5G NR速率优化的方法和实践重点推荐.docx

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1、5GNR速率优化的方法和实践一5G移动通信网络优化摘要:随着工业4.0等国家战略的部署,5G网络大带宽、高时延、海量连接的特征具有非常大的应用空间,5G是面向2020年以后移动通讯需求而发展的新一代移动通信技术,目前已经成为全球研究的热点。苏州作为中国电信第一批5G试验网络,已经完成了第一阶段的网络功能验证和测试,正进入第二阶段规模组网测试。为了更好地发挥在本地5G网络的先发优势,苏州电信组织自有力量和厂家人员对5GNR的速率优化方法进行研究和探索,通过参数、射频等多种优化手段尝试了提升网络峰值速率的,更好地发挥5G超高频谱。1、概述5G移动网络较2G、3G、4G网络而言最大的优势在于为用户提

2、供更高速率。小区峰值吞吐量是5G网络的一个基本性能指标,因此小区下行速率测试或演示是众多局点客户的一个普遍需求。因各种原因,在速率测试演示中,外场频现速率低下的问题。本文根据不同局点不同需求,全面分析导致速率问题的原因,制定科学的速率问题排查和优化流程,以便外场出现速率故障时快速参考定位解决。2、理论峰值速率计算NRLO帧结构如下图。2msDSDU周期内,由2个全下行slot,1个上下行转换slot,1个全上行slot组成。2.1 下行峰值速率计算按帧结构可知,SlotO下行符号数12个,slotl下行符号数9个,slot2下行符号数12个。N时域上,2ms周期内共占用12+9+12=33个S

3、ymbol,Symb=33。频域上,下行100M带宽272RB,nPRB=272;每RB12个子载波,nb=12o考虑调制方式:下行采用64QAM,每符号携带6比特数据,Qm=6。考虑空分复用:CPE终端支持2T4R,下行4流峰值速率,VMo考虑编码效率:按最高阶MCS=28计算,对应码率C=948/1024=0.92578。峰值速率=N,*npRB*Nsymb*Qm*v*C计算单用户,64QAM,下行4流峰值速率如下:即DLThroughPut=12*272*33*6*4*0.92578/1024/1024*500=1141.17Mbps注:帧结构是2ms周期,Is调度500个周期。计算中除

4、以两次1024,是将速率单位转换成Mbpso2.2 上行峰值速率计算上行峰值速率计算跟下行计算思路一致。按帧结构可知,DSDU配置,上行slot3上行符号数11个。时域上,2ms周期内占用11个Symbol,NSymb=11。频域上,PUCCH和PRACH占用16RB,实际可供PUSCH使用的RB数是272-16=256,即11prb=256;每RB12个子载波,nb=120考虑调制方式:上行采用64QAM,每符号携带6比特数据,Qm=6。考虑空分复用:CPE终端支持2T4R,上行2流峰值速率,V=2。考虑编码效率:按最高阶MCS=28计算,对应码率C=9481024三三0.92578o计算单

5、用户,64QAM,上行2流峰值速率如下:即ULThroughPut=12*256*11*6*2*0.92578/1024/1024*500=179.OOMbps3、峰值速率优化方法介绍3.1 通过参数优化实现PDSCH和PDCCH同传单用户测试中,为了追求极限速率,可将slot0-2中的第一个符号同传PDCCH和PDSCHo其中PDCCH占用24RB,PDSCH占用248RB。帧结构如下:=3,prb=248o下行四流提升速率=N黑*%RB*Nsymb*Qm*V*C=12*248*3*6*4*0.92578/1024/1024*500=94.59Mbps即DLThroughPut=1141.1

6、7+94.59=1235.76Mbps通过PDSCH和PDCCH同传,下行四流速率能提升94.59Mbps,峰值速率可达1235.76Mbpso3.2 选择多径环境下行速率的成倍提升,主要在于MlMo通信系统实现,将相同的时频资源分配给同一个UE,并用于发送多个并行的传输。由于发射端和接收端同时存在多根天线,并加上发射机和接收机的信号处理,组合在一起以抑制不同层间干扰。SU-MIMO通常要求相对高的SINR,通常在15dB或更高。在CPE2T4R配置下,每天线接收不同层数据流,可以通过找点和摆天线,降低空间复用数据流之间的干扰。在近点位置,RSRP/SINR相近的情况下,丰富的多径环境可以降低

7、信道间的相关性,使信道矩阵的秩RANK较高,适合数据多流传输,容易测出高速率。如城西测试点位,处于基站NLOS环境下,周边的办公大楼玻璃外墙提供了丰富的信号反射路径,信道条件比较理想,该点位可测出下行8流峰值速率。相对而言,测试点位B,处于基站LOS环境下,虽然RSRP/SINR较高,但反射径相对较少,流间干扰较大,只能测试出下行4流峰值速率。3.3 调整终端接收天线的位置天线的摆放会影响终端解调性能。如下图扎堆摆放的情况下,天线的相关性较高,流间干扰比较大,导致误码率上升。建议按照下图交叉极化的方式摆放天线,使接收天线的极化方式垂直,降低天线间的相关性,减少流间干扰。3.4 移动性影响目前下

8、行峰值速率一般在静止状态下测得。在低速移动的场景下,终端能够保持下行四流,但是因信道快衰落和多普勒频移的影响,终端解调过程中容易出现Bler抬升,MCS降低,从而下行速率下降。如组网测试过程中(20Kmh),MCS基本下降到20左右,速率维持在600Mbps波动。在高速移动的场景下,下行四流误码率大幅上升,此时两流的性能表现更优。3.5 无线环境问题处理方法/无线弱场可通过调整周围小区方位角、下倾角、功率等相关参数来改善该区域覆盖,如果附近无合适小区则建议局方在该区域增站。/系统站间干扰比较典型的例子就是导频污染,在确定了主服务小区后,通过调整其他小区方位角、下倾角、功率等相关参数来减小该区域

9、的干扰问题。/异常干扰源在非忙时段闭站进行清频测试找出并处理干扰源。/其他情况在某些切换设置不合理区域也会影响流量指标,比如切换较晚,那么在切换带源服务小区信噪比已经很差,导致流量较低,此时通过合理切换优化也可改善该区域的流量问题。4、外场典型案例4.1测试电脑问题引起的流量异常/故障现象在近期测试中,发现无论是定点强场测试还是移动中测试,业务速率始终未超过900Mbps,我们以室内测试为例。该站点为新开室分站点,周围无任何干扰,测试点的无线环境测量如下:频点:3450带宽:IOoM测试点环境:RSRP为-82dBm、SINR为32dB、CQI为15在该测试点分别进行了内、外网FTP下载,灌包

10、业务,上行基本没有问题,可达到180MbPS左右,下载基本都在850MbPS左右,且比较稳定,后更换了测试终端,测试结果一致。-60-65-70-75-80-85-90-95-100111OQHOn51 6tfl 0431 4vl 02ftl 61Dttl O C5X= 4Q?rfl 4n51 Q0yl 027l 2l 6l SJ1 JT1 4ozttl 0e20l 3O1 50,2l Q571 33ryTNR_DL_Rate_PDCP/SSBRSRPvsTime100O900_80070060040030020010NR_DL_Rate_PDCPNR_SSBAvgRsrp图4-1故障现象/故

11、障排查1 .我们测试过程中分别使用了内、外网ETP、灌包等业务,测试结果一致,那么基本排除掉了服务器问题,而之前其他测试速率是没有问题的,也就说明整个网络的带宽也不存在异常。2 .测试分别使用了不同终端,测试结果一致,排除了终端问题。3 .在排除了服务器及终端问题后,我们进行了SPA灌包测试,测试结果如下,使用SPA灌包后层1流量可接近1420MbPS,但高层流量依然是850多Mbps,关闭SPA灌包后层1流量恢复到850多Mbps,这说明实际上空口质量是支持大流量业务的,问题就出在业务包数上,而我们分别进行的内、外网、灌包等业务又排除掉了服务器问题,所以最终需要检查接收端即测试笔记本是否存在

12、问题NR_DL_Rate_PDCP/PHY_l/SSBRSRPvsTime160014120010400200O-60-65-70-75-80-85-90-95-111111111111111111111111NR_DL_Rate_PHY_lNR_DL_Rate_PDCPNR_SSBAvgRsrp图4-2SPA灌包测试结果4.在更换笔记本后发现问题解决。NR_DL_Rate_PDCP/PHY_l/SSBRSRPvsTime151450141350131250121150111050103ue债3-60-65-70-75-80-85-90-95-100NR_DL_Rate_PHY_lNR_DL_Rate_PDCPNR_SSBAvgRsrp

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