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        5G 用戶下載速率低問題分析和處理

        2022-10-22 02:05:54許文輝紀純妹胡琳欣陳郁喬
        廣東通信技術(shù) 2022年9期

        [許文輝 紀純妹 胡琳欣 陳郁喬]

        1 引言

        2018 年6 月14 日,第五代移動通信(5G)獨立組網(wǎng)標準正式凍結(jié),這意味著5G 完成了第一階段全功能標準化工作。5G 第一階段標準實現(xiàn)了對“增強移動寬帶(eMBB)”的支持。針對該指標,中國移動組織開展“4/5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量協(xié)同攻堅大會戰(zhàn)”,5G 商用初期重點是有效提升用戶感知,實現(xiàn)的主要目標就包括下載速率。而5G 下載速率受多方面因素的影響,包括開卡情況、終端、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、傳輸、核心網(wǎng)、應(yīng)用端等多個層面。

        使用測試軟件連接商用終端進行測試,能夠真實體現(xiàn)用戶感知,且測試軟件能夠直接輸出開卡的簽約信息,用戶的MCS(modulation and coding scheme,調(diào)制和編碼方式)、rank(空分復(fù)用流數(shù))、CQI(Channel Quality Identity,信道質(zhì)量指示)、調(diào)度等實時信息。

        2 問題描述

        通過選取一個問題站點進行進行分析,汕頭XX 站點信號覆蓋良好情況下,下載速率低于100 Mbit/s,遠低于5G 的1 Gbit/s 的預(yù)期速率。后臺核查站點關(guān)鍵性能指標均正常,該終端是采用海思芯片的Mate30 終端。在問題路段測試,占用該問題站點對應(yīng)小區(qū),參考信號電平(SSRSRP)為-65 dBm,信噪比(SS-SINR)為27 dB,通過該數(shù)據(jù)可以顯示覆蓋良好但下載速率低,存在異常。

        3 問題分析

        3.1 配置檢查

        通過對路測數(shù)據(jù)進行分析,取SS-RSRP≥-93 dBm 且SS-SINR≥-3 的采樣點進行分析,發(fā)現(xiàn)傳輸類型及速率為10GE 口平均速率在剔除空口差質(zhì)量問題后,能達500 Mbit/s以上,而GE 口平均速率在剔除空口差質(zhì)量問題后,平均速率也僅在300 Mbit/s 左右。10GE 口平均調(diào)度在1300 次/s左右,GE 口平均調(diào)度僅在1 200 次/s 左右。10GE 口最大速率能達1 100 Mbit/s 以上,而GE 口最大速率僅600 Mbit/s 左右。傳輸端口對速率的影響是下載速率的第一確認要素。通過采用路面進行拉網(wǎng),發(fā)現(xiàn)10GE 口占比時長與平均速率成正相關(guān),10G 口占比時長越大,平均速率越高。

        表1

        測試前已核查該站點的傳輸環(huán)和傳輸口為10G 環(huán)10G口,傳輸配置不存在問題。

        3.2 無線分析

        正常情況下,每個時隙調(diào)度一次,子載波(SCS)間隔為30 kHz,帶寬為100 MHz 時,對應(yīng)PRB 數(shù)為273 個(Resource Block,資源塊),子幀配比8∶2 時,時隙(Slot)長度為0.5 ms,1s 內(nèi)調(diào)度次數(shù)=1 000 ms/0.5 ms=2 000 次/s,正常情況下,下行調(diào)度次數(shù)為2 000*8/10=1 600 次/s,上行調(diào)度次數(shù)2 000*2/10=400 次/s。當(dāng)信道質(zhì)量好時,采用更高階的調(diào)制方式和更高的編碼效率(添加更少的保護比特),速率升高;當(dāng)信道質(zhì)量差時,采用更低階的調(diào)制方式和更低的編碼效率(添加更多的保護比特),速率降低。在協(xié)議38.214 中定義的MCS(modulation and code scheme)表格,每階MCS 對應(yīng)一種碼率,MCS 越高,碼率越大,傳輸效率就越高,實際吞吐率越高。[4]圖1 截圖界面顯示,MCS 僅為20,路測的MCS 一般在25 以上。信道條件不變時,RANK 越高,流間干擾越大,流間的數(shù)據(jù)信噪比下降,導(dǎo)致SINR 下降,進而引起MCS 下降。雖然RANK 增大會帶來MCS 下降的問題,但是相比MCS 的下降,高RANK 能帶來更高的體驗速率。

        圖1 下載低速率測試情況

        測試時無線環(huán)境良好,對于當(dāng)前1T4R 的終端,Rank最高為4。一般情況下Rank 為3 時,速率最高能達到1 Gbit/s。測試點采用的調(diào)制方式為256QAM,但是下行的調(diào)度(Grant Count DL)次數(shù)僅為187 次/s,每個時隙的下行PRB 數(shù)在117 個RB(Resource Block,資源塊)左右,下行調(diào)度低和RB 占用低導(dǎo)致低速率,通過更換手機終端和下載服務(wù)器后,低速率問題仍然存在,排除終端和服務(wù)器問題。

        3.3 基站分析

        通過在基站側(cè)對問題小區(qū)進行灌包,其平均下載速率為840 Mbit/s,下行調(diào)度次數(shù)(Grant Count DL)為1 600次/s,下行每時隙資源塊數(shù)(RB Num DL/Slot)平均為259 個RB。無線速率可以提升至正常水平,排除基站側(cè)問題。

        由此確認基站側(cè)上聯(lián),即傳輸、核心可能存在問題。

        3.4 傳輸分析

        測試確認無線數(shù)據(jù)正常后,需要對站點所在的接入環(huán)和匯聚環(huán)進行核查逐段核查,最終通過傳輸網(wǎng)管發(fā)現(xiàn)問題基站所在傳輸光路存在輸入光功率弱現(xiàn)象,同一段光路的收發(fā)兩芯相差12 dB,存在異常,且問題基站所在傳輸對應(yīng)的幾段光路都存在不同程度的光弱問題。

        圖2 灌包測試情況

        4 問題解決方法

        通過傳輸側(cè)處理好光弱故障問題后再進行現(xiàn)場復(fù)測,下載速率能達到1 Gbit/s,問題解決。通過對該問題進行定位處理,得出一套確認速率問題的解決方案。測試過程中,需先排除終端、卡和服務(wù)器的問題,可通過更換的方式進行驗證排除。其次是確認無線側(cè)的問題,可通過基站灌包確認,灌包速率正常,則遞交傳輸專業(yè)進行下一步定位,通過傳輸掛表灌包確認,可以快速確認傳輸問題。

        圖3 傳輸光路情況

        測試過程中可以通過測試軟件對無線側(cè)問題進行預(yù)判,包括看測試軟件中的Grantcount 調(diào)度、MCS、誤塊率、PRB 數(shù)、RANK 等,如果MCS 或誤塊率高,說明存在外部干擾;如果PRB 數(shù)無法達到峰值,需確認是否小區(qū)內(nèi)接入用戶過多;如果Rank低,需結(jié)合周圍無線環(huán)境,確認是否有構(gòu)造多徑效應(yīng)用于提升Rank 等。具體核查過程如流程圖4 所示。

        圖4 速率排查流程簡圖

        5 結(jié)束語

        本文對下載低速率問題進行分析,指出傳輸故障導(dǎo)致低速率問題所在,通過逐步排查最終定位問題,并最終解決影響用戶感知的網(wǎng)絡(luò)問題。在2G、4G、5G 等多張網(wǎng)絡(luò)并存,在終端模式多樣化的情況下,影響速率的問題多種多樣,排查的途徑也需增加,后續(xù)將研究如何通過5G MDT 實現(xiàn)用戶直接上報的方式來發(fā)現(xiàn)問題,降低測試人員的投入。

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