5G峰值速率提升優(yōu)化研究

【摘要】? ? 隨著5G建設(shè)的推進(jìn)，4K高清回傳、現(xiàn)場(chǎng)直播、“云會(huì)議”等多場(chǎng)景應(yīng)用對(duì)5G速率的要求越來(lái)也高。為給用戶(hù)提供高性能體驗(yàn)，電信不斷挖掘現(xiàn)網(wǎng)影響5G峰值速率的因素，給出有效的優(yōu)化方法，提煉總結(jié)出速率提升三板斧，為后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)速率優(yōu)化提供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G? ? 峰值速率? ? 空口調(diào)度

5G NR系統(tǒng)在LTE原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了一些新的技術(shù)和架構(gòu)。在多址方式上，NR繼承了LTE的OFDMA和SC-FDMA，并且繼承了LTE的多天線技術(shù)，MIMO流數(shù)比LTE更多。調(diào)制方式上，支持根據(jù)空口質(zhì)量自適應(yīng)選擇QPSK、16QAM、64QAM和256M等調(diào)制方式，NR吞吐率計(jì)算與帶寬、調(diào)制方式、MIMO模式及具體參數(shù)配置有關(guān)。目前衡水電信現(xiàn)網(wǎng)開(kāi)通的5G帶寬為100M，其峰值速率可通過(guò)如下方法計(jì)算：

從MAC層的TBS選擇來(lái)看，100M帶寬時(shí)單用戶(hù)UE最大可以使用273RB，256QAM，27階，4流單碼字平均約為T(mén)BS=112000，TTI=0.5ms，按照4：1子幀配比，則每秒中傳輸?shù)腷it數(shù)約為11200081600，約為1.4Gbps。

一、數(shù)傳路測(cè)速率定位總體思路

峰值速率測(cè)試流程主要有如下三個(gè)步驟：一板斧：峰值速率調(diào)測(cè)準(zhǔn)備及基礎(chǔ)排查、二板斧：無(wú)線參數(shù)優(yōu)化、三板斧：空口性能優(yōu)化。

二、基礎(chǔ)排查

告警排查，通過(guò)LST ALMAF 查詢(xún)主覆蓋站點(diǎn)是否存在告警，目前影響速率的主要告警，需進(jìn)行優(yōu)先處理。

三、無(wú)線參數(shù)優(yōu)化

下行峰值調(diào)優(yōu)：基站修改MIMO模式、打開(kāi)下行256QAM、打開(kāi)TRS/CSI-RS/SSB RateMatch開(kāi)關(guān)、PDCCH占用1個(gè)符號(hào)、DMRS Type2單符號(hào)、無(wú)附加導(dǎo)頻、PMI權(quán)、TRS周期：40ms、CSI周期：20ms、子幀配比4_1_DDDSU、配置發(fā)射功率210、壓縮比2：1。

修改AM模式：在做實(shí)際業(yè)務(wù)時(shí)（如視頻點(diǎn)播，F(xiàn)TP下載），AM模式有數(shù)據(jù)包的確認(rèn)機(jī)制，速率會(huì)比UM模式更穩(wěn)定。調(diào)試實(shí)際業(yè)務(wù)時(shí)建議配為AM模式。LTE/NSA組網(wǎng)，PDCP窗口推薦設(shè)置為18bits，AM模式（AM模式有數(shù)據(jù)包的確認(rèn)機(jī)制，速率會(huì)比UM模式更穩(wěn)定）。

NR： 修改QCI 9對(duì)應(yīng)的NRCELL小區(qū)RLC模式為AM/UM模式，與LTE側(cè)保持一致，否則無(wú)法接入。

修改對(duì)應(yīng)PDCP參數(shù)組中的PDCP序列號(hào)長(zhǎng)度為18bit，與LTE側(cè)保持一致，否則無(wú)法接入。

四、空口性能優(yōu)化

數(shù)傳問(wèn)題分析是一個(gè)端到端的處理過(guò)程，從用戶(hù)終端到基站到服務(wù)端，中間任何一個(gè)網(wǎng)元出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)速率的下降。具體如何區(qū)分問(wèn)題是空口之上還是空口之下的，有一個(gè)簡(jiǎn)單的原則：在基站側(cè)使用UDP灌包，如果速率正常而訪問(wèn)服務(wù)器速率不正常，則需排查T(mén)CP層問(wèn)題。如果調(diào)度次數(shù)是滿的，則判定為空口問(wèn)題。

5G下行單用戶(hù)（2T4R）峰值達(dá)成條件：RANK穩(wěn)定在4流，MCS穩(wěn)定在27階（256QAM），無(wú)誤碼，且DL Grant次數(shù)穩(wěn)定在1600次（商用4：1配置），100M帶寬下行可調(diào)度RB數(shù)為265個(gè)左右（100M最大273RB）。上述條件可以分為兩個(gè)維度：空口信道質(zhì)量和資源調(diào)度。

1）空口信道質(zhì)量是影響速率最明顯的因素，可以通過(guò)RSRP、SINR、MCS、BLER、RANK等指標(biāo)來(lái)衡量。

常見(jiàn)的空口信道質(zhì)量有如下問(wèn)題：MCS 低問(wèn)題、IBLER 高問(wèn)題、RANK 調(diào)度問(wèn)題。

2）資源調(diào)度問(wèn)題可分為RB不足或Grant不足。資源調(diào)度不足也可以通過(guò)基站UDP灌包的方法隔離定界是TCP問(wèn)題還是空口問(wèn)題。

MCS低問(wèn)題：SINR差、外部干擾、RSRP過(guò)高的影響MCS選階算法問(wèn)題。

IBLER 高問(wèn)題：定點(diǎn)峰值測(cè)試過(guò)程中，要求BLER盡可能接近0，外場(chǎng)移動(dòng)性測(cè)試一般收斂在10%。在OMT上的LF BLER視圖可以觀察IBLER信息。IBLER高排查思路和MCS低問(wèn)題類(lèi)似，重點(diǎn)關(guān)注空口的變化，如果SINR異常，包括陡降、波動(dòng)等，則說(shuō)明誤碼的原因是信道條件的不穩(wěn)定;如果SINR正常，則說(shuō)明當(dāng)前系統(tǒng)無(wú)線條件穩(wěn)定，高誤碼可能是MCS選階算法有問(wèn)題，MCS選階太高導(dǎo)致誤碼不收斂。

RANK 低問(wèn)題：天線硬件配置模式、UE能力、CSI-RS類(lèi)型及下行DMRS type類(lèi)型、占用符號(hào)數(shù)及附加導(dǎo)頻個(gè)數(shù)、CSI-RSRP信號(hào)質(zhì)量有關(guān)。

資源調(diào)度不足問(wèn)題：出現(xiàn)Dlgrant不足時(shí)，可以后臺(tái)跟蹤小區(qū)在線用戶(hù)數(shù)，分析是否有背景用戶(hù)、查看一下CSI-RSRP，是否是覆蓋比較差導(dǎo)致DCI漏檢，可以檢查配置查看PDCCH聚合級(jí)別。

傳輸帶寬受限問(wèn)題：如果灌包服務(wù)器灌包到達(dá)基站端口速率不足，則原因多是由于鏈路中間某個(gè)環(huán)節(jié)傳輸帶寬不夠造成的，排查思路：1、檢查傳輸鏈路帶寬設(shè)置，確保整個(gè)鏈路中的所有網(wǎng)元及接口全部為千兆級(jí)，包括但不限于服務(wù)器網(wǎng)口、組網(wǎng)中的全部交換機(jī)、路由設(shè)備，速率協(xié)商模式設(shè)為自協(xié)商。2、若傳輸側(cè)有用微波等其它介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，需要與傳輸人員或客戶(hù)咨詢(xún)確認(rèn)，保證其傳輸帶寬大于峰值。

開(kāi)戶(hù)AMBR 受限問(wèn)題：1、SA 組網(wǎng)時(shí)進(jìn)行NG 接口跟蹤，查看NR 用戶(hù)接入時(shí)的NGAP_INIT_ CONTEXT _ SETUP _REQ消息，AMBR 需要大于峰值。如果不對(duì)需要重新開(kāi)戶(hù)。2、NSA 組網(wǎng)時(shí)進(jìn)行LTE 的S1 接口跟蹤，查看NSA 用戶(hù)接入時(shí)的Intial Context SetupRequest 消息，AMBR 需要大于峰值。如果不對(duì)需要重新開(kāi)戶(hù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)“三板斧”可快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，定位根因并進(jìn)行針對(duì)性參數(shù)優(yōu)化。同時(shí)將錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)行模塊化、流程化分解，大大提高了工作效率。

作者簡(jiǎn)介

牛青山? 性別男，1979年生，學(xué)歷本科，中國(guó)電信集團(tuán)公司 承德分公司，工程師，其主研究方向?yàn)?/5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)優(yōu)化及大數(shù)據(jù)平臺(tái)創(chuàng)新應(yīng)用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]張守國(guó)，周海驕，雷志純等 《LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)踐》

[2]駱位《5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的探討》

[3]黃陳橫 《3GPP 5G NR物理層關(guān)鍵技術(shù)綜述》

[4]余樂(lè) 《5G NR網(wǎng)絡(luò)分組處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究》