案例高并发低时延需求场景下NBIoT网络优化实践总结Word格式.docx
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二、分析处理过程
2.1单终端性能分析
由于用户反映移动时延较小,而电信时延较大,因此我们先用单个终端对移动和电信网络的时延进行了分析对比。
2.1.1附着时延分析
在测试中我们发现使用不同的模组对时延是有影响的。
通过分析从终端开机到attach完成各个阶段的所需的时长,我们发现以下特点:
Ø
读卡阶段:
模组特性,高通模组无,移远模组电信比移动耗时长
读MIB消息:
整体相差不大,高通模组稍好
读SI消息:
电信网络无论在哪个模组下,比移动网络耗时长
MSG1-MSG5:
整体相差不大
Atacch时间:
在用户所在区域,电信使用的是中兴的基站设备,移动使用的是华为的基站设备,且使用高通芯片比使用海思芯片在电信的nb网络下可以更快的完成attach,因此我们怀疑海思的芯片跟华为的基站适配更好。
2.1.2业务流程时延分析
除了附着流程,还对终端入网的业务流程进行了测试分析,使用的模组都为移远。
从测试结果可以看出:
移远模组在移动网络下传相同大小数据包所耗时间比电信快
通过后台网管信令跟踪,匹配移远电信模组测试数据的交互流程,然后根据移远移动模组和电信模组的交互数据对比,发现移动模组在交互过程中,没有对IOT平台的注册,从而也没有对IOT平台注册的ACK,即电信采用的是一上两下交互模式,移动采用的是一上一下的交互模式。
下行调度看,在无线环境很好(RSPR-80dBm,Sinr17dB),基站分的TBs很小(UE报的BSR为2192),而且每次都要重复四次。
除了基站资源分配小,重复次数多之外,经常能看到看到NDI不翻转,代表是重传而不是新传数据0->
0不翻转就是重传
但是对比移动的下行调度,不但重复次数都为1,而且同样的BSR分配的TBS也比电信多,而且每次NDI都翻转,代表没有重传。
2.1.3总结
从通过不同模组相同网络,相同模组不同网络间的对比测试,寻找各个流程环节的差异,我们得出以下结论:
在开机附着阶段还有优化改进空间
在业务流程上还有优化改进空间
在调度上还有优化改进空间
2.2多终端性能分析
2.1.1厂家需求
1分钟内终端要附着完成,否则会被判定为附着失败,需要重新上电附着;
N部终端在产线上同时上电,终端要附着成功并要和平台交互8包数据,此流程要在3分钟内完成,否则将停止交互,判断失败,下电;
失败的终端,会被二次上电,上电后如果之前附着成功过,会进行续传前面没有传完的8包数据。
3分钟内还不成功,会继续判断失败,需要第三次上电;
目前一次上电成功率N在15左右,厂家基本要求N>
=20,希望达到30。
2.1.2并发时延分析
通过测试分析,发现并发场景下主要是随机接入过程出现问题,导致时延较高。
随机接入信道原理说明如下:
NPRACH采用singletone方式发送,子载波间隔3.75kHz,NPRACH支持时频域划分复用,不支持Preamble码分复用。
针对不同小区大小,支持2种CP长度,66.7us和266.7us。
SymbolGroup定义如下:
NPRACH–SymbolGroup时域
NPRACH–频域
NPRACH频域配置
从以上原理可以看出,协议支持NPRACH的子载波个数为12/24/36/48,子载波个数配置越大,支持的并发数越高。
而实际配置了更多的子载波后,随机接入的成功率并未增加。
在基站侧进行抓包后发现,当NPRACH位置在0-11时,会导致MSG3发送成功率较低。
当NPRACH位置为除了36-47时,后续的NPUSCH发送成功率较低。
只有当NPRACH位置为36-47时,随机接入可以正常进行。
而实际华为的基站只支持子载波个数12的NPRACH。
因此猜测华为的基站使用的36-47位置,且海思的芯片跟华为的基站适配较好。
三、优化方案及效果
3.1针对单终端性能提升优化
通过不同模组相同网络,相同模组不同网络间的对比测试,寻找各个流程环节的差异化,针对每个环节进行优化,取长补短,通过参数优化自身的网络。
优化方案:
模组问题,需要模组厂家解决
行业用户不移动,关闭SIB3/4
主要是多了一个UE能力查询,基站策略,需要在后续版本中更新去除
流程优化:
电信同步移动采用一上一下的交互模式
数据重传/重复次数:
优先打开内环功控,修改基站分配资源参考值aucD/UlIntialSINRCEL
优化效果:
3.1针对多终端性能提升优化
适配海思芯片:
进行如下参数调整
nprach_Periodicity:
320ms
nprach_StartTime:
32[2]
nprach_SubcarrierOffset:
36
nprach_NumSubcarriers:
12
LogicalChlProhibitSwch:
1
UE发射功率:
期望prach和pusch的功率,控制UE的发射功率,默认设置过小
PreInitPwr:
-104[8]
p0NominalPUSCH:
-100
打开上行内环AMC功能:
提高基站评估终端无线环境的准确度
ULInnerLoopAmcEnable:
1
以下参数影响1分钟内attach完成:
发生异常事件后能早释放
T300:
6000ms[2]
rrcSetupTimerArr:
10000ms
经过多轮参数调整,现场一次上电交互成功终端数达到57台,远远超过行业用户30台的目标。
四、经验推广情况
随着NB产业链的逐渐成熟,NB产品会越来越多,产量也会随之成几何形增长,生产车间这种高并发低时延要求的场景会越来越多。
本案例中提出的参数调整,流程优化对该种场景具有很好的借鉴作用,甚至很多情况下可以直接拿来应用。