5G优化案例全方位深层次提升5G速率优化指导Word文件下载.docx
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30MHz
40MHz
50MHz
60MHz
80MHz
90MHz
100MHz
NRB
15
25
52
79
106
133
160
216
270
N/A
30
11
24
38
51
65
78
162
217
245
273
60
18
31
107
121
135
以30KHz的子载波间隔为例,循环前缀的类型是NomalCP,每个slot的OFDM符号是14,时域资源、频域资源均和参数集μ相关,以μ=1,30KHz的子载波为例,则每个slot占用的时间是0.5ms。
每传输14个下行码元就有2个码元的额外开销(用于PDCCH和DMRS等控制信息的传输)。
我们计算时扣除开销部分做近似处理,认为3个符号用于参考信号的发送,剩下11个符号用于数据传输。
常见的帧结构配置:
2.5ms双周期,5ms内有(5+2*10/14)个下行slot,则每毫秒的下行slot数目约为1.28个/ms。
5ms单周期,5ms内有(7+6/14)个下行slot,则每毫秒
的下行slot数目约为1.48个/ms。
1)5G上行理论峰值速率计算:
上行基本配置,2流,64QAM(一个符号6bit)
Type1:
2.5ms双周期
由2.5ms双周期帧结构可知,在特殊子帧时隙配比为10:
2:
2的情况下,5ms内有
(3+2*2/14)个上行slot,则每毫秒的上行slot数目约为0.657个/ms。
上行理论峰值速率计算:
273RB*12子载波*11符号(扣除开销)*0.657/ms*6bit(64QAM)*2流=284Mbps。
Type2:
5ms单周期
由5ms单周期帧结构可知,在特殊子帧时隙配比为6:
4:
4的情况下,5ms内有(2+4/14)个上行slot,则每毫秒的上行slot数目约为0.457/ms。
273RB*12子载波*11符号(扣除开销)*0.457/ms*6bit(64QAM)*2流=198Mbps。
2)5G下行理论峰值速率计算:
下行基本配置,4流,256QAM(一个符号8bit)
(5+2*10/14)个下行slot,则每毫秒的下行slot数目约为1.28个/ms。
下行理论峰值速率计算:
273RB*12子载波*11符号(扣除开销)*1.28/ms*8bit(256QAM)*4流=1.48Gbps。
4的情况下,5ms内有(7+6/14)个下行slot,则每毫秒的下行slot数目约为1.48个/ms。
下行理论峰值速率的计算:
273RB*12子载波*11符号(扣除开销)*1.48/ms*8bit(256QAM)*4流=1.7Gbps。
5G上下行理论峰值速率:
不同带宽、帧结构类型、MCS、流数对应的5G的上下行理论
峰值,速率也不同,具体如下表2。
DL
UL
带宽
帧结构类型
MCS表格
流数
速率
(Mbps)
60M
2.5ms双周期
64QAM
4
710.69
2
167.27
2ms单周期
749.22
5ms双周期
111.51
819.71
139.39
256QAM
921.05
226.14
971.07
150.76
1063.52
188.45
100M
1210.82
285.35
1276.40
190.23
1399.38
237.79
1560.47
383.39
1647.32
255.59
1791.69
319.49
三、深层次优化解决思路
3.1弱覆盖、SINR类问题
由于5GNR系统工作频段较高,其传播、穿透能力较低频段存在一定劣势,弱覆盖和SINR等问题会影响速率;
但另一方面,天线阵子尺寸与频率成反比(与波长正比),因此,可以通过5G波束赋形高频段能够组成更大规模的阵列天线对覆盖进行补偿,而终端侧也有机会采用更多天线提高覆盖能力。
3.1.1弱覆盖、SINR问题优化思路措施
当前现阶段,5G波束赋形主要应用在SSB波束、CSI-RS波束以及PDSCH波束,应用状态、场景、特点等如下,设置合理的SSB广播波束的权值,以达到5G用户的业务覆盖要求。
5G窄波束类型
级别
状态
特点以及增益
场景化以及波束形成方式
SSB广播波束
小区级静态波束
空闲态
1、提升覆盖,瞬时发送相比宽波束,覆盖增益7dB;
2、周期性广播小区同步信号以及MIB信号,影响小区的接入和切换范围,即对移动性的影响;
对用户速率没有直接影响;
3、时分扫描发送窄波束;
类似机关枪一样扫射,
形成一个包络,达到整个小区的覆盖;
可做场景化;
16套场景化波束可选+1套自定义波束(水平垂直角度可设置)
CSI-RS/PDCCH波
束
用户级静态波束
连接态
1、用于提供终端提供CSI测量;
2、CSI测量,反映业务信道质量(通过终端上报CQI、PMI、RI),影响下行MCS选阶,调制方式,RANK等;
3、直接影响用户速率
不支持场景化,可通过调节射频安装角度调节覆盖范围,可窄可宽
PDSCH波束
用户级动态波束
随着用户位置变化而变化;
实时跟踪;
不支持场景化,支持SRS权值和PMI权值:
SRS权:
sounding权,依赖基站对于终端上行的测量结果计算(信号质量),更准确,性能更优,必须天选终端支持;
算法复杂,成本高
PMI权:
依赖终端自己下行的测量结果,把测量结
果上报以后,来计算;
CSI信息
3.1.2优化案例:
长安上沙示范区建网初期覆盖速率优化提升
【问题描述】长安上沙示范区建网初期覆盖、速率、SINR等均未达到预期效果,需要进行优化提升;
【问题分析】长安示范区建网初期覆盖未完善,主要是部分站点规划位置不理想、过覆盖等原因导致,需要进行RF以及覆盖场景优化。
【优化方案】波束赋形技术可以针对不同场景,选择不同的广播波束场景应用方案,同时设置相应的电子方位角和电子倾角,可以有效优化覆盖、提升用户感知。
本次优化,针对长安上沙示范区,合共11个小区进行波束场景调整,21个小区进行电子下倾调优,6个小区进行方位角调整。
具体如下:
小区名
覆盖场景-
原值
覆盖场景-调整值
电子下倾角-
调整值
方位角-原
值
方位角-调
整值
长安晟大东街-NR_4
默认场景
水平65度垂直6度
10
长安福海路十七巷-NR_5
长安福海路十七巷-NR_4
水平90度垂直6度
-10
长安厦岗福海路七巷-NR_3
3
长安沙头正西街-NR_4
长安湖景路-NR_0
长安振安中路-NR_3
长安振安中路-NR_4
长安厦岗福海路七巷-NR_5
8
长安茂源旅馆-NR_2
长安上沙第四工业区-NR_3
长安上沙第四工业区-NR_5
13
长安振安科技-NR_1
【优化效果】优化后,示范区通过场景化波束调优后覆盖明显增强,总体指标较优化前大幅提升,其中上下行速率及综合覆盖率改善幅度最大。
长安上沙示范区优化前覆盖
长安上沙示范区优化后覆盖
示范区整体指标对比
统计指标
优化前
优化后
变化值
评估结果
下载PDCP层速率≥100M占比
79.79%
97.27%
17.48%
改善
上传PDCP层速率≥5M占比
86.84%
93.47%
6.63%
下载PDCP层平均速率
290.16
568.56
278.4
上传PDCP层平均速率
43.33
65.71
22.38
NR辅节点连接建立时延
19.02
18.18
-0.84
NR数据业务掉线率NSA
6.56%
0.50%
-6.06%
NSA切换控制面时延
21.28
18.35
-2.93
NR辅节点变更成功率
99.89%
100.00%
0.11%
SSB综合覆盖率(RSRP≥-105dBm&
SINR
≥-3dB)
79.98%
98.50%
18.52%
SSBRSRP平均值(dBm)
-89.24
-84.73
4.51
SSBSINR平均值(dB)
11.36
15.61
4.25
3.2MCS和BLER类问题
3.2.1MCS和BLER问题优化思路措施
峰值测试中如果要使得实际峰值接近理论峰值,则一般CSIRSRP在-75dBm以上,DMRSSINR在30dB以上。
以此保证MCS都集中在27阶,且IBLER接近0%(IBLER为x%,则损失x%的吞吐率)。
MCS影响因素有覆盖、干扰、MCS/RANK异常或被固定、CQI无测量等。
Ø
覆盖因素
空口覆盖是直接影响MCS的主要因素,如果空口覆盖不好,MCS一般不会很好。
覆盖问题需要解决弱覆盖、越区覆盖、过覆盖。
●弱覆盖
当UE处于小区边缘或有建筑物遮挡时,这时UE可能处于弱覆盖场景,这时会因接收到信号的能量低而MCS较差,该情况属于正常现象,需要通过覆盖增强方案解决。
●信号过强
一般来讲,RSRP越好,MCS会越好,但是SSBRSRP不宜超过-65dBm,终端接收到的功率过高的话会可能引起接收器件的削波,导致SINR降低从而导致MCS下降,反而使得速率下降。
●越区覆盖
会导致同频干扰,引起错误的切换,产生大量的切换失败,以及无切换关系导致掉话等,对MCS有较大影响,需要对越区小区进行物理参数调整或者功率调整等手段降低越区干扰。
●过覆盖
过渡的重叠覆盖,引入同频干扰,引起频繁切换,对MCS有一定影响,需要对过覆盖小区进行物理参数调整或者功率调整等手段降低越区干扰,一般建议邻区RSRP在服务小区6dB以上,峰值场景在12dB以上。
干扰因素
峰值测试场景要求MCS在27阶左右,且IBLER接近0%。
当小区存在干扰信号时,小区的上下行业务会受到影响,出现接入、掉话,速率低等问题。
当出现高RSRP低SINR,连续多个打点IBLER超过收敛值,且MCS等信道指标都偏低,需要要进入干扰排查。
干扰分为系统内干扰、异系统干扰及外部干扰等。
系统内干扰主要有邻区干扰、过覆盖干扰、时钟失步干扰、环回干扰、超远干扰;
异系统干扰主要有同频段系统与NR帧结构不对齐、其他系统干扰等;
外部干扰需要进行扫频。
MCS/RANK异常或被固定
1)MCS一直保持某个值无变化,则有可能是MCS被固定,需要排查MCS参数。
NRCUCellRsvdParam.RsvdU8Param68,下行MCS固定值(0:
参数不生效;
1~29:
下行
MCS固定为0~28。
推荐值:
0)
NRCUCellRsvdParam.RsvdU8Param66,上行MCS固定值(0:
上行MCS固定为0~28。
2)RANK一直保持某个很高的值无变化且MCS很低,则有可能是RANK被固定,需要排查RANK参数。
NRCUCellRsvdParam.RsvdU8Param67,下行RANK固定值(0:
1~8:
下行MCS固定为1~8。
NRCUCellRsvdParam.RsvdU8Param65,上行RANK固定值(0:
1~4:
上行MCS固定为1~4。
3)RANK自适应算法,选择到了高RANK,流间干扰增大,导致MCS差。
CQI无测量
CQI上报异常,可能导致基站固定使用低阶MCS(默认4阶)进行调度。
●基站未调度Csi-RS资源
部分商用终端不支持非周期Csi-RS资源,需开启周期CSI-RS开关。
●SRS异常
MassiveMIMO技术主要通过SRS信号来做上下行互易性,基站收到终端上报的SRS以后,才会下发CSI测量,也就是UE才会上报CSI测量(CQI/PMI/RI),然后网络侧基于UE上报的CQI来做调度,否则网络侧无法做下行数据调度,因此SRS波束对CSI测量影响很大,SRS异常会导致CQI异常,需核查SRS相关参数是否遵从基线值。
●SRS资源未分配
如果SRS周期配置过小,支持的用户数有限,在多用户场景下会导致用户SRS无法分配,当前推荐的SRS周期为80slot,理论SRS资源数=40ms/5ms*4个符号*2梳分*2码分*1频分
(全带宽)=128份,满足一般商用网络需求。
BLER误码高
IBLER高排查方法和MCS问题类似,重点关注空口质量,比如覆盖差、强邻区干扰、外部干扰等,如果SINR异常,包括陡降、波动等,则说明误码高的原因是信道条件不稳定导致。
下行、上行IBLER目标值由参数NRDUCELLPDSCH.DlTargetIbler/NRDUCellPusch.UlTar
getIbler控制,默认10%。
InitialBLER(初始误码率):
第一次传输错误的块数/有效传输块数。
定点峰值测试过程中,要求BLER尽可能接近0,外场移动性测试一般要求在10%左右波动。
ResidualBLER
(残留误码率):
最终传完以后仍然错误的块数/有效传输的块数。
正常情况下会远低于InitialBLER。
当下行IBLER自适应开关关闭时,下行IBLER目标值10%;
当下行IBLER自适应开关打开时,IBLER目标值按照MCS分成了三段:
近点5%(MCS19),中点10%,远点(MCS4)30%。
如果SINR正常,则说明当前系统无线条件稳定,高误码可能是MCS选阶算法有问题,MCS选阶太高导致误码不收敛。
初传误码正常场景下,需要稳定在IBLER目标值左右波动。
如果长时间超过IBLER目标值,则误码没有向下收敛,需要观察MCS是否降到0阶,如果不是,则基站侧MCS调整存在异常;
如果长时间小于IBLER目标值,则误码没有向上收敛,需要观察MCS是否升到27阶,如果不是,则基站侧MCS调整存在异常。
3.2.2优化案例:
拉网测试MCS和BLER问题
【问题描述】在路测LOG分析过程中,发现MCS低<
DL26/UL<
27,在BLER的误码较高,无法达到峰值速率,物理层流量和MAC层流量可能会有较大差异。
物理层流量仅仅是通过物理层的数据量,而不是有效的数据量,当码率不同时,真正解调出来的MAC数据量和物理层数据量是有差别的,而且CRC错时物理层有流量但是MAC层是没有流量统计的。
我们实际关心的是MAC层流量,也就是经过物理层传输的能够解调正确的有效数据量。
【优化方案】
1.CQT测试位置:
1)CSI-RSSINR>
30,CSI-RSRP在(-65~-75dBm);
2)多径环境:
下行高Rank依赖于测试周边的多径环境,尽量选择周边有树木、建筑物反射区域,且测试点与基站天线非直射径;
而上行性能测试,更偏向选择直射径环境,测试点可直接看到基站天线最佳;
3)邻区控制:
选邻区SSBRSRP低于服务小区6dB的点;
2.干扰:
要求DMRSSINR在30dB以上;
当出现高RSRP低SINR(如:
RSRP均值>
=-80dBm,SINR均值<
=15dB)且MCS等信道指标都偏低,进入干扰问题分析处理;
3.大频偏:
观察Probe中ServingCellAndNeighbor里FrequencyOffset不在(-50,50):
核查NRDUCellCsirs中TrsPeriod=MS20;
4.MCS收敛异常:
DL/ULiBLER目标值参数。
5.NRDUCELLPDSCH.DlTargetIbler/NRDUCellRsvdParam.RsvdU8Param34控制,默认10/0.1;
6.MCS/RANK被固定:
核查参数NRDUCellRsvdPara
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