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DoCoMo北京研究所導(dǎo)入“并行”MATLAB,LTE+和WiMAX2算法開發(fā)時(shí)間減半

   2020-09-01 互聯(lián)網(wǎng)中國(guó)鑄造網(wǎng)8120
核心提示:美國(guó)The MathWorks宣布,中國(guó)DoCoMo Beijing Communications Laboratories(DoCoMo北京研究所)在LTE+和WiM

美國(guó)The MathWorks宣布,中國(guó)DoCoMo Beijing Communications Laboratories(DoCoMo北京研究所)在LTE+和WiMAX2等的算法開發(fā)中采用了“并行運(yùn)行”的MATLAB。與以前使用C語言和C++的開發(fā)方法相比,獲得了將開發(fā)時(shí)間縮短50%等多項(xiàng)成果。

發(fā)布資料顯示,由于DoCoMo北京研究所的研究開發(fā)對(duì)象——無線通信系統(tǒng)非常復(fù)雜,因此無法對(duì)系統(tǒng)性能和可靠性進(jìn)行分析驗(yàn)證。由此,決定實(shí)施含有多種參數(shù)的蒙特卡洛模擬(Monte Carlo simulation)。不過,包含了數(shù)十家基站和數(shù)百臺(tái)移動(dòng)終端的蒙特卡洛模擬,其計(jì)算量也自然很龐大。盡管該研究所嘗試了采用計(jì)算機(jī)群集進(jìn)行并行計(jì)算,但由于處理的分散配置以及結(jié)果的整合需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,因此決定尋找其他方法。

具體而言,就是采用了使用兩種并行化技術(shù)的MATLAB來進(jìn)行計(jì)算。這兩種并行化技術(shù)分別是“Parallel Computing Toolbox”和“MATLAB Distributed Computing Server”。前者是利用個(gè)人電腦中的多核微處理器進(jìn)行并行計(jì)算。后者是像計(jì)算機(jī)群集一樣使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行并行計(jì)算。

由此,減少了了各計(jì)算機(jī)和各處理器內(nèi)核的處理分散化及結(jié)果整合的工作量,可在短時(shí)間內(nèi)比較不同算法之間的性能差別,評(píng)估信道狀態(tài)不佳時(shí)的通信可靠性,且還能對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和終端的吞吐量進(jìn)行評(píng)估。

將數(shù)周縮短成數(shù)小時(shí)

此次在驗(yàn)證利用MATLAB開發(fā)的算法時(shí),該研究所首先采用MATLAB、“Signal Processing Toolbox”以及“Communications System Toolbox”,構(gòu)建了一個(gè)再現(xiàn)完整收發(fā)鏈的模擬環(huán)境。然后使用Parallel Computing Toolbox使通信算法實(shí)現(xiàn)并行化,并使用MATLAB Distributed Computing Server在32核計(jì)算機(jī)的群集上運(yùn)行。

借此,將以往耗時(shí)數(shù)周的模擬時(shí)間縮短到了幾個(gè)小時(shí)。這樣,驗(yàn)證量達(dá)以前4倍以上的測(cè)試案例、參數(shù)設(shè)定以及運(yùn)用場(chǎng)景都得以實(shí)現(xiàn)。以此提高了該研究所內(nèi)的研究員對(duì)設(shè)計(jì)可靠性的自信心。

該研究所內(nèi)的一位主任研究工程師表示,“通過利用MATLAB,縮短了代碼的編寫時(shí)間,并通過開發(fā)出先進(jìn)的移動(dòng)通信算法騰出了大量時(shí)間。而且只需稍作改變,便可利用計(jì)算機(jī)群集提高算法模擬的速度,并可在更大范圍的運(yùn)用條件及場(chǎng)景下進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估和驗(yàn)證”。

 
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