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针对这些覆盖很好但是业务速率较低的现象,对站点覆盖区域进行CQT测试,发现MA-市区-开发区局5G(电联共享)ZBBU02-6997505存在如下问题:
个别路段驻留测试小区上使用的MCS很低,下行MAC层速率不高,与SINR不匹配。
二、分析过程
2.1时隙概述
子载波间隔:
在NR系统中,有5种可选的子载波间隔,包括15khz、30khz、60khz、120khz、240khz。
子载波间隔下每个子帧分别包含124816个时隙,每个时隙中包含14个OFDM符号,但60kHz情况下的扩展CP除外,因为60kHz的子载波间隔可以配置扩展CP,每个时隙中包含12个OFDM符号。
在5种不同的子载波间隔中,60kHz不用于同步,240kHz不用于数据传输。
如下图所示,
帧和子帧:
上下行传输帧的持续时间是10ms,一个帧可以分为10个子帧,也就是说,一个子帧的持续时间为1ms,10个子帧前5个构成前半帧,后5个构成后半帧。
由于子载波间隔是可选的,那么一个时隙的持续时间也不是固定的,但是如果子载波间隔固定,其时隙的持续时间也就固定了。
时隙:
在LTE系统中,一个子帧有两个时隙,但是在NR系统中时隙长度取决于子载波间隔,子载波间隔越宽,时隙的持续时间就越短。
在NR中,上下行配置是以符号为粒度,配置更加灵活。
具体的配置过程如下:
①首先配置小区半静态上下行配置
高层提供参数TDD-UL-DL-ConfigurationCommon,该参数中包含参考子载波间隔u(referenceSCSconfiguration)和pattern1,pattern1中又包含:
∙时隙配置周期(slotconfigurationperiod)Pms
∙下行时隙数Dslots(numberofslotswithonlydownlinksymbols)
∙下行符号数Dsym(numberofdownlinksymbols)
∙上行时隙数Uslots(numberofslotswithonlyuplinksymbols)
∙上行符号数Usym(numberofuplinksymbols)
其中配置周期P=0.625ms仅对120kHz子载波间隔有效,P=1.25ms仅对60和120kHz子载波间隔有效,P=2.5ms仅对30、60和120kHz子载波间隔有效。
那么一个配置周期就可以通过公式S=P*2u得知该周期包含多少时隙。
在这些时隙中,前Dslots个时隙是下行时隙,接着是Dsym个下行符号,接着是Usym个上行符号,最后是Uslots个上行时隙。
S个时隙中配置完上下行之后,剩下的就是灵活符号X。
如果参数同时给了pattern1和pattern2,则可以连续配置两种不同的时隙格式,pattern2中的参数形式和pattern1类似。
②然后配置小区专用上下行配置
如果在①中配置的基础上,进一步提供了高层参数TDD-UL-DL-ConfigDedicated,那么该参数可以配置参数TDD-UL-DL-ConfigurationCommon配置的灵活符号。
也就是说①中配置的上下行符号不可以改变,但灵活符号可以被TDD-UL-DL-ConfigDedicated重写。
该参数提供一系列时隙配置,对于每个时隙配置,提供时隙索引slotindex和符号配置,对于slotindex指定的slot,其:
∙ifsymbols=allDownlink,allsymbolsintheslotaredownlink
∙ifsymbols=allUplink,allsymbolsintheslotareuplink
∙ifsymbols=explicit,nrofDownlinkSymbolsprovidesanumberofdownlinkfirst
也就是说如果是explicit,那么参数nrofDownlinkSymbols提供下行符号的数量,nrofUplinkSymbols提供上行符号的数量,下行符号在最前面,上行符号在最后面,如果参数nrofDownlinkSymbols未被提供,则没有下行符号,如果nrofUplinkSymbols未被提供,则没有上行符号。
配置完之后若还有剩余,则剩余的符号还是灵活符号X。
②中的参考子载波间隔referenceSCSconfiguration与①中相同。
③动态DCI上下行配置
动态DCI实现的上下行配置通过DCIformat2-0实现,或者直接通过DCIformat0-00-11-01-1的上下行数据调度直接实现。
DCIformat2-0专门用作SFI指示。
SFI主要根据单时隙可支持的时隙格式,实现周期的帧结构配置,也就是从收到DCIformat2-0开始,持续PDCCHmonitoringperiod个slot,这些slot都按照这个DCI中的SFI(slotformatindicator)的指示来配置。
单时隙支持的最大格式数为256个,已经标准化的格式为56个,可以直接参考协议38213表11.1.1-1,下面截取表格的一部分:
如果上面的几种情况有冲突时,覆盖规则为:
①中配置的上下行不可改变,灵活符号可以被②或③改变;
②中配置的上下行可以被③改变。
也就是说小区半静态配置是一个框架性的结构,小区专用上下行配置和DCI上下行配置是在这个基础上进行进一步的灵活配置。
当基站希望采用更加固定的帧结构时,小区半静态上下行配置可以分配尽可能多的上下行符号,当基站希望帧结构更加灵活时,小区半静态配置可以尽量多的留一些灵活符号。
被①和②配置为上行的符号,UE不希望后续DCI或高层信令指示来发送下行内容,反之亦然。
未被小区公共半静态配置和小区专用半静态配置为上下行的符号,当DCI和高层指示不冲突时,若指示用作上行发送则进行上行发送,指示为下行发送则进行下行发送。
如果高层指示为上行发送,但DCI指示为下行,则UE不进行上行发送,反之亦然。
如果高层指示为上行发送,DCI未做任何指示,则可以进行上行发送,下行也一样。
OFDM符号:
一个时隙内的OFDM符号的数量是固定的,有14个OFDM符号(常规CP)在LTE中上下行分配是按照子帧级别定义的,然而在NR中,上下行分配在符号级别定义。
2.2时隙配置
在NR中,与LTE一样,有FDD和TDD之分,其中FDD为成对频谱,TDD为非成对频谱。
LTE中的TDD采用了7种不同的上下行配置,子帧之间有上行、下行、特殊子帧之分,并通过不同周期配置上下行、特殊子帧在帧中所占用的配比,其上行、下行、特殊子帧的粒度为子帧。
而在NR中,帧结构的配置更为灵活,其上下行之间的粒度为OFDM符号级,在NR的一个slot中,OFDM符号被划分为:
下行符号(downlink,标记为‘D’)、灵活符号(‘flexible’,标记为‘F’)、上行符号(uplink,标记为‘U’)。
在下行帧的slot中,其在‘D’和‘F’符号上进行下行传输;
而在上行帧的slot中,其在‘U’、‘F’符号上进行上行传输。
而灵活符号也可作为上行与下行之间的转换点,如同LTE中的特殊子帧。
2.2.1半静态时隙结构配置
在一个上下行配置周期P中包含了
个时隙(其中
为参考子载波间隔,每个参考子载波间隔包含的时隙数如表2.4所示)。
对于S个时隙而言,其中前
个slot(
由参数nrofDownlinkSlots指示)包含的只有下行符号,并且最后
个slot(由参数nrofUplinkSlots指示,简称
)包含的全是上行符号。
同时,前
个时隙之后的
个符号都是下行符号(
由参数nrofDownlinkSymbols指示),最后
个时隙前
个符号都是上行符号(
由参数nrofUplinkSymbols指示),而剩下
个符号是灵活符号,其上下行配置周期P中包含的S个时隙中符号划分示意图如图2.1所示。
图2.1上下行配置周期P包含的S个时隙中符号划分示意图
2.2.2动态时隙结构配置
动态时隙结构配置通过DCIformat2_0进行指示,该DCI只会用于时隙格式配置,并通过SFI_RNTI(Slot-Format-Indicators,SFI)进行加扰。
那么,如何通过DCIformat2_0来指示时隙格式?
UE会收到gNB的高层配置参数SlotFormatIndicator,在该参数中会配置DCIformat2_0加扰的SFI_RNTI以及DCIformat2_0净载荷的大小(净载荷最大可达128bits)。
举例中positionInDCI
=
4,又positionInDCI取值范围是0.maxSFI-DCI-PayloadSize-1,而dci-PayloadSize的取值范围是1.maxSFI-DCI-PayloadSize,则positionInDC=4对应的是DCIformat2_0中的第5bit。
那么,UE收到DCIformat2_0payload应该从第5bit开始,对于UE而言,DCIformat2_0payload=0100=4,则对应slotFormatCombinationId=4的时隙组合,即:
slotFormats[5]:
{0,4,1,0,0},在该组合下,是5个时隙格式,则连续5个时隙都是按照这个时隙格式组合进行,其示意图如图2.2所示。
图2.2slotFormat组合举例示意图
2.3问题排查
检查加腿重配(RRCReconfiguration)信令,发现终端驻留测试小区和周围邻区均采用8P2B配置,CRI40和41的CSI-RS资源用于PMI测量。
但终端驻留测试小区的CSI-RS周期配置为10ms,时隙偏移分别为6和16;
周围邻区的CSI-RS周期配置均为20ms,时隙偏移分别为10和30。
两者配置不一致,会导致周围邻区CSI-RS对终端驻留小区的固定时隙造成干扰。
按时隙统计终端CRCFail误块,发现时隙10上误块率在85%左右,如下图所示。
显然终端在时隙10上受到了固定干扰。
将驻留测试小区CSI-RS周期和时隙偏移改到与周围邻区一致后(周期20ms,时隙偏移分别为10和30),在该路段重新进行测试,下行平均MCS从12提升到20,下行MAC层速率则从138Mbps提升到270Mbps,相关指标统计如下表所示。
三、解决措施
3.1.原因分析:
CSI-RS周期和时隙偏移需要全网配置一致,配置不一致时会导致CSI-RS对其它小区的业务信道造成干扰,影响下行MCS和业务速率;
CSI-IM周期和时隙偏移配置需要避免和CSI-RS配置产生冲突,否则会导致终端上报RI降低,CQI上报不准,下行业务速率降低。
3.2.解决方案:
通过修改CSI-RS和CSI-IM周期和时隙偏移配置解决。
宏站的周期为40slot,微站的周期为20slot,按照如下配置对齐时隙。
宏站和微站的配置如下所示:
1.宏站配置,40slot周期,时隙偏移为0,10,20,30。
(1)使能9/10/11/12的4个beam
(2)配置周期是40slot,对应的时隙偏移
2.微站配置周期为20slot,时隙偏移为0,10,20,30
覆盖良好但业务速率较低的站点MA-市区-开发区局5G(电联共享)ZBBU02-6997505,通过修改CSI-RS和CSI-IM周期和时隙偏移配置后,问题得到解决,下行业务速率峰值为840.8bps,均值约740Mbps,明显提升。
、
四、经验总结
通过对NR配置参数问题导致速率降低优化思路的总结,涉及有多种参数,配置时需要注意参数的一致性及避免配置冲突。
CSI-RS周期和时隙偏移需要全网配置一致,配置不一致时会导致CSI-RS对其它小区的业务信道造成干扰,影响下行MCS和业务速率。
本案例对于NR参数一致性优化提供了一个可行的思考方向,对于后期5GNR拉网测试遇到覆盖很好但业务速率较低的区域这类问题时,提供了一个可供参考的排查方向。
后续可以通过周期性的对全网开展专题参数核查优化工作,避免参数不一致导致的网络性能指标下降,并且有利于提升网络性能指标及用户感知。