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成为了热议话题,EDA软件又是芯片的短板

8月14日,在杭州举办的2019中国工业互联网大会上,中国工程院院士倪光南表示,作为工业互联网一个重要的支撑技术,工业软件依然是中国网信的一个短板。

随着移动4G用户的迅速上升,套餐优惠,
TDD网络出现较多用户、流量热点区域突出,局部高负荷严重,热点区域内FD/DD负荷不均衡问题突出。

C114讯
3月7日消息3月,一年一度的全国两会召开。两会期间,人民大会堂、天安门广场和两会新闻中心成为北京首批提供5G网络全覆盖的区域,5G也成为本届全国两会网友最关注的热点话题。

“我们做了一些调研,从各种技术来看,整体来讲我们的水平、整体技术和产业水平就是比美国差一点。我们主要有两大短板,一个是硬件,被人家卡脖子的。芯片,设计还可以,但一些非常短的,其中EDA,电子工程设计,电子设计自动化工艺是最短的,短板中的短板。此外还有工业软件、基础软件这方面,像操作系统、工业软件短板,EDA软件又是芯片的短板,也是属于工业软件的短板。”倪光南称,中国长时间在做EDA的只有一家,最近有一些新的起来了。

本文主要介绍了基于目前的网络现状,针对FD/DD均衡策略研究;主要从FD/DD不均衡的差异化对比分析、FD/DD均衡优化提升、流量分流的效果评估。

2019年是5G商用的元年。我国有望成为第一批商用5G网络的国家。5G是国家信息产业实力的证明,也是关乎推动国民经济、提升信息化水平的重要引擎。当然,5G技术的成熟和规模商用背后离不开众多创新力量的支持。

据倪光南介绍,1988年时,国家启动了“熊猫系统”,当时有一定投入,有一定成果,但此后因为种种原因投入下降。后来到2009年重新成立的华大九天,国家计划中有一定投入。并不是没有市场、没有人、没有技术,主要还是思想,没有这个认识。现在我们需要研究如何尽快赶上,作为短板,真正要赶上需要一二十年时间。

TDD load balancing research

作为我国通信行业自主创新的核心厂商,大唐移动凭借在3G、4G发展中积累的丰富经验,在5G发展的关键技术、标准化、产业推进以及生态构建等方面取得了突出的成果,为5G落地奠定了基础,也成为了我国5G发展的中坚力量。

倪光南也表示,工业软件很多,离散制造也是非常重要,“目前我们工业软件,国内一些公司已经可以做CAD方面的软件,CAD和CAE配套显得不够。这些工业软件制约着我们一些高档的制造,包括工业互联网的发展。比如面向离散制造业软件,我们希望支持自己的CAD、CAE,整体解决方案。这里一个构想,希望围绕一个核心的工业软件支撑各个应用领域发展,这些应用领域有很多,我想还可以不断增加,这方面希望可以尽快赶上。”

With the rapid rise of mobile 4G users and preferential package, TDD
network has more users, prominent traffic hotspots, severe local high
load, and prominent unbalanced FD and DD load in hot spots.

5G迎来商用元年

在倪光南看来,建筑业的工业软件情况比较好,因为中国建筑业在世界上非常活跃,无论是从建筑业的规模,从业人员来讲,应该都是世界上领先的。

This paper mainly introduces the research on FD and DD balance
strategies based on the current network status. Mainly from the FD and
DD unbalanced differentiation comparative analysis, FD and DD balanced
optimization and improvement, flow diversion effect evaluation.

5G到底有多火?在今年的两会上,“5G走进两会”、“代表委员们发言”齐力将5G顶上了热搜,一时间“5G”成为了热议话题。

“在当前新一代信息技术发展之中,我认为软件是非常重要的。过去我们强调基础性、战略性,现在应该说新一代信息技术往往都和软件有很大的关系。我们知道所谓软件定义世界、软件定义一切,这种口号现在有夸大的地方,但说明软件相当于基础性和通用性,所以很多传统企业都说现在是软件企业,他觉得这是很光荣,说明对企业赶上了发展的时代步伐。”

关键词:TD-LTE、负荷均衡、高负荷

两会期间,人民大会堂、天安门广场、两会新闻中心首次实现5G网络全覆盖。设于新闻中心媒体工作区的5G体验区引得人们争相参观、5G站点也首次服务中央广播电视总台5G+高清的两会新闻报道。

在当天的演讲中,倪光南还提到,中国要加大对开源软件模式的研究。“为了规避当前产生的问题,需要研究相关开源软件的对策。比如说,对于开源基金会加大投入,基于后期投资研究。现在很多开源社区都在美国设立代码托管平台,会受到美国出口法律的管制。如果在中国也有代码托管平台,多个平台同步起来,我们在中国进行开源软件上传下载,就不会受到管制,这类是我们最近需要研究的。”

Key Words:The td-scdma LTE, Load balancing, High load

在全国两会上,5G成为代表委员们关注的重点。第十三届政协委员、中国联通研究院院长张云勇介绍,5G现在确实“非常热”,中国20个省市区正在进行网络试点。5G手机和目前大家现在手里的4G手机没有什么差别,但是它的速度却是4G的好几倍,下载1G左右的高清大片只需要三秒钟,而且5G可以在家里、办公室等场景连接所有智能终端。

1. 高负荷及FD不均衡现状

工业和信息化部部长苗圩在“部长通道”回应“5G牌照何时发放”时称,“很快了”!

随着4G网络的日渐成熟,4G用户对LTE网络的需求日益增加,特别是自18年7月移动推出不限量套餐以来,网络负荷问题越来越严重,某区域高负荷小区占比从年初的2%增至6%左右,并且呈上升趋势。高负荷区域内忙时用户上网慢,VOLTE通话质量差已成为主要的网络问题,比较突出的就体现在高校区域。

从这场盛会中,人们已可以窥探到5G正在走进我们的生活。我国积极启动5G技术研发试验,对加快5G技术和产业成熟起到了重要的推动作用。目前,我国5G技术研发试验第三阶段测试工作基本完成,5G基站与核心网设备已达到预商用要求。此外,在近日举行的2019年世界移动大会上,我国手机厂商小米、一加等相继发布了5G智能手机,就此,5G基站、核心网、终端都已经准备就绪。

一方面部分高负荷区域室外TD-LTE频点F1F2D1D2D3已满配,室内E1E2频点满配,现有的小区已全是高负荷,TD-LTE已无频点可扩容。另一方面农村区域高负荷问题呈上升趋势,但是为了给5G预留部分D频段,目前已不再追加D频段的硬件投资,使部分农村区域无D频段分流,负荷形势十分严峻。

而“练成”5G,并非一朝一夕之功。大唐移动自2011年起就开展了5G的研究工作,这么多年一直在推动5G向前发展,在5G关键技术、标准化、产业推进、生态构建等方面做出了突出的贡献。

与高负荷占比高相对应的是,在已有的有D频段覆盖的区域,FD不均衡占比形势也十分严峻,区域指标一度超过20%。

2019年被认为是5G商用元年。中国信科已经做好了“坚决打赢5G攻坚战”的准备。大唐移动总经理孙晓南在新年寄语中曾表示,2019年是5G预商用的关键时期,大唐移动将发挥其在移动宽带等核心技术上的优势,引领技术标准的制定,构筑信息通信领域的新高地。抓住机遇,继续为全球5G发展与商用做出不懈的努力,为中国企业在国际ICT市场竞争中提升竞争力做出积极贡献。

2. 负荷不均衡的主要原因

为5G做好全面准备

2.1 FD功率不一致

2019开年,中国的5G进程就又上了一个新台阶。

FD功率功率设置不一致,导致不同小区覆盖差异,功率大,覆盖远的小区吸收用户多,导致FD同覆盖小去不均衡。在处理这类问题中首要是功率拉齐。一般同覆盖情况下要求D比F功率可适当高1-3DB。同时对新扩容共设备小区需功率拉齐。

1月23日,IMT-2020推进组正式发布了“5G技术研究试验第三阶段总结”,按照进度,包括中国信科、大唐移动在内的五家参与实验的厂商在2018年第四季度已经完成了SA架构室内、外场测试,测试内容按照先单设备、后互操作,先室内,后室外的顺序有序进行,2019年将开启终端测试和互操作测试。

2.2 优先级不当

这表明5G试验已经进入了后半程的“冲刺阶段”,大唐移动也正在奋力推进5G产业的发展,且初显成效。在大规模天线、超密集组网等关键技术上实现全球领先,在无线、云平台、核心网、测试仪表等全领域产品也已经实现了全面布局。

小区重选公共参数中的小区重选优先级对用户的驻留影响很大,目前通用的设置值是F频点是5、D频点是6、E频点是7。优先级越高越不容易往低优先级小区重选和切换。同时对异频优先级高于本小区优先级的小区也越容易重选和切换。在日常优化过程中如果D频点的优先级设置过低,也不容易驻留用户造成FD不均衡。

2018年,大唐移动发布了具备商用能力的序列齐全,功能完备的5G产品。全系列5G设备及配套解决方案,包括核心网、云化网管、BBU、Massive
MIMO AAU(3.5/4.9GHz 64通道;3.5GHz 16通道)、Pad RRU、pico
RRU、毫米波等。

2.3 后台测量参数设置不当

在标准层面,大唐移动长期参与ITU、3GPP等标准组织并在其中担任多个领导职位,其中所担任ITU
5G技术评估组主席是ITU
5G标准核心岗位。在近几年5G标准化过程中,新提交的5G标准化文稿超过5000篇,拥有5G专利近3000篇,多项专利进入5G核心规范。大唐移动已经成为5G标准的引领者和核心专利的主要拥有者。这些知识产权的积累将为我国5G产业发展和持续进步提供了重要支撑与保障。

后台参数设置不当主要表现为A1A2A4A5设置不当,主要表现一下几方面:

在5G产业化方面,大唐与烽火在5G已加强了全面战略合作,在无线网、核心网、传输网、可信云平台等方面研发端到端解决方案,2018年已经具备端到端预商用能力。2019年,将继续开发2.6/3.5/4.9GHz等多频段、系列化的室内外5G基站产品,支持SA/NSA组网,全面支持5G商用。

1、A2未配置或配置不当:A2未配置启动异频测量的切换算法导致小区下用户不启动异频测量,用户不往高或低优先级切换。

在5G生态合作方面,2018年以来大唐移动与高通、是德科技等产业链合作伙伴,积极构建了终端、芯片、网络、业务应用、测试仪表等5G产业生态圈,打造无线与传输融合、移动边缘计算等特色方案。同时参与了运营商5G规模试验和5G业务示范项目,与运营商一道推动5G发展。

2、A4未配置或者配置不当:A4未配置或门限设置不当导致低优先级小区不向高优先级小区切换或者切换困难;之前工程有扩容A4门限默认值设为-71,这就导致向高优先级小区切换困难。

迎接5G商用时刻到来

3、A5未配置或门限设置不当:与A4相反,A5未配置或门限设置不当会导致用户在高优先级小区切换至低优先级小区切换困难或不切换。之前也发现过新开小区的A5本小区门限和目标小区门限都设为-71的情况,这种也是切换困难。

谈到5G网络,大多数人可能还只是停留在5G只是比4G的理解上。事实并非如此,5G的高性能不光体现在速度上,在时延和移动性能上,都表现出了“更高、更快、更强”。

切换类测量参数设置不当,也会导致用户在驻留,进而导致小区的只进不出,负荷会越来越高,进而导致负荷的不均衡。

5G的这些特性将激发更多的业务和应用落地。中国信通院方面表示,预计2020至2025年间,5G商用将直接带动信息消费8.2万亿元,其中智能手机、可穿戴设备等终端产品的升级换代将释放4.3万亿信息消费空间。

2.4 邻区未添加或者漏加

大唐移动深知业务应用在5G生态圈中的重要性,因此加大投入成立了专门的业务团队拓展5G应用,并与合作伙伴成功孵化了车联网、沉浸式VR全景直播等垂直领域的落地应用。

在日常处理高负荷问题中,发现有本站邻区未添加导致的负荷不均衡情况。在工程新开小区中主要发现两种情况:

以车联网为例,车联网被视为5G垂直行业应中最为典型也是最早的应用。大唐移动在2013年业界首个提出了LTE-V技术概念,经过几年的研发,目前已经成为车联网领域的领先技术方案,该技术将利用5G更高性能实现5G智能驾驶的业务拓展。

1、新开小区未加异频重选频点导致不能添加邻区:新开小区在添加异频邻区的时候需先添加异频重新选频点才能加邻区。所以工程人员在新开小区的时候需先添加异频重选频点,然后在加邻区。

2017年,大唐发布了全球首款基于自研芯片的LTE-V2X商用模组,实现了智能网联汽车产业界商用化LTE-V2X通信模组“零的突破”。在2018年11月全球首例三跨互通测试中,参测的11家整车厂和8家终端提供商中,分别有8家和6家采用大唐的C-V2X解决方案。

2、邻区列表已满:这种情况主要见于大学城区域,大学城站点密集,邻区列表已添加满,导致后来新扩容小区邻区无法添加,这就需要将过远的邻区删除,然后再添加本站邻区,主要见于新扩容D3小区本站邻区的缺失。

此外,大唐移动积极参与工信部主导的5G规模技术试验,在湖北武汉建设了百站以上规模的5G网络;同时积极参与发改委5G规模组网建设以及应用示范工程,探索车联网、视频融合、智慧工厂等行业应用与5G的融合,还与三大运营商开展了众多5G联合试点工作,实现了在厦门、重庆等地的车联网引用落地。

2.5 外场天馈不一致

为了让业界更清晰的看到5G业务应用的未来,大唐移动在2018年6月MWC上海展期间发布了《5G业务应用白皮书》,围绕5G三大典型应用场景,选取与5G结合点较强的十大应用领域,其中包括赛事/大型活动、教学培训、景点导览、视频监控、网联智能汽车、智能制造、智慧电力、无线医疗、智慧城市和产业园区等;分别从四大维度展开,阐述对5G业务价值和商业模式的理解,打造5G业务落地的示范效应,为5G在垂直行业的应用指明发展方向。
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FD不均衡都是建立在同覆盖的关系上才能做到均衡,如果外场覆盖关系不一致,则无法均衡。主要有如下方式:

1、方位不一致:不是共天线小区方位角不一致。因为派单是根据平台的同覆盖数据,有同覆盖不准确的情况,如果现场方位差距过大导致同覆盖不一致,则无法均衡。

2、下倾不一致:如F或D的下倾差距共大,也会导致同覆盖不一致,也无法均衡。现场主要见新扩容D1小区的电子下倾是默认值12度,与扩容前不一致也会导致FD不均衡,而且有可能导致现场覆盖问题引起投诉。所以前台在安装时最好与扩容前一致。

3、扇区接反:按派单同覆盖一般是F1D1,F2D2,F3D3按顺序来同覆盖,但是在实际现场扩容的过程中可能F1与D2或者F1与D3是共覆盖这种扇区接反的情况。

3. FD不均衡的优化策略

3.1 后台参数类问题的优化

后台核查功率是否一致、优先级是否设置正确、测量参数是否配置正确。对不正确的参数进行修改。

1、首先是功率拉齐:FD功率是否一致,是否差距过大。DD共设备同覆盖小区是否功率一致。

2、重选参数设置:重选优先级一般设置值F是5、D是6、E是7。高低优先级重选门限控制用户的驻留。

3、测量参数:A2启动异频测量是否添加,切换算法开关是否打开。A4高频率优先级切换是否设置,门限是否设置过高,一般设置为-95至-102,切换算法开关是否打开。A5低频率优先级切换是否设置,切换算法是否打开,门限一般设为-100,-118。

4、邻区是否添加:如未添加需添加邻区,异频领区需先添加异频重选频点,然后添加邻区。邻区列满的需删除远端邻区,然后添加本站或者离得近的重要邻区。

3.2 外场天馈调整

负荷均衡前提条件是外场同覆盖一致,如不一致则需外场天馈调整解决。主要有两类:

1、方位下倾不一致:调整方位下倾,使FD同覆盖。对新建D1小区需确保新天馈与原小区一致,避免使用默认下倾的情况出现。

2、扇区接反:对于出现F1对应D2D3等不同扇区的情况需现场调纤或者后台修改布配解决。但是在新扩容的时候一定要做好扇区对应。由于工参不准确等原因,设计院给出的方位下倾往往有问题,在此建议督导在新扩容D1小区的时候尽量以原扇区为准。

3.3 负荷均衡参数

目前负荷均衡参数主要对基础参数和天馈方位这些基础优化都没有问题的小区实施,尤其对完全同覆盖的均衡效果很好。目前主要支持完全同覆盖和部分同覆盖场景;主要参数就是负荷均衡用户数门限的打开以及邻区同覆盖关系的设置以及A4A5基于负荷均衡参数的设置,通过设置负荷均衡用户门限来均衡用户。

3.4 应用效果

某区域进行FD不均衡整治,自开始实施以来,FD不均衡占比由22.51%提示至15.74%,DD不均衡占比由4.88%提升至0.5%,提升明显,有效的提升了区域内的用户感知。

日期 FD不均衡占比 DD不均衡占比
优化后 15.74% 0.50%
优化前 22.51% 4.88%

4. 总结

目前现网大多的不均衡问题主要分为两类,后台参数设置不合理以及前台天馈不一致导致的问题。通常遇到一个不均衡问题点时,首先就是核查常见的会导致不均衡的问题参数设置是否合理,如参数没有问题,才进行前台天馈核查,通过天馈调整解决。通过对不均衡问题点的整治,特别是高负荷区域不均衡问题点的整治,有效的使现有网络资源得到合理有效的分配,有效的提升了低满意度区域的用户感知。

参考文献:

[1] 王映民、 孙韶辉. TD-LTE-Advanced移动通信系统设计
[M].北京:人民邮电出版社,2012.

[2] 肖清华、 汪丁鼎. TD-LTE网络规划设计与优化
[M].北京:人民邮电出版社,2013.

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