TD-LTE上行吞吐率优化指导书V2.0

1、 TD- LTE上行吞吐优化指导书 内部公开产品名称密级LTE内部公开产品版本共12页TD-LTE上行吞吐率优化指导书拟制:广西LTE专项项目组日期：更新:日期：审核:日期：批准:日期：华为技术有限公司版权所有 侵权必究目录1指标定义和调度原理21.1指标定义21.2上行调度基本过程32影响上行吞吐率的基本因素32.1系统带宽32.2数据信道可用带宽32.3UE能力限制42.4上行单用户RB数分配限制42.5信道条件4问题的定位思路52.6上行吞吐率根因分析全貌52.7问题定位流程详述62.7.1分配RB数少/UL Grant不足定位方法62.7.2低阶MCS定位方法72.7.3IBLER高问

2、题定位方法72.7.4覆盖问题定位方法83典型案例83.1上行达不到峰值83.1.1问题描述83.1.2问题分析83.1.3解决措施81 指标定义和调度原理1.1 指标定义吞吐率定义：单位时间内下载或者上传的数据量。吞吐率公式：吞吐率=下载上传数据量/统计时长。上行吞吐率主要通过如下指标衡量，不同指标的观测方法一致，测试场景选择和限制条件有所不同：（1） 上行单用户峰值吞吐率：上行单用户峰值吞吐率以近点静止测试，进行UDP/TCP灌包，使用RLC层平均吞吐率进行评价。需要记录下行RSRP、上行SINR、上行RLCThr、IBLER等信息。（2） 上行单用户平均吞吐率：上行单用户平均吞吐率以移动

3、测试时，进行UDP/TCP灌包，使用RLC层平均吞吐率曲线（吞吐率-PL曲线）进行评价。移动区域包含近点、中点、远点区域，移动速度最好30km/h以内。需要记录下行RSRP、上行SINR、上行RLCThr、IBLER等信息；RLC层平均吞吐率使用各点吞吐率地理平均结果。为便于问题定位，单用户平均吞吐率测试时，需要同时记录probe信息，以便从地理分布上找出异常点进行问题定位。（3） 上行单用户边缘吞吐率：上行单用户边缘吞吐率是指移动测试，进行UDP/TCP灌包，对RLC吞吐率进行地理平均，以两种定义分别记录边缘吞吐率。定义1）以CDF曲线5的点为边缘吞吐率；Ø定义2）以PL为120定

4、义为小区边缘，此时的吞吐率为边缘吞吐率；此处只定义RSRP边缘覆盖的场景，假定此时的干扰接近白噪声，此种场景类似于单小区测试。对于多个小区共同覆盖的干扰高风险边缘区域的定义，已经有运营商提出，在以后的文档版本更新完善。（4） 上行小区峰值吞吐率：上行小区峰值吞吐率测试时，用户均在近点，采用UDP/TCP灌包，信道质量足以达到最高阶MCS，IBLER为0；通过小区级RLC平均吞吐率观测。测试步骤如下：a、用户近点接入，同时开始上行灌包。b、记录数据，包括每UE上行SINR、IBLER、Thr和Probe信息，以及上行小区吞吐率和RB利用率。（5） 上行小区平均吞吐率：上行小区平均吞吐率测试时，用

5、户分布一般类似1:2:1分布，即近点1UE、中点2UE、远点1UE，其中近点/中点/远点定义为RSRP-85dbm/-95dbm/-105dbm。采用UDP/TCP灌包。通过小区级RLC平均吞吐率观测；记录包括每UE上行SINR、IBLER、Thr和Probe信息，以及上行小区吞吐率和RB利用率。1.2 上行调度基本过程在初始接入时，UE在PUCCH发送SR（调度请求），用来请求少量数据的上行资源调度。eNB侧根据实际资源情况和调度算法，给UE分配相应的上行资源，在PDCCH上下发ULGrant通知UE；在已有上行资源的情况下，UE在PUSCH发送BSR（缓冲区状态报告）进行上行资源调度请求；

6、eNB侧在PDCCH上下发ULGrant通知UE。2 影响上行吞吐率的基本因素2.1 系统带宽系统的不同带宽决定了系统的总RB数2.2 数据信道可用带宽公共信道的开销进一步决定了用户可以实际使用的资源，其中下行主要包括PDCCH和系统消息，上行主要包括PUCCH、SRS、PRACH.2.3 UE能力限制在计算单用户峰值时，在考虑用户可用带宽时，还需要考虑UE能力的限制，不同类型UE具备不同的上下行峰值速率，且只有Cat5终端才支持上行64QAM；2.4 上行单用户RB数分配限制在计算单用户的上行吞吐率时，还要考虑单用户分配的RB个数需满足一定条件。2.5 信道条件信道条件主要包含RSRP，AV

7、GSINR，信道相关性等参数，这些都会对实际的信号解调性能造成影响。如果RSRP过低，则可使用的有用信号的越低；如果AVGSINR过低，则干扰信号强度较有用信号越大；而信道相关性会对RANK值计算造成影响：一般MIMO模式要求信道相关性低，而BF模式则要求信道相关性高，这些都将对解调性能造成较大影响。3 问题的定位思路3.1 上行吞吐率根因分析全貌4.1-1 上行吞吐率低问题分析定位思路一般而言，吞吐率由频谱效率、频带宽度、频带占用机会、误码率综合决定。在LTE系统中，频谱效率由MCS决定，MCS由SINR和IBLER决定；频带宽度由分配的RB数决定；频带占用机会由UL grant决定；误码率

8、主要考虑IBLER，HARQ重传以后，残留BLER通常较低，但由于重传会影响传输的效率，进而影响RLC层吞吐率，因此只考虑初次传输的BLER，也即IBLER。3.2 问题定位流程详述3.2.1 分配RB数少/UL Grant不足定位方法当发现RB数较少/UL grant低时，需要进行以下的判断动作：² 首先检查是否为DSP能力限制；通过IFTS跟踪观察上行DSP能力限制的RB数。² 观察核心网指配的QoS速率，如果偏低，则检查核心网开户信息是否异常； ² 从L1 TTI跟踪中统计观察是否存在大量DTX情况，判断方法：观察上行DMRS RSRP，如果发现RSRP值在

9、调度的TTI处于底噪（120dbm）附近，或者与前后的RSRP值相差较大，则认为是上行PUSCH的DTX。对比eNB侧DCI0次数，如果相差较大，则认为存在大量的DTX，需要判断PDCCH质量问题，是否是下行PDCCH IBLER较高，导致UL Grant解错。说明：PDCCH允许一定的误检率，允许1%以内；而且上行HARQ时，调度器不需要下发ULGrant。² 观察是否数据源不足（上报BSR 对应的值），如果数据源不足，需要排查是否上层数据源异常，可能包括如下原因：（1）如果是UDP业务，检查上行灌包（出口速率）是否超过峰值速率。（2）如果是TCP单线程业务，尝试多个线程，如果吞吐

10、量可以提升到峰值速率，则可以认定是PC机的TCP窗口没有符合要求。说明：如果ULGrant个数偏小，一般是由于上述两个原因导致。² 在性能检测中观察在线用户数，看是否存在多用户并行业务（2个以上）的情况，如果存在多用户，则主要观察RB利用率是否达到了100，公平性是否得到满足。如果RB利用率低，则需要判断ICIC和频选是否开关打开，是否存在问题；如果公平性得不到满足，则可能为功控和ICIC的问题。这里的公平性指RB数公平，与算法的目标一致。² 检查PRACH的资源配置。上行预留PRACH的时候，会对上行分配RB产生影响，对上行峰值速率产生影响，10M系统更明显。可以将PRA

11、CH设置到PUSCH最低端，且将PRACH默认周期从5ms扩大为20ms。² 检查PUCCH配置，当前默认配置占用8RB，在单用户峰值测试时，可以手动改为2个RB，提高上行峰值吞吐率，再测极限峰值。3.2.2 低阶MCS定位方法MCS由几方面决定：干扰、IBLER、UE CAT能力、是否扩展CP、下行PDCCH质量：² 在较高的上行SINR时，如果下行PDCCH质量太差，导致UL grant丢失，会导致IBLER较高；SINR调整算法模块，依据IBLER历史信息，对SINR测量值进行调整，输入到MCS选择模块，确保IBLER收敛于目标值。也就是说在PDCCH较差的情况下，可

12、能存在上行SINR较好而MCS较低的情况。这种情况下通过查看上行测量SINR、SINR调整量、IBLER可以进行判断。如果某一段时间测量SINR比较高，而SINR调整量为负的较大值，而IBLER也超过门限值，则可能属于这种情况，需要进行PDCCH质量的问题进行分析。² 空载时（UE没有入网），打开LMT上小区性能检测中的干扰检测项，查看全带宽上RSSI（第101列）是否超过正常范围。以下为空载下，RSSI取值（底噪为-120dBm左右,全带宽为RSSI显示中第101列）u BWu RSSIu 20MHzu -101dBmu 10MHzu -104dbmu 5MHzu -107dBm如

13、果空载下，总RSSI明显大于上述值，需要确认是否存在干扰。可以查看不同RB上干扰状况（一般为-120波动）。特别注意观察中间频段RB上的RSSI是否比其他RB上高较多（RRU或者其他设备的直流干扰会抬升RSSI）。出现这种现象时请检查组网和UE RRU，通过扫频确定是否有窄带干扰，或者是UE设备异常。（说明：所谓中间频段是只RB序号在中间的RB，如20M带宽时，49和50RB；10M带宽时24和25RB。）² 判断是否由于终端能力限制，具体现象是MCS阶数最大只能达到24阶，这时进一步查看终端能力即可判断。² 是否扩展CP在算法中对应了不同的MCS选择表格，映射得到的MCS

14、有区别，在非超远覆盖场景下，需保证设置为normal CP。3.2.3 IBLER高问题定位方法查看空载RSSI是否有干扰（3.2.2所述），排除干扰问题；同时观察UE发射功率是否为最大，如果未达到最大，则可能为UE问题。在统计IBLER时，如果发生PDCCH质量差导致UL grant丢失，UE不发数据的情况，eNB会将该TTI作为CRC校验错处理，统计为误块，导致IBLER升高。当发现IBLER不收敛时，如果非MCS0，则需要判断SINR调整算法开关SW_SINR_ADJUST是否关闭，该开关关闭以后，导致MCS选择前的SINR调整量不能依据IBLER情况及时调整，MCS无法降低导致IBLE

15、R无法收敛；如果该开关打开，则检查调整量是否已经达到下限不能再下降从而导致MCS无法降低同时IBLER升高。3.2.4 覆盖问题定位方法存在上行RSRP信号较弱导致上行吞吐率低情况，可查看UE发射功率是否达到最大，如果未达到最大，则可能为UE问题。如果UE发射功率已达到最大，可从链路损耗、覆盖范围、是否存在阻挡物或弱覆盖区域等原因进行处理。切换异常，一般指切换到不合理小区、切换不及时、切换频繁导致上行吞吐率低，需结合无线环境、配置参数进行处理。4 典型案例4.1 上行达不到峰值【问题描述】：小区近点上行吞吐率无法达到峰值。【问题分析】：上行单用户吞吐率达到峰值必须具备以下三个条件：²

16、 MCS选择到最高28阶，BLER为0；这就要求SINR要高于20dB。² UE分配到最多RBNum；² 数据源充足，ULGrant个数等于每s上行的子帧个数。因此，这个问题的定位需要从RBNum、MCS/SINR和ULGrant数目三个方面进行。确保MCS选择到最高阶。通过Probe查看上行MCS。Probe中的UL MCS显示栏中务必只显示MCS 28和MCS27，其中MCS28和MCS27的调度次数相加等于上行子帧个数表示调度数据充足，100个27阶是因为发送SRS时SRS子帧码率会增加，需要强制降阶（TDD在用户数较少的情况下，SRS在特殊子帧发数，就不会有降阶的问

17、题）。如果ULGrant个数低于上行子帧个数，请检查数据源是否充足或者BSR上报周期是否合理（修改为5ms）。说明：MCS由两方面决定：SINR值和IBLER。P0决定了到达ENB的期望功率谱密度，直接影响SINR，进而影响MCS。如果上行SINR波动较大，导致有时BLER较高，SINR调整功能为保证IBLER收敛会降低MCS。查看SINR。从MCS定标测试结果看，48RB下，MCS28阶需要SINR在20dB以上。SINR低于20dB从以下几个方面定位：在Probe上查看UE发射功率是否达到最大23dBm。开环时，需确认P0是否配置合理值（基线偏67dBm，=0.7）。如果发射功率没有达到最

18、大，需要通过抬升P0抬升UE发射功率。 如果上行SINR波动较大，查看是否是TA不准导致；是否是不断变化的干扰导致。可以将UE退网，观察RSSI。确保干扰 IOT在正常范围内。空载时（UE没有入网），打开LMT上小区性能检测中的干扰检测项，查看全带宽上RSSI（第101列）是否超过正常范围。以下为空载下，RSSI取值（底噪为-121dBm,全带宽为RSSI显示中第101列）BWRSSI20MHz-101dBm10MHz-104dbm5MHz-107dBm如果空载下，总RSSI明显大于上述值，需要确认是否存在干扰。可以查看不同RB上干扰状况（一般为-121波动）。特别注意观察中间频段RB上的RSSI是否比其他RB上高较多（RRU或者其他设备的直流干扰会抬升RSSI）。出现这种现象时请检查组网和UE RRU，或者联系RTT和中射频兄弟定位。（说明：所谓中间频段是只RB序号在中间的RB，如20M带宽时，49和50RB；10M带宽时24和25RB。）确保RB数目达到最大。查看UE分配RB数目有两种途径：UE侧Probe查看和eNB侧LMT跟踪² 通过Probe中Bandwith项监控查看：其中，左边一列表示RB数目，右边一列表示RB起始位置。如上图² 一是LMT中RB利用率监控项，单用户最