基于网络处理器的HSDPA系统RNC用户平面设计与实现-通信与信息系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘要 摘 要 3G 标准的演进使系统可以提供更高的数据速率，允许更多的用户共享网元带 宽，HSDPA 技术的引入极大提高了 WCDMA 系统的空中接口的数据速率，3GPP R11 版中，下行链路用户数据速率将达 160Mbps。不断增强的空中接口带宽，对整 个网络中的所有节点的吞吐速率提出了严格的要求，无线网络控制器（RNC）作 为 3G 网络中的重要设备，采用何种方案来满足不同演进升级的系统架构和高速增 长的性能需求已成为一个重要的课题。 网络处理器中往往含有多个 CPU 和硬件加速器，它兼顾了通用 CPU 的灵活性 和专用集成电路 ASIC 的高速性的特点，能够为网络系统提供较高的处理速率并能 适应各种不断更新的网络协议，RNC 用户平面复杂且对性能要较高的协议处理任 务可以分发到网络处理的多个 CPU 和硬件加速器上加以处理。 论文首先对 WCDMA 系统的网络体系结构、RNC 网络接口的用户平面协议、 HSDPA 系统 RNC 用户平面系统的协议处理任务做了分析和介绍。 其次详细分析了 P4080 多核网络处理器的硬件架构，尤其对数据通道加速架 构中的 QMan、SEC 等模块做了重点的介绍。 再次针对 RNC 用户平面协议处理任务的要求，分析了 RNC 用户平面系统的 数据处理过程，在此基础上设计实现了数据包分类解析、缓存管理、RLC 层数据 分段级联、协议加速处理等系统子模块。 最后构建了软件系统，搭建了测试环境，对设计的 RNC 用户平面系统进行了 功能和性能测试。测试结果表明该 RNC 用户平面系统较好的完成了设计预期的各 项功能，具有较好的性能指标和广泛的应用前景。 关键词：无线网络控制器，P4080，DPAA，RNC 用户平面系统 I ABSTRACT ABSTRACT As the 3GPP standards evolve, higher data rates allow more users to share the total cell bandwidth simultaneously. The introduction of High-Speed Downlink Packet Access enhances WCDMA downlink air interface data rate greatly. From 3GPP R11, the air interface user data rate will be up to approximately 160 Mbps for downlink. The increasing air interface bandwidth does strict throughput requirement on all nodes in the network, as an important equipment in 3G network, adopting which scheme to meet continuous evolving and upgrading system scheme and rapidly increasing performance needing has become a significant issue in RNC. Network processor consists of multiple general purpose CPUs and hardware accelerators generally, and has both high performance of ASIC chips and the flexibility of general CPU that it can provide processing performance for network system and can adapt to constant updating network protocols. So the protocol processing task of RNC user plane, which is complex and has high performance demand, can be typically solved by distributing the work over multiple and accelerators. Firstly, WCDMA network architecture, user plane protocol of network interface in RNC，the protocol processing task of RNC user pla