5G峰值速率提升優化研究

【摘要】? ? 隨著5G建設的推進，4K高清回傳、現場直播、“云會議”等多場景應用對5G速率的要求越來也高。為給用戶提供高性能體驗，電信不斷挖掘現網影響5G峰值速率的因素，給出有效的優化方法，提煉總結出速率提升三板斧，為后續5G網絡速率優化提供參考。

【關鍵詞】? ? 5G? ? 峰值速率? ? 空口調度

5G NR系統在LTE原有技術的基礎上，采用了一些新的技術和架構。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，MIMO流數比LTE更多。調制方式上，支持根據空口質量自適應選擇QPSK、16QAM、64QAM和256M等調制方式，NR吞吐率計算與帶寬、調制方式、MIMO模式及具體參數配置有關。目前衡水電信現網開通的5G帶寬為100M，其峰值速率可通過如下方法計算：

從MAC層的TBS選擇來看，100M帶寬時單用戶UE最大可以使用273RB，256QAM，27階，4流單碼字平均約為TBS=112000，TTI=0.5ms，按照4：1子幀配比，則每秒中傳輸的bit數約為11200081600，約為1.4Gbps。

一、數傳路測速率定位總體思路

峰值速率測試流程主要有如下三個步驟：一板斧：峰值速率調測準備及基礎排查、二板斧：無線參數優化、三板斧：空口性能優化。

二、基礎排查

告警排查，通過LST ALMAF 查詢主覆蓋站點是否存在告警，目前影響速率的主要告警，需進行優先處理。

三、無線參數優化

下行峰值調優：基站修改MIMO模式、打開下行256QAM、打開TRS/CSI-RS/SSB RateMatch開關、PDCCH占用1個符號、DMRS Type2單符號、無附加導頻、PMI權、TRS周期：40ms、CSI周期：20ms、子幀配比4_1_DDDSU、配置發射功率210、壓縮比2：1。

修改AM模式：在做實際業務時（如視頻點播，FTP下載），AM模式有數據包的確認機制，速率會比UM模式更穩定。調試實際業務時建議配為AM模式。LTE/NSA組網，PDCP窗口推薦設置為18bits，AM模式（AM模式有數據包的確認機制，速率會比UM模式更穩定）。

NR： 修改QCI 9對應的NRCELL小區RLC模式為AM/UM模式，與LTE側保持一致，否則無法接入。

修改對應PDCP參數組中的PDCP序列號長度為18bit，與LTE側保持一致，否則無法接入。

四、空口性能優化

數傳問題分析是一個端到端的處理過程，從用戶終端到基站到服務端，中間任何一個網元出現問題，都會導致用戶體驗速率的下降。具體如何區分問題是空口之上還是空口之下的，有一個簡單的原則：在基站側使用UDP灌包，如果速率正常而訪問服務器速率不正常，則需排查TCP層問題。如果調度次數是滿的，則判定為空口問題。

5G下行單用戶（2T4R）峰值達成條件：RANK穩定在4流，MCS穩定在27階（256QAM），無誤碼，且DL Grant次數穩定在1600次（商用4：1配置），100M帶寬下行可調度RB數為265個左右（100M最大273RB）。上述條件可以分為兩個維度：空口信道質量和資源調度。

1）空口信道質量是影響速率最明顯的因素，可以通過RSRP、SINR、MCS、BLER、RANK等指標來衡量。

常見的空口信道質量有如下問題：MCS 低問題、IBLER 高問題、RANK 調度問題。

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

MCS低問題：SINR差、外部干擾、RSRP過高的影響MCS選階算法問題。

IBLER 高問題：定點峰值測試過程中，要求BLER盡可能接近0，外場移動性測試一般收斂在10%。在OMT上的LF BLER視圖可以觀察IBLER信息。IBLER高排查思路和MCS低問題類似，重點關注空口的變化，如果SINR異常，包括陡降、波動等，則說明誤碼的原因是信道條件的不穩定;如果SINR正常，則說明當前系統無線條件穩定，高誤碼可能是MCS選階算法有問題，MCS選階太高導致誤碼不收斂。

RANK 低問題：天線硬件配置模式、UE能力、CSI-RS類型及下行DMRS type類型、占用符號數及附加導頻個數、CSI-RSRP信號質量有關。

資源調度不足問題：出現Dlgrant不足時，可以后臺跟蹤小區在線用戶數，分析是否有背景用戶、查看一下CSI-RSRP，是否是覆蓋比較差導致DCI漏檢，可以檢查配置查看PDCCH聚合級別。

傳輸帶寬受限問題：如果灌包服務器灌包到達基站端口速率不足，則原因多是由于鏈路中間某個環節傳輸帶寬不夠造成的，排查思路：1、檢查傳輸鏈路帶寬設置，確保整個鏈路中的所有網元及接口全部為千兆級，包括但不限于服務器網口、組網中的全部交換機、路由設備，速率協商模式設為自協商。2、若傳輸側有用微波等其它介質來傳輸數據，需要與傳輸人員或客戶咨詢確認，保證其傳輸帶寬大于峰值。

開戶AMBR 受限問題：1、SA 組網時進行NG 接口跟蹤，查看NR 用戶接入時的NGAP_INIT_ CONTEXT _ SETUP _REQ消息，AMBR 需要大于峰值。如果不對需要重新開戶。2、NSA 組網時進行LTE 的S1 接口跟蹤，查看NSA 用戶接入時的Intial Context SetupRequest 消息，AMBR 需要大于峰值。如果不對需要重新開戶。

四、結束語

通過“三板斧”可快速發現問題，定位根因并進行針對性參數優化。同時將錯綜復雜的問題，進行模塊化、流程化分解，大大提高了工作效率。

作者簡介

牛青山? 性別男，1979年生，學歷本科，中國電信集團公司 承德分公司，工程師，其主研究方向為4/5G網絡建設、系統優化及大數據平臺創新應用。

參? 考? 文? 獻

[1]張守國，周海驕，雷志純等 《LTE無線網絡優化實踐》

[2]駱位《5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討》

[3]黃陳橫 《3GPP 5G NR物理層關鍵技術綜述》

[4]余樂 《5G NR網絡分組處理若干關鍵技術研究》