5G下载速率分析

奇立恩

一、5G RF优化目的及流程

网络优化前期的基础性优化工作包括单站验证和簇优化。

1.单站点验证

第一，基站安装问题检测；第二，系统参数核查；第三，基站状况与告警信息核查；第四，覆盖测试验证；第五，基站功能性验证；第六，切换测试验证。

2.簇优化

一旦规划簇内（20~50个宏站）的站点安装和验证工作完成80%以上，簇优化工作随即开始。这是优化的主要阶段之一，目的是在优化信号覆盖的同时控制导频污染，梳理切换关系提高切换成功率，保证业务参数指标正常。具体工作包括了天馈硬件及邻区列表的优化调整。在第一次RF优化测试时，要尽量遍历区域内所有的小区，以排除硬件故障的情况。

3.NSA簇优化目标

锚点&NR各项指标均达到集团要求

5G NSA簇优化验收标准

按“占得上、驻留稳、感知好”13项关键指标的性能测试结果进行评估。全部指标满足验收门限方可验收。

前台指标观测

二、5G锚点优化

当前5G实施NSA组网模式，NSA终端必须占用锚点小区后，才能使用5G业务提升用户感知。如何及时将NSA终端迁移到锚点小区并保证稳定占用，是当前面临的重要问题，也是当前NSA终端移动性策略遇到的重要问题。

NSA锚点优化主要涉及NSA锚点规划的原则与方法、锚点优先驻留策略、接入性能优化、4/5G协同优化等内容，如下图所示：

FDD1800锚点优化先行

锚点优选功能

5G UE接入非锚点小区，如果它的邻区中存在锚点邻区，则在连接态下主动发起向锚点邻区的定向切换，或在RRC释放过程中携带IMMCI重选信息引导NSA终端迁移至锚点小区。

在锚点小区通过独立的移动性策略和RRC释放过程中携带IMMCI重选信息确保NSA终端在锚点小区/频点的稳定占用，多功能配合使用，达到优先占用锚点的目的。

锚点优先驻留策略及容量分担策略

大多数场景下LTE的频率优先级设置为E>D>F=FDD，锚点专用优先级建议

Ø 1.8GFDD或F频段配置为NSA锚点，设置为高优先级;（下图以FDD 1800是锚点为例；如果是双锚点，可配置FDD1800优先级7，F频段优先级6，其余频段优先级0；如果是F单锚点，可配置F优先级6或7，其余配置为0）

通常锚点FDD/F负荷较小，基于锚点优先功能将NSA用户迁移到锚点小区后，锚点无容量压力。

当锚点FDD/F承担了较多的容量压力。建议锚点小区继承现网LTE负荷均衡策略配置或者开启负荷均衡功能，让非NSA用户负荷均衡到非锚点小区，NSA用户留在锚点小区从而享受5G服务。

NSA终端做VoLTE业务时由锚点切换非锚点使用A5事件，如果锚点是FDD1800，且已经实施了语数分层策略将语音已经承载在FDD1800，则门限配置参考现网普通4G终端。

4/5G协同优化

1、 NSA 辅载波激活 / 删除门限优化

针对不同区域开展拉网测试，并选取各电平区间段做DT，根据覆盖RSRP与吞吐率散点图，按边缘吞吐率100Mbps以上采样点占比大于95%，确定A2门限值；普通场景下A2建议设置为-120～-110dbm，B1在此基础上增加5~10dB即可。

2、频率协同

各省不支撑 D7 、 D8 终端，应采用基站黑 / 白名单功能实现规避。对于无法实现黑 / 白名单功能的场景，建议采取不添加 D8 邻区策略，规避不支撑 D8 终端向 D8 频段发起切换。

3、天馈继承方案：建议继承原有D频段天馈工参：

1、下倾角：机械+电子总倾角与4G现网D频段替换后后保持一致。

2、方位角：继承4G现网D频段方位角，优先保证4G现网性能稳定。

一般场景5G机械下倾不建议采用大下倾方案，建议继承现有D频段的机械下倾，继承原有优化经验。

4、5G反开3D-MIMO

完成D频段移频后，使用D3频点开启3D-MIMO基站，扩容频点采用D7、D8频点，避免和5G同频干扰。

三、5G覆盖分析

和LTE一样，5G中覆盖类的关键指标主要还是RSRP和SINR，但是5G中RSRP/SINR的种类 和LTE不同。具体来说，LTE中的CRS功能被剥离为两种测量量SSB和CSI-RS。相应地，SS-RSRP/SINR体现广播信道的覆盖与可接入能力，CSIRSRP/SINR体现业务信道的能力。5G 中定义的覆盖相关测量量总结如下表：

NR覆盖优化的目标主要有三个：

p 优化信号覆盖，保证目标区域的RSRP/SINR满足建网的覆盖标准

p 解决路测过程中发现的RF问题：如弱覆盖、越区覆盖、乒乓切换、切换带不合理、干扰问题等

p 结合吞吐率情况，优化覆盖区域和切换带

覆盖问题优化原则

l 原则1：先优化SSRSRP/CSI-RSRP，后优化SSSINR/CSISINR

l 原则2：先优化越区覆盖，再优化重叠覆盖

l 原则3：优化切换带、控制重叠覆盖，保障SSRSRP/CSI-RSRP的同时优化乒乓切换

l 原则4：优先调整软参，其次才是硬调或站点拓扑调整

覆盖问题分析流程

1、基站是否故障-5G常见告警（HUAWEI）

2、SSB场景化波束规划-5G与LTE覆盖差异

l LTE中CRS功能，在NR中被区分为两种测量量：SSB和CSI-RS，所以NR的覆盖评估需要分别考虑SS- RSRP及CSI-RSRP。其中SSRSRP用于表征广播信道的覆盖与接入能力，CSIRSRP则表征业务信道质 量。

l 由于波束技术，相同覆盖位置下：SSRSRP、CSIRSRP、PDSCHRSRP可能有一定差别。目前SSB和 CSI-RS采用静态波束，PDSCH采用动态波束（SRS权和PMI权）。

NR广播波束场景化 配置建议：

p 一般情况下，推荐配置为场景DEFAULT，适合典型三扇区组网

p 当水平覆盖要求比较高时，推荐配置为场景SCENARIO_1、SCENARIO_6、SCENARIO_12， 远点可以获得更高的波束增益，提升远点覆盖

p 当小区边缘存在固定干扰源时，可以考虑场景SCENARIO_2、SCENARIO_3、SCENARIO_7、 SCENARIO_8、SCENARIO_13，缩小水平覆盖范围，避开干扰

p 当只有孤立的建筑时，推荐配置为场景SCENARIO_4、SCENARIO_5、SCENARIO_9、 SCENARIO_10、SCENARIO_11、SCENARIO_14、SCENARIO_15、SCENARIO_16，可以获得水平面覆盖较小，不适合连续组网

p 当只有低层楼宇时，可以从场景SCENARIO_1~SCENARIO_5中选择

p 当存在中层楼宇时，可以从场景SCENARIO_6~SCENARIO_11中选择当存在高层楼宇时，可以从场景SCENARIO_12~SCENARIO_16中选择

3、功率设置是否合理-NR下行功率分配

l 由于NR系统没有类似于LTE的小区级公共参考信号CRS，因此不支撑界面配置导频功率

l 小区基准功率ReferencePwr=MaxTansmitPower-10*lg(RB*12)表示单通道平均每个RE分配到的功率

p 其中：MaxTransmitPower表示每个通道的最大发送功率，单位为dBm，

p RBcell表示小区总带宽对应的RB个数，每个RB包含12个RE

l 计算其他信道或信号每RE上功率（dBm）=ReferencePwr+偏置+10*lg(RFChannelNum)

p 偏置指的是各物理信道或信号相对于“基准功率”的偏置值

p RFChannelNum表示射频物理通道个数

以PBCH和SS信道为例，当64T小区带宽为100MHz，载波间隔为30KHz，若PBCH和SS功率偏置的最大值PowerOffset配置为3dB，MaxTransmit Power配置为30.9dBm，RB为273时，可知小区基准功率Reference Pwr为-4.25dBm，最终PBCH和SS每RE上的功率为16.8dBm，其他信道或信号同理。

4、常见覆盖问题分析-弱覆盖的处理

覆盖区域RSRP小于网络设计值，空口质量差，显著影响网络接通率、掉话率、小区吞吐率

l 发现弱覆盖，通常需要排查如下因素：

p 设备故障、工程质量

p 建筑物遮挡

p TRP发射功率配置低

p 网络结构

l 弱覆盖的优化手段通常有：

p 调整天线或AAU方向角和下倾角，

p 增加天线或AAU挂高

p 调整基站发射功率

p 新增站点或者室内覆盖系统

5、常见覆盖问题分析-越区覆盖

越区覆盖一般是指某些小区的覆盖区域超过了规划的范围，在其他基站的覆盖区域内形成不连续的主导区域。

l 常见原因分析

p 天馈因素：天线（或AAU）挂高太高、方位角、下倾角设置不合理，或者基站发射功率太大

p 站址因素：由于“波导效应”使信号沿着街道传播很远

p 无线环境因素：大片水域反射等场景

l 对网络的影响

p 业务感知：越区覆盖容易引起乒乓切换或带来干扰，业务感知差，且容易掉话

p 网络指标：掉话率高、切换成功率低、速率低等

6、常见覆盖问题分析-重叠覆盖

重叠覆盖问题主要体现为多个小区存在深度交叠，RSRP较强，但是SINR较差，或者多个小 区之间乒乓切换导致用户感知差。重叠覆盖产生原因主要是城区内站点分布比较密集，信号覆盖较强，基站各个天线的方位角和下倾角设置不合理，造成多小区重叠覆盖

重叠覆盖问题主要是解决好切换区域的各小区覆盖电平强度关系，常见的优化方法如下：

p 识别问题区域多个覆盖小区的主从关系，确定主服务小区

p 通过调整波束、下倾、方位角、功率等手段加强主服小区的覆盖

p 通过类似手段减小非主服小区在问题路段的覆盖，减小干扰

四、 5G速率优化分析

NR速率与带宽、调制方式、MIMO模式及具体参数配置有关。以100M带宽小区为例，进行理论速率计算时需要考虑PDCCH在每个时隙占用符号数、广播信道、同步信道占用符号数、参考信号占用符号数，实际的速率还要考虑空口BLER的影响。

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112000*8*1600，约为1.4Gbps，MIMO 8流的话，理论速率约为2.8Gbps。

在无线空口影响 5G 峰值速率的因素总结起来有 PDCCHGrant （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） 。

1、5G速率问题分析-调度不足

常见原因如下：

1）首先排查UE和服务器的问题， 首先通过更换服务器来验证服务器性能。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相关定时器关联，从而影响用户的吞吐率性能；可以通过S1口跟踪S1AP_INITIAL CONTEXT SETUP REQ或者X2口SgNBAdd Req查看。

3)传输问题

通过基站灌包的方法定位是TCP问题还是空口问题，传输受限是目前单验存在的主要问题之一

2、5G速率问题分析-CQI&MCS低阶

MCS的选择主要依赖于UE上报的CQI，CQI是UE基于导频信道的SINR测量计算后量化而成。CQI的值越大，说明信道质量越好。

3GPP对CQI和MCS分别定义了三个表格，表格1与LTE相一致，表格2为NR在LTE基础上新增的，表格3用于URLLC场景，最大支撑64QAM。

对于目前eMBB业务选择哪个表这主要考虑到UE能力是否能够支撑256QAM的调制方式，如果最高只能支撑到64QAM则采用和LTE完全一致的CQI、MCS映射关系，如果能支撑256QAM则采用新增CQI、MCS映射，即下图表格二。

CQI不能达到13及以上，MCS不能达到25及以上

PS：SS-SINR好只能代表SSB不受干扰，而用户占用的PDSCH信道质量只能通过CQI和MCS来判断

常见原因如下：

1）干扰问题：

当出现高RSRP低SINR（如：RSRP均值>=-80dBm，SINR均值<=15dB）且MCS等指标都偏低，那么就要进行干扰问题的分析。主要分为邻区干扰，越区干扰及外部干扰等。

2）CQI上报问题：CQI上报问题分为CSI-RS异常和SRS异常

1）CSI-RS基站侧配置端口数与测试终端端口数不一致时会导致CSI/CQI测量异常，UE无法上报CQI，基站在收不到CQI的场景MCS&RANK低。

2）MassiveMIMO主要通过SRS信号来做上下行互异性，基站收到UE上报的SRS才会下发CSI测量，然后gNB基于UE上报的CQI来做调度。因此SRS波束对CSI测量影响大，SRS异常会导致CQI异常。

3 ） MCS/RANK 被固定

如果发现MCS值保持某一个值没变化，则有可能是MCS被固定，需要排查MCS参数

NRDUCellRsvdParam.RsvdU8Param68，下行MCS固定值。0：参数不生效；1~29时，代表下行MCS固定为0~28；推荐0

3、5G速率问题分析-rank低阶

RI =rank indication，秩指示;用来指示PDSCH的有效的数据层数，用来告诉gNB，UE现在可以支撑的CW数。简单来说，就是可以在空间区分出的相互独立互不相关的信道的数量，可以支撑的数据流的数量。比如说RI=4，表示接收端能够识别4个信道的数据，可以支撑4组数据并发。

Rank最大值主要取决于gNB和UE端最小天线数，一般基站的天线远大于UE的天线数，因而主要取决于UE端的天线数。

1、无线测试环境: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、终端能力: 协议规定单用户下行最多可支撑8流；上行最多可支撑4流 。 SU MIMO多流开关需打开：NRDUCellAlgoSwitch. DL_SU_MULTI_LAYER _SW@SuMimoMultipleLayerSw=1最大MIMO层数：

3、小区间频繁切换:

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

4、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）在SINR值波动比较大的场景下容易出现MCS表频繁切换

4、5G速率问题分析-高误码

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。