任务3--5G信号质量与性能指标影响分析

任务3--5G信号质量与性能指标影响分析

1.任务目的

本任务中,我们将通过测试5G终端在不同信号质量条件下的业务指标测试,来了解5G信号覆盖质量对业务体验的影响。并进一步理解5G 信道估计及CQI反馈、自适应的MCS调制与编码方案等概念及作用,并能够根据测试值及相关参数来完成业务指标的计算。

2.考核点

1,了解5G信号SINR测试指标的含义及作用,并理解不同SINR状态下的业务指标影响;
2,了解CQI反馈及自适应MCS方案的概念,并理解基于SINR测试的MCS选择策略;
3,了解调制等级、码率等概念,并能根据相关参数进行基本的速率计算。

3.任务简述

为了保障不同信号质量条件下的可靠通信,移动通信系统一般会根据实际的信号质量情况,自适应的选择合适的调制编码方式,以适应实际的信道条件。由于5G基站信号质量会极大的影响最终用户的业务体验,这就使得在网络优化时,信号质量的优化显得尤为重要。
目前,某实验室建设了一套5G设备用于网络测试,来分析不同信道条件下的基站性能的表现,当前设备站点已建设完成。你作为实验室技术人员,需要在不同信号质量条件下,测试终端的性能,并通过理论速率的计算,来判断当前站点的服务性能。
选择一张图片

4.任务内容

为在“性能测试”模块中,调整5G终端在不同覆盖区域(对应不同的信号质量)下,终端的性能指标测试分析,并根据SINR测试,判定当前站点的MCS方案,完成理论结果的计算。
(在信道带宽100MHz,子载波间隔30KHz,上下行配置:2.5ms单周期,上下行时隙配置3:1:1,特殊时隙符号配置:10:2:2;终端2T4R的情况下进行测试。)
Tips:理论下行速率计算(友情提示:理论值与软件中的速率指标存在差异)
1)业务信道带宽为100MHz、SCS为30KHz时,RB数为270;
2)默认当前基站将全部可用于下行传输的无线资源分配给“5G手机1”使用,并且“5G手机1”以最大MIMO层数(流数)进行业务;
3)本任务以下行业务信道SINR测试值作为MCS所对应的SINR指标;
4)假设下行速率计算公式为V_DL= v*RE_DL*73%*Qm*R /(T*1000*1000) (单位Mbps),各参数含义如下:
① 1个传输周期内的下行RE数量为:RE_DL
② 1个传输周期内的可用于进行业务的下行RE数量:RE_DL*73%(去除系统开销后的粗略值)
③ 上下行传输周期为:T(单位s)
④ 流数为:v
⑤ 调制阶数为:Qm
⑥ 码率为:R
⑦ 下行速率:V_DL
请根据查找的配置信息及信号质量测试结果,并通过计算完成上述7项数据的计算,并将结果填写到主观答题卡上。
附表1:SINR与调制编码方式对应表 (注:取下表中不大于终端业务信道SINR实测值的最大SINR值为索引)
向上添加一行
向下添加一行
删除行
向左添加一列
向右添加一列
删除列
SINR调制方式目标码率R
0.56QPSK0.4385
2.48QPSK0.5879
4.1416QAM0.3691
5.21516QAM0.4238
6.2916QAM0.4785
7.38516QAM0.54
8.4816QAM0.6016
9.16516QAM0.6426
9.8564QAM0.4551
11.0564QAM0.5049
12.2564QAM0.5537
13.3964QAM0.6016
14.5364QAM0.6504
15.7364QAM0.7021
16.9364QAM0.7539
18.06564QAM0.8027
19.264QAM0.8525
20.035256QAM0.6665
20.87256QAM0.6943

5.任务过程与记录

(1)进入任务管理,点击选择“5G信号质量与性能指标影响分析”案例,初始化工程。点击开始,进入案例;进入配置调试模块,全部设备开机;进入性能测试模块,观察5G手机1的各项性能指标;
(2)分析当前5G手机1的SSB-SINA值,判断当前实时采用的MCS方案;
(3)完成理论下行速率的计算,并与软件当前显示的下行速率进行比较(存在差异)。

6.实验步骤指导

按照任务过程要求,依次开始配置或处理。具体步骤如下:
1.实验案例加载
进入软件后,选择【任务管理】模块,点击“5G信号质量与性能指标影响分析”案例,点击“开始”加载案例内容。
2.点击进入“配置调试”模块
点击5G核心网控制面,选择SMF ,增加UPF信息;
选择一张图片
设备全部开机。5G手机1发起一个向Internet服务器的Ping测试。
3.点击进入“性能测试“模块
(1)查看5G手机1的各项性能指标输出结果。如下图:
选择一张图片
(2)分析当前5G手机1的SINA值。当前CSI-SINA为15dB,信道条件好,上下行速率也很高。然后查表可以知道对应的MCS的调制方式为64QAM。
(3)点击5G手机1,点击“解锁“后,即可移动手机到其他位置。
选择一张图片
观察并记录手机移动到不同位置所对应的各项性能指标,理解为什么会有这样的变化。例如,将手机移动到小区的坐上边缘,如下图:
选择一张图片
可以看到,当前SINA急剧恶化到-3dB左右,信道条件很差,造成的直接结果就是:终端上下行速率急剧萎缩到5Mbps和17Mbps。
Tips:想想此时对应的MCS中的调制方式是哪一种?(任务内容的附表中没有列出,可以理解为是QPSK还是16QAM呢?)
另外,SSB参考信号也相较之前严重下降了10dB左右,达到-110dBm,用户的直观感受就是手机上显示的“信号差“。
(4)重新初始化工程,计算默认参数下5G手机1的终端下行速率,并与本实验步骤(1)中显示的下行速率640Mbps比较,了解理论计算值与软件显示值之间的差异。
记录、计算并填写下表:
向上添加一行
向下添加一行
删除行
向左添加一列
向右添加一列
删除列
终端下行速率(Mbps)软件显示值理论计算值
640 664
Tips:本次计算参数取值如下:v=2,RE_DL=270,Qm=6?(64QAM),R=0.7021,T=2.5。