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TD-LTE-A是由我国主导的第四代移动通信技术，目前已被国际电联正式确定为第四代移动通信国际标准。通过采取多天线增强、协作多点传输，以及中继等技术方案，TD-LTE-A系统大幅度提升了空中接口的频谱利用效率以及峰值吞吐率。目前，TD-LTE-A系统关键技术趋于完善，终端芯片日臻成熟，今后将逐步开展大范围的场外部署。由于系统支持的业务吞吐率高、实时性要求苛刻，对终端综合测试仪LTE-A层2协议的设计实现提出了严格的要求，单处理器平台已难以满足系统设计需要。通用X86多处理器平台通过采用高性能的现代指令架构以及先进的cache管理等技术，具备强劲的数据包处理能力，能够满足TD-LTE-A协议栈的性能需求。本文首先论述了通用多处理器架构应用于协议栈实现的优劣势，归纳出了主要的技术难点。多处理器架构通过并行处理提升了系统性能，同时，由于动态负载均衡、核间数据共享、缓存一致性维护等因素，导致了多处理器架构下的TD-LTE-A协议栈用户平面实现面临诸多难题。基于协议栈实现框架结构分析，可归纳出TD-LTE-A协议栈用户平面多核实现面临的主要技术难点为多核协议栈模型、核间通信，以及高效内存管理等三个方面。其次，为了满足TD-LTE-A协议栈的吞吐率需求，本文在实时性保障、核间数据交换，以及增量数据包封装等三个方面探讨了系统性能优化的可行性，分析了上述方案应用于多核协议栈系统设计的利弊，并提出了基本的框架结构。最后，针对多处理器架构下的TD-LTE-A协议栈实现面临的主要技术难点，本文提出了适配X86平台缓存一致性协议的多核优化实现框架，通过采取处理器绑定、SMP负载均衡屏蔽，以及零拷贝封装等技术方案，在一致性维护协议的基础上，采用高效的核间队列通信模型保障协议栈数据平面的总体缓存效率，进而实现具备高效数据包处理能力的TD-LTE-A层2协议。该方案基于通用X86SMP平台，能显著改善TD-LTE-A协议栈数据平面的包处理性能，同时系统成本低廉、可靠性强，协议功能验证过程简单，具备充分的移植灵活性，测试结果表明上述方案能够充分满足TD-LTE-A综合测试仪的时延特性以及业务吞吐率需求。