【5G应用产业方阵】5G行业虚拟专网无线SLA性能故障诊断和恢复技术要求（2024）24948kb

5G 5GAIA016-20245G SLA断和恢复技术要求5GIndustrialVirtualPrivateNetworkWirelessSLAperformancetroubleshootingandrecoveryTechnicalRequirements2024-05-10发布 2024-05-10实施5G应用产业方阵发布5G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-2024版权声明5G（邮箱：5gaia@5电话 录前 言 4范围 5规范性引用文件 5术语、定义和缩略语 5术语和定义 5缩略语 5行业需求分析 6行业SLA性能要求 6无线SLA性能故障诊断和恢复痛点 7SLA性能故障诊断技术要求 7全面初步诊断技术要求 7无线深度诊断技术要求 8空口性能诊断 8空口状态诊断 9故障恢复技术要求 13无线性能故障恢复技术要求 13通用技术要求 16终端升级 16基于5QI、切片或5QI+切片的特定业务优先级抬升 16小区CCE可用符号数提升 16SPS 17控制资源分配优化 17调度优化技术 17双发选收 21RB资源预留 21DS帧结构 22业务级静态参数配置 22参 考 文 献 24前 言GT1.—202第本文件主要制定了面向垂直行业专网无线SLA性能故障诊断和恢复的技术要求，本标准5G专网无线SLA性能故障诊断和恢复的关键技5G请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由5G应用产业方阵（5GAIA）提出并归口。本文件主要起草人：刘姗姗、徐芙蓉、常帅、李燕、王琦、杜加懂、张龙、程锦霞、吴碧莲、曾凯越、邓伟、卢小莉、景哓玺、李荣、费腾、孙凯、赵丹怀、郑康5G行业虚拟专网无线SLA性能故障诊断和恢复技术要求范围本文件规定了面向垂直行业专网无线SLA性能故障诊断和恢复的关键技术，方案中涉及到终端、无线、核心网等领域的相关技术要求。本文件适用于垂直行业的5G无线网络，供运营商、设备厂家和行业客户共同使用。规范性引用文件（包括所有的修改单）适用于本文件。表1规范性引用文件序号标准编号标准名称发布单位1TS38.314Layer2Measurements3GPP2TS28.552Managementandorchestration;5Gperformancemeasurements3GPP术语、定义和缩略语术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。缩略语下列缩略语适用于本文件。表2缩略语缩略语英文中文SLAServiceLevelAgreement服务等级协议AGVAutomatedGuidedVehicle自动导引运输车QoSQualityofService服务质量UPFUser-planefunction用户面功能PDUProtocolDataUnit协议数据单元RANRadioAccessNetwork无线接入网MACMediumAccessControl媒体接入层PDCPPacketDataConvergenceProtocol分组数据汇聚协议RLCRadioLinkControl无线链路层控制BSRBufferStatusReport缓冲区状态报告RSRPReferenceSignalReceivingPower参考信号接收功率SINRSignaltoInterferenceplusNoiseRatio信号与干扰加噪声比CQIChannelQualityIndication信道质量指示MCSModulationandCodingScheme调制与编码策略PRBPhysicalResourceBlock物理资源块CCEChannelControlElement信道控制单元UEUserEquipment用户设备PUSCHPhysicalUplinkSharedChannel物理上行共享信道PUCCHPhysicalUplinkControlChannel物理上行控制信道HARQHybridAutomaticRepeatreQuest混合自动重复请求MIMOMultipleInputMultipleOutput多输入多输出DCIDownlinkControlInformation下行控制信息5QI5GQoSIdentifier5GQoS特性标识SRServiceRequest服务请求DRXDiscontinuousReception非连续接收BWPBandwidthPart部分带宽URLLCUltra-ReliableLowLatencyCommunication超可靠低时延通信SPSsemi-persistentscheduling半静态调度BLERBlockErrorRatio块误码率TDDTimeDivisionDuplexing时分双工TTITransmissionTimeInterval传输时间间隔DAPSDualActiveProtocolStack双激活协议栈行业需求分析SLA性能要求“5G+工业互联网”深度赋能各垂直行业应用，在支撑实体经济降本、提质、增效、绿色5G5G网络提出了高确定性SLA保障的新要求：-（视频部分-工厂机器视觉质检、复合材料无损检测等业务上行峰值速率要求高，8K超高清视频检测需要更高带宽；-工厂物料运输AGV业务，搭载相机实时拍摄和导航规划实现全自动物流运输的场景，则对网络带宽、网络时延和可靠性均有要求；-车联网延迟敏感的控制服务，其高速移动功能要求较低的ms级延迟和极高可靠性。在业界的讨论和实践中，5G垂直行业网络通常涉及终端、无线、传输、核心网、数通、5G5G垂直行业SLA确定性保障的重要一环。本标准将对5G网络无线侧的SLA性能故障诊断和恢复技术方案进行阐述。SLA性能故障诊断和恢复痛点行业客户要求5G--偶发疑难故障诊断难：行业场景端到端链路长、网元多，缺乏系统完备的技术方案，导致偶发疑难故障问题诊断难度大。针对5G网络无线空口可能出现的问题，5G无线网络在空口故障诊断和恢复方面需要具备下述能力要求：-5G网络宜具备全面初步诊断和深度诊断能力，故障诊断旨在明确故障网元，锁定故障节点，确定故障根因，提供故障根因诊断能力；-5G无线网络宜具备无线空口时延异常诊断后恢复的能力，当故障诊断为无线网络的问题后，通过恢复能力完成故障闭环解决，满足业务连续性需求。SLA性能故障诊断技术要求全面初步诊断技术要求Monitoring能力，其中通过探针技术测量5G网络外和5G网络内分段时延，诊断是否为5G网络问题。基于QoSMonitoring技术测量和统计5G5G终端-UPF5G终端-5G5G基站-UPF等分段时延，诊断确认问题局点。图5.1全面初步诊断技术示意图探针通用技术要求，引述5GAIA009-2023《5G网络质量终端探针技术要求》。QoSMonnitoring：-终端：支持终端侧和RAN侧上下行时延测量和上报。-基站：支持接收下行PDU会话消息（DLPDUSESSIONINFORMATION），并向UE发起上行时延测量配置；支持计算上行时延和下行时延，并通过上行PDU会话消息（DLPDUSESSIONINFORMATION）上报时延结果。-RAN无线深度诊断技术要求面向5G空口性能诊断通过空口性能指标诊断上行、下行空口数据传输中不同环节的时延，以及上下行速率情况，包括空口时延、速率指标。空口时延指标包含UE上行时延、基站上行MAC时延、基站上行RLC层时延、基站上行PDCP层时延、基站下行MAC时延、基站下行RLC层时延、基站下行PDCP层时延，指标定义：-UE上行时延（D1，PDCP层-MAC层）：从数据包到达UEPDCP上层SAP开始，到对应数据包被MAC层调度之间的时间间隔。-基站上行MAC层时延：从基站下发初始调度授权开始，到MACSDU成功接收并发送至RLC层之间的时间间隔。-基站上行RLC层时延：从RLC层接收到MAC层传递的RLCSDU（第一个到达的RLC分片）开始，到RLCPDU发送至PDCP层之间的时间间隔。-基站上行PDCP层时延：从PDCP层收到数据包开始，到对应数据包发送至上层SAP之间的时间间隔。-基站下行MACMAC层收到RLC层传递的RLCSDU（尾分片数据包成功发送之间的时间间隔。注：若MAC层重传达到最大次数，该时延不被MAC层时延统计。（AM模式下，下行MAC层时延为RLC层传输成功时对应的MAC层时延）。-基站下行RLC层时延：从数据包到达RLC层入口开始，到对应数据包（尾分片）被MAC层调度并成功发送（具体定义如图所示）之间的时间间隔。-基站下行PDCPNG-URLC层之间的时间间隔。空口速率指标包含PDCP层或RLC层上行、下行平均速率，指标定义：-上行平均速率：PDCP层或RLC层上行秒级平均速率。-下行平均速率：PDCP层或RLC层下行秒级平均速率。空口时延和速率性能类指标输出要求，输出时间粒度为1s，指标输出要求为：-分段时延：支持UE级区分承载的基站上、下行MAC层/RLC层/PDCP层的平均时延、最大时延等指标的统计和上报。-QoSMonitoringUE上行时延（D1，PDCP-MAC）：支持UE级区分承载的UE上行时延（D1，PDCP-MAC）的平均值统计和上报。-BSR：支持UE级待调度数据量BSR平均值、最大值的指标统计和上报。-传输速率：支持UE级区分承载的上、下行PDCP层或RLC层平均速率的统计和上报。表5-1空口性能指标要求指标类型上报方式时间粒度UE上行时延float周期性1sUE级上行MAC层时延float周期性1sUE级上行RLC层时延float周期性1sUE级上行PDCP层时延float周期性1sUE级下行MAC层时延float周期性1sUE级下行RLC层时延float周期性1sUE级下行PDCP层时延float周期性1sBSRfloat周期性1sUE级区分承载的上行PDCP或RLC层平均速率float周期性1sUE级区分承载的下行PDCP或RLC层平均速率float周期性1s空口状态诊断RSRPSINRCQIMCSRANK指标，指标输出时间粒度均为1s，统计要求为：-RSRP：支持UE级上行RSRP的平均值、最大值、最小值及下行RSRP的平均值指标的统计和上报。-SINR：支持UE级上行SINR的平均值、最大值、最小值及下行SINR的平均值，多流场景下的每流上行SINR平均值指标的统计和上报。-CQI：支持UE级CQI的平均值、最大值、最小值指标的统计和上报。-MCS：支持UE级上、下行MCS的平均值、最大值、最小值指标的统计和上报。UE级上行RANKRANK的平均值指标的统计和上报。PRBCCECCE分配失败率、CCE聚合等级等指标，指标输出时间粒度为1s，统计要求为：-PRB资源利用率：支持小区级上、下行PRB资源利用率或PRB使用数指标的统计和上报。-小区级CCE：支持小区级上、下行CCE资源分配成功率/失败率、CCE资源占用率、CCE聚合等级平均值等指标的统计和上报。通过用户资源指标诊断用户资源占用情况，包含PRB占用数、CCE聚合级别、CCE分配等指标，指标输出时间粒度为1s，统计要求为：-占用RBUE级上行占用PRBPRB（区分承载的上行PRB数统计中不包括达到MAC层最大重传次数对应的MAC层初传和重传所使用的PRB数）。-用户级CCE：支持UE级上、下行CCE聚合级别或CCE个数的平均值、最大值指标以及上、下行CCE分配失败次数、分配成功次数指标的统计和上报。通过用户数指标诊断小区用户情况，包含小区RRC激活用户数等，指标输出时间粒度为1s，统计要求为：-用户数：支持小区级上、下行RRC激活用户数指标的统计和上报。-临时标识：支持UE级或UE级区分承载分段时延、无线统计指标与UE临时标识（如S-TMSI、UETEID、NGAPID、IP地址等）、时间点的关联上报。通过重传指标诊断业务数据重传情况，包括RLC重传、MAC重传、DTX、丢包率、调度次数等指标，指标输出时间粒度为1s，统计要求为：-RLC层重传：AM模式下，支持UE级区分承载的上、下行RLC层重传数据包数、总数据包数指标的统计和上报。-MACUEMAC（含重传=0次对应的数据包数，以及UE级区分承载的上、下行MAC层重传次数≥n的数据包数、总数据包数等指标的统计和（MAC-DTX：支持UE级PUSCH、PUCCH、PUSCH随路ACK的DTX累计次数或DTX占比的指标统计和上报。表5-2空口状态指标要求指标类型上报方式时间粒度UE级上行RSRP平均值float周期性1sUE级上行RSRP最大值float周期性1sUE级上行RSRP最小值float周期性1sUE级下行RSRP平均值float周期性1sUE级上行SINR平均值float周期性1sUE级上行SINR最大值float周期性1sUE级上行SINR最小值float周期性1sUE级下行SINR平均值float周期性1s多流场景下，UE级的每流上行SINR平均值float周期性1sUE级CQI的平均值float周期性1sUE级CQI的最大值float周期性1sUE级CQI的最小值float周期性1sUE级上行MCS的平均值float周期性1sUE级上行MCS的最大值float周期性1sUE级上行MCS的最小值float周期性1sUE级下行MCS的平均值float周期性1sUE级下行MCS的最大值float周期性1sUE级下行MCS的最小值float周期性1sUE级上行RANK的平均值float周期性1sUE级上行RANK的最大值float周期性1sUE级上行RANK的最小值float周期性1sUE级下行RANK的平均值float周期性1s小区级上行PRB资源利用率或PRB使用数平均值float周期性1s小区级下行PRB资源利用率或PRB使用数平均值float周期性1s小区级上行CCE资源分配成功率/失败率平均值float周期性1s小区级上行CCE资源占用率平均值float周期性1s小区级上行CCE聚合等级平均值float周期性1s小区级下行CCE资源分配成功率/失败率平均值float周期性1s小区级下行CCE资源占用率平均值float周期性1s小区级下行CCE聚合等级平均值float周期性1s小区级上行RRC激活用户数int周期性1s小区级下行RRC激活用户数int周期性1sUE级上行占用PRB数float周期性1sUE级区分承载的上行占用PRB数float周期性1sUE级下行占用PRB数float周期性1sUE级区分承载的下行占用PRB数float周期性1sUE级上行CCE聚合级别或CCE个数的平均值float周期性1sUE级上行CCE聚合级别或CCE个数的最大值float周期性1sUE级上行CCE分配失败次数float周期性1sUE级上行CCE分配成功次数float周期性1sUE级下行CCE分配失败次数float周期性1sUE级下行CCE分配成功次数float周期性1sUE级区分承载的上行RLC层重传数据包数、float周期性1s5G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-2024总数据包数UE级区分承载的下行RLC层重传数据包数、总数据包数float周期性1sUE级上行MAC层不同重传次数float周期性1sUE级下行MAC层不同重传次数float周期性1sUE级区分承载的上行MAC层重传次数≥n的float周期性1sUE级区分承载的下行MAC层重传次数≥n的float周期性1sUE级PUSCH的DTX累计次数或DTX占比float周期性1sUE级PUCCH的DTX累计次数或DTX占比float周期性1sUE级PUSCH随路ACK的DTX累计次数或DTX占比float周期性1s故障恢复技术要求无线性能故障恢复技术要求5G6-1SLA性能故障诊断技术提供的信道质量异常、资源受限、调度机会异常3大类问题及12个空口问题根因。表6-1问题根因与指标对应表指标问题空口性能指标空口状态指标问题大类问题根因上行UE时延上、下行MAC时延PDCP时延上、下行RLC时延PDCP速率信道质量类指标重传类指标用户资源类指标小区资源类指标用户数类指标静态参数类指标信道质量问题信道干扰/噪声增大√√√√√√信道强度降低√√√√√√流间不平衡√√√√√资源受限问题单用户控制信资源受限√√√√√√用户数√√√√√√受限部分用户占用CCE资源多导致资源受限√√√√√√单用户业务PRB数受限√√√√√√部分用户占用PRB√√√√√√调度机会问题帧结构不合适，上行调度√√√等待时间长DRX开启，终端在DRX√√√休眠期间停止调度异频测量期间停止调√√√度调度参数配置不合适√√√（SR周期）注：每种问题根因对应关联指标为表格中用“√”勾选项对于行业现网典型的无线性能问题根因，端到端网络需支持对应的无线性能故障恢复能力如表6-2所示。表6-2故障问题根因及优化技术表优化技术问题（免DCI漏检）5QI/小区CCE可用符号数提升SPS/CG控制资源分配优化系列调度优（slot重复，PDCPMini-slot）双发选收RB源预留灵活帧结构和业务级参数配置（异频测量、DRX预调度）问题大类问题根因信道质量信道干扰√√√√问题大信道强度降低√√√√流间不平衡√单用户控制信道CCE资源√√√√√√受限用户数增加导致资√√√√√源受限部分用户资源占用CCE受限资源多导√√√√问题致资源受限单用户业务PRB√√数受限部分用户占用PRB多导致资√√源受限帧结构不合适，上行调度等√待时间长DRX开启，终端调度机会问题在DRX休眠期间停止调度√异频测量期间停止√调度调度参数配置不合（SR周√期）注：每种问题根因对应优化技术为表格中用“√”勾选项信道质量问题包括干扰或噪声增大，信号强度降低，流间不平衡，其中：-针对信道干扰/噪声增大导致空口传输问题，支持基于5QI/切片的特定业务优先级抬升；系列调度优化技术提升业务可靠性，包含slot重复，PDCP重复，低码率MCS，DMIMO等；双发选收；RB资源预留。-针对信号强度降低导致空口传输问题，技术要求同上。-针对流间不平衡问题导致信道估计错误，支持RANK单流参数配置。资源受限问题包括控制信道资源受限和业务信道资源受限，其中控制信道资源受限包含单用户控制信道CCE资源受限、用户数增加导致资源受限、部分用户占用CCE资源多导致资源受限等问题。业务信道资源受限包含单用户业务PRB数受限、部分用户占用PRB多导致资源受限等问题。-针对单用户控制信道CCE避免DCI漏检5QI/CCE-针对用户数增加导致资源受限问题，支持基于5QI/切片的特定业务优先级抬升；小区CCE可用符号数提升；SPS/CG；控制资源分配优化；RB资源预留。-针对部分用户占用CCE资源多导致资源受限问题，支持基于5QI/切片的特定业务优先级抬升；小区CCE可用符号数提升；SPS/CG；控制资源分配优化。-针对单用户业务PRB数受限问题，支持基于5QI/切片的特定业务优先级抬升；RB资源预留。-针对部分用户占用PRB多导致资源受限问题，技术要求同上。调度机会问题包含帧结构不合适、DRX、异频测量、BWP切换、调度参数配置不合适导致调度等待时延长。针对此类问题，支持灵活帧结构和业务级参数配置。通用技术要求终端升级行业现网终端因软件版本存在DCI漏检问题，影响空口传输。网络设备功能要求：终端：支持版本升级，无DCI漏检问题。无线：无核心网：无5QI5QI+切片的特定业务优先级抬升行业业务保障需求存在差异，如工业园区存在PLC控制类业务、摄像头视频类业务，其网络设备功能要求：终端：无无线：支持基于5QI、切片或5QI+切片的特定业务优先级配置。核心网：无CCE可用符号数提升对于行业移动的业务场景，区域用户数以及用户的信道质量均随着用户移动存在变化。如小区CCE可用符号数固定，行业园区特定保障用户移动到小区边缘同时小区用户数很多，网络设备功能要求：终端：无5G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-20245G应用产业方阵联盟标准5GAIA016-2024UEDCH占用的E1,2,,816，以满足覆盖和无线资源高效利用要求。核心网：无SPSSPS（semi-persistentscheduling）半静态调度，用于下行调度，指gNB与UE按双方的约RBDCIPDCCH的开销和UEDCI盲检次数，降低时延和功耗。网络设备功能要求：终端：支持SPS功能无线：支持同一个BWP激活多个SPS配置核心网：无控制资源分配优化针对大量用户接入或终端使用高阶CCE造成控制信道拥塞时，可自适应调整控制信道资PDCCH符号数和上下行CCE资源配比，规避控制信道拥塞，无需网管频繁配置，实时便捷。自适应（K2值图6.1自适应调整控制资源符号数和资源配比图6.2自适应调整用户K2参数网络设备功能要求：终端：无PDCCH符号数和上下行CCE资源配比；支持根据控制信道拥塞情况自适应调整不同用户的K2值。核心网：无调度优化技术Slot聚合SlotslotHARQHARQ合并增益，提升空口传输的可靠性。当功能生效后，UEslot上采HARQ冗余版本发送同一个数据块，接收端接收到两份数据后进行合并译码。图6.3slot聚合原理网络设备功能要求：终端：支持slot聚合功能5QI级别配置slotRRCSlot聚合功能，包括PDSCH和PUSCH信道核心网：无PDCP复制PDCP层复制报文，并在多载波冗余发送数据包，提升空口的可靠性。功能生效后，上/下行分别通过PDCP层复制二份报文，并将二份相同的PDCP报文绑定二个RLC实体，并利用多载波技术发送冗余报文；其中只要有一份报文发送正确，则认为报文发送成功。图6.4PDCP复制原理网络设备功能要求：终端：支持PDCP复制功能PDCP核心网：无MCS对于高可靠业务，业务数据量较小，基站在保证业务传输速率要求的前提下，选择尽可能低阶的调制模式（MCS）RB数的方满足业务传输对带宽的需求，通过牺网络设备功能要求：终端：无无线：支持针对特定业务配置固定MCS核心网：无DMIMODMIMO基于分布式QCell，构建大规模分布式天线系统（如32TR），通过MU-MIMO、联合赋型、多天线联合IRC等技术，能够有效控制区域内的干扰，提升小区容量，提升移动可靠性，提升用户性能。MU-MIMO，基于分布式QCell，构建大规模分布式天线系统，自动根据UE无线信道的相关性判定，进行多UE的空分复用配对，能够有效控制区域内的干扰，提升小区容量。联合赋型，基于分布式QCell，构建大规模分布式天线系统，基于UE发送的SRS，准确评估出信道信息，再进行联合赋形，提升单用户的业务速率。并通过优化的空口校准算法，实现分布式QCell之间的高精度同步，保障联合赋形的增益。图6.5MU-MIMO图6.6联合赋型网络设备功能要求：终端：无无线：支持DMIMO相关的功能核心网：无MCS低码率MCS表格用于URLLC小包业务场景下，在低码率区间通过增加MCS采样间隔，提高小包业务的可靠性。低码率表格相对64QAM或256QAM表格，在码率0~1的区间MCS数更多，从而提升小包在低码率区间发送的精度与可靠性。网络设备功能要求：终端：具备低码率MCS的能力和上报功能无线：支持基于低码率表格下发与调度核心网：无ULGrantFreeULGrant-free用户基于预配置资源，在指定周期内，根据需要自行决定是否发送数据：ULGrant-free节省的时延来源于更短的周期等待时间和节省的SR（UE发送SR到UE发送PUSCH的时间相对于预Grant-free节省了上行ULGrant-free，网络侧无需给用户发DCI。网络设备功能要求：终端：支持Grantfree功能无线：支持基站侧配置Grantfree功能，支持根据业务模型，配置预调度周期，以及数据量大小等功能。核心网：无Mini-slotMinislot又称NonSlot，可支持上下行符号级别的传输，减少空口发送时延。Non-Slot特性是指在低