LTE-A用戶平面協(xié)議多核優(yōu)化實(shí)現(xiàn).pdf

1、TD-LTE-A是由我國(guó)主導(dǎo)的第四代移動(dòng)通信技術(shù),目前已被國(guó)際電聯(lián)正式確定為第四代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。通過采取多天線增強(qiáng)、協(xié)作多點(diǎn)傳輸,以及中繼等技術(shù)方案,TD-LTE-A系統(tǒng)大幅度提升了空中接口的頻譜利用效率以及峰值吞吐率。目前,TD-LTE-A系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)趨于完善,終端芯片日臻成熟,今后將逐步開展大范圍的場(chǎng)外部署。由于系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)吞吐率高、實(shí)時(shí)性要求苛刻,對(duì)終端綜合測(cè)試儀LTE-A層2協(xié)議的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)提出了嚴(yán)格的要求,單處理器平臺(tái)已難

2、以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。通用X86多處理器平臺(tái)通過采用高性能的現(xiàn)代指令架構(gòu)以及先進(jìn)的cache管理等技術(shù),具備強(qiáng)勁的數(shù)據(jù)包處理能力,能夠滿足TD-LTE-A協(xié)議棧的性能需求。
　　本文首先論述了通用多處理器架構(gòu)應(yīng)用于協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的優(yōu)劣勢(shì),歸納出了主要的技術(shù)難點(diǎn)。多處理器架構(gòu)通過并行處理提升了系統(tǒng)性能,同時(shí),由于動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、核間數(shù)據(jù)共享、緩存一致性維護(hù)等因素,導(dǎo)致了多處理器架構(gòu)下的TD-LTE-A協(xié)議棧用戶平面實(shí)現(xiàn)面臨諸多難題?；趨f(xié)議

3、棧實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)分析,可歸納出TD-LTE-A協(xié)議棧用戶平面多核實(shí)現(xiàn)面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)為多核協(xié)議棧模型、核間通信,以及高效內(nèi)存管理等三個(gè)方面。
　　其次,為了滿足TD-LTE-A協(xié)議棧的吞吐率需求,本文在實(shí)時(shí)性保障、核間數(shù)據(jù)交換,以及增量數(shù)據(jù)包封裝等三個(gè)方面探討了系統(tǒng)性能優(yōu)化的可行性,分析了上述方案應(yīng)用于多核協(xié)議棧系統(tǒng)設(shè)計(jì)的利弊,并提出了基本的框架結(jié)構(gòu)。
　　最后,針對(duì)多處理器架構(gòu)下的TD-LTE-A協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)面臨的主要技術(shù)難

4、點(diǎn),本文提出了適配X86平臺(tái)緩存一致性協(xié)議的多核優(yōu)化實(shí)現(xiàn)框架,通過采取處理器綁定、SMP負(fù)載均衡屏蔽,以及零拷貝封裝等技術(shù)方案,在一致性維護(hù)協(xié)議的基礎(chǔ)上,采用高效的核間隊(duì)列通信模型保障協(xié)議棧數(shù)據(jù)平面的總體緩存效率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)具備高效數(shù)據(jù)包處理能力的TD-LTE-A層2協(xié)議。該方案基于通用X86SMP平臺(tái),能顯著改善TD-LTE-A協(xié)議棧數(shù)據(jù)平面的包處理性能,同時(shí)系統(tǒng)成本低廉、可靠性強(qiáng),協(xié)議功能驗(yàn)證過程簡(jiǎn)單,具備充分的移植靈活性,測(cè)試結(jié)果表