这个春节，因5G而与众不同

这个春节，因5G而与众不同

李毓蕙 朱国辉

2月18日，中国农历正月十四，一个忙碌春运中看似平常的一天，一条《上海虹桥5G火车站来了》的报道刷爆了朋友圈。在上海虹桥火车站5G体验区，上海移动携手华为向公众展示了5G DIS（Digital Indoor System室内数字化系统）技术使能下1.2Gbps的网络峰值速率。这意味着，旅客在登录该系统支持的网络后，下载一部大小为2GB的高清电影最快不到20秒。虹桥火车站也因此成为全球首个5G智慧火车站，在今年9月底前将完成全部5G深度覆盖。

其实，5G DIS并不是第一次出现在公众视线中。早在16天前，那场全球华人关注的央视春晚5G直播中，央视北京总直播间内使用的便是华为无线室内数字化产品LampSite，充分展现了5G的低时延特点，端到端网络时延低至8ms（4G约为20ms左右），保证了直播及时传送到千家万户，无花屏无卡顿。

而虹桥5G火车站，除了低时延、大连接，更展现了极高的网络速率。1.2Gbps是一个什么概念？在目前4G LTE时代，我们下载的峰值速率为150Mbps，下载同样一部大小为2GB电影需要2分钟。5G相对于4G，速率提升达到8倍，而承载这一速率、如一个书本大小的设备DIS 5G LampSite，相比4G LampSite，体积并未增加。

4G LampSite和5G LampSite

数字也许枯燥，但数字最会“说话”，这一项看似简单的速率指标对比背后，是华为无线DIS软硬件工程师们上百个日日夜夜的拼搏缩影。

客户二次青睐DIS

     2017年3月，上海移动客户对虹桥火车站网络进行DAS（分布式室内天线系统）扩容，然而由于DAS系统本身的缺点，无法解决干扰与用户体验速率不足的问题。2个月后，客户找到了无线DIS产品线，希望能用华为的4G LampSite替换改造。到2018年1月春节前，一份满分成绩单交到了客户手中，经过为期半年的室内数字化系统的替换，虹桥火车站容量翻了一番，边缘下载速率由1Mbps提升了10倍，流量直接翻倍。自此，客户记住了华为DIS的名字。

   2018年底，5G一时之间成为全球热点。2019年1月中旬，随着春运的来临，客户突然向华为提出要在虹桥火车站部署5G DIS的想法，要求在2月18日就进行演示，年内完成部署。消息很快传达给研发，尽管留给我们的时间只有一个月，但兄弟们都很兴奋，一点都不紧张，因为，此时，我们的杀手级武器5G LampSite经过近一年的研发，打磨，正好派上用场。

虹桥火车站5G峰值速率展示

从两条腿走路变成开跑车上高速

 2018年初，无线DIS产品线开始进行5G LampSite开发，设计、开发团队按照协议理论标准，以及我们的软硬件实现方案，把第一步目标定为实现下行空口峰值速率1.1Gbps。在测试一阶段，发现载波拼接处空口指标达不到标准，速率仅能达到800Mbps。软件开发小吴紧急投入定位，发现是时延对齐精度存在问题。

4G时代，室内数字化只有两个天线，信号在不同天线通道间的传输对时延对齐精度的要求不高，就如人走路，只要两条腿大致配合就能走起来，哪怕是高低腿也能慢慢地走。但在5G时代，室内数字化进化为四天线，好比从两条腿走路变成了一辆跑车行驶在高速公路上，此时需要跑车四个轮胎严密配合，否则就会出现车毁人亡的事故。因此5G要求天线通道间时延对齐精度提升四倍，同时引入了ps级别（ 10-12秒）切片时延对齐精度要求，来保证跑车轮胎之间的紧密配合。

电路中每个芯片、每段走线都在产生时延，时延精度问题是所有节点的累加结果。问题定位首当其冲是要找到影响精度的关键不确定点，并对这些不确定点进行修正。就像是为跑车车轮做“四轮定位”一样，关键是要先找到配重的失衡点，才能通过调整配重确保车轮间的平衡。LampSite包含三级网元，业务数据流经过了几十个芯片的转发和处理，找到“配重失衡点”是一个非常耗时的任务。但是第一次演示迫在眉睫，按照传统的分段排查方法时间肯定赶不上，在压力面前小吴没有退缩，他首次引入了EDA自动化时延分析方法，通过把时延相关参数带入仿真环境中模拟芯片动作，在3天内就发现了x个“配重失衡点”。针对“失衡点”进行时延补偿调整“配重”后，LampSite 5G跑车恢复了车轮平衡。

还能再快一点吗？

时延对齐精度问题解决后，速率达到了1.1Gbps，但是离协议理论峰值还有差距。这时软件团队的强迫症又犯了，对每一个能提升速率的点进行深度挖掘。

5G的大带宽如同宽阔的高速公路，本该是跑车达成最快速度的优势，但是在开发初期，如何利用5G大带宽却成了我们最大的困扰。如果说4G的20M小区带宽好比我们建一条2车道的路，而5G的100M小区带宽就等于要建10车道的路。整平2车道的路相对容易的多，而5G的10个车道，任何一条车道差都会限制整条公路的速度。空口电磁波看不见摸不着，设计和开发坐在一起，一个方案一个方案的验证，逐渐想办法把这10车道的公路尽量整得更平一些，让信号在各条车道上能够跑得一样顺畅。

建好了这条10车道的大路，接着就要努力在上面运送更多的有效信息。在无线传输中，有效信息需要大量的辅助信息才能正常传送。5G协议定义的辅助信息占用的带宽伸缩性强，规则灵活多变，多分一个车道给辅助信息，就少传一个车道的有效信息。于是我们就让有效信息与辅助信息共用车道，但还要处理共用之后的协同、性能等，使得两种信息互不干扰，让空口容量达到最优。

从造好性能精良的跑车，到修平坦的高速路，再到合理调度道路上传送的信息，室内数字化产品线的工程师们把硬骨头一一啃下，让室内数字化5G之车飞驰在通往未来的大道上。

　　2013年，DIS产品LampSite诞生，至今覆盖了数以万计的全球各大机场、赛事场馆、办公楼宇、校园、居民区。随着5G大潮以超乎想象的速度涌来，面向拥有通信网络70-80%流量的室内市场，华为室内数字化加快了5G产品的开发步伐。这是一次新的契机，这也是一场只能赢的比赛，华为人已奔袭在与时间赛跑的路上，未来我们的愿景是让室内数字化覆盖无处不在。

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