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TD-LTE上行吞吐率優(yōu)化指導(dǎo)書

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目錄
1 指標(biāo)定義和調(diào)度原理 2
1.1 指標(biāo)定義 2
1.2 上行調(diào)度基本過程 3
2 影響上行吞吐率的基本因素 3
2.1 系統(tǒng)帶寬 3
2.2 數(shù)據(jù)信道可用帶寬 3
2.3 UE能力限制 4
2.4 上行單用戶RB數(shù)分配限制 4
2.5 信道條件 4
問題的定位思路 5
2.6 上行吞吐率根因分析全貌 5
2.7 問題定位流程詳述 6
2.7.1 分配RB數(shù)少/UL Grant不足定位方法 6
2.7.2 低階MCS定位方法 7
2.7.3 IBLER高問題定位方法 7
2.7.4 覆蓋問題定位方法 8
3 典型案例 8
3.1 上行達(dá)不到峰值 8
3.1.1 問題描述 8
3.1.2 問題分析 8
3.1.3 解決措施 8

1指標(biāo)定義和調(diào)度原理
1.1指標(biāo)定義
吞吐率定義：單位時(shí)間內(nèi)下載或者上傳的數(shù)據(jù)量。
吞吐率公式：吞吐率=∑下載上傳數(shù)據(jù)量/統(tǒng)計(jì)時(shí)長。
上行吞吐率主要通過如下指標(biāo)衡量，不同指標(biāo)的觀測方法一致，測試場景選擇和限制條件有所不同：
（1）上行單用戶峰值吞吐率：上行單用戶峰值吞吐率以近點(diǎn)靜止測試，進(jìn)行UDP/TCP灌包，使用RLC層平均吞吐率進(jìn)行評價(jià)。需要記錄下行RSRP、上行SINR、上行RLCThr、IBLER等信息。
（2）上行單用戶平均吞吐率：上行單用戶平均吞吐率以移動測試時(shí)，進(jìn)行UDP/TCP灌包，使用RLC層平均吞吐率曲線（吞吐率-PL曲線）進(jìn)行評價(jià)。移動區(qū)域包含近點(diǎn)、中點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)區(qū)域，移動速度最好30km/h以內(nèi)。需要記錄下行RSRP、上行SINR、上行RLCThr、IBLER等信息；RLC層平均吞吐率使用各點(diǎn)吞吐率地理平均結(jié)果。為便于問題定位，單用戶平均吞吐率測試時(shí)，需要同時(shí)記錄probe信息，以便從地理分布上找出異常點(diǎn)進(jìn)行問題定位。
（3）上行單用戶邊緣吞吐率：上行單用戶邊緣吞吐率是指移動測試，進(jìn)行UDP/TCP灌包，對RLC吞吐率進(jìn)行地理平均，以兩種定義分別記錄邊緣吞吐率。
定義1）以CDF曲線5％的點(diǎn)為邊緣吞吐率；?
定義2）以PL為120定義為小區(qū)邊緣，此時(shí)的吞吐率為邊緣吞吐率；此處只定義RSRP邊緣覆蓋的場景，假定此時(shí)的干擾接近白噪聲，此種場景類似于單小區(qū)測試。對于多個(gè)小區(qū)共同覆蓋的干擾高風(fēng)險(xiǎn)邊緣區(qū)域的定義，已經(jīng)有運(yùn)營商提出，在以后的文檔版本更新完善。
（4）上行小區(qū)峰值吞吐率：上行小區(qū)峰值吞吐率測試時(shí)，用戶均在近點(diǎn)，采用UDP/TCP灌包，信道質(zhì)量足以達(dá)到最高階MCS，IBLER為0；通過小區(qū)級RLC平均吞吐率觀測。測試步驟如下：
a、用戶近點(diǎn)接入，同時(shí)開始上行灌包。
b、記錄數(shù)據(jù)，包括每UE上行SINR、IBLER、Thr和Probe信息，以及上行小區(qū)吞吐率和RB利用率。
（5）上行小區(qū)平均吞吐率：上行小區(qū)平均吞吐率測試時(shí)，用戶分布一般類似1:2:1分布，即近點(diǎn)1UE、中點(diǎn)2UE、遠(yuǎn)點(diǎn)1UE，其中近點(diǎn)/中點(diǎn)/遠(yuǎn)點(diǎn)定義為RSRP-85dbm/-95dbm/-105dbm。采用UDP/TCP灌包。通過小區(qū)級RLC平均吞吐率觀測；記錄包括每UE上行SINR、IBLER、Thr和Probe信息，以及上行小區(qū)吞吐率和RB利用率。
1.2上行調(diào)度基本過程

在初始接入時(shí)，UE在PUCCH發(fā)送SR（調(diào)度請求），用來請求少量數(shù)據(jù)的上行資源調(diào)度。eNB側(cè)根據(jù)實(shí)際資源情況和調(diào)度算法，給UE分配相應(yīng)的上行資源，在PDCCH上下發(fā)ULGrant通知UE；在已有上行資源的情況下，UE在PUSCH發(fā)送BSR（緩沖區(qū)狀態(tài)報(bào)告）進(jìn)行上行資源調(diào)度請求；eNB側(cè)在PDCCH上下發(fā)ULGrant通知UE。
2影響上行吞吐率的基本因素
2.1系統(tǒng)帶寬
系統(tǒng)的不同帶寬決定了系統(tǒng)的總RB數(shù)

2.2數(shù)據(jù)信道可用帶寬
公共信道的開銷進(jìn)一步?jīng)Q定了用戶可以實(shí)際使用的資源，其中下行主要包括PDCCH和系統(tǒng)消息，上行主要包括PUCCH、SRS、PRACH.
2.3UE能力限制
在計(jì)算單用戶峰值時(shí)，在考慮用戶可用帶寬時(shí)，還需要考慮UE能力的限制，不同類型UE具備不同的上下行峰值速率，且只有Cat5終端才支持上行64QAM；

2.4上行單用戶RB數(shù)分配限制
在計(jì)算單用戶的上行吞吐率時(shí)，還要考慮單用戶分配的RB個(gè)數(shù)需滿足一定條件。
2.5信道條件
信道條件主要包含RSRP，AVGSINR，信道相關(guān)性等參數(shù)，這些都會對實(shí)際的信號解調(diào)性能造成影響。如果RSRP過低，則可使用的有用信號的越低；如果AVGSINR過低，則干擾信號強(qiáng)度較有用信號越大；而信道相關(guān)性會對RANK值計(jì)算造成影響：一般MIMO模式要求信道相關(guān)性低，而BF模式則要求信道相關(guān)性高，這些都將對解調(diào)性能造成較大影響。
3問題的定位思路
3.1上行吞吐率根因分析全貌

4.1-1 上行吞吐率低問題分析定位思路
一般而言，吞吐率由頻譜效率、頻帶寬度、頻帶占用機(jī)會、誤碼率綜合決定。在LTE系統(tǒng)中，頻譜效率由MCS決定，MCS由SINR和IBLER決定；頻帶寬度由分配的RB數(shù)決定；頻帶占用機(jī)會由UL grant決定；誤碼率主要考慮IBLER，HARQ重傳以后，殘留BLER通常較低，但由于重傳會影響傳輸?shù)男?#xff0c;進(jìn)而影響RLC層吞吐率，因此只考慮初次傳輸?shù)腂LER，也即IBLER。
3.2問題定位流程詳述
3.2.1分配RB數(shù)少/UL Grant不足定位方法
當(dāng)發(fā)現(xiàn)RB數(shù)較少/UL grant低時(shí)，需要進(jìn)行以下的判斷動作：
?首先檢查是否為DSP能力限制；通過IFTS跟蹤觀察上行DSP能力限制的RB數(shù)。
?觀察核心網(wǎng)指配的QoS速率，如果偏低，則檢查核心網(wǎng)開戶信息是否異常；
?從L1 TTI跟蹤中統(tǒng)計(jì)觀察是否存在大量DTX情況，判斷方法：觀察上行DMRS RSRP，如果發(fā)現(xiàn)RSRP值在調(diào)度的TTI處于底噪（－120dbm）附近，或者與前后的RSRP值相差較大，則認(rèn)為是上行PUSCH的DTX。對比eNB側(cè)DCI0次數(shù)，如果相差較大，則認(rèn)為存在大量的DTX，需要判斷PDCCH質(zhì)量問題，是否是下行PDCCH IBLER較高，導(dǎo)致UL Grant解錯(cuò)。說明：PDCCH允許一定的誤檢率，允許1%以內(nèi)；而且上行HARQ時(shí)，調(diào)度器不需要下發(fā)ULGrant。
?觀察是否數(shù)據(jù)源不足（上報(bào)BSR 對應(yīng)的值），如果數(shù)據(jù)源不足，需要排查是否上層數(shù)據(jù)源異常，可能包括如下原因：（1）如果是UDP業(yè)務(wù)，檢查上行灌包（出口速率）是否超過峰值速率。（2）如果是TCP單線程業(yè)務(wù)，嘗試多個(gè)線程，如果吞吐量可以提升到峰值速率，則可以認(rèn)定是PC機(jī)的TCP窗口沒有符合要求。說明：如果ULGrant個(gè)數(shù)偏小，一般是由于上述兩個(gè)原因?qū)е隆?br /> ?在性能檢測中觀察在線用戶數(shù)，看是否存在多用戶并行業(yè)務(wù)（2個(gè)以上）的情況，如果存在多用戶，則主要觀察RB利用率是否達(dá)到了100％，公平性是否得到滿足。如果RB利用率低，則需要判斷ICIC和頻選是否開關(guān)打開，是否存在問題；如果公平性得不到滿足，則可能為功控和ICIC的問題。這里的公平性指RB數(shù)公平，與算法的目標(biāo)一致。
?檢查PRACH的資源配置。上行預(yù)留PRACH的時(shí)候，會對上行分配RB產(chǎn)生影響，對上行峰值速率產(chǎn)生影響，10M系統(tǒng)更明顯。可以將PRACH設(shè)置到PUSCH最低端，且將PRACH默認(rèn)周期從5ms擴(kuò)大為20ms。
?檢查PUCCH配置，當(dāng)前默認(rèn)配置占用8RB，在單用戶峰值測試時(shí)，可以手動改為2個(gè)RB，提高上行峰值吞吐率，再測極限峰值。
3.2.2低階MCS定位方法
MCS由幾方面決定：干擾、IBLER、UE CAT能力、是否擴(kuò)展CP、下行PDCCH質(zhì)量：
?在較高的上行SINR時(shí)，如果下行PDCCH質(zhì)量太差，導(dǎo)致UL grant丟失，會導(dǎo)致IBLER較高；SINR調(diào)整算法模塊，依據(jù)IBLER歷史信息，對SINR測量值進(jìn)行調(diào)整，輸入到MCS選擇模塊，確保IBLER收斂于目標(biāo)值。也就是說在PDCCH較差的情況下，可能存在上行SINR較好而MCS較低的情況。這種情況下通過查看上行測量SINR、SINR調(diào)整量、IBLER可以進(jìn)行判斷。如果某一段時(shí)間測量SINR比較高，而SINR調(diào)整量為負(fù)的較大值，而IBLER也超過門限值，則可能屬于這種情況，需要進(jìn)行PDCCH質(zhì)量的問題進(jìn)行分析。
?空載時(shí)（UE沒有入網(wǎng)），打開LMT上小區(qū)性能檢測中的干擾檢測項(xiàng)，查看全帶寬上RSSI（第101列）是否超過正常范圍。以下為空載下，RSSI取值（底噪為-120dBm左右,全帶寬為RSSI顯示中第101列）
?BW ?RSSI
?20MHz ?-101dBm
?10MHz ?-104dbm
?5MHz ?-107dBm
如果空載下，總RSSI明顯大于上述值，需要確認(rèn)是否存在干擾。可以查看不同RB上干擾狀況（一般為-120波動）。特別注意觀察中間頻段RB上的RSSI是否比其他RB上高較多（RRU或者其他設(shè)備的直流干擾會抬升RSSI）。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)請檢查組網(wǎng)和UE RRU，通過掃頻確定是否有窄帶干擾，或者是UE設(shè)備異常。（說明：所謂中間頻段是只RB序號在中間的RB，如20M帶寬時(shí)，49和50RB；10M帶寬時(shí)24和25RB。）
?判斷是否由于終端能力限制，具體現(xiàn)象是MCS階數(shù)最大只能達(dá)到24階，這時(shí)進(jìn)一步查看終端能力即可判斷。
?是否擴(kuò)展CP在算法中對應(yīng)了不同的MCS選擇表格，映射得到的MCS有區(qū)別，在非超遠(yuǎn)覆蓋場景下，需保證設(shè)置為normal CP。
3.2.3IBLER高問題定位方法
查看空載RSSI是否有干擾（3.2.2所述），排除干擾問題；同時(shí)觀察UE發(fā)射功率是否為最大，如果未達(dá)到最大，則可能為UE問題。
在統(tǒng)計(jì)IBLER時(shí)，如果發(fā)生PDCCH質(zhì)量差導(dǎo)致UL grant丟失，UE不發(fā)數(shù)據(jù)的情況，eNB會將該TTI作為CRC校驗(yàn)錯(cuò)處理，統(tǒng)計(jì)為誤塊，導(dǎo)致IBLER升高。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)IBLER不收斂時(shí)，如果非MCS0，則需要判斷SINR調(diào)整算法開關(guān)SW_SINR_ADJUST是否關(guān)閉，該開關(guān)關(guān)閉以后，導(dǎo)致MCS選擇前的SINR調(diào)整量不能依據(jù)IBLER情況及時(shí)調(diào)整，MCS無法降低導(dǎo)致IBLER無法收斂；如果該開關(guān)打開，則檢查調(diào)整量是否已經(jīng)達(dá)到下限不能再下降從而導(dǎo)致MCS無法降低同時(shí)IBLER升高。
3.2.4覆蓋問題定位方法
存在上行RSRP信號較弱導(dǎo)致上行吞吐率低情況，可查看UE發(fā)射功率是否達(dá)到最大，如果未達(dá)到最大，則可能為UE問題。如果UE發(fā)射功率已達(dá)到最大，可從鏈路損耗、覆蓋范圍、是否存在阻擋物或弱覆蓋區(qū)域等原因進(jìn)行處理。
切換異常，一般指切換到不合理小區(qū)、切換不及時(shí)、切換頻繁導(dǎo)致上行吞吐率低，需結(jié)合無線環(huán)境、配置參數(shù)進(jìn)行處理。
4典型案例
4.1上行達(dá)不到峰值
【問題描述】：小區(qū)近點(diǎn)上行吞吐率無法達(dá)到峰值。
【問題分析】：上行單用戶吞吐率達(dá)到峰值必須具備以下三個(gè)條件：
?MCS選擇到最高28階，BLER為0；這就要求SINR要高于20dB。
?UE分配到最多RBNum；
?數(shù)據(jù)源充足，ULGrant個(gè)數(shù)等于每s上行的子幀個(gè)數(shù)。
因此，這個(gè)問題的定位需要從RBNum、MCS/SINR和ULGrant數(shù)目三個(gè)方面進(jìn)行。
確保MCS選擇到最高階。
通過Probe查看上行MCS。Probe中的UL MCS顯示欄中務(wù)必只顯示MCS 28和MCS27，其中MCS28和MCS27的調(diào)度次數(shù)相加等于上行子幀個(gè)數(shù)表示調(diào)度數(shù)據(jù)充足，100個(gè)27階是因?yàn)榘l(fā)送SRS時(shí)SRS子幀碼率會增加，需要強(qiáng)制降階（TDD在用戶數(shù)較少的情況下，SRS在特殊子幀發(fā)數(shù)，就不會有降階的問題）。如果ULGrant個(gè)數(shù)低于上行子幀個(gè)數(shù)，請檢查數(shù)據(jù)源是否充足或者BSR上報(bào)周期是否合理（修改為5ms）。
說明：MCS由兩方面決定：SINR值和IBLER。P0決定了到達(dá)ENB的期望功率譜密度，直接影響SINR，進(jìn)而影響MCS。如果上行SINR波動較大，導(dǎo)致有時(shí)BLER較高，SINR調(diào)整功能為保證IBLER收斂會降低MCS。
查看SINR。從MCS定標(biāo)測試結(jié)果看，48RB下，MCS28階需要SINR在20dB以上。SINR低于20dB從以下幾個(gè)方面定位：
在Probe上查看UE發(fā)射功率是否達(dá)到最大23dBm。開環(huán)時(shí)，需確認(rèn)P0是否配置合理值（基線偏＝－67dBm，α=0.7）。如果發(fā)射功率沒有達(dá)到最大，需要通過抬升P0抬升UE發(fā)射功率。
如果上行SINR波動較大，查看是否是TA不準(zhǔn)導(dǎo)致；是否是不斷變化的干擾導(dǎo)致。可以將UE退網(wǎng)，觀察RSSI。
確保干擾 IOT在正常范圍內(nèi)。
空載時(shí)（UE沒有入網(wǎng)），打開LMT上小區(qū)性能檢測中的干擾檢測項(xiàng)，查看全帶寬上RSSI（第101列）是否超過正常范圍。以下為空載下，RSSI取值（底噪為-121dBm,全帶寬為RSSI顯示中第101列）
BW RSSI
20MHz -101dBm
10MHz -104dbm
5MHz -107dBm
如果空載下，總RSSI明顯大于上述值，需要確認(rèn)是否存在干擾。可以查看不同RB上干擾狀況（一般為-121波動）。特別注意觀察中間頻段RB上的RSSI是否比其他RB上高較多（RRU或者其他設(shè)備的直流干擾會抬升RSSI）。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)請檢查組網(wǎng)和UE RRU，或者聯(lián)系RTT和中射頻兄弟定位。（說明：所謂中間頻段是只RB序號在中間的RB，如20M帶寬時(shí)，49和50RB；10M帶寬時(shí)24和25RB。）
確保RB數(shù)目達(dá)到最大。
查看UE分配RB數(shù)目有兩種途徑：UE側(cè)Probe查看和eNB側(cè)LMT跟蹤
?通過Probe中Bandwith項(xiàng)監(jiān)控查看：

其中，左邊一列表示RB數(shù)目，右邊一列表示RB起始位置。如上圖
?一是LMT中RB利用率監(jiān)控項(xiàng)，單用戶最大90RB，加上PUCCH 8個(gè)RB，應(yīng)該顯示98RB；
?如果RB數(shù)目不足，可能由以下幾個(gè)原因：
?數(shù)據(jù)源不足。
?P0設(shè)置不合理。
?PRACH占用資源。
確保ULGrant充足。
可以通過查看Probe上的ULGrant個(gè)數(shù)確定。

如果ULGrant小于上行子幀總數(shù)，則說明數(shù)據(jù)量不足或者PDCCH解錯(cuò)。可能由以下原因引起：
（1）如果是UDP業(yè)務(wù)，檢查上行灌包（出口速率）是否超過峰值速率。
（2）如果是TCP單線程業(yè)務(wù)，嘗試多個(gè)線程，如果吞吐量可以提升到峰值速率，則可以認(rèn)定是業(yè)務(wù)電腦的TCP窗口沒有符合要求，需要按照本文前述方法修改TCP默認(rèn)發(fā)送窗口太小。
說明：如果ULGrant個(gè)數(shù)不足，一般是由于上述兩個(gè)原因?qū)е隆?br /> （3）是否是下行PDCCH BLER較高，導(dǎo)致UL Grant解錯(cuò)。需要修改PDCCH的CCE聚合級別。
說明：PDCCH允許一定的誤碼率，默認(rèn)是1%；而且上行HARQ時(shí)，調(diào)度器不需要下發(fā)ULGrant，所以在計(jì)算ULGrant個(gè)數(shù)時(shí)需要用上行子幀總數(shù)*0.9。
（4）BSR上報(bào)問題。需要將BSR周期從32ms修改為5ms。
4 通過修改PRACH位置和周期提高峰值速率。
上行預(yù)留PRACH的時(shí)候，會對上行分配RB產(chǎn)生影響，對上行峰值速率產(chǎn)生影響，10M系統(tǒng)更明顯。可以將PRACH設(shè)置到PUSCH最低端，且將PRACH默認(rèn)周期從5ms擴(kuò)大為20ms。
5 通過修改PUCCH占用RB數(shù)目提高峰值速率。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的TD-LTE上行吞吐率优化指导书V2.0的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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