FCP-viestien käsittelyn optimointi L1Low-radio-ohjelmassa
Syri, Artturi (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023060521486
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023060521486
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tilaajana oli Nokia Oyj ja Mobile Networks -tulosyksikön Oulussa toimiva L1Low-tiimi. Opinnäytetyön tarkoituksena oli optimoida 5G NR -ilmarajapinnan toimintaa ohjaavan radio-yksikön L1Low-ohjelmistokomponentin kontrollitason viestien käsittelyä. Kontrollitason viestit kertovat radioyksikölle mitä fyysisiä resursseja tietyn radiosignaaliin lähetyksessä käytetään ja miten radiosignaali kohdistetaan vastaanottavaan laitteeseen radiosignaaliin keilanmuodostuksel-la. Tavoitteena oli lyhentää käsittelyn suoritukseen kuluvaa aikaa optimoimalla viestin tietojen radioyksikön RAM-muisteihin kirjoittamista.
Työ aloitettiin tutustumalla LTE- ja 5G NR -ilmarajapinnan toimintaan. Tässä lähteinä toimivat LTE- ja 5G NR -ilmarajapintojen toimintaa käsittelevät kirjat sekä ORAN-dokumentit. Optimointi-tehtävät aloitettiin tehtävien spesifikaation mukaisesti yhdistämällä RAM-muistin muistiväylää pienemmät kirjoitettavat tietueet ja kirjoittamalla ne RAM-muistiin isommissa kokonaisuuksissa käyttäen koko muistiväylää. Tämä ei tuonut parannusta käsittelyyn, vaan lisäsi sitä L1Low-ohjelmistokoodin kompleksisuuden kasvun takia. Sen jälkeen L1Low’n ohjelmistokoodista etsittiin ja löydettiin useita optimoitavia kohtia. Näihin tehtiin optimoinnit ja oikeanlainen toiminta testattiin yksikkö- ja komponenttitesteillä. Käsittelyn nopeutus mitattiin komponenttitesteillä verraten tulok-sia ennen optimointeja saatuihin tuloksiin.
Työn lopputuloksena todettiin optimointien toimivan oikealla tavalla niin yksikkö- kuin komponent-titesteissä. Kontrolliviestien käsittelyn kestoa optimoinnit paransivat ensimmäisellä optimoinnilla kirjoituksessa keskimäärin 7,6 % ja toisella optimoinnilla keskimäärin 28 %. Nämä tulokset täyt-tivät käsittelyn kestolle asetetut vaatimukset ja mahdollistivat radioyksikön oikeanlaisen toimin-nan. Optimoinnit otettiin välittömästi käyttöön kentällä käytössä olevissa radioyksiköissä.
Työ aloitettiin tutustumalla LTE- ja 5G NR -ilmarajapinnan toimintaan. Tässä lähteinä toimivat LTE- ja 5G NR -ilmarajapintojen toimintaa käsittelevät kirjat sekä ORAN-dokumentit. Optimointi-tehtävät aloitettiin tehtävien spesifikaation mukaisesti yhdistämällä RAM-muistin muistiväylää pienemmät kirjoitettavat tietueet ja kirjoittamalla ne RAM-muistiin isommissa kokonaisuuksissa käyttäen koko muistiväylää. Tämä ei tuonut parannusta käsittelyyn, vaan lisäsi sitä L1Low-ohjelmistokoodin kompleksisuuden kasvun takia. Sen jälkeen L1Low’n ohjelmistokoodista etsittiin ja löydettiin useita optimoitavia kohtia. Näihin tehtiin optimoinnit ja oikeanlainen toiminta testattiin yksikkö- ja komponenttitesteillä. Käsittelyn nopeutus mitattiin komponenttitesteillä verraten tulok-sia ennen optimointeja saatuihin tuloksiin.
Työn lopputuloksena todettiin optimointien toimivan oikealla tavalla niin yksikkö- kuin komponent-titesteissä. Kontrolliviestien käsittelyn kestoa optimoinnit paransivat ensimmäisellä optimoinnilla kirjoituksessa keskimäärin 7,6 % ja toisella optimoinnilla keskimäärin 28 %. Nämä tulokset täyt-tivät käsittelyn kestolle asetetut vaatimukset ja mahdollistivat radioyksikön oikeanlaisen toimin-nan. Optimoinnit otettiin välittömästi käyttöön kentällä käytössä olevissa radioyksiköissä.