引言
网络下载速率的持续增长是移动通信企业研究发展的重点工作，而对下载速率影响较大的RANK值问题成为众多企业攻关的方向。RANK数值与信道矩阵存在关联，为分解矩阵得到的不含零特征向量数量，用户能够将RANK（即RI）数值传输给基站，该数值的高低直接关系到用户下载传输过程中能够得到的数据流，最终对下载速率造成影响。
1.Rank影响因素概述
1.1 用户终端（UE）上报RANK
1.1.1参考信号
UE需要根据测量得到的参考信号（CSI-RS）决定RANK的上报数值，移动通信运行期间，能够将预先定义的信号与实际接收信号进行对比，实现测量信道质量、解调、相干检测等各项功能，而相关功能的实现则与矩阵H的特征值求解有关[1]。参考信号多用于测量服务邻区与服务小区，其应用场景还涉及RI上报、CQI上报以及PMI上报，分别用于上报RANK值、选择初始MCS以及计算预编码矩阵。
1.1.2环境因素
UE上报RANK的数值结果与环境有关，UE通过测量环境多流得到所需要上报的RANK值，在实际测量时，UE能够面对多个信道，能够对测量结果进行均衡处理。因此，环境的变化将会导致终端测量结果出现变化，在优化提升RANK值时通常需要应用NLOS，在具有复杂多径的环境中提升RANK值。
1.2基站选择调度Rank
基站通常需要基于不同类型的权值调度RANK，主要包括SRS权、VAM权、PMI权以及开环权，下面进行详细论述。
开环权调度适用于正常SRS、3I测量上报未获取的情况,在调度期间，RANK的调度需要借助上一次的RI上报结果来进行，但此时不会进行超出RANK2/RANK4的调度。一般而言，开环权适用于初次接入或切换阶段，而该阶段通常只会存在较短的时间，如果长时间应用开环权将会导致RANK持续处于一个较低的数值状态，这与该方法导致基站侧未能获取3I以及SRS等正常的上报数值有关。
PMI权调度对PDSCH的权值的最终确认需要借助来自于终端的PMI码来实现,在实际操作时，CSI波束需要借助基站发送，而且CSI具有较多的类型，基站发送的类型与其自身的配置有关，也与SRS测量结果有关。终端对PMI权调度结果影响极大，而基站则对该过程无直接关联，这也导致PMI权调度的RANK制调整需要从终端上报方面入手。
VAM权即CSI波束的一种,不同于半宽、全宽、DFT等波束,VAM权为外层权值,其波束类型包括VAM-HV、VAM-V、VAM-H积累,具有比DFT更宽的波束,能够实现多径信息的有效包容,在场景自由的情况下,RI值及鞥会更高。
与终端无关，SRS权能够直接借助SRS测量结果完成内层权的计算以及RANK的调度工作。整个过程之中，UE上报的RI对RANK最终数值影响不大，RANK在初始值的基础上将会在SRS测量结果、MCS调度结果的影响下产生变化。相对而言,SRS具有比PMI更精准的调度结果,能够有效规避量化损失问题,但其调度RANK的过程受天选终端影响较大。
2.Rank问题及提升措施分析
UE上报以及基站调度导致RANK低的主要原因分析如图1与图2所示，下面进行详细论述。
图1 UE上报优化思路
图2 基站调度优化思路
2.1 UE上报问题及优化措施分析
2.1.1强邻区不切换
在强邻区不切换时，UE无法驻留在最优小区，在邻区具有较高信号强度的情况下，CSI-RS将会受到持续干扰，影响了较高RI的上报。如图3所示，在运行过程中，SSBRSRP邻区具有比主服小区高9dB的强度，在它的干扰下，虽然UE上报中多次出现A3事件，然而却变更改变辅站。
图3 强邻区不切换问题示意图
针对这一问题，工作人员需要对移动通信网络的现有配置进行核对，核查目标小区（5G）与辅小区（5G）相互漏配的情况是否存在，核查辅小区（5G）的PCI配置有无异常情况以避免出现不同小区PCI相同的情况，核查目标小区（5G）是否被主小区（4G）漏配或存在错误的匹配情况；核查X2口的配置准确性。同时，工作人员也需要核查告警情况，核查目标小区（5G）、服务小区（5G）与主小区（4G）之间有无X2口存在异常传输问题，目标小区（5G）有无异常报警信息。结合告警信息以及配置排查结果进行配置优化以及告警处理等相关工作，实现对RANK值较低问题的解决。
2.1.2下行干扰
小区会在干扰信号的影响下对下行业务造成负面影响，导致CSI-RS测量结果出现问题，引发RANK数值低、误码率高、MCS差等一系列问题，甚至导致用户终端业务终止[2]。如图4所示，RANK低于2的情况连续出现于多个路侧打点，体现出较差的MCS，而且误码在收敛值10%以上，说明此事存在网络干扰问题。
图4 干扰问题示意图
针对干扰问题，工作人员需要通过现场扫频的方式对干扰源所处位置进行定位，在排查期间需要加强对时域、邻区、异系统同频、TDDLTE等各类常见干扰问题的关注，根据排查结果及时消除干扰源，实现对RANK的优化提升。
2.1.3 RF覆盖存在缺陷
UE终端无法在下行弱覆盖问题存在的情况下实现较高RI的上报，下行最终呈现的RANK值也会随着覆盖的变弱而降低，这与于CSI-RS的结果有关。针对该问题，工作人员可以做好主服覆盖强度提升工作，在实际操作时，可以针对小区强化发射功率的最大值，可以在避免形成其他弱覆盖问题的同时对机械方位角进行优化调整，可以对机械下倾角进行降低，还可以增设站点与小区。
在覆盖重复的情况下，UE将无法上报较高的RI。如果某路段覆盖的信号源较多，强度相同且在3dB以内，则此时的路段不具备明确的主服小区，这将导致邻区成为干扰源，并以同频干扰的形式影响主服小区，而且信号的快衰落还会导致不同小区之间出现UE的频繁切换，影响RI的上报数值。针对这一问题，工作人员可以结合各小区与路段的位置关系对主服小区进行明确，通过对邻区覆盖强度削弱或对本区覆盖强度强化的方式解决同频干扰问题。在选择主服小区期间，工作人员需要选择与问题路段直接无较大遮挡问题的小区，应选择机械下倾角、方位角以及发射功率最大值具有较大调整空间的小区，应选择电平高且临近问题路段的小区；在对邻区覆盖强度削弱期间，工作人员可以针对邻区提升机械下倾角，通过方位角优化避免问题路段被AUU主瓣覆盖，对邻区发射功率最大值调整降低；在对主服小区覆盖强度强化期间，工作人员可以提升机械下倾角，通过方位角优化确保问题路段被AUU主瓣覆盖，对发射功率最大值调整提升。
2.2基站调度问题及优化措施分析
2.2.1切换频繁
通信链路会在用户切换操作的影响下出现中断情况，这一切换期间的调度次数降低有关，在后续接入过程中，通常需要较低的MSC与RANK确保接入的成功率，单次切换能够在30ms的时间里恢复正常，但频繁切换将导致RANK持续表现出较低的数值，难以实现快速调整。针对切换频繁的区域，工作人员需要采取针对性的优化措施[3]。一般而言，频繁切换问题的定义为5s内切换次数不低于2次的切换问题。频繁切换问题是否存在可以借助PCI在主服小区的分布情况来确认，详见图5。
图5频繁切换的示意图
针对这一问题，工作人员需要先对主服小区进行确认，具体需要借助信号强度的增减实现主服小区与邻区的区分，具体需要通过功率、方位角、下倾角相关参数进行信号强化的调整[4]。在此基础上，工作人员可以对切换参数进行调整，具体需要更加日志对测量报告信息进行查看，结合报告结果对邻区与主服小区间的电平差值进行计算，掌握需要改进的幅度迟滞、A3门限、时间迟滞等相关参数，并在修改完成后对优化结果评估，确保有效解决频繁切换引发的低RANK问题。
2.2.2外部干扰
小区会在干扰信号的影响下对下行业务造成负面影响，导致SRS测量结果出现问题，引发RANK数值低、误码率高、MCS差等一系列问题，甚至导致用户终端业务终止。针对干扰问题，工作人员需要通过现场扫频的方式对干扰源所处位置进行定位，在排查期间需要加强对时域、邻区、异系统同频、TDDLTE等各类常见干扰问题的关注，根据排查结果及时消除干扰源，实现对RANK的优化提升。
2.2.3RF存在缺陷
该问题具体情况与解决措施详见2.1.3。
3.结语
下行RANK在移动通信网络中的数值高低与UE上传以及基站调度存在关联，其数值的高低直接关系到用户下载速率的高低，是影响用户体验的重要参数。针对RANK在UE上传以及基站调度过程中较低的问题，相关工作人员需要充分考虑覆盖差、外部干扰、切换等问题的影响，结合问题现场做好排查治理工作，有效提升下行RANK。
参考文献：
[1]王江汉.5G移动通信系统的下行控制信道传输研究[J].科技经济市场,2020(08):32-33+35.
[2]李新科,李彦松.试研究5G移动通信系统的下行控制信道传输[J].通讯世界,2020,27(06):91+94.
[3]张六,杨晶晶,卢永秋,李韬,黄铭.基于PCA和K-means的移动通信基站下行频谱监测方法[J].中国无线电,2019(08):53-55.
[4]周微.5G低轨卫星移动通信系统下行同步技术研究[J].信息通信,2020(09):4-6.
