Suorituskykymittausten visualisointi tukiasemien RF-moduuleissa

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin langattomia radioverkkoteknologioita, suorituskykymittauksia sekä visualisointia. Työn toimeksiantajalla eli Nokialla oli tarve visualisoida langattomassa mobiiliverkossa käytettävän radio-osan antennin ohjelmiston suorituskykymittauksia. Työn tavoitteena on tutustua tarkemmin työkaluihin ja kehysympäristöihin, joilla voidaan suorittaa suorituskykymittauksia ja rakentaa visualisointeja. Pääpaino kuitenkin on työn käyttötapauksessa, jossa tavoitteena on lähettää EM-jäljityksestä saadut suorituskykymittaukset valittuun visualisointiympäristöön ja rakentaa kojelauta, josta nähdään kaikki tärkeät aspektit datasta. Opinnäytetyö rakentuu langattomien mobiiliverkkojen teorian ja työkalujen sekä kehysympäristöjen dokumentaation ympärille. Käyttötapaus tehdään suoraan toimeksiantajan käyttöön, käyttäen toimeksiantajan tarjoamia työkaluja. Käyttötapauksen rakentaminen ja analyysi sujui odotettavasti. Tiedettiin, että visualisointi auttaa näkemään tarkemmin trendit ja ongelmakohdat datasta, ja rakentamalla kojelaudan suorituskykymittauksesta saatua dataa varten, löytyi ongelmia RTC-viestien lähetyksessä. Mitatusta kehysympäristöstä lähetettyjen viestin allokaatiossa oli virhe, joka selvisi hajontakaaviosta, kun prosessoitujen viestien välille oli ilmestynyt viivettä. Työn tuloksena ymmärrys mahdollisuuksista datan kanssa työskennellessä kasvoi; on olemassa työkaluja, joilla voidaan mitata laitteistojen suorituskykyä eri tasoilla, ja kehysympäristöjä, joilla saatuja mittaustuloksia pystytään visualisoimaan. Työ myös antaa tarkemman kuvan itse mittauksen kohteesta. Työssä kuitenkin olisi voinut käyttötapauksen kohdalla ottaa huomioon datamäärät ja tiedostotyypin, sillä datan lähetys aiheutti huomattavaa viivettä.

Mobile networks have advanced rapidly in the past centuries, which has increased the data rate greatly. This thesis covers the topic of the need for benchmarking and visualization of the benchmarking results from the RF module in the base station. The main point of the thesis is to gain competence in the field of benchmarking and visualization in the RF side and create visualized results of benchmarking results for Nokia. The thesis covers the basics of wireless communications, starting from 4G and going through to fifth generation new radio. The basics of benchmarking and visualization are also covered with the tools and frameworks that help with the topics. A use case is introduced in the later part, where we go through the workflow for the visualization of one specific hardware benchmarking test results. The benchmarking results are from tracing the EM events, getting the execution times and event delays, to determine any faults with our implementation when sending RTC messages. The aim of the use case was to create a dashboard to visualize these results via Splunk and our test automation. The results were as expected, as the data being handled is large, the trends and possible faults may not be visible by eye. When visualizing the EM trace results, we found that there was a considerable delay in the RTC message processing. All in all, the thesis covers the fundamental benefit of using visualization in our work environment. Without it, we might have not found out the issues that were within our benchmarking results, and by automating the sending of results, we can keep on fixing any issues in real time.