5G优化案例5G NR簇优化宝典.docx
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5G优化案例5GNR簇优化宝典
5GNR簇优化宝典
【摘要】随着5GNR技术的不断成熟,5GNR商用不断加快。
为了满足网络性能,簇测试和簇优化是非常必要的环节,目的是识别5G网络中的问题进行性能优化,实现覆盖优化和吞吐率提升。
本文主要探索5G网络覆盖簇优化,总结5G簇优化流程,为后续5G簇优化提供优化思路和方法,指导后期5G网络性能提升。
【关键字】簇优化5GNR
【业务类别】优化方法、流程类
1概述
无线网络质量是网络业务和性能的基石,通过开展无线网络簇优化工作,可以使网络覆盖范围更合理、覆盖水平更高、干扰水平更低、业务感知更好,为业务应用和性能提升提供重要保障。
5GNR簇优化主要消除网络中存在的四种问题:
覆盖空洞、弱覆盖、越区覆盖和导频污染。
覆盖空洞可以归入到弱覆盖中,越区覆盖和导频污染都可以归为交叉覆盖,所以,从这个角度和现场可实施角度来讲,优化主要有两个内容,即消除弱覆盖和交叉覆盖,保障路面连续覆盖,保障用户速率最优化,减少网络异常事件,保障用户5G驻留,实现覆盖优化和吞吐率提升,提高网络性能和速率感知。
2簇优化流程
建网初期的优化应当以无线环境的优化为主要内容,并且以射频优化(天线倾角、方向角、高度、发射功率等)为主要手段,参数调整为辅助手段。
这样的优化将为5G网络的良好性能打好基础。
RF优化一般一次很难达到优化目标,可能会出现多次迭代,优化后需要采集数据进行分析判断KPI是否达标,若不能达标则需要继续进行分析定位并给出优化建议,簇优化流程如下:
3簇优化测试方法和优化目标
簇优化以保障网络基础覆盖水平、有效抑制干扰、提升业务上传下载速率为根本目标。
开展无线网络覆盖优化之前,需要明确测试方法和优化目标。
3.1测试准备
测试软件和工具准备:
序号
工具
作用
1
ProbeV5.3R1
路测数据采集
2
AssistantV5.3R1
路测LOG分析
3
图层工具
地图显示、路线绘制
硬件设备准备
序号
工具
备注
1
Mate20x或HUAWEIP40
2
测试卡
不限速无线流量测试卡
3
测试电脑
普通便携运行Probe软件。
4
GPS
5
测试车辆
6
车载逆变器或蓄电池
直流转交流,1000w
3.2管控表模板
簇优化开始时,需对相关的簇优化数据进行统一模板管控,便于后期数据汇总和统计。
工参模板:
ClusterNo.
gNodeB
Name
Cell
Name
Lat
Lon
gNodeBID
Cell_ID
PCI
M.
Tilt
E.
Tilt
Azimuth
Status
Remarks
簇优化进度管控模板1:
区县
簇
号
簇面积
(k
㎡
)
簇内站间距
(m
)
规划站点数
安装完成数
开通数
开通率
问题点总数
问题点解决完成数
问题点解决完成率
簇优化进度管控模板2:
区
县
簇
号
优化调整完成
情况
工程整改完成
情况
重要新增站点完成
情况
故障处理完成情况
协调问题完成
情况
射频优化调整完成数
参数优化调整完成数
优化调整完成数
优化调整完成率
需要工程整改数
工程整改完成数
工程整改完成率
需要新增站点数
新增站点完成数
新增站点完成率
需要故障处理数
故障处理完成数
故障处理完成率
需要物业协调数
物业协调完成数
物业协调完成率
•不同簇间信号影响最小原则:
由于优化调整是基于簇进行的,某一簇中站点的天线调整可能对相邻簇的信号分布造成影响,需要在簇划分时尽可能减少簇间的相互影响,簇间边界越短越好。
通常按照蜂窝形状划分簇比条状划分更常见;
•不同簇的话务分布考虑:
对现有网络的话务分析,或者用户分布分析,簇边界尽可能避开话务热点、用户
密集、用户移动的关键枢纽地区。
尽量是单个话务热点包含在一个簇内;
•路测工作量因素:
考虑每一簇内的路测可以在一天内完成,通常以一次路测大约3-4小时为宜。
XX市区簇划分图层:
3.4测试路线规划
路测之前确认路测验收路线。
在测试路线的制定过程中,要重点关注VIP区域的网络情况,注意是否存在明显或较严重的问题点,对这些问题点要优先分析解决。
路测验收路线决定KPI是否能够达标,后期的优化、验收,都会围绕此路线进行。
在路线规划中,应考
虑以下因素:
•测试路线必须涵盖主要街道、重要地点和VIP/VIC。
•考虑到后续整网优化,测试路线应包括相邻簇的边界部分。
•往返双向测试有利于问题的暴露。
基于风险及工作量考虑,一般路段可以采用单向测试,VIP路段建议采用双向测试。
•车速要求,一般DT测试建议控制在30~40公里/小时以内。
•
在确定测试路线时,应考虑诸如单行道、转弯限制等实际情况的影响,应遵守当地交通规则。
XX电信某簇测试路线图
3.5簇优化主要工作
簇优化的主要优化内容包括无线覆盖(RSRP)优化、干扰(SINR)优化、站址或天线位置优化建议、接入性能优化、保持性能优化、4/5G协同优化、邻区关系优化和上下行速率优化等。
3.6RF优化流程
RF调整优化通常包括测试准备、数据采集、数据分析和优化调整方案实施几个步骤,
详细工作流程如下:
未经许可不得扩散第8页,共25页
3.7簇优化目标
5GNR网络覆盖主要基于同步信号(SS-RSRP和SINR)或CS-RS信号(CS-RSRP和SINR)进行测量,当前阶段主要采用SS-RSRP/SS-SINR进行覆盖评估,下表给出的测试项和标准供参考,具体实施以集团或省公司标准为准:
类别
指标
定义
优化目标
覆盖
类
SSB无线覆盖率
覆盖率=SS-RSRP≥-110dBm&SS-SINR≥-
3的采样点/总采样点*100%
≥90%
速率类
单用户下行速率优良
比
单用户下行MAC层速率≥200Mbps的样
点占总采样点的百分比
≥70%
单用户上行速率优良
比
单用户上行MAC层速率≥16Mbps的样
点占总采样点的百分比
≥70%
单用户下行平均速率
单用户下行MAC层平均速率
≥400Mbps
单用户上行平均速率
单用户上行MAC层平均速率
≥40Mbps
接入
类
NR辅节点连接建立
成功率
NNR辅节点成功增加次数/NR辅节点
尝试增加次数
≥98%
保持性
NR数据业务掉线率
NR数据业务掉话次数/业务接通次数
×100%
≤4%
SCG占用时长比
占用NRSCG总的时长/总的测试时长
*100%
≥90%
移动
性
NR辅节点变更成功
率
NR辅节点变更成功率=辅节点变更成
功次数/变更尝试次数×100%
≥95%
4簇优化问题分类
簇优化内容主要包括四大块,即覆盖和质量优化、速率优化、异常事件优化、4/5G协同覆盖优化,如下:
4.1覆盖和质量优化
根据无线传播模型和无线网络忧化经验,影响无线网络覆盖的主要因素如下:
1、网络规划不合理
2、工程质量问题
3、设备异常
4、工程参数配置问题
站址/站高规划不合理
线缆接口施工质量不合格
电源不稳定
小区物理参数
方位角/下倾角规划不合理
天线物理参数未按规划方案施工
GPS故障
频率配置
主方向有障碍物
站点位置未按规划方案实施
设备运用异常
功率参数
无线环境发生变化
GPS安装位置不符合规范
设备驻波告警
邻区配置
新增覆盖需求等
天馈接反等
其他故障告警
其他参数配置
➢覆盖问题优化方法
5GNR覆盖优化方法与LTE相似度较高,对基础测试数据分析,结合网络拓扑结构、基础工参及参数配置、对网络覆盖问题产生的原因进行深入分析,制定相应的优化解决方案
5GNR覆盖优化方法主要有如下几个方面
1)工程参数调整
调整内容:
机械下倾角、机械方位角、AAU天线挂高、AAU位置调整等。
2)参数配置优化
基础参数配置优化:
频点、功率、PCI/PRACH、邻区、切换门限等基础参数调整优化:
3)波束管理优化
广播波束管理优化,主要涉及宽波束和多波束轮询配置以及波束级的权值配置优化。
17种典型波束赋形应用场景:
➢覆盖问题优化原则
原则1:
先优化SSBRSRP,后优化SSBSINR
原则2:
覆盖优化的两大关键任务:
消除弱覆盖:
消除交叉覆盖;原则3:
优先优化弱覆盖、越区覆盖、再优化导频污染
原则4:
工程优化阶段按照规划方案优先开展工程质量整改,其次物理天馈调整优化,再建
议优先权值功率化。
SA组网模式覆盖问题优化原则与LTE整体一致,重点关注如下几个方面:
➢按照天线上3dB落点在第一层邻区最大站间距34之内原则进行工程优化
➢覆盖优化调整顺序:
工程优化阶段按照规划方案优先开展工程质量整改,其次建议优先权值功率优化,再物理天馈调整优化;权值→功率→天馈,天馈调整优先进行下倾角、方位角调整优化,再考虑天线挂高调整、迁站及加站覆盖优化
➢严格控制导频污染
4.1.1弱覆盖优化
●原因分析
弱覆盖的原因不仅与系统许多技术指标如系统的频率、灵敏度、功率等等有直接的关系,与工程质量、地理因素、电磁环境等也有直接的关系。
引起弱覆盖的原因主要有以下几个方面:
➢建筑物等引起的阻挡
➢由设备故障导致
➢工程质量造成
➢RS发射功率配置低,无法满足网络覆盖要求
➢网络规划考虑不周全或不完善的无线网络结构引起
●解决措施
改变弱覆盖主要通过调整天线方位角、下倾角等工程参数以及修改功率参数。
目的是在弱覆盖地区找到一个合适的信号,并使之加强,从而使弱覆盖有所改善。
主要的解决方法有以下几个方面:
➢确保问题区域周边小区正常工作,若周边有最近的站点改造改造中或者小区未激活,则不需要调整RF
解决;
➢
ParameterID
DefaultValue
说
明
配置PBCH的功率
上述基准功率的物理含义是单通道每RE上的功率。
由于NR系统没有类似于LTE的小区级公共参考信号CRS,因此不支持界面配置导频功率。
从工参分析,确定调整一个或者多个小区来增强弱覆盖区域的信号强度。
如果离站点位置较远,则考虑抬升发射功率和下倾角,PBCH支持界面功率控制,过MODNRLoCellChnPwr命令可以调整功率偏置。
PbchPowerOffset
0
含义:
该参数表示小区PBCH信道功率相对于基准功率的
功率偏置,建议配置范围在3dB范围内。
界面取值范围:
-3175~3175
单位:
0.005分贝
实际取值范围:
-15.875~15.875
缺省值:
0
➢如果目标区域明显不在天线主瓣方向,则考虑调整天线方位角;如果距离站点较近
出现弱覆盖而远处的信号强度较强则考虑压下倾角;
➢如果弱覆盖或者覆盖漏洞的区域较大,通过调整功率、方位角、下倾角难以完全解决的,则考虑新增基站或者改变天线高度来解决。
4.1.2重叠覆盖优化
●原因分析
重叠覆盖问题主要体现为多个小区存在深度交叠,RSRP较好,但是SINR较差,或者多个小区之间乒乓切换用户感受差。
可以通过两种方式来判断是否存在重叠覆盖问题:
1)设置SINR门限,低于该门限则认为干扰较严重;2)与最强小区RSRP相差在一定门限(一般3dB)范围以内的邻区个数在两个以上。
方式2是为了排除弱覆盖,因为弱覆盖也会导致SINR比较差的情况。
●解决措施
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,在切换区域最好是只有源小区及目标小区的信号,对于非直接切换的小区信号一定要控制好。
主要的解决方法有以下几个方面:
➢识别问题路段的多个覆盖小区的主从关系;
➢通过调整权值、下倾、方位角、功率等手段加强主服小区的覆盖。
➢通过调整权值、下倾、方位角、功率等手段减小非主服小区在问题路段的覆盖,减小干扰。
4.1.3无主服小区优化
●原因分析
无主服务小区的问题是存在若干个RSRP信号强度相仿的小区,通常判断门限为:
服务小区-105dBm<=RSRP<=-90dBm,与其强度差异小于6dB(与邻区RSRP差值<6dB)的PCI个数>=3。
无主服务小区容易造成SINR比较差,或者多个小区之间乒乓切换用户感受差的问题。
●解决措施
解决无主服务小区的关键是找到适合作为主服务的小区,并提升该小区的覆盖。
主要的解决方法有以下几个方面:
➢从工参分析,确定最适合用来作为该区域主覆盖的小区,通过调整抬升发射功率和下倾角来提升该小区覆盖;如果明显不在天线主瓣方向,则考虑调整权值、天线方位角;
➢如果问题区域较大,通过调整权值、功率、方位角、下倾角难以完全解决的,则考
虑新增基站或者改变天线高度来解决。
4.1.4越区覆盖优化
●原因分析
越区覆盖的产生主要有以下原因:
➢天线挂高
➢天线下倾角
➢街道效应
➢水面反射
●解决措施
越区覆盖的解决思路非常明确,就是减弱越区覆盖小区的覆盖范围,使之对其他小区的影响减到最小。
通常最为有效的措施就是对天馈系统参数进行调整,主要是下倾角,实际优化工作当中进行下倾角调整之前要对路测数据进行分析,调整后再验证。
对功率等参数的调整也能够有效地消除越区覆盖。
越区覆盖的问题处理要在保证小区覆盖目标的前提下进行,主要措施如下:
➢如果存在站高明显过高,则降低天线高度;
➢适当调整方位角,避免扇区天线的主瓣方向正对道路传播,使天线主瓣方向与道路方向稍微形成斜交;
➢若如果方位角基本合理,则考虑调整下倾角。
下倾角的调整包括电子下倾和机械下
倾两种,优先调整电子下倾角,其次调整机械下倾角;
➢在不影响小区业务性能的前提下,降低小区发射功率。
4.1.5反向越区覆盖优化
●原因分析
反向越区的问题现象与越区的一致,主要区别在于反向越区的信号由来自背向的小区,造成这种问题的原因可能是由于天线有遮挡,信号被反射到背向。
●解决措施
反向越区覆盖的解决思路主要是如何解决背向信号的问题,也是非常明确,就是减弱越区覆盖小区的覆盖范围,使之对其他小区的影响减到最小。
通常最为有效的措施就是对天馈系统参数进行调整,主要是下倾角,实际优化工作当中进行下倾角调整之前要对路测数据进行分析,调整后再验证。
对功率等参数的调整也能够有效地消除越区覆盖。
越区覆盖的问题处理要在保证小区覆盖目标的前提下进行,主要措施如下:
➢检查天线是否存在遮挡,通过排除遮挡,或者适当调整方位角来解决;
➢考虑适当调整下倾角,避免下倾角下压过大;
➢在不影响小区业务性能的前提下,降低小区发射功率。
4.2速率优化
●原因分析
在进行速率吞吐率优化前,先要完成以下工作:
1)核查簇测试时的测试规范,包括终端能力、服务器能力、路测PC能力等。
测试规范导致的吞吐率问题通常会对全局测试结果产生影响,出现整体吞吐率偏低,在空口好点也达不到峰值等。
2)建议先完成参数核查和覆盖分析,以及异常事件优化后再进行吞吐率优化,完成前3大
项的优化后可以解决相当部分的吞吐率问题。
3)在进行完参数核查,异常事件分析,以及覆盖优化后,如果仍有吞吐率问题,建议先进行问题定界,判断是否是传输、核心网等网元的问题,可以使用路测多点抓包策略进行定界。
如果问题定界在无线侧,则开展速率优化。
Probe路测log中包含PDCP、RLC、MAC和PHY层的速率打点,建议采用MAC层速率来进行分析定位。
使用Assistant分析路测log,可以获取吞吐率的统计信息以及地理化分布:
路测吞吐率问题定界定位流程
●解决措施
1)核查Cluster测试时的测试规范,包括终端能力、核心网开户AMBR、服务器能力、路测PC能力等。
测试规范导致的吞吐率问题通常会对全局测试结果产生影响,出现整体吞吐率偏低,在空口好点也达不到峰值等。
2)完成参数核查、覆盖分析和异常事件优化后再进行吞吐率优化,完成前3大项的优化后可以解决大部分的吞吐率问题。
3)在进行完参数核查,异常事件分析,以及覆盖优化后,如果仍有吞吐率问题,建议先进行问题定界,判断是否是传输、核心网等网元的问题,可以使用路测多点抓包策略进行定界。
4.3异常事件优化
4.3.1接入失败
●原因分析
5GNR网络接入原理为MeNB给UE下发NR测量配置,含B1事件门限,满足B1事件门
限,UE上报B1测量报告,MeNB发送RRCConnectionReconfiguration消息,进行SN添
加UE收SSB,然后进行竞争或非竞争随机接入(目前是非竞争)
协议中接入失败的6点原因,其中接入过程涉及3点:
1)漏配邻区导致测量报告未及时处理,导致链路异常
2)SSB配置多波束场景,终端的服务波束没有更新导致SSBsinr差
3)同步过程Pscell小区质量较差,T304超时,导致在目标小区同步失败
4)目标侧SSB测量质量良好的情况下出现SS同步失败,终端问题
5)Prach根序列规划不合理,覆盖差或上行干扰
非竞争随机接入成功收到MSG2,发送了MSG3,则认为接入成功,正常接入信令流程:
接入过程,需做非竞争随机接入,随机接入达到最大次数,会导致接入失败。
异常接
入信令流程:
●解决措施
统一配置基线参数后,如仍然出现较多的切换/接入失败,可能由于部分区域RSRP/SINR低,或UE问题,或切换门限问题,调整定时器、带SN切换的RSRP差门限、NRA3CIO等相关参数,实现接入/切换的进一步参数优化,同时针对弱覆盖、重叠覆盖、MOD3干扰等覆盖问题进行簇优化调整,解决方案统计如下:
问题类
型
问题种类
问题现象
解决方案
接入问题
弱覆盖
SCGFailure
提升覆盖(加站、排障、覆盖调整)
(同步重配失败/T310超时/
随机接入)
重叠覆盖
SCGFailure
覆盖调整
(同步重配失败/T310超时/
随机接入)
MOD3干扰
SINR差
重新规划PCI/覆盖调整
NSA锚点漏配
不上报B1事件
配置锚点
NSA锚点配,但邻
区未配置
不下发重配消息(T310超
时)
添加邻区
接入相关参数配置建议:
参数位置
参数名称
备注
5G
prachRootSequenceIndex
不同小区规划值应不一样
5G
PRACH功率攀升步长
该参数为UE在PRACH信道重新发送MSG1消息时的发射功
率攀升值。
5G
基站期望的前导接收功率
该参数用于计算MSG1发射功
率
5G
前导最大发送次数
当UE发送随机接入前缀后,未收到响应,则会把发射功率加上功率攀升步长进行再次尝
试。
5G
EN-DC功能开关
打开EN-DC开关,则支持
EN-DC
5G
A2事件RSRP门限
释放SNA2事件RSRP门限
5G
A2事件判决迟滞范围
释放SN判决迟滞范围
5G
A2事件发生到上报的时间差
释放SN事件发生到上报的时
间差
4G
LTE-NR双连接的支持指示
打开EN-DC开关,则支持EN-
DC
4G
EN-DC添加PSCell的异系统
NR测量B1事件门限
添加NR的B1测量时RSRP绝
对门限(dBm)
4G
EN-DC添加PSCell的异系统
NR测量B1事件迟滞
该参数指示进行判决时迟滞范
围,用于B1事件的判决。
4G
EN-DC添加PSCell的异系统
NR测量B1事件持续时间
该参数指示了监测到B1事件发生的时刻到事件上报的时刻
之间的时间差。
4.3.2异常释放
●原因分析
释放的基本流程,MeNB和SgNB都可以触发SgNB释放,对于不同场景,触发源也
不相同。
MeNB触发SgNB释放场景:
➢SCG链路故障;
➢X2链路单向传
SgNB触发SgNB释放,时延大于60ms,场景:
➢当PSCell的信号质量持续下降,且没有合适的邻区进行PSCell的切换时,则根据A2测量事件删除
PSCell。
➢X2链路单向传输时延大于60ms。
MeNB触发的SgNBRelease流程图
SgNB触发的SgNBRelease流程图
●解决措施
使用Assistant工具分析路测log,找到SCellAbnormalRelease事件,该事件的含义是5G辅小区异常释放,从而导致5G业务中断。
导致5GNR异常释放的主要原因有:
1)NR随机接入失败(NRSCellRAFail)导致异常释放;
2)LTE侧异常释放导致NR释放。
针对原因1,随机接入失败的原因请参考5.2.1.2节,另外,接入参数设置错误
也有可能导致随机接入失败,具体如何调整接入参数需要和项目研发接口人确认。
针对原因2,LTE异常释放请参照LTE的X板斧进行定位,另外,NSA组网场景下,可能会引入核心网侧处理流程问题,定位过程可以参考下面的“LTE侧异常释放导致NR释放”案例。
4.3.3频繁/乒乓切换
●原因分析
在2s内存在两次及以上切换可以定义为频繁切换,如果频繁切换的小区切换关系存在小区A->B->A的场景,则称之为乒乓切换。
Probe软件没有直接的频繁切换打点,可以通过主服PCI分布来观察是否存在频繁的主服小区变化来识别频繁/乒乓切换事件。
●解决措施
➢确定主服小区:
确定主服小区有两个手段,降低邻区信号强度和增强主服小区信号强度。
对于越区的邻区,优先调整邻区的下倾、功率、和Pattern等参数,降低邻区信号强度。
如上图所示,PCI为8的小区越区覆盖到PCI15的近点位置,导致在该区域主服小区不明确。
从拓扑上看,该位置应该为PCI15的小区覆盖范围,优先调整PCI8的RF或者Pattern,使得其信号强度低于PCI15的小区信号。
➢切换参数不合理:
根据基于A3的同频切换机制,通过调整切换配置的CIO,事件迟滞
和幅
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