波束数量对边缘速率和重叠覆盖影响案例上报省份:山东 案例上报人:牟晋洪一、 关键词重叠覆盖、边缘数量、波束数量二、 案例分类1. 问题分类:速率类2. 手段分类:参数调整三、 优化背景在 5G 的无线系统 NR 中,基于波束的 massiveMIMO 是相比 LTE 的 最大变化之一以下行为例,LTE中仅有PDSCH可以做波束赋形,而 NR中所有物理信道都可以做波束赋形广播信道(SSB)NR 的广播波束为 N 个方向固定的窄波束,实际发送的内容为包 含PSS/SSS/PBCH的SS Block,简称为SSB通过在不同时刻发送不 同方向的窄波束完成小区的广播波束覆盖,UE通过接收每个窄波束 获得最优波束,在小区接入时完成同步和系统消息解调、连接态时完 成SS-RSRP的测量和上报FR1的TDD小区在2.4GHz-6GHz范围内最 多可以配置8个SSB波束,FR2场景最多可以配置64个SSB波束业务信道用户级静态波束也设计成了多个窄波束,对于 PUCCH、PUSCH、 PDCCH, PDSCH和CSI-RS也需要先选择最优的窄波束集合因此UE需 要对这些窄波束进行扫描以获取最优波束集合,gNodeB针对UE扫描 上报的最优波束集合进行维护,从而选择给这些信道使用最优的波束 集合。
对于华为当前的5G产品,上行各信道(PUCCH/PUSCH)的静态波 束选择都是通过SRS(Sounding Reference Signal)的测量完成的, 下行各信道(PDCCH/PDSCH/CSI-RS)的静态波束选择基于信道互异性 使用SRS测量完成(DBS5900 LampSite基站未做上下行通道校正, 故选择CSI-RS测量得到最优波束集)信道间的关系广播信道波束以固定的方向进行发送,与小区通用配置外的任何 因素无关,主要用于终端完成小区同步和小区接入业务信道波束总 是实时根据用户的信道环境测量进行调整,用于保证用户业务总是具 有最好的体验以下行数据传输为例,基站预先配置最多32天线端口的UE专用 CSI-RS,终端通过测量即可预先得到最多8个SSB波束和最多32个 CSI-RS波束的信道状态,随后在每一次的PDCCH及PDSCH传输时, 通过TCI state指示该业务中的数据及DM_RS与已知波束的QCL关 系,终端即可参考对应波束的信道状态进行数据接收因此SSB广播 波束在数据传输流程中的地位与UE专用的CSI-RS相同,但FR1场景 下的最大8波束数量相比CSI-RS的最大32波束数量并没有太多实 用价值,也就导致连接态的数据收发可以完全不依赖于SSB波束。
四、 广播波束覆盖和测量一方面,连接态的数据收发可以不依赖于SSB波束;另一方面, 数据调度中的MCS是从CSI-SINR推导得到的,这是因为CSI-RS在数 据信道的一致性表现更具备参考价值,而SSB的测量结果会受到不同 波束场景配置的影响广播波束覆盖在1波束场景下,单波束的覆盖类似于图中左侧的普通4G场景, 广播信号呈扇形发射到整个小区覆盖区域;而在8波束场景下,8个 SSB波束是通过时分的方式向不同方位进行发射,每个波束的发射功 率与1波束相同,但由于需要覆盖的角度更小,因此能量会更加集中,也就是说单波束的覆盖能力会更强i- tenrunaiAntenna 氏“r 4^-geritnti^on □富口訓日加MassiveAPAA COTbKC StitWTKqBr-■ ternurkiiCurrent (呻因此,UE在相同位置对SSB的测量结果会受SSB波束场景配置的改变而不同广播波束测量除了 SSB波束场景带来的SSB波束能量集中之外,L3-RSRP的测量方式也会影响SSB的测量结果根据协议TS38.331第5.5.3.3节所述,SS-RSRP的测量结果按照如下规则得出:The UE shall:1> for each cell measurement quantity to be derived based on SS/PBCH block:2> if nrofSS-BlocksToAverage in the associated measObject is not configured; or2> if absThreshSS-BlocksConsolidation in the associated measObject is not configured; or2> if the highest beam measurement quantity value is below or equal to absThreshSS- BlocksConsolidation:3> derive each cell measurement quantity based on SS/PBCH block as the highest beam measurement quantity value, where each beam measurement quantity is described in TS 38.215 [9];2> else:3> derive each cell measurement quantity based on SS/PBCH block as the linear power scale average of the highest beam measurement quantity values above absThreshSS- BlocksConsolidation where the total number of averaged beams shall not exceed nrofSS- BlocksToAverage;结合信令中体现的现网参数配置来说:如果该小区信号最强的SSB波束不超过-87dBm,则L3-RSRP取值为该SSB波束的SS-RSRP; 如果该小区信号最强的SSB波束髙于-87dBm,则L3-RSRP取值为不超 过8个大于-87dBm的SSB波束SS-RSRP功率标度的线性平均值。
▼ ail shS S -Bl octsCon s c 1 ids t i ontiu?tsliclclRSRF:0x4t (70)nrof SS-BLc tiksToAverag-e : OxS {3)quanti匸yQon二 i暂Had亡x; ClkJ. (1)小结从本章的内容可以看出,1波束场景下的L3-RSRP值与LTE基本 一致,而在8 波束场景下,无论时信号发射还是信号接收,都经过了 完全不同的处理,因此在这两种场景下得到的SS-RSRP值并不具有直 接比较意义由于SINR的计算需要依赖RSRP,同样也不具备直接比 较意义五、 总结在计算边缘速率时,由于当前版本并不支持CSI-RSRP的测量上 报,而SS-RSRP在不同广播波束数量下不具备直接比较意义,因此核 算边缘下载速率与RSRP的关系会受RSRP不统一的影响产生偏差在计算重叠覆盖度时,一方面8 波束的单波束覆盖能力更强,容 易测量到更好的邻区信号;另一方面,也容易出现主服务小区SS-RSRP 被平均化处理、而邻区SS-RSRP 上报最优值的现象,缩小了真实的波束级别SS-RSRP的差异此外,基于1.3节的分析,SSB的重叠覆盖并不能反映业务信道的重叠覆盖度和信道质量。