2024年10月7日发(作者：孝高丽)
5G NR 低RANK值分析研究案例
5G NR 低RANK值分析研究案例
未经许可不得扩散
XX分公司
XX
XX年XX月
第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
目 录
1 5G NR RANK的基本概念 .......................................................................................................... 3
1.1
1.2
1.3
2
3
4
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
RANK相关概念 .............................................................................................................. 3
权值介绍 ....................................................................................................................... 5
RANK自适应算法 .......................................................................................................... 7
RANK低分析排查指导 .............................................................................................................. 9
典型路测RANK低问题类型分析 ............................................................................................. 9
总结......................................................................................................................................... 15
5G NR 低RANK值分析研究案例
5G NR 低RANK值分析研究案例
XX
【摘要】随着工业4.0等国家战略的部署，5G网络大带宽、高时延、海量连接的特征具有
非常大的应用空间，5G是面向2020年以后移动通讯需求而发展的新一代移动通信技术，目
前已经成为全球研究的热点。5G移动网络较2G、3G、4G网络而言最大的优势在于为用户提
供更高速率。小区峰值吞吐量是5G网络的一个基本性能指标，因此小区下行速率测试是众
多局点的一个普遍需求。因各种原因，在速率测试过程中，外场频现速率低下的问题，而
RANK等级直接影响了NR的下载速率，本文根据不同实际路测情况，全面分析RANK低导致
速率问题的原因，制定科学的RANK低问题排查和优化流程，通过参数、射频等多种优化手
段尝试了提升RANK值和网络峰值速率的，更好地发挥5G超高频谱。
【关键字】5G NR RANK 速率感知 定位思路
【业务类别】参数优化
1 5G NR RANK的基本概念
1.1 RANK相关概念
1. TB块：一个TB块对应包含一个MAC PDU的数据块，这个数据块在一个TTI内发送。每个TTI
最多发送两个TB块；
2. Code Word码字：一个码字是对在一个TTI上发送的一个TB进行CRC插入、码块分割并为
每个码块插入CRC、信道编码、速率匹配之后，得到的数据码流。不同的码字区分不同的数
据流，其目的是通过MIMO发送多路数据，实现空间复用。一个码字对应一种MCS和一个CQI，
码字越多，链路自适应越好，但CQI开销越大。
当前协议规定，5G NR最大支持2个码字：
– 1~4层：使用1个码字；
– 5~8层：使用2个码字；
3. Layer层：就是通常说的流，码字通过层映射映射到各个流上，这有点像串行到并行的变换，
因此层数越多，速率就会越高。在空间复用中，层数=秩（RANK数）。
➢ 码字和层的对应关系如下表：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
Rank
1
2
3
4
5
6
7
8
Layer Mapping
1+0
2+0
3+0
4+0
2+3
3+3
3+4
4+4
4. RANK秩：秩(RANK)可以看作收发设备间传输通路上独立的并行信道的数目，即同时支持的
相对独立的信道数，而MIMO实际传送所使用的数据流数则称为层数。由于不同MIMO信道下
数据通路之间的正交性不同，因此实际应用中必须考虑数据流之间所产生的干扰。采用多个
天线传送多个码字时，需要根据空间信道的秩来确定所能同时发送的数据流数(即层数)，以
降低信息之间的干扰，增加接收准确性，提升信息传送容量。
5. Port天线端口: 用于传输的逻辑端口，与物理天线不存在定义上的一一对应关系，可同时
对应到一个或多个物理天线上；每个端口上有自己独立的DMRS信号, 供UE解调出各个端口
上的信号。
6. 波束：各流上的数据通过BF加权后，映射到64根天线上发送，在权值的作用下（改变信号
的幅度和相位），各天线上的信号将会进行赋形，集中打向UE。RANK数=波束个数。
7. 流到天线的映射：以64T64R天线8流为例，每个流都会选择一个64维的权值向量 W1，W2，…，
W8，然后通过与流上符号进行运算，得到64维的数据，此过程即是加权过程。然后各个流
上的数据进行叠加后，映射到各个天线上
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
8.
9.
PreSINR：即通过测量上行SRS (Sounding Reference Signal)的SINR值；
DeltaSINR：是根据SRS的最强8（4）个波束（具体个数和UE接收天线数有关）在SRS权
下和对应波束在PMI权下计算得到的Sinr之间的差值，即SRS权相对PMI权的增益。
1.2 权值介绍
权值分为动态权和静态权，MM基于权值计算用户的信号特征，并根据权值改变波束的
形状和方向。PDSCH动态权值计算，有三种不同的方法：SRS权、PMI权和VAM权。
1.2.1 动态权-SRS权
gNodeB通过获取UE上行信道的SRS（Sounding Reference Signal）信号，根据互易原理计
算出对应下行信道的特征。基站根据SRS信息，从无穷个Beam中挑出最好的多个正交beam。
其优点是下行波束指向精确，缺点是下行波束精度和SRS信号质量直接相关，且SRS需要全
带宽发送，覆盖更容易受限；
1.2.2 动态权-PMI权
gNodeB基于UE上行反馈的PMI（Precode Matrix Indication）选择最佳的权值。UE
根据CSI-RS信息，从Codebook中有限个Beam中挑出最好的多个正交beam，并反馈BeamId
给基站。其优点是UE反馈BeamId仅需2RB，覆盖不容易受限，缺点是下行波束精度受
Codebook限制，波束指向不好，影响覆盖和容量。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
1.2.3 动态权-VAM权
VAM方案对阵面进行划分，每个子阵面通过一个波束发送一个Port，UE进行测量并反
馈PMI/CQI/RI。VAM权相对PMI权（目前商用终端SRS权支持度较低），波束更密，指向更
准。
1.2.4 静态权-DFT权
基站内部预置静态权，性能相比动态权差。
1.2.5 权值与Rank调度
权值先从开环权或PMI权切换入SRS权，此时初始Rank即为UE上报的RI，因为无论是PMI
权还是DFT权，均使用UE上报的RI来调度实际的rank值。
1. 当使用SRS权值时：
➢ 当PreSINR(SRS信号的信噪比)> ThldSRS for RANK（默认为-2dB，参数
ram54控制）则采用谱效率最优的rank自适应方案（参数可配）;
➢ 当PreSINR < ThldSRS for rank，采用不考虑条件数的边界保护rank自适应算法。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
2. 当使用PMI权或DFT权时，都使用UE上报的RANK
➢ 如使用PMI权，Rank自适应算法不生效，直接使用UE上报的RI
➢ 当PMI未上报或通道校正未通过时，则使用DFT权，根据UE上报的RI来选择rank，但遵从如下
规则
• UE CSI的RI为1，则当前使用RANK为1
• UE CSI的RI为2-3，当前使用RANK为2
• UE CSI的RI为4-8,则当时使用RANK为4
1.3 RANK自适应算法
gNodeB通过为用户选择合适的下行波束赋形权值，可以提高MIMO多天线阵列增益，提
高频谱效率，可以在一定程度上提高下行吞吐量，提高用户感受。
通过打开veEdgeExpEnhSwitch的子开关
“DL_PMI_SRS_ADAPT_SW”来开启权值自适应开关。
下行SRS（Sounding Reference Signal）权与PMI（Precoding Matrix Indication）
权自适应方案，允许用户在SINR较大时，选择基于SRS得到的BF权值；在SINR较小时，
选择基于PMI的BF权值，相对于SRS权，远点用户的PMI权可以提升权值准确性，提升边
缘用户的SINR，进而提升边缘用户的速率。
当用户上行SRS SNR大于ThSRS (SrsPreSinrJudgeThld，默认值-20dB)该用户选择SRS
权；否则选择PMI权，两边都有固定3dB迟滞保护。
RANK自适应总体来说可以归为3种自适应方法：谱效率最优、条件数边界保护RANK自
适应、不考虑条件数边界保护RANK自适应。使用谱效率最优算法吞吐率比条件数边界保护
RANK自适应算法吞吐率更优。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
1.3.1 谱效率最优自适应算法
总体思想是SU MCS根据CQI、外环调整量以及BFGAIN等已经先确定，在确定MCS后通过一
系列的数学公式得到当前MCS、不同RANK下的频谱效率。根据对不同MCS和RANK下的谱效
率进行计算，是默认的自适应算法。
➢ 如果多一流计算出来的谱效率优于当前流数1.1倍（默认值），则选择升rank
➢ 如果少一流计算出来谱效率优于当前流数1.1倍（默认值），则选择降低rank
➢ 升降rank都只能逐阶升降，不能越阶升降
1.3.2 条件数边界保护RANK自适应
该算法的原理是：两个条件数据：连续600 slot 90%的满足条件可以尝试升RANK
✓ 条件数1：MCS>22阶和流间的deltaSINR差值不能大于门限，同时满足两个条件升rank
✓ 条件数2：MCS>18阶，流间的deltaSINR差值必须小于门限，同时满足两个条件升rank
升/降rank如下表所示：
➢ Case1：指MCS大于22阶时，1升2时，deltaSINR差值不能大于10，2升3时，deltaSINR
差值不能大于20，依次类推；
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
➢ Case2：当MCS大于18阶时，1升2，deltaSINR差值必须小于5，2升3时，deltaSINR差
值不能大于8，依次类推，且在双码字场景下，要求倒数第一流和倒数第二流的差值必须小
于等于4，比如4升5，要去第5流的deltaSINR和第4流的deltaSINR必须小于等于4，
依次类推。
➢ 降rank就看MCS，8降7，MCS低于15阶，7降6，MCS低于15阶，MCS最后那个9表示无
效值，不参与计算。
1.3.3 不考虑条件数边界保护RANK自适应 （Presinr低时用）
该算法的原理是：连续600 slot 90%的满足条件可以尝试升RANK，仅基于MCS考虑升
RANK。
➢ 升RANK的MCS门限大于22阶
➢ 降rank的MCS门限小于等于12阶
2 RANK低分析排查指导
RANK低定义，一般指RANK<2的路测点的分析，通常情况下，如果连续出现多个路测点
RANK值<2，则判断为RANK低。
根据实际路测分析情况，总结RANK低总体定位思路如下：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
3 典型RANK低问题类型分析
3.1.1 频繁切换导致RANK低
现象：如下图所示，在Assistant上地理化显示路测4G PCI，DL RANK，5G PCI等信息，可
以通过主服PCI分布变化来观察是否存在频繁切换，图中4G和5G红框部分PCI频繁发生变
化，RANK也随之发生了变化，导致频繁切换路段大部分时间RANK<=2。
分析：用户切换过程中链路会中断（表现在切换的那1s内调度次数会减少），切换后用户初
始接入，低RANK低MSC能保证接入和切换成功率，大概在30ms左右可调整回来，影响较小；
但是如果发生频繁切换，会导致RANK无法快速调整回来，因此需要对频繁切换区域进行优
化；如果4G或5G在5s（时间可根据需求自定义）内存在2次及以上次切换，则判断为频
繁切换，如果频繁切换的小区关系存在小区A->B->A的场景，则称之为乒乓切换。
优化方法：针对频繁切换路段进行优化，以减少频繁切换次数，主要步骤如下：
① 确定主服小区：确定主服小区有两个手段，降低邻区信号强度和增强主服小区信号
强度。对于越区的邻区，优先调整邻区的方位角、下倾角、功率、和Pattern等参数，降低
邻区信号强度。
② 切换参数优化：通过路测日志查看测量报告，计算服务小区电平和邻区电平的差异，
得到需要修改的A3门限、幅度迟滞、两两小区间cellindividualoffset或时间迟滞，评估能
否解决频繁切换问题。
✓ 通过切换门限调整:
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
参数名称
同频切换测量参数组标识
同频切换测量参数组标识
切换偏置
5G辅站
幅度迟滞
时间迟滞
同频切换测量参数组标识
同频切换测量参数组标识
切换偏置
4G锚点
幅度迟滞
时间迟滞
制式
参数ID
reqHoMeasGroupId
reqHoMeasGroupId
reqHoA3Offset
reqHoA3Hyst
reqHoA3TimeToTrig
reqHoGroupId
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoGroupId
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3Offset
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3Hyst
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3TimeToTrig
默认值配置建议
查看默认QCI对应的切换参数组，修改对
应的切换参数组门限
2
4（可根据实际需要配置）
22
320MS320MS
查看默认QCI对应的切换参数组，修改对
应的切换参数组门限
2
4（可根据实际需要配置）
2
4（可根据实际需要配置）
320MS320MS（可根据实际需要配置）
上表中4G锚点切换参数调整会对现网LTE用户也造成影响，因此可以为NSA用户设立
独立的同频切换参数组：
MOD CELLQCIPARA: LocalCellId=*, Qci=*, NsaDcIntraFreqHoGroupId=xx;
ADD INTRAFREQHOGROUP: LocalCellId=*, IntraFreqHoGroupId=xx,
IntraFreqHoA3Hyst=4, IntraFreqHoA3Offset=4, IntraFreqHoA3TimeToTrig=320ms;
✓ 小区对切换参数调整
如果精品路线以某个方向行驶时，某2个小区间只有1次切换关系，那么也可以通过调
整cellindividualoffset来精准改变切换位置，只影响指定的邻区。
✓ 邻区关系调整
增加LTE邻区，添加NR邻区关系。
对于同频邻区，只需要调整邻区关系ADD/RMV EUTRANINTRAFREQNCELL，并调整NR邻区
关系ADD/RMV NRNRELATIONSHIP。
对于单次切换后导致的RANK1点，可以通过参数Rank从默认值
RANK修改为RANK2,提升切换后的RANK抬升速度。
3.1.2 强邻区不切换导致RANK低
现象&分析：
如下图所示，UE占用PCI为968的小区作为主服务小区，SS-RSRP为-77.15dbm，但邻
区中PCI为438的小区SS-RSRP为-63.47dbm，NR最强邻区的SSB RSRP比主服小区强很多，
UE多次上报PCI 438的A3事件，但是网络侧一直没有下发辅站变更命令，强邻区不切换会
导致UE无法驻留在最优小区，会受到来自邻区的干扰从而导致RANK差。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
优化方案：
针对强邻区不切换问题，需要排查以下几个方面：
①配置核查：
➢ 5G辅小区是否漏配5G目标小区
➢ 5G辅小区是否配置多个与目标小区相同PCI邻区
➢ 4G主小区是否漏配5G目标小区
➢ 4G主小区是否配错5G目标小区信息
➢ X2口未配置或配置错误
②告警核查：
➢ 4G主小区到5G服务小区和5G目标小区的X2口是否存在传输异常
➢ 5G目标小区是否存在异常告警
③信令分析：
➢ 是否存在流程交叉等其他问题
3.1.3 外部干扰导致RANK差
现象&分析：
当小区存在干扰信号时，小区的上下行业务会受到影响，出现RANK低、MCS差，误码
率高等问题，严重时会导致UE无法做业务；当出现如上的问题时，需要进入干扰问题的分
析。 如下图所示，UE占用PCI为389的小区，SS-RSRP为-88.18dbm，SS-SINR仅为9.95db，
连续多个路测打点RANK为1，打点位置覆盖较好但是RANK低，同时MCS很差，上下行MCS
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
大部分分布在QPSK和16QAM，误码远高于收敛值10%，证明网络存在干扰，需要进行干扰排
查。
优化方案：针对5G干扰问题，需要重点排查以下几种类型的干扰：
序号干扰类型干扰来源说明
主要在室内覆盖环境，室分系统中GSM
1800M信号产生2阶互调落在小区带内，造成窄带干扰；室外站点如
窄带干扰果GSM
1800M系统的天线存在2阶互调问题，也会产生窄带干扰对5G系统造
成干扰
小区带内存在持续的大信号，导致AAU上行受到阻塞干扰影响；也
阻塞干扰可能是邻区用户上行大信号导致的，也可能是天面附件存在其他系
统的信号
存在使用邻频的无线系统，其产生的杂散信号落在小区上行带内，
杂散干扰
造成上行干扰
站点附近存在使用相同频段的其他系统，例如同频TDD
异系统同频干扰LTE，PoleStar设备，或者其他厂商的站点，由于上下行配比不同
，造成下行信号对上行的干扰
邻区终端干扰
TDD-LTE干扰
时域类干扰
由于邻区用户上行发射信号过大，对本小区造成干扰
部分区域在3.5G频段使用了LTE-
TDD系统，由于子帧结构差异，会对3.5G的5G小区造成上行干扰；
干扰强度与离干扰源站点的距离有关
由于TDD同系统内形成的干扰问题，主要有大气波导干扰，时钟失
步干扰，环回干扰，超远干扰等。
风险及影响
1上行被干扰，通道校正失败
2
3
4
5
6
7
上行严重干扰，通道校正失败
上行严重干扰，通道校正失败
小区上下行均被干扰，通道校正失败
上行严重干扰，
通道校正失败
上行干扰
上行干扰
3.1.4 RF覆盖问题导致RANK低
① 下行弱覆盖导致RANK低
现象&分析：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
覆盖越差，CSI-RS SINR测量结果越差，非天选终端选择低RANK的概率越大；覆盖越
差，基站测量到的SRS结果会更差，基站选择低RANK的概率会更大。下行弱覆盖为连续出
现接收电平较低的采样点形成弱覆盖区域，弱覆盖区域可能导致手机的接收电平小于最小接
入电平而掉网，或用户进入弱覆盖区域后因低电平质量而速率降低，影响下载速率。
优化方案：
对于弱覆盖区域，通常只能选择增强主服的覆盖强度，增强覆盖的可选手段如下：
➢ 增加小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整机械方位角让AAU主瓣覆盖问题路段（要注意避免在其他位置造成弱覆盖）；
➢ 减小机械下倾角；
➢ 增加小区、站点等
② 重叠覆盖导致RANK低
现象&分析：
通常情况下，如果某一路段存在多个信号强度相当（3dB以内）的小区覆盖该路段，但
却没有一个足够强的主服务小区来主导覆盖，则可认为存在重叠覆盖。重叠覆盖邻区会成为
潜在的干扰源，在有负载的情况下会对服务小区造成同频干扰，同时由于信号的快衰落引起
UE在不同小区间频繁发生切换，导致RANK低和速率低。如下图所示：UE占用主服务小屋
PCI为855，SS-RSRP为-88.78dbm，邻区列表中存在超过3个以上SS-RSRP与主服务小区差
值在6db以内的邻区，存在明显的重叠覆盖情况，导频污染较为严重，RANK值持续偏低。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
优化方案：
根据问题路段和各小区的位置关系，确定要作为主服的小区，加强拟作为主服小区的覆
盖强度或者降低邻区在该路段的覆盖强度。
主服小区的选择可从如下方面考虑：
➢ 小区与问题路段之间的距离相对其他小区较近且电平相对高；
➢ 问题路段与小区间没有明显的遮挡；
➢ 该小区还有最大发射功率/机械方位角/机械下倾角的调整空间；
主服小区增强覆盖的可选手段如下：
➢ 增加小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整机械方位角让AAU主瓣覆盖问题路段（要注意避免在其他位置造成弱覆盖）；
➢ 减小机械下倾角等
降低邻区在该路段的覆盖强度的可选手段如下：
➢ 降低邻区小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整邻区机械方位角不让AAU主瓣覆盖问题路段；
➢ 增加邻区机械下倾角等
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
4 总结
速率是5G网络相对4G网络的最大优势之一、也是最为突出的用户感知，本文通过日常
测试分析优化，通过对5G NR的覆盖、干扰、切换等多维角度分析导致RANK低的因素，通
过提升RANK等级充分发挥5G网络本身高阶MIMO、高阶调制等特性进而提升速率感知，总
结并制定了一套RANK低问题排查和优化流程，以便后续优化过程中出现速率故障时快速参
考定位解决，为后期处理同类型问题时提供了很好的支撑。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
2024年10月7日发(作者：孝高丽)
5G NR 低RANK值分析研究案例
5G NR 低RANK值分析研究案例
未经许可不得扩散
XX分公司
XX
XX年XX月
第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
目 录
1 5G NR RANK的基本概念 .......................................................................................................... 3
1.1
1.2
1.3
2
3
4
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
RANK相关概念 .............................................................................................................. 3
权值介绍 ....................................................................................................................... 5
RANK自适应算法 .......................................................................................................... 7
RANK低分析排查指导 .............................................................................................................. 9
典型路测RANK低问题类型分析 ............................................................................................. 9
总结......................................................................................................................................... 15
5G NR 低RANK值分析研究案例
5G NR 低RANK值分析研究案例
XX
【摘要】随着工业4.0等国家战略的部署，5G网络大带宽、高时延、海量连接的特征具有
非常大的应用空间，5G是面向2020年以后移动通讯需求而发展的新一代移动通信技术，目
前已经成为全球研究的热点。5G移动网络较2G、3G、4G网络而言最大的优势在于为用户提
供更高速率。小区峰值吞吐量是5G网络的一个基本性能指标，因此小区下行速率测试是众
多局点的一个普遍需求。因各种原因，在速率测试过程中，外场频现速率低下的问题，而
RANK等级直接影响了NR的下载速率，本文根据不同实际路测情况，全面分析RANK低导致
速率问题的原因，制定科学的RANK低问题排查和优化流程，通过参数、射频等多种优化手
段尝试了提升RANK值和网络峰值速率的，更好地发挥5G超高频谱。
【关键字】5G NR RANK 速率感知 定位思路
【业务类别】参数优化
1 5G NR RANK的基本概念
1.1 RANK相关概念
1. TB块：一个TB块对应包含一个MAC PDU的数据块，这个数据块在一个TTI内发送。每个TTI
最多发送两个TB块；
2. Code Word码字：一个码字是对在一个TTI上发送的一个TB进行CRC插入、码块分割并为
每个码块插入CRC、信道编码、速率匹配之后，得到的数据码流。不同的码字区分不同的数
据流，其目的是通过MIMO发送多路数据，实现空间复用。一个码字对应一种MCS和一个CQI，
码字越多，链路自适应越好，但CQI开销越大。
当前协议规定，5G NR最大支持2个码字：
– 1~4层：使用1个码字；
– 5~8层：使用2个码字；
3. Layer层：就是通常说的流，码字通过层映射映射到各个流上，这有点像串行到并行的变换，
因此层数越多，速率就会越高。在空间复用中，层数=秩（RANK数）。
➢ 码字和层的对应关系如下表：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
Rank
1
2
3
4
5
6
7
8
Layer Mapping
1+0
2+0
3+0
4+0
2+3
3+3
3+4
4+4
4. RANK秩：秩(RANK)可以看作收发设备间传输通路上独立的并行信道的数目，即同时支持的
相对独立的信道数，而MIMO实际传送所使用的数据流数则称为层数。由于不同MIMO信道下
数据通路之间的正交性不同，因此实际应用中必须考虑数据流之间所产生的干扰。采用多个
天线传送多个码字时，需要根据空间信道的秩来确定所能同时发送的数据流数(即层数)，以
降低信息之间的干扰，增加接收准确性，提升信息传送容量。
5. Port天线端口: 用于传输的逻辑端口，与物理天线不存在定义上的一一对应关系，可同时
对应到一个或多个物理天线上；每个端口上有自己独立的DMRS信号, 供UE解调出各个端口
上的信号。
6. 波束：各流上的数据通过BF加权后，映射到64根天线上发送，在权值的作用下（改变信号
的幅度和相位），各天线上的信号将会进行赋形，集中打向UE。RANK数=波束个数。
7. 流到天线的映射：以64T64R天线8流为例，每个流都会选择一个64维的权值向量 W1，W2，…，
W8，然后通过与流上符号进行运算，得到64维的数据，此过程即是加权过程。然后各个流
上的数据进行叠加后，映射到各个天线上
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
8.
9.
PreSINR：即通过测量上行SRS (Sounding Reference Signal)的SINR值；
DeltaSINR：是根据SRS的最强8（4）个波束（具体个数和UE接收天线数有关）在SRS权
下和对应波束在PMI权下计算得到的Sinr之间的差值，即SRS权相对PMI权的增益。
1.2 权值介绍
权值分为动态权和静态权，MM基于权值计算用户的信号特征，并根据权值改变波束的
形状和方向。PDSCH动态权值计算，有三种不同的方法：SRS权、PMI权和VAM权。
1.2.1 动态权-SRS权
gNodeB通过获取UE上行信道的SRS（Sounding Reference Signal）信号，根据互易原理计
算出对应下行信道的特征。基站根据SRS信息，从无穷个Beam中挑出最好的多个正交beam。
其优点是下行波束指向精确，缺点是下行波束精度和SRS信号质量直接相关，且SRS需要全
带宽发送，覆盖更容易受限；
1.2.2 动态权-PMI权
gNodeB基于UE上行反馈的PMI（Precode Matrix Indication）选择最佳的权值。UE
根据CSI-RS信息，从Codebook中有限个Beam中挑出最好的多个正交beam，并反馈BeamId
给基站。其优点是UE反馈BeamId仅需2RB，覆盖不容易受限，缺点是下行波束精度受
Codebook限制，波束指向不好，影响覆盖和容量。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
1.2.3 动态权-VAM权
VAM方案对阵面进行划分，每个子阵面通过一个波束发送一个Port，UE进行测量并反
馈PMI/CQI/RI。VAM权相对PMI权（目前商用终端SRS权支持度较低），波束更密，指向更
准。
1.2.4 静态权-DFT权
基站内部预置静态权，性能相比动态权差。
1.2.5 权值与Rank调度
权值先从开环权或PMI权切换入SRS权，此时初始Rank即为UE上报的RI，因为无论是PMI
权还是DFT权，均使用UE上报的RI来调度实际的rank值。
1. 当使用SRS权值时：
➢ 当PreSINR(SRS信号的信噪比)> ThldSRS for RANK（默认为-2dB，参数
ram54控制）则采用谱效率最优的rank自适应方案（参数可配）;
➢ 当PreSINR < ThldSRS for rank，采用不考虑条件数的边界保护rank自适应算法。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
2. 当使用PMI权或DFT权时，都使用UE上报的RANK
➢ 如使用PMI权，Rank自适应算法不生效，直接使用UE上报的RI
➢ 当PMI未上报或通道校正未通过时，则使用DFT权，根据UE上报的RI来选择rank，但遵从如下
规则
• UE CSI的RI为1，则当前使用RANK为1
• UE CSI的RI为2-3，当前使用RANK为2
• UE CSI的RI为4-8,则当时使用RANK为4
1.3 RANK自适应算法
gNodeB通过为用户选择合适的下行波束赋形权值，可以提高MIMO多天线阵列增益，提
高频谱效率，可以在一定程度上提高下行吞吐量，提高用户感受。
通过打开veEdgeExpEnhSwitch的子开关
“DL_PMI_SRS_ADAPT_SW”来开启权值自适应开关。
下行SRS（Sounding Reference Signal）权与PMI（Precoding Matrix Indication）
权自适应方案，允许用户在SINR较大时，选择基于SRS得到的BF权值；在SINR较小时，
选择基于PMI的BF权值，相对于SRS权，远点用户的PMI权可以提升权值准确性，提升边
缘用户的SINR，进而提升边缘用户的速率。
当用户上行SRS SNR大于ThSRS (SrsPreSinrJudgeThld，默认值-20dB)该用户选择SRS
权；否则选择PMI权，两边都有固定3dB迟滞保护。
RANK自适应总体来说可以归为3种自适应方法：谱效率最优、条件数边界保护RANK自
适应、不考虑条件数边界保护RANK自适应。使用谱效率最优算法吞吐率比条件数边界保护
RANK自适应算法吞吐率更优。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
1.3.1 谱效率最优自适应算法
总体思想是SU MCS根据CQI、外环调整量以及BFGAIN等已经先确定，在确定MCS后通过一
系列的数学公式得到当前MCS、不同RANK下的频谱效率。根据对不同MCS和RANK下的谱效
率进行计算，是默认的自适应算法。
➢ 如果多一流计算出来的谱效率优于当前流数1.1倍（默认值），则选择升rank
➢ 如果少一流计算出来谱效率优于当前流数1.1倍（默认值），则选择降低rank
➢ 升降rank都只能逐阶升降，不能越阶升降
1.3.2 条件数边界保护RANK自适应
该算法的原理是：两个条件数据：连续600 slot 90%的满足条件可以尝试升RANK
✓ 条件数1：MCS>22阶和流间的deltaSINR差值不能大于门限，同时满足两个条件升rank
✓ 条件数2：MCS>18阶，流间的deltaSINR差值必须小于门限，同时满足两个条件升rank
升/降rank如下表所示：
➢ Case1：指MCS大于22阶时，1升2时，deltaSINR差值不能大于10，2升3时，deltaSINR
差值不能大于20，依次类推；
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
➢ Case2：当MCS大于18阶时，1升2，deltaSINR差值必须小于5，2升3时，deltaSINR差
值不能大于8，依次类推，且在双码字场景下，要求倒数第一流和倒数第二流的差值必须小
于等于4，比如4升5，要去第5流的deltaSINR和第4流的deltaSINR必须小于等于4，
依次类推。
➢ 降rank就看MCS，8降7，MCS低于15阶，7降6，MCS低于15阶，MCS最后那个9表示无
效值，不参与计算。
1.3.3 不考虑条件数边界保护RANK自适应 （Presinr低时用）
该算法的原理是：连续600 slot 90%的满足条件可以尝试升RANK，仅基于MCS考虑升
RANK。
➢ 升RANK的MCS门限大于22阶
➢ 降rank的MCS门限小于等于12阶
2 RANK低分析排查指导
RANK低定义，一般指RANK<2的路测点的分析，通常情况下，如果连续出现多个路测点
RANK值<2，则判断为RANK低。
根据实际路测分析情况，总结RANK低总体定位思路如下：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
3 典型RANK低问题类型分析
3.1.1 频繁切换导致RANK低
现象：如下图所示，在Assistant上地理化显示路测4G PCI，DL RANK，5G PCI等信息，可
以通过主服PCI分布变化来观察是否存在频繁切换，图中4G和5G红框部分PCI频繁发生变
化，RANK也随之发生了变化，导致频繁切换路段大部分时间RANK<=2。
分析：用户切换过程中链路会中断（表现在切换的那1s内调度次数会减少），切换后用户初
始接入，低RANK低MSC能保证接入和切换成功率，大概在30ms左右可调整回来，影响较小；
但是如果发生频繁切换，会导致RANK无法快速调整回来，因此需要对频繁切换区域进行优
化；如果4G或5G在5s（时间可根据需求自定义）内存在2次及以上次切换，则判断为频
繁切换，如果频繁切换的小区关系存在小区A->B->A的场景，则称之为乒乓切换。
优化方法：针对频繁切换路段进行优化，以减少频繁切换次数，主要步骤如下：
① 确定主服小区：确定主服小区有两个手段，降低邻区信号强度和增强主服小区信号
强度。对于越区的邻区，优先调整邻区的方位角、下倾角、功率、和Pattern等参数，降低
邻区信号强度。
② 切换参数优化：通过路测日志查看测量报告，计算服务小区电平和邻区电平的差异，
得到需要修改的A3门限、幅度迟滞、两两小区间cellindividualoffset或时间迟滞，评估能
否解决频繁切换问题。
✓ 通过切换门限调整:
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
参数名称
同频切换测量参数组标识
同频切换测量参数组标识
切换偏置
5G辅站
幅度迟滞
时间迟滞
同频切换测量参数组标识
同频切换测量参数组标识
切换偏置
4G锚点
幅度迟滞
时间迟滞
制式
参数ID
reqHoMeasGroupId
reqHoMeasGroupId
reqHoA3Offset
reqHoA3Hyst
reqHoA3TimeToTrig
reqHoGroupId
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoGroupId
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3Offset
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3Hyst
INTRAFREQHOGROUP. IntraFreqHoA3TimeToTrig
默认值配置建议
查看默认QCI对应的切换参数组，修改对
应的切换参数组门限
2
4（可根据实际需要配置）
22
320MS320MS
查看默认QCI对应的切换参数组，修改对
应的切换参数组门限
2
4（可根据实际需要配置）
2
4（可根据实际需要配置）
320MS320MS（可根据实际需要配置）
上表中4G锚点切换参数调整会对现网LTE用户也造成影响，因此可以为NSA用户设立
独立的同频切换参数组：
MOD CELLQCIPARA: LocalCellId=*, Qci=*, NsaDcIntraFreqHoGroupId=xx;
ADD INTRAFREQHOGROUP: LocalCellId=*, IntraFreqHoGroupId=xx,
IntraFreqHoA3Hyst=4, IntraFreqHoA3Offset=4, IntraFreqHoA3TimeToTrig=320ms;
✓ 小区对切换参数调整
如果精品路线以某个方向行驶时，某2个小区间只有1次切换关系，那么也可以通过调
整cellindividualoffset来精准改变切换位置，只影响指定的邻区。
✓ 邻区关系调整
增加LTE邻区，添加NR邻区关系。
对于同频邻区，只需要调整邻区关系ADD/RMV EUTRANINTRAFREQNCELL，并调整NR邻区
关系ADD/RMV NRNRELATIONSHIP。
对于单次切换后导致的RANK1点，可以通过参数Rank从默认值
RANK修改为RANK2,提升切换后的RANK抬升速度。
3.1.2 强邻区不切换导致RANK低
现象&分析：
如下图所示，UE占用PCI为968的小区作为主服务小区，SS-RSRP为-77.15dbm，但邻
区中PCI为438的小区SS-RSRP为-63.47dbm，NR最强邻区的SSB RSRP比主服小区强很多，
UE多次上报PCI 438的A3事件，但是网络侧一直没有下发辅站变更命令，强邻区不切换会
导致UE无法驻留在最优小区，会受到来自邻区的干扰从而导致RANK差。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
优化方案：
针对强邻区不切换问题，需要排查以下几个方面：
①配置核查：
➢ 5G辅小区是否漏配5G目标小区
➢ 5G辅小区是否配置多个与目标小区相同PCI邻区
➢ 4G主小区是否漏配5G目标小区
➢ 4G主小区是否配错5G目标小区信息
➢ X2口未配置或配置错误
②告警核查：
➢ 4G主小区到5G服务小区和5G目标小区的X2口是否存在传输异常
➢ 5G目标小区是否存在异常告警
③信令分析：
➢ 是否存在流程交叉等其他问题
3.1.3 外部干扰导致RANK差
现象&分析：
当小区存在干扰信号时，小区的上下行业务会受到影响，出现RANK低、MCS差，误码
率高等问题，严重时会导致UE无法做业务；当出现如上的问题时，需要进入干扰问题的分
析。 如下图所示，UE占用PCI为389的小区，SS-RSRP为-88.18dbm，SS-SINR仅为9.95db，
连续多个路测打点RANK为1，打点位置覆盖较好但是RANK低，同时MCS很差，上下行MCS
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
大部分分布在QPSK和16QAM，误码远高于收敛值10%，证明网络存在干扰，需要进行干扰排
查。
优化方案：针对5G干扰问题，需要重点排查以下几种类型的干扰：
序号干扰类型干扰来源说明
主要在室内覆盖环境，室分系统中GSM
1800M信号产生2阶互调落在小区带内，造成窄带干扰；室外站点如
窄带干扰果GSM
1800M系统的天线存在2阶互调问题，也会产生窄带干扰对5G系统造
成干扰
小区带内存在持续的大信号，导致AAU上行受到阻塞干扰影响；也
阻塞干扰可能是邻区用户上行大信号导致的，也可能是天面附件存在其他系
统的信号
存在使用邻频的无线系统，其产生的杂散信号落在小区上行带内，
杂散干扰
造成上行干扰
站点附近存在使用相同频段的其他系统，例如同频TDD
异系统同频干扰LTE，PoleStar设备，或者其他厂商的站点，由于上下行配比不同
，造成下行信号对上行的干扰
邻区终端干扰
TDD-LTE干扰
时域类干扰
由于邻区用户上行发射信号过大，对本小区造成干扰
部分区域在3.5G频段使用了LTE-
TDD系统，由于子帧结构差异，会对3.5G的5G小区造成上行干扰；
干扰强度与离干扰源站点的距离有关
由于TDD同系统内形成的干扰问题，主要有大气波导干扰，时钟失
步干扰，环回干扰，超远干扰等。
风险及影响
1上行被干扰，通道校正失败
2
3
4
5
6
7
上行严重干扰，通道校正失败
上行严重干扰，通道校正失败
小区上下行均被干扰，通道校正失败
上行严重干扰，
通道校正失败
上行干扰
上行干扰
3.1.4 RF覆盖问题导致RANK低
① 下行弱覆盖导致RANK低
现象&分析：
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
覆盖越差，CSI-RS SINR测量结果越差，非天选终端选择低RANK的概率越大；覆盖越
差，基站测量到的SRS结果会更差，基站选择低RANK的概率会更大。下行弱覆盖为连续出
现接收电平较低的采样点形成弱覆盖区域，弱覆盖区域可能导致手机的接收电平小于最小接
入电平而掉网，或用户进入弱覆盖区域后因低电平质量而速率降低，影响下载速率。
优化方案：
对于弱覆盖区域，通常只能选择增强主服的覆盖强度，增强覆盖的可选手段如下：
➢ 增加小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整机械方位角让AAU主瓣覆盖问题路段（要注意避免在其他位置造成弱覆盖）；
➢ 减小机械下倾角；
➢ 增加小区、站点等
② 重叠覆盖导致RANK低
现象&分析：
通常情况下，如果某一路段存在多个信号强度相当（3dB以内）的小区覆盖该路段，但
却没有一个足够强的主服务小区来主导覆盖，则可认为存在重叠覆盖。重叠覆盖邻区会成为
潜在的干扰源，在有负载的情况下会对服务小区造成同频干扰，同时由于信号的快衰落引起
UE在不同小区间频繁发生切换，导致RANK低和速率低。如下图所示：UE占用主服务小屋
PCI为855，SS-RSRP为-88.78dbm，邻区列表中存在超过3个以上SS-RSRP与主服务小区差
值在6db以内的邻区，存在明显的重叠覆盖情况，导频污染较为严重，RANK值持续偏低。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
优化方案：
根据问题路段和各小区的位置关系，确定要作为主服的小区，加强拟作为主服小区的覆
盖强度或者降低邻区在该路段的覆盖强度。
主服小区的选择可从如下方面考虑：
➢ 小区与问题路段之间的距离相对其他小区较近且电平相对高；
➢ 问题路段与小区间没有明显的遮挡；
➢ 该小区还有最大发射功率/机械方位角/机械下倾角的调整空间；
主服小区增强覆盖的可选手段如下：
➢ 增加小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整机械方位角让AAU主瓣覆盖问题路段（要注意避免在其他位置造成弱覆盖）；
➢ 减小机械下倾角等
降低邻区在该路段的覆盖强度的可选手段如下：
➢ 降低邻区小区最大发射功率（MaxTransmitPower）
➢ 调整邻区机械方位角不让AAU主瓣覆盖问题路段；
➢ 增加邻区机械下倾角等
未经许可不得扩散 第15页, 共15页
5G NR 低RANK值分析研究案例
4 总结
速率是5G网络相对4G网络的最大优势之一、也是最为突出的用户感知，本文通过日常
测试分析优化，通过对5G NR的覆盖、干扰、切换等多维角度分析导致RANK低的因素，通
过提升RANK等级充分发挥5G网络本身高阶MIMO、高阶调制等特性进而提升速率感知，总
结并制定了一套RANK低问题排查和优化流程，以便后续优化过程中出现速率故障时快速参
考定位解决，为后期处理同类型问题时提供了很好的支撑。
未经许可不得扩散 第15页, 共15页