5G优化案例多维度提升5G上行速率的优化实践案例.docx

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5G优化案例多维度提升5G上行速率的优化实践案例

多维度提升5G上行速率的优化实践案例

XX

多维度提升5G上行速率的优化实践案例

XX

【摘要】本案例通过4个维度提升5G上行速率的优化实践案例。

【关键字】5GNR、NSA、AR/VR、上行速率、参数

【业务类别】5GNR、优化方法、参数优化

1概述

随着短视频，直播火爆互联网，流量需求渐渐由下行获取式，转变成上行分发式。

另外，5G万物互联时代面向全行业：

4K/8K超高清视频和全景回传、无人机业务、无人驾驶和远程医疗等对上行速率有更高的要求，海量数据将自下而上的产生。

并与云、大数据、AI等技术融合产出巨大价值，进而深刻改变各行各业的生产方式。

5G时代，网络能力不再以下行为主，而是要求双向低时延、大带宽，而终端发射功率受到限制。

为了在达到5G的高速率的同时也能兼顾上行覆盖，提升边缘上行速率刻不容缓。

2背景

5G网络的变革会引入新业务，如搞清电视，云VR等业务，新业务的下行业务数据量很大需要更多的上行反馈速率才能满足要求。

如下图可知：

5G初期小区边缘速率DL:

50Mbps~100Mbps、UL:

5Mbps~20Mbps

分类

分辨率

下行速率

上行反馈速率

高清电视视频

1K

5~8Mbps

0.2~0.32Mbps

2K

12~18Mbps

0.48~0.72Mbps

4K

31~50Mbps

1.2~2Mbps

VR

4K2D

25Mbps

1Mbps

8K2D

100Mbps

4Mbps

24K

1Gbps

40Mbps

Scenario

DENSEUrbanRadius（m）

Band（Bandwidth）

nTnR

DL（100M）

DL（50M）

DL（10M）

UL（10M）

UL（5M）

UL（1M）

3.5GHz（100MHz）

64T64R

155

195

218

45

59

93

5G网络中3.5G频段上下行链路不平衡，上行覆盖差于下行覆盖，严重影响上行速率，下表为室内场景下链路预算结果。

32T32R

144

181

203

41

54

86

8T8R

124

156

175

31

42

69

3.5GHz（50MHz）

64T64R

132

185

263

43

56

93

32T32R

123

172

245

39

52

86

8T8R

106

148

211

29

40

69

通过以上两点原因，可以看出提升边缘上行速率是需要解决的问题。

本文主要通过对维度的优化进行，可以在合适的场景下选择合适的特性进行开通。

3网络现状分析

上行速率与覆盖强相关，UE占用5G网络，当SSBRSRP＜-120dBm时，UEMAC层上行速率接近0Mbps。

LTE网络和5GNR网络的上行速率与RSRP做拟合，当RSRP＞-110dBm时，NR的上行速率明显好于LTE网络的上行速率，当RSRP＜-110dBm时，LTE网络的上行速率好于5GNR的上行速率。

3.1上行分流

3.1.1上行分流原理介绍

上行分流主要应用NR上行覆盖和上行容量受限导致的上行NR速率问题，可以通过上行分流改善NSA用户的上行吞吐率体验，但是受限于终端的支持能力。

上行分流架构如下：

通过上图可知上行分流的流程：

（1）基站下发配置上行分流【主路径】和【数据门限】给终端

（2）UE根据基站下发的配置命令，满足【数据门限】执行上行分流门限

（3）UE有权根据实际能力，决定【主路径】

3.1.2上行分流特性生效识别

上行分流流程：

由于上行分流需要终端能力支持，所以需要对UE能力进行识别。

具体方法如下：

3.1.3上行分流测试结果

1.定点测试：

测试位

置

场景

PCI

RSRP

SINR

LTEuplink

RLC速率

NRuplink

RLC速率

NRuplink

APP速率

近点

不分流

318

-74

23.4

0.1

89.3

89.4

分流门限-12800

318

-73.8

23

37.2

95.6

132.8

分流门限-51200

318

-74.1

22.3

36.9

95.3

132

中点

不分流

318

-91

19

0.1

39.3

39.5

分流门限-12800

318

-90.2

20

47.7

34.4

82.1

分流门限-51200

318

-89.3

20.6

46.7

42.3

89.1

远点

不分流

318

-103.2

0.9

0.1

3.8

4.1

分流门限-12800

318

-100

1.3

43.5

3.3

47

分流门限-51200

318

-103.9

-0.7

41.8

1.9

44

2.拉网测试：

拉网均值如下：

场景

RSRP

SINR

LTEuplink

RLC速率

NRuplink

RLC速率

NRuplink

APP速率

增益

不分流

-73.6

18.7

0.05

95.2

95.2

分流门限-12800

-72.7

19.3

25.1

68.1

92.8

-2.50%

分流门限-51200

-73.2

18.4

29.7

77.3

106.9

12.30%

3.2上行FallbacktoLTE

3.2.1上行FallbacktoLTE原理介绍

上行FallbacktoLTE应用场景LTE-NR共站高低频组网场景，NR上行弱覆盖导致的上行NR速率，NR边缘速率需要通过LTE速率进行提升。

上行FallbacktoLTE流程：

（1）当NR上行业务信道覆盖受限时，可以切换到LTE业务信道上发送数据；

（2）NR侧上行控制信道PRACH和PUCCH，以及少量的状态报告只能承载在NR侧。

（3）通过识别上行NsaUlFackToLteSinrThld是否达到门限进行上行FB的触发

3.2.2上行FallbacktoLTE特性生效识别

上行FallbacktoLTE流程：

3.2.3上行FallbacktoLTE测试结果

1.定点测试

测试位置

场景

PCI

RSRP

SINR

LTEuplinkRLC

速率

NRuplinkRLC

速率

NRuplink

APP速率

远点

不分流

318

-103.2

0.9

0.1

3.8

4.1

分流门限-12800

318

-100.0

1.3

43.5

3.3

47.0

分流门限-51200

318

-103.9

-0.7

41.8

1.9

44.0

远点

上行FB

318

-103.1

2.6

47.3

0.1

47.4

2.拉网测试

3.3上行COMP

3.3.1上行COMP原理介绍

上行COMP原理gNodeB利用服务小区和同站同频邻区的天线对一个UE的PUSCH信道上的信号进行联合接收，并在服务小区上进行合并译码，获得信号合并接收增益。

主要应用场景小区轻载场景，低频TDDmassiveMIMO小区和小区连续覆盖组网，小区边缘覆盖差，边缘吞吐量低。

上行COMP流程：

（1）UE上报A3事件,gNodeB接收A3事件后下发协作集给层二

（2）层二判断是否可以进行联合译码，判断依据考虑点为大包业务，服务小区与协作小区的

RSRP门限差值以及TA差值是否满足要求

（3）层二下发给层一，层一满足解码后，触发执行联合译码，触发上行COMP

3.3.2上行COMP特性生效识别

上行COMP生效主要通过上报A3事件识别，A3上报站内服务小区与站内邻区的电平差满足门限。

同时需要关注相关的上行COMP话统，如小区交叠区用户上行数据总吞吐量是否有提升。

3.3.3上行COMP测试结果

1.定点测试：

测试位置

场景

PCI

RSRP

ULMSC

NRPCCPDCCHUL

GrantCount

NRuplinkMAC速率

增益

近点

特性关

457

-68.8

27.9

599.5

128.4

特性开

457

-68.7

28.0

597.4

130.5

1.5%

中点

特性关

457

-94.0

10.0

598.2

26.0

特性开

457

-94.1

10.1

600.0

28.2

8.0%

2.拉网测试：

场景

RSRP

ULMSC

NRPCCPDCCHULGrantCount

NRPCCULMAC

Throughput（Mbit/s）

增益

特性关

-82.4

21.1

596.4

83.6

特性开

-82.1

22.2

595.1

87.8

5%

同时对应的测试小区的话统统计：

小区名

小区交叠区用户上行数据

总吞吐量（千比特）-特性关

小区交叠区用户上行数据总吞吐量（千比特）-特性开

HZHNR02886杭州拱墅天祥大道康桥路口_11

12961.0

69500.6

HZHNR02886杭州拱墅天祥大道康桥路口_21

9793.0

21409.1

HZHNR02886杭州拱墅天祥大道康桥路口_31

34361.5

69598.6

HZHNR02938杭州杭钢小型轧钢公司_11

53985.6

27103.0

HZHNR02938杭州杭钢小型轧钢公司_21

3007.3

9614.9

HZHNR03236杭州半山昌兴电炉_11

14646.2

35383.3

HZHNR03236杭州半山昌兴电炉_21

3047.5

9752.1

HZHNR03236杭州半山昌兴电炉_31

77984.9

40225.8

4上行边缘速率提升特性建议

4.1上行分流

根据1.1章节测试结果，得出建议如下：

1.此次测试为MATE20X的结果，由于上行分流受终端能力影响比较大，建议使用终端发布口径支持上行分流的终端进行测试（MATE20X对外发布并不承诺上行分流能力）

2.上行分流在定点场景和拉网场景下，基本是优于不开上行分流的速率

3.在SINR差点时候，上行分流测试速率有时会负增益（有很大可能与终端有关）

4.2上行FallbacktoLTE

根据1.2章节测试结果，得出建议如下：

1.在室外宏站的场景下，5G网络质量良好情况不适合开通上行FB，比较难触发

2.远点定点测试，上行FB有明显增益，适合在室内，上行NR速率低的场景下开通上行

FB

3.上行FB不受终端能力支持

4.3上行COMP

根据1.3章节测试结果，得出建议如下：

1.从定点和拉网结果，上行COMP增益符合预期，预期增益5%。

2.从话统统计看有个别小区会出现交叠话务量减少的情况，由于上行COMP只针对大包业务生效，所以出现话务量减少怀疑和用户使用行为有关。

5上行边缘速率提升总结

通过三个特性的测试结果可知：

1.终端支持情况下，建议打开上行分流业务增加5G上行速率。

本次测试涉及的站点数不多，后期批量开通需要选取CLUSTER级数量的站点进行验证。

2.如果终端还不成熟的情况下，对于室分场景下建议开启上行FallbacktoLTE保证5G

上行边缘速率。

3.当前上行COMP为站内COMP，增益比较小，建议根据合适场景选择性开通。