5G优化案例5G峰值速率提升三板斧.docx
《5G优化案例5G峰值速率提升三板斧.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5G优化案例5G峰值速率提升三板斧.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
5G优化案例5G峰值速率提升三板斧
5G峰值速率提升“三板斧”
5G感知速率提升“三板斧”
XX
【摘要】随着5G建设的推进，4K高清回传、现场直播、“云会议”等多场景应用对5G速率的要求越来也高。
为给用户提供高性能体验，XX分公司不断挖掘现网影响5G峰值速率的因素，给出有效的优化方法，提炼总结出速率提升三板斧，为后续5G网络速率优化提供参考。
【关键字】5G、峰值速率、空口调度
【业务类别】参数优化
一、问题描述
5GNR系统在LTE原有技术的基础上，采用了一些新的技术和架构。
在多址方式上，NR继承了LTE的OFDMA和SC-FDMA，并且继承了LTE的多天线技术，MIMO流数比LTE更多。
调制方式上，支持根据空口质量自适应选择QPSK、16QAM、64QAM和256M等调制方式。
NR理论吞吐率计算与带宽、调制方式、MIMO模式及具体参数配置有关。
目前XX电信现网开通的5G带宽为100M，其峰值速率可通过如下方法计算：
从MAC层的TBS选择来看，100M带宽时单用户UE最大可以使用273RB，256QAM，27阶，4流单码字平均约为TBS=112000，TTI=0.5ms，按照4：
1子帧配比，则每秒中传输的bit数约为11200081600，约为1.4Gbps。
目前XX市各营业厅基本完成了5G覆盖，但在测试时发现，现场实际速率往往只有500M左右,很难达到以上计算的理论值，严重影响了5G演示效果，制约了市场发展。
为此，XX电信组织骨干力量，通过大量优化调整、效果对比，总结出峰值速率提升三板斧。
二、分析过程
2.1数传路测速率定位总体思路
峰值速率测试流程主要有如下三个步骤：
一板斧：
峰值速率调测准备及基础排查二板斧：
无线参数优化
三板斧：
空口性能优化
三、解决措施
3.1峰值速率调测准备及基础排查
告警排查，通过LSTALMAF查询主覆盖站点是否存在告警，目前影响速率的主要告警如下，需进行优先处理。
3.2无线参数优化
3.2.1下行峰值调优
//基站修改MIMO模式，适用于4T4R小区
MODNRDUCELLPDSCH:
NrDuCellId=0,MaxMimoLayerNum=LAYER_4;
//打开下行256QAM
MODNRDUCELLALGOSWITCH:
NrDuCellId=0,Dl256QamSwitch=ON;
//打开TRS/CSI-RS/SSBRateMatch开关
MODNRDUCELLPDSCH:
NrDuCellId=0,RateMatchSwitch=SSB_RATEMATCH_SW-1&CSIRS_RATEMATCH_SW-1&TRS_RATEMATCH_SW-1;
//PDCCH占用1个符号
MODNRDUCELLPDCCH:
NrDuCellId=0,OccupiedSymbolNum=1SYM;
//DMRSType2单符号
MODNRDUCELLPDSCH:
NrDuCellId=0,DlDmrsConfigType=TYPE2,DlDmrsMaxLength=1SYMBOL;
//无附加导频
MODNRDUCELLPDSCH:
NrDuCellId=0,DlAdditionalDmrsPos=NOT_CONFIG;
//PMI权
MODNRDUCELLPDSCH:
NrDuCellId=0,FixedWeightType=PMI_WEIGHT;
//TRS周期：
40ms，CSI周期：
20ms
MODNRDUCELLCSIRS:
NrDuCellId=0,TrsPeriod=MS40,CsiPeriod=SLOT20;
//子帧配比
MODNRDUCELL:
NrDuCellId=0,DuplexMode=CELL_TDD,FrequencyBand=N77,SubcarrierSpacing=30KHZ,SlotAssignment=4_1_DDDSU,SlotStructure=SS2;
//压缩比2:
1
MODNRDUCELLTRP:
NrDuCellTrpId=0,CpriCompression=2_COMPRESSION,BranchCpriCompression=2_COMPRESSION;
//配置发射功率210
MODNRDUCELLTRP:
NrDuCellTrpId=0,MaxTransmitPower=210;
3.2.2修改AM模式
在做实际业务时（如视频点播，FTP下载），AM模式有数据包的确认机制，速率会比UM模式更稳定。
调试实际业务时建议配为AM模式。
//LTE：
NSA组网，PDCP窗口推荐设置为18bits，AM模式（AM模式有数据包的确认机制，速率会比UM模式更稳定）MODRLCPDCPPARAGROUP:
RlcPdcpParaGroupId=5,RlcMode=RlcMode_AM,AmPdcpSnSize=AmPdcpSnsize_18bits;
//NR:
修改QCI9对应的NRCELL小区RLC模式为AM/UM模式，与LTE侧保持一致，否则无法接入
MODNRCELLQCIBEARER:
NrCellId=0,Qci=9,RlcMode=AM;
//修改对应PDCP参数组中的PDCP序列号长度为18bit，与LTE侧保持一致，否则无法接入MODGNBPDCPPARAMGROUP:
PdcpParamGroupId=5,DlPdcpSnSize=BITS18,lPdcpSnSize=BITS18;
3.3空口性能优化
数传问题分析是一个端到端的处理过程，从用户终端到基站到服务端，中间任何一个网元出现问题，都会导致用户体验速率的下降。
具体如何区分问题是空口之上还是空口之下的，有一个简单的原则：
在基站侧使用UDP灌包，如果速率正常而访问服务器速率不正常，则需排查TCP层问题。
如果调度次数是满的，则判定为空口问题。
5G下行单用户（2T4R）峰值达成条件：
RANK稳定在4流，MCS稳定在27阶（256QAM），无误码，且DLGrant次数稳定在1600次（商用4:
1配置），100M带宽下行可调度RB数为265个左右（100M最大273RB）。
上述条件可以分为两个维度：
空口信道质量和资源调度。
1）空口信道质量是影响速率最明显的因素，可以通过RSRP、SINR、MCS、BLER、RANK等指标来衡量。
这些指标对速率的影响作用如下：
常见的空口信道质量有如下问题：
✓MCS低问题
✓IBLER高问题
✓RANK调度问题
2）资源调度问题可分为RB不足或Grant不足。
资源调度不足也可以通过基站UDP灌包的方法隔离定界是TCP问题还是空口问题。
3.3.1MCS低问题
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）。
在OMT工具的DownlinkRSRP、DRSSINR视图观察RSRP（CSIRSRP）和SINR（DMRSSINR）信息：
在OMT工具的DownlinkMCS视图观察MCS信息：
SINR差是导致MCS低的直接原因，通常可以通过测试选点方式，选择SINR高于30dB的点进行测试。
如果始终不能获取高SINR测试点则考虑如下几个原因：
1.NR系统内邻区干扰影响
在OMT工具的小区测量视图观察服务小区和邻区的RSRP情况，服务小区的SINR要达到30dB以上，要求不能检测到邻区信号或者邻区的RSRP比服务小区RSRP低10dB以上。
如果测试中发现有邻区信号同时邻区信号较强，为了满足演示测试要求，可以通过关闭邻小区或者降低邻小区的发射功率的方式来提升SINR。
2.外部干扰影响
在排除NR系统内邻区干扰等因素后，如果仍不能获取到高SINR点，则需要考虑外部干扰的影响，可以通过扫频仪器进行测试，排除外部干扰源。
3.RSRP过高的影响
在峰值测试中，虽然要求测试地点的RSRP与SINR要尽可能的好，但是也并不是说RSRP就没有了限制。
通常我们规定的“近点”的RSRP要在-80dBm以上，但也不要超过-65dBm。
这是因为终端接收到的功率过高的话会引起接收器件的削波，导致下行SINR降低，反而只会使得速率下降。
如果在SINR较好、误码收敛的情况下，MCS仍然较差，则有可能是MCS选阶算法的问题。
3.3.2IBLER高问题
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收敛在10%。
在OMT上的LFBLER视图可以观察IBLER信息。
IBLER高排查思路和MCS低问题类似，重点关注空口的变化，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；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。
如下图所示，在BLER不为0的情况下，物理层流量和MAC层流量可能会有较大差异。
原因是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。
3.3.3RANK低问题
下行单用户最大支持2T4R的天线硬件配置模式，OMT或者Probe工具可以观察TUE终端RANK调度的情况；在OMT工具的LFDLMIMO视图可以观察RANK调度信息：
Rank值不符合预期需要查看UE能力支持的天线数、Probe可以查看UE上报的Rank值，如下图所示CQI14~15，MCS大部分在27，但是RANK一直在Rank2。
首先检查配置，查看CSI-RS类型及下行DMRStype类型、占用符号数及附加导频个数，
这3个参数决定能使用的端口数及应用场景。
其次查看一下CSI-RSRP信号质量，如下图所示，RSRP还是比较好的，说明不是覆盖差导致。
如果是移动性场景，看看RANK低的点是否在LTE切换或者NR小区变更区域，进行切换性能优化，如是否存在频繁切换，通过优化切换参数来解决。
如果室内空旷，则有可能因为空旷缺少反射无法提供多径的信号反射。
配置为Rank2和Rank3，并且比较吞吐量效果。
如果Rank3的吞吐量比Rank2还低，则说明当前的空间信道不能支持Rank3。
//打桩成rank2会更稳定
MODNRDUCELLRSVDPARAM:
NrDuCellId=3,RsvdU8Param67=2;
//CPE的RB自适应，RANK2或者2T2R时可以调度更多RB
MODNRDUCELLRSVDOPTPARAM:
NrDuCellId=3,ParamId=164,Param1=3;
3.3.4资源调度不足问题
Probe中能看到Dlgrant（每秒钟下行调度次数）和每秒钟平均RB个数，如下图所示，在峰值速率高时，下行是满调度的，Dlgrant为1600，每秒钟平均RB个数是265左右。
出现Dlgrant不足时，可以后台跟踪小区在线用户数，分析是否有背景用户。
另一方面，可以查看一下CSI-RSRP，是否是覆盖比较差导致DCI漏检，可以检查配置查看PDCCH聚合级别，提示聚合级别（NRLoCellRsvdParam.RsvdU8Param7=3）。
出现RB使用不足时，Probe跟踪可以看到各个频域位置RB使用情况，如下图
同样可以跟踪U2000小区在线用户数分析是否有背景用户，RB调度不足深入的分析联系研发分析。
3.3.5传输带宽受限
如果灌包服务器灌包到达基站端口速率不足，则原因多是由于链路中间某个环节传输带宽不够造成的，排查思路如下：
1、检查传输链路带宽设置，确保整个链路中的所有网元及接口全部为千兆级，包括但不限于服务器网口、组网中的全部交换机、路由设备，速率协商模式设为自协商;
2、若传输侧有用微波等其它介质来传输数据，需要与传输人员或客户咨询确认，保证其传输带宽大于峰值；
如果是从服务器下行iperf灌包，使用传输端口性能跟踪，可以查看到基站的流量是否稳定，来水量是否足够。
使用DSPETHPORT命令查看基站的传输端口速率：
3.3.6开户AMBR受限
SA组网时进行NG接口跟踪，查看NR用户接入时的NGAP_INIT_CONTEXT_SETUP_REQ消息，AMBR需要大于峰值。
如果不对需要重新开户。
NSA组网时进行LTE的S1接口跟踪，查看NSA用户接入时的IntialContextSetupRequest消息，AMBR需要大于峰值。
如果不对需要重新开户。
3.4验证效果
分别对XX主要营业厅进行专门优化，发现主要问题根因如下所示。
建网初期影响峰值速率的TOP问题包括：
弱覆盖、参数设置不合理、空口调度问题。
“三板斧”实施后，速率提升明显，主要趋势如下图所示，其中1G以上速率由5.2%提升到56.7%。
四、经验总结
在本次峰值速率提升优化过程中，总结出一套行之有效的排查流程，通过“三板斧”可快速发现问题，定位根因并进行针对性参数优化。
同时将错综复杂的问题，进行模块化、流程化分解，大大提高了工作效率。
升级会员 