5G网络感知速率提升“三步走”方案研究.pdf
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1、62023.065G天地0 引言目前江苏联通 5G 网络已基本形成连续覆盖,在用户速率受到压抑时,一方面用户使用体验会下降,另一方面也会造成网络流量的损失和用户的流失。因此保障 5G 用户的业务体验是当前网络优化工作中需要研究的重要课题。通过理论和指标角度分析,影响用户感知速率因素归纳起来主要是资源分配、调度、覆盖、RANK质量和网络容量等。基于以上因素,针对性提出基于参数优化、RANK 优化、载波扩容的 5G 感知速率提升“三步走”方案,通过在现网中的验证和应用,取得了良好的优化效果。1 影响感知速率因素分析1.1 理论角度分析结合香农公式分析影响用户感知速率的因素,速率主要与带宽、信噪比、
2、用户数有关,影响因素有资源分配、调度、测量选阶、空分、载波资源等,如图 1 所示。空分:W 越大速率越高,当空口带宽一定时,若等效带宽越大,即空分配对能力越强,收益越大。空分 MU 配对层数依赖 SRS 测量,SRS 干扰或 SRS 功率谱偏低会影响配对成功率;当基站判断为移动用户时,其信道测量性能可能下降,配对成功率也会下降;协议上规定不同 DMRS TYPE 类型无法配对,当类型不配时也会导致空分能力受损。测量选阶:当功率、路损一定时,若 SRS/DMRS 信噪比SINR 越高,收益越大。测量选阶涉及 MCS、CQI、BLER、SINR、RANK 等,用户测量 SINR 越高、选阶越高,则
3、码率Code Rate越高、传输能力越强,能获得更高的数据传输速率。SRS 信号强度不足,就可能导致 SINR 下降,影响用户速率;测量周期较大,测量结果时效性下降,选阶与实际信道不匹配,也会影响速率。调度:X 越少平均速率越高,当待调度用户数一定时,若调度成功率越高,即调度等待时延越小,收益越大。调度涉及调度 RB、GRANT、调度类型等,数传调度过程就是按照用户优先级分配空口资源(CCE、RB)的过程,CCE 分配失败或 RB 分配失败,都会导致数传失败,用户真(2022年江苏省通信学会“华苏杯”论文征集评优二等奖)5G 网络感知速率提升“三步走”方案研究王 卿2 于 洋1 谷俊江1 盛莉
4、莉1 张 笑1 许艳秋31.中国联合网络通信有限公司常州市分公司;2.中国联合网络通信有限公司江苏省分公司;3.中国联合网络通信有限公司南京市分公司摘要:通过对影响 5G 网络速率关键因素的分析,从调度参数、RANK 优化、载波扩容等方面建立了 5G 网络感知速率提升“三步走”优化方案。通过现网验证和应用,取得了良好的优化效果,在进一步推进江苏联通 5G网络技术应用方面起到了良好的导向作用。关键词:感知速率;资源分配;调度;RANK 优化;载波扩容图 1 用户速率影响因素72023.065G天地实体验下降。本文在理论分析的基础上,主要从调度资源、测量选阶、RANK质量优化、多载波扩容等维度进行
5、研究,分析优化方案。1.2 指标角度分析从 指 标 counter 角度 分 析,影响 速 率 的因素 主 要 有RANK、MCS、BLER、Grant/s、RB/Slot。其中 RANK、MCS、BLER 主要与空口因素强相关,而 Grant/s 和 RB/Slot 主要受调度异常或来水不足影响。下行速率计算和涉及因素影响,如图2 所示。根据影响速率因素,在处理前需要了解端到端过程中可能影响用户速率的因素,以及端到端数传影响点和涉及原因分类,如图 3 所示。通常情况下,对于速率峰值比拼,需要重点分析 Grant 和 RB 的影响,对于普通用户使用和日常指标问题,主要原因集中在影响用户 MCS
6、/BLER/RANK 上。需重点关注图 3 中 4)5)6)7)8)项影响 MCS/BLER/RANK 引起的用户低速。2 感知速率提升“三步走”方案2.1 参数优化(1)CCE 调度CCE 分配失败,用户上下行数传即失败,用户感知速率下降。CCE 要分配成功,链路性能、资源分配这两类关键影响因素就需要被研究、提升。图 2 下行速率计算 counter图 3 端到端数传影响和涉及原因分类链路性能:5G PDCCH 信道本身没有测量反馈机制,需要参考其他信道反馈完成自身的聚合级别、功控以及波束权值的自适应调整,所以其他信道的变化都会影响到 PDCCH 的表现。而 PDCCH 链路性能的优劣,会直
7、接影响到 CCE 资源分配的成功与否,进而直接影响用户感知速率的高低。PDCCH 链路关系及 PUSCH、PUCCH、BLER 等输入量,当输入量不准确时,会影响 PDCCH 链路性能,如图 4 所示。当终端处于 DRX 休眠期,如果出现 PUCCH SR 虚检,则到一定会出现 PUSCH DTX,若使用这类 PUSCH DTX用于 PDCCH 外环,则 CCE 聚合级别会误抬升,CCE 分配成功率下降,用户体验速率下降。资源分配:上下行数传均需要 PDCCH 资源指示,存在上下行资源争抢;同时,随着 5G 话务不断抬升,PDCCH 容量诉求越来越高,存在用户间资源争抢,故需要不断提升PDCC
8、H 扩容能力。由于 5G 去掉了 PHICH 信道,导致调整PDCCH 符号数需要通过 RRC 重配指示终端,相对 4G 存在调整迟滞,用户数较多场景调整不及时影响用户速率。优化CCE 候选位置并可借用全带功率,降低 CCE 分配失败率,从而提升用户速率。(2)SR 调度现网上行数传绝大部分由 SR 调度、Happy 调度以及预调度构成。由于 SR 调度优先级高于 Happy,在用户数较多场图 4 CCE 聚合影响因素82023.065G天地景(RB、CCE),Happy 的调度机会往往被 SR 抢夺,导致Happy 调度数传时延增大,用户感知速率下降;研究并提升SR 的调度效率,对抬升用户感
9、知速率价值较大。UE 来包后上报的SR被基站检测到,基站下发DCI通知UE做上行数传,可通过优化以下 4 个方面方案提升速率体验。优先级:由于 SR 只有 1bit 信息,基站不知道 UE 要传递什么信息,故其调度优先级较高,避免重要信息(控制面、语音等)上传失败。数据量:由于基站不知道 UE 要上传多少信息量,故给SR 调度首先分配较少的数据量,但其使用的 CCE 资源却并不能节省,对空口开销较大。无谓争抢:若 SR 是虚警时,本次 SR 调度资源争抢会损害小区内其他真实用户的调度机会,尤其在重载场景,会严重影响用户平均感知速率。无谓重传:由于调度结果晚于调度行为,当 SR 调度 CRC为D
10、TX或DTX Unknow时,是无法确定本次SR是否为虚警,故需要继续重传,导致 RB 资源及 CCE 资源的进一步浪费。(3)SRS 测量相同的调制方式下,MCS 阶数越高,码率越高,能获得更高的数据传输速率。MCS 选阶由测量 SINR 修正量+OLLA外环决定,测量不准、修正偏差、外环累计偏低都会影响最终的选阶,进而影响用户感知速率。研究并提升SRS测量结果,对提升用户感知速率价值较大。用户SRS测量时效性越高,MU配对用户性能损失越小,选阶 MCS 越高;下行权值依赖上行 SRS 测量,当 SRS 干扰或SRS功率谱低下时,影响下行MU增益,从而影响下行速率。(4)调整方案针对上文提到
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