网优学习干货:xx5G速率优化现场实战版
速率概述
无线网络仍然是5G网络能力最容易受限的环节,无线网络技术的应用将最终决定5G网络能力的木桶深度。移动通信中传统关键技术在5G将会继续使用。5G NR在继承了LTE原有部分技术基础上,采用了一些技术演进和新技术创新。比如NR继承了LTE的OFDM和SC-FDM,但又将OFDM升级为F-OFDM,NR继承了LTE的多天线技术,但MIMO天线的数目、用户容量以及用户的流数比LTE更多。调制技术上,支持更高的调制阶数——256QAM。NR又在LTE的基础上进一步提升了系统带宽,当前最大可以支持到400Mhz。技术的演进和新技术的创新使得5G的峰值速率达到了Gbps的高度。
影响主要因素
影响5G峰值速率的因素总结起来有PDCCH Grant(时隙调度数)、RB(频域资源调度数)、MCS(调制与编码)、Rank(秩)、BLER(误码率)。
调度不足问题定位方法
系统配置方面,当前主流的系统带宽=100Mhz,SCS=30kHz,上下行时隙配比1:4。PDCCH DL/UL满调度分别为1600和400次,100M带宽可调度265个RB左右。
1、首先排查UE和服务器的问题,优先通过更换服务器来验证是否是服务器问题导致调度不足,解决水量不足的问题。其次检查设备问题,设备是否由于长时间使用发热而导致能力下降亦或是损坏,通过重启、冷却或是更换设备来解。
2、AMBR限速问题,核心网开户信息中包含了两个重要信息:AMBR,QCI。AMBR限制了UE的Non-GBR速率;用户QCl信息会与基站侧的QCI级的PDCP、RLC相关定时器参数(包含SN bit数、RLC模式等)进行关联,从而影响到用户的吞吐率性能;UE AMBR/QCI信息可以通过S1口跟踪S1AP_INITIAL CONTEXT SETUP REQ或者X2口SgNBAdd Req查看。
3、DCI漏检
查看CSI-RSRP,是否是覆盖差导致DCI漏检;检查配置查看PDCCH聚合级别NRDUCellRsvdParam.RsvdU8Param7,设置值0/1/2/3/4分别代表自适应/2/4/8/16。聚合级别太低会造成DCI漏检,推荐自适应,也可以改成3或4后进行复测,看问题是否解决。DCI资源不足,调度用户数太多也会导致DCI漏检,但在5G建网初期不存在这样的问题。
4、PDCP&RLC&MAC层问题
5、传输问题
通过基站UDP灌包的方法定位是TCP问题还是空口问题。
DSP GNBUEBASICINFO;查询用户接入的随机码,PING值默认1200
PING测试:STRGNBMACPADDINGTEST:UEIDTYPE=RANDOM_VALUE,TESTDURATION=1;
MCS阶数低定位方法
1、gNB选择MCS的过程:
1)UE测量信道质量SINR映射到CQI(各大设备商算法不完全一致,而且算法里的参数也不用一样,因此SINR和CQl之间没有准确的对应关系。),并报告(CQI/PCI/RANK等)给eNodeB;
2)eNodeB通过链路自适应技术基于CQI、IBLER来选择调制方式,数据块的大小和数据速率。
3GPP对CQI和MCS分别定义了两个表格,表格1与LTE相一致,表格2为NR在LTE基础上新增的。这主要考虑到UE能力是否能够支持256QAM的调制方式,如果最高只能支持到64QAM则采用和LTE完全一致的CQI、MCS映射关系,如果能支持256QAM则采用新增CQI、MCS映射。
这里给出基于QPSK、16QAM、64QAM以及256QAM的CQI和MCS映射关系。
2、测试点无线环境要求:
1)CSI-RS SINR>25dB,CSI-RSRP在(-65dbm~-80dbm),不宜超过-65dBm。接收功率过高会引起接收器件的削波,导致SINR降低从而导致MCS下降,反而只会使得速率下降。
2)多径环境选择: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,测试点可以直接看到基站天线最佳
3)邻区控制:建议选择邻区SSB RSRP低于服务小区6db的点位测试,避免SSB和TRS干扰。
1、干扰问题:
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(如:RSRP均值>=-80dBm,SINR均值25dB,CSI-RSRP在(-65dbm~-80dbm),不宜超过-65dBm。
2)多径环境选择: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,测试点可以直接看到基站天线最佳.
根据测试总结,在空旷的场景下,如果AAU机械下倾角设置得很小,很难达到高Rank高MCS,通过增加小区机械下倾角来构造地面反射从而提升Rank和MCS。
2、小区间频繁切换
1)切换后用户初始接入,低RANK、低MCS能保证接入和切换成功率,切换后初始的RANK值默认为1,大概在30ms左右可调整回来,影响较小;但是如果发生频繁切换,会导致RANK无法快速爬升,因此需要对频繁切换区域进行优化.
2)参数NRDUCellRsvdParam.RsvdU8Param40决定小区切换后UE的初始RANK,例如该值默认配置为0,则切换后的用户初始RANK为1,初始RANK取值范围为[0,7]
3、MCS表频繁切换
1)MCS表格切换指的是在一定条件下进行64QAM和256QAM的MCS表格切换。在切换期间RANK固定为1进行调度。
2)MCS表自适应算法通过DlLaAlgoSwitch.DL MCS TABLE ADAPT SW(NRDUCellPdsch)进行设置,默认和建议值均为打开,在SINR值波动比较大的场景下容易出现MCS表频繁切换,因此需要关注其对RANK的影响.
4、终端能力
协议规定单用户下行最多可支持8流;上行最多可支持4流。
SU MIMO多流开关需打开:NRDUCellAlgoSwitch. DL_SU_MULTI_LAYER _SW@SuMimoMultipleLayerSw=1最大MIMO层数:
1)上行:
NRDUCellPdsch.MaxMimoLayerNum,8T8R:LAYER_8(8Layers),其他场景:LAYER_16(16Layers)
2)下行:
NRDUCellPusch.MaxMimoLayerCnt,推荐设置为LAYER_4DM RS 配置:DMRS类型和符号数对单用户最大RANK数有限制。
即:
5、下行SRS权与PMI权自适应
下行SRS权与PMI权自适应,允许用户在SRS SINR较大时,选择基于SRS得到的BF权值;在SRS SINR较小时,选择基于PMl的BF权值,相对于SRS权,远点用户的PMI权可以提升权值准确性,提升边缘用户的SNR,进而提升边缘用户的速率
1)当用户上行SRS SNR大于ThsRs(默认-2dB)该用户选择SRS权;
2)当用户上行SRS SNR小于ThpMl(默认-8dB)该用户选择PMI权;
3)当用户的SRS SNR在ThsRs和ThpM之间时,该用户权保持不变。
当使用SRS权值时,基站使用Rank自适应算法确定最终使用Rank值;当SRS SINR
1)UECSI的RI为1,则当前使用RANK为1
2)UECSI的RI为2-3,当前使用RANK为2
3)UECSI的RI为4-8,则当时使用RANK为4
NRDUCellAlgoSwitch.AdaptiveEdgeExpEnhSwitch的子开关DL_PMI_SRS_ADAPT_SW来开启权值自适应开关。
6、故障和通道校正
通过NR基站侧MML查询通道校正结果:DSP NRLOCELLCHNCALIB,若通道校正不通过,可尝试手动校正MML:STR NRLOCELLCHNCALIB
通道校正失败后,系统由于无法准确评估SRS权值,所以会默认使用DFT开环权进行业务,gNB会根据UE上报的RI来选择rank,遵从如下规则:
1)UECSI的RI为1,则当前使用RANK为1
2)UECSI的RI为2-3,当前使用RANK为2
3)UE CSI的RI为4-8,则当时使用RANK为4
高误码定位方法
BLER高排查思路和MCS低问题类似,重点关注空口的变化,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,则说明误码的原因是信道条件的不稳定。
下行/上行iBLER目标值由参数,默认10/0.1,即10%。
1)Initial BLER(%):初始重传率: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。
2)Residual BLER(%):残留误码: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Initial BLER。
1、MCS收敛异常
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(目标值10%),需要稳定在10%左右波动。
1) 如果长时间超过10%,则误码没有向下收敛。这时需要观察MCS是否降到0阶,如果不是,则基站侧MCS调整存在异常
2)如果长时间小于10%,则误码没有向上收敛。这个时候需要观察MCS是否升到27阶。如果不是,则基站侧MCS调整存在异常。
2、MCS/RANK被固定
3、上行TA异常
1)为了保证上行传输的正交性,避免小区内干扰,gNodeB要求来自同一子帧但不同频域资源的不同UE的信号到达gNodeB的时间基本上是对齐的
2)TA=0.51ns*512*3*10^8/2=39m,是LTE的一半
3)TA调整:下行误码也有可能是上行失步造成的,因此出现高误码的时候,也可以排查TA,查看TA是否存在剧烈的调整
4)TA出问题,一般出现在移动性场景,定点、近点TA一般不调整,出现大量调整则需定位问题。