5G路测下行速率优化指导书

竹风4h3cj3xjns 2021-09-03

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概述

5G NR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。

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。

实际峰值除了与上述等因素有关外，还与UE能力有关，不同UE能力下的下行和上行最大吞吐量

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四个步骤：
Step 1：峰值速率调测准备及基础排查
Step 2：无线参数优化
Step3：空口性能优化，建议可以先使用UDP 测试进行测试
Step4：TCP 性能优化

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下行速率优化思路：

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路测下行速率优化措施

1、无线参数优化
//基站修改MIMO模式，适用于4T4R小区
MOD NRDUCELLPDSCH: NrDuCellId=0, MaxMimoLayerNum=LAYER_4;

//打开下行256QAM
MOD NRDUCELLALGOSWITCH: NrDuCellId=0, Dl256QamSwitch=ON;

//打开TRS/CSI-RS/SSB RateMatch开关
MOD NRDUCELLPDSCH: NrDuCellId=0, RateMatchSwitch=SSB_RATEMATCH_SW-
1&CSIRS_RATEMATCH_SW-1&TRS_RATEMATCH_SW-1;

//PDCCH占用1个符号
MOD NRDUCELLPDCCH: NrDuCellId=0, OccupiedSymbolNum=1SYM;

//DMRS Type2单符号
MOD NRDUCELLPDSCH: NrDuCellId=0, DlDmrsConfigType=TYPE2,
DlDmrsMaxLength=1SYMBOL;

//无附加导频
MOD NRDUCELLPDSCH: NrDuCellId=0, DlAdditionalDmrsPos=NOT_CONFIG;

//PMI权
MOD NRDUCELLPDSCH: NrDuCellId=0, FixedWeightType=PMI_WEIGHT;

//TRS周期：40ms，CSI周期：20ms
MOD NRDUCELLCSIRS: NrDuCellId=0, TrsPeriod=MS40, CsiPeriod=SLOT20;

//子帧配比
MOD NRDUCELL: NrDuCellId=0, DuplexMode=CELL_TDD, FrequencyBand=N77,
SubcarrierSpacing=30KHZ, SlotAssignment=4_1_DDDSU, SlotStructure=SS2;

//压缩比2:1
MOD NRDUCELLTRP: NrDuCellTrpId=0, CpriCompression=2_COMPRESSION,
BranchCpriCompression=2_COMPRESSION;

//配置发射功率210
MOD NRDUCELLTRP: NrDuCellTrpId=0, MaxTransmitPower=210;

//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）MOD RLCPDCPPARAGROUP: RlcPdcpParaGroupId=5, RlcMode=RlcMode_AM, AmPdcpSnSize=AmPdcpSnsize_18bits;
//NR: 修改QCI 9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MOD NRCELLQCIBEARER: 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
MOD GNBPDCPPARAMGROUP: PdcpParamGroupId=5, DlPdcpSnSize=BITS18, UlPdcpSnSize=BITS18;

2、空口覆盖及资源优化

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DL Grant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）。

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。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。

MCS低阶：

峰值测试中如果要使得实际峰值接近理论峰值，则一般CSI RSRP在-75dBm以上，DMRS SINR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Downlink RSRP、DRS SINR视图观察RSRP（CSI RSRP）和SINR（DMRS SINR）信息：

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在OMT工具的Downlink MCS视图观察MCS信息：

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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。

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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。

IBLER 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LF BLER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。

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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。

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RANK 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LF DL MIMO视图可以观察RANK调度信息：

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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CQI 14~15，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DMRS type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。

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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