卞金来 魏俊淦 田建学 林成浴

【摘要】本文研究用FPGA来加速实现HSUPA FP协议。通过对FP协议的研究，合理设计使FP模块的处理速度得到提升和优化处理时延。本文提出的主要优化技术路线对于LTE/LTE-A eNB的协议FPGA加速有借鉴和参考价值。

【關键词】HSUPA FP协议;FP模块;设计

1.引言

移动互联网时代来临，至2012年12月底，我国手机网民规模为4.2亿，年增长率为18.1%[1]。同时无线业务量的巨增给RNC用户面单板的性能带来的很大的挑战，而且一个RNC要同时服务大量的用户，这样RNC也面临需要进行协议的硬件加速问题。考虑到FP协议开销较大且协议较稳定，可以用FPGA来加速模块来，以便大幅度提升用户面处理的性能。本文研究用FPGA来加速实现HSUPA FP协议，需要实现支持6000个用户，每个用户上行400kbps的速率，共2.4Gbps的速率FP模块的功能是对FP帧解析，提取FP帧负载，将FP帧中的PDU提取出来通过FIFO传递给MAC-es模块。

2.FP协议帧的作用

网络层和绝大多数链路层协议是在RNC上实现的，而物理层则是在Node B上实现的[2]。因为RNC和Node B在物理实体上是分离的，它们之间的数据传输通过Iub接口来实现，Iub接口的传输数据时采用FP帧协议。不同传输信道使用不同的帧协议通过Iub接口传输数据[3]。

3.设计难点

FP帧头长度不是固定的。FP帧包含的子帧数，每个子帧包含PDU个数，每个PDU长度都是变长。由于帧头变长，而帧头描述信息连续，需要不断定位每个子帧描述信息的起始和结尾位置，而子帧头长度可变，可能一个字里面含有多个子帧头，也可能一个子帧头跨越多个字，对于不同情况需要做区分处理。……