深度解析 3GPP TS 28.552：5.1.1.2 Radio resource utilization (无线资源利用率)
本文技术原理深度参考了3GPP TS 28.552 V18.10.0 (2025-03) Release 18规范中，关于“5.1.1.2 Radio resource utilization”的核心章节，旨在为读者提供一个关于5G无线网络容量与负载测量的精细视图，并剖析如何通过这些指标洞察网络健康状况。
引言：FutureTech 2025发布会现场的网络大考
“王哥，现场人流量已经突破一万，所有媒体的长枪短炮都对准了主舞台，他们的5G直播设备已经全部开启。‘FutureTech 2025’年度发布会，马上就要开始了！”
耳机里传来现场保障工程师小张略带紧张的声音。作为运营商重保团队的一员，这是他第一次独立负责如此大规模活动的现场网络保障。会场内数千名科技爱好者、媒体记者和网红主播，将在接下来的两个小时内，对这张为发布会专门优化过的5G网络发起一次史无前例的“压力测试”。
后方网络优化中心，资深专家老王沉稳地回应：“小张，别紧张。速率测试只是‘体检’，现在才是‘奥运会’。我们之前的优化工作已经把‘赛道’铺好了，现在你的任务就是盯紧‘交通流量’。忘了那些花里胡哨的速率数字，把你的监控界面切换到最核心的指标——无线资源利用率。”
老王远程调出了TS 28.552的5.1.1.2章节。“上一课，我们用‘包时延’解决了电竞大神Leo的卡顿问题，那是关于‘速度’和‘响应’。今天，我们要面对的是‘拥堵’和‘容量’的挑战。这一节，‘Radio resource utilization’，就是我们评估网络承载能力的‘交通流量计’和‘道路占用率公示牌’。它会告诉你，我们为这场盛会修建的‘信息高速公路’，到底堵不堵，还能不能容纳更多的车辆。”
这篇文章，我们将跟随小张在发布会现场的视角，深入解读TS 28.552中关于无线资源利用率的核心测量项。我们将学会如何从最基础的PRB占用率，到更精细的MIMO、控制信道资源分析，一步步构建起对5G网络容量健康度的全方位认知。
1. 网络的“油门”踩了多深：PRB利用率基础测量 (5.1.1.2.1 & 5.1.1.2.2)
当发布会正式开始，CEO走上舞台，现场观众纷纷举起手机拍照、录像、发朋友圈。小张看到监控屏幕上的第一组核心指标开始急剧攀升。
“王哥，DL Total PRB Usage已经到70%了！”小张报告道。
“意料之中。我们先来搞懂这个最基础的指标。”老王的声音传来。
5.1.1.2.1 DL Total PRB Usage a) This measurement provides the usage (in percentage) of physical resource blocks (PRBs) on the downlink for any purpose. The measurement is optionally split into subcounters per PLMN ID and per supported S-NSSAI and per QoS resource type (Non-GBR, GBR, Delay-critical GBR, as specified in TS 23.501). c) This measurement is obtained as: M(T) = [M1(T) / P(T)] * 100 , where M(T)is the DL PRB usage, which is percentage of PRBs used, averaged during time period T… M1(T ) is a count of full physical resource blocks and all PRBs used for DL traffic transmission… P(T) is total number of PRBs available for DL traffic transmission during time period T… e) The measurement name has the form RRU.PrbDl, or optionally RRU.PrbDl.PLMN, … RRU.PrbDl.SNSSAI, … RRU.PrbDl.SNSSAI.ResType…
5.1.1.2.2 UL Total PRB Usage (定义与下行类似，方向为上行)
1.1 深度解析
“小张，你看懂这段定义了吗？它告诉我们三件事。”老王开始讲解。
第一，测量对象是PRB。 Physical Resource Block，物理资源块，是5G无线资源在时间和频率上的最小调度单位。你可以把它想象成信息高速公路上的一个‘车道’在某一秒钟的使用权。RRU.PrbDl（下行）和RRU.PrbUl（上行）测量的就是，在一段时间内，所有这些‘车道’被占用了百分之多少。70%的利用率，意味着100个可用车道里，平均有70个正被用来传输数据。
第二，计算方法是“实际使用 / 总可用量”。 规范里的公式M(T) = [M1(T) / P(T)] * 100非常直观。M1(T)是统计周期内实际被用于数据传输的PRB总数，P(T)是该周期内理论上可用的PRB总数。这个百分比是衡量网络负载最直接、最核心的指标。
第三，强大的过滤能力。 你看a)项和e)项，这个测量可以按PLMN（运营商）、SNSSAI（网络切片）和QoS资源类型（业务类型）进行细分。
小张立刻明白了：“也就是说，我不仅能看到整个会场的总PRB利用率，还能单独看我们为媒体记者划分的那个‘直播专用切片’的利用率，甚至还能看这个切片里，属于GBR（保证比特率）业务的视频流到底占用了多少资源！”
“完全正确。这就是精细化运维的基础。”
1.2 场景化举例：发布会的流量洪峰
随着CEO开始介绍新产品，现场进入了第一个小高潮。
- 下行流量高峰: 大屏幕上的宣传片开始播放，媒体区的记者们在自己的设备上同步观看高清素材流。小张看到，
RRU.PrbDl飙升至85%。他立刻切换到媒体专用切片的视图，RRU.PrbDl.SNSSAI_Media显示利用率高达95%，而公众用户切片RRU.PrbDl.SNSSAI_Public的利用率只有60%。- 洞察: 网络整体负载很高，但压力主要集中在媒体专用切片，公众用户的上网体验暂时还未受到大的影响。
- 上行流量高峰: CEO邀请现场观众扫码参与互动，并上传与新产品的合影。一瞬间，上行数据激增。
RRU.PrbUl从平稳的20%迅速跃升到75%。- 洞察: 网络正在承受巨大的上行冲击，需要关注上行调度是否能及时响应，避免用户上传失败或等待过久。
通过这两个基础指标，小张就像有了一双“火眼金睛”，能够实时洞察无线网络这条无形公路的拥堵状况。
2. 拥堵是“常态”还是“瞬时”：PRB利用率分布 (5.1.1.2.3 & 5.1.1.2.4)
“王哥，RRU.PrbDl持续在85%的高位徘徊，会不会有风险？”小张有些担心。
“平均值高不一定代表马上要出问题。我们需要知道这个高负载是平稳的，还是像过山车一样时高时低。这时候，就需要看PRB利用率的分布了。”
5.1.1.2.3 Distribution of DL Total PRB Usage a) This measurement provides the distribution of samples with total usage (in percentage) of physical resource blocks (PRBs) on the downlink in different ranges. This measurement is a useful measure of whether a cell is under high loads or not in the scenario which a cell in the downlink may experience high load in certain short times (e.g. in a millisecond) and recover to normal very quickly. c) Each measurement sample is obtained as: M[n] = [M1[n] / P[n]] * 100, where M[n] is total PRB usage at sample n for DL… d) A set of integers. Each representing the (integer) number of samples with a DL total PRB percentage usage in the range represented by that bin.
2.1 深度解析
“还记得我们讲时延分布吗？这里的原理是一样的。”老王解释道，“基站不再是每15分钟给你一个平均值，而是在一个极短的时间片（比如1毫秒）内就计算一次瞬时PRB利用率，然后看这个瞬时值落在了哪个区间（bin）里。”
例如，预设的区间（bin）如下：
- Bin 1: 0-20%
- Bin 2: 20-40%
- Bin 3: 40-60%
- Bin 4: 60-80%
- Bin 5: 80-100%
在一个统计周期内，基站进行了1000次采样。其中200次瞬时利用率是50%，300次是90%，500次是75%。那么，最终上报的结果就是：
- Bin 3计数：200
- Bin 5计数：300
- Bin 4计数：500
2.2 场景化举例：解读网络负载的“心电图”
小张调出了RRU.PrbTotDlDist.Bin的分布图，发现：
- Bin 4 (60-80%) 和 Bin 5 (80-100%) 的采样点数占据了总采样数的90%以上。
“王哥，这意味着网络不是偶尔冲高，而是在绝大部分时间里都处于高负载状态。”小张得出了结论。
“是的。这说明我们的容量规划是准确的，网络资源在被持续地充分利用。但这也意味着网络几乎没有冗余了。如果出现突发情况，就可能出现拥塞。”老王提醒道，“现在，我们需要看另外几个指标，来评估网络的‘极限性能’和‘效率’。”
3. 效率与极限：平均、可用与峰值PRB (5.1.1.2.5 - 5.1.1.2.10)
为了更全面地评估，老王让小张调出了一组反映资源效率和峰值能力的测量。
5.1.1.2.5 Mean DL PRB used for data traffic: 仅统计用于数据流量的平均PRB数。5.1.1.2.6 DL total available PRB: 可用的总PRB数。5.1.1.2.9 Peak DL PRB used for data traffic: 统计周期内，数据流量使用的峰值PRB数。
5.1.1.2.5 Mean DL PRB used for data traffic a) This measurement provides the number of physical resource blocks (PRBs) in average used in downlink for data traffic.
5.1.1.2.9 Peak DL PRB used for data traffic c) Each measurement is obtained by sampling at a pre-defined interval, the PRBs used for DL data traffic transmission…, and selecting the sample with the maximum value from the samples collected in a given period.
3.1 深度解析与场景应用
“这几个指标可以帮助我们回答三个关键问题：”
- 资源主要用在哪了？
Mean PRB used for data traffic剔除了信令等开销占用的PRB，让我们能看到纯数据业务的资源消耗。如果Total PRB Usage很高，但这个值不高，说明信令开销过大，网络效率有问题。 - 我们到底有多少家底？
DL total available PRB告诉我们这个小区的理论容量上限。结合利用率，可以算出绝对的已用资源数，对于容量规划和评估至关重要。 - 最危险的瞬间压力有多大？
Peak DL PRB used for data traffic捕捉的是统计周期内最繁忙的那个瞬间的资源占用。
就在这时，发布会进入了“One More Thing”环节，CEO宣布了一款革命性产品。现场瞬间沸腾，所有人都第一时间抢发新闻和视频。
小张看到RRU.MaxPrbUsedDl（Peak PRB）的数值瞬间飙到了与RRU.PrbAvailDl（Available PRB）几乎相等的值！同时，RRU.PrbDl（Average PRB Usage）也冲上了98%！
“王哥，峰值触顶了！平均利用率也快满了！”小张的心提到了嗓子眼。
4. 空间的魔术：MIMO与控制信道资源利用率 (5.1.1.2.11 - 5.1.1.2.19)
“别慌，小张。公路堵了，我们5G还有‘立交桥’和‘智能交通指挥系统’。现在，就看它们能不能顶住压力了。”老王说的，正是MIMO技术和PDCCH控制信道。
4.1 空间的复用：MIMO相关PRB利用率
5.1.1.2.13 SDM PDSCH PRB Usage a) …This measurement provides the total usage (in percentage) of PDSCH physical resource blocks (PRBs), based on statistical MIMO layers. The objective is to measure the usage of cell DL capacity in MIMO scenario.
“SDM（Space Division Multiplexing，空分复用）是MIMO的核心思想，”老王解释道，“它允许在同一个PRB上，同时为多个用户发送数据。RRU.PrbTotSdmDl这个指标，衡量的就是考虑了MIMO复用能力后的‘等效’PRB利用率。它的计算会把MIMO的层数也考虑进去。”
小张调出数据，发现虽然RRU.PrbDl高达98%，但RRU.PrbTotSdmDl只有75%左右。
“看到了吗？这意味着虽然时频资源快用完了，但我们的基站通过MIMO技术，在空间维度上找到了新的容量，相当于把两车道的公路变成了四车道甚至八车道在用。我们的‘立交桥’起作用了！”
4.2 交通的指挥：PDCCH CCE利用率
5.1.1.2.19 PDCCH CCE Usage per cell a) This measurement provides the total usage (in percentage) of PDCCH control-channel elements (CCEs) per cell. The objective of the measurement is to measure usage of time, frequency, and space resources.
“PDSCH是运货的‘卡车’，PDCCH就是指挥这些卡车去哪个车道、什么时间出发的‘交通警察’。”老王做了个生动的比喻，“如果‘警察’忙不过来，就算路上还有空车道，‘卡车’也发不出去。CCE（Control-Channel Element）就是‘警察’的工作资源。RRU.CceTot衡量的就是交通指挥系统的繁忙程度。”
小张赶紧查看RRU.CceTot，发现其利用率在80%左右波动，尚未触及瓶颈。
“很好。这说明我们的控制信道还有余力，能够处理更多的调度指令。数据通道虽然拥挤，但指挥系统运转正常。网络暂时安全。”
结论：从“资源占用”到“容量洞察”
发布会最终在平稳的网络环境中圆满结束。小张长舒了一口气，他对老王说：“王哥，我明白了。监控资源利用率，绝不是只看一个PRB占用率的百分比那么简单。”
老王总结道：“是的。通过今天TS 28.552中5.1.1.2节的学习，我们建立了一个立体的资源监控模型：”
- 基础负载： 通过
Total PRB Usage了解网络有多忙。 - 负载动态： 通过
Distribution of PRB Usage了解负载是平稳还是抖动。 - 峰值压力： 通过
Peak PRB Usage了解最极端情况下的网络压力。 - 空间效率： 通过
SDM PRB Usage评估MIMO技术带来的容量增益。 - 信令瓶颈： 通过
PDCCH CCE Usage监控控制信道的健康度。
“将这些指标结合起来，我们才能从一个简单的‘资源占用’数字，深入到对网络‘容量健康度’、‘调度效率’和‘潜在瓶颈’的全面洞察。这，就是从一个初级监控员，成长为一名高级网络优化专家的必经之路。”
FAQ 环节
Q1：RRU.PrbDl (DL Total PRB Usage) 和 RRU.PrbUsedDl (Mean DL PRB used for data traffic) 有什么核心区别？
A1：核心区别在于统计范围和单位。RRU.PrbDl的单位是百分比（%），它衡量的是所有用途（包括数据、信令、广播等）占用的PRB相对于总可用PRB的比例，反映的是小区的整体负载水平。而RRU.PrbUsedDl的单位是PRB的个数，它只统计用于PDSCH（物理下行共享信道）即纯数据传输的PRB的平均数量，反映的是业务流量的绝对大小。
Q2：为什么在5G网络中，监控PDCCH CCE利用率变得和监控PDSCH PRB利用率同样重要？ A2：因为PDCCH（控制信道）是PDSCH（数据信道）的“司令部”。PDCCH负责告诉每个用户，在哪个时间、哪个频率、用什么样的格式去接收属于他们的数据。如果PDCCH资源（CCE）耗尽，即使PDSCH还有大量空闲PRB，基站也无法发出调度指令，数据就无法发送。在用户数极多或小包业务频繁的场景下，PDCCH很容易成为瓶颈。因此，同时监控两者，才能确保数据通道和控制通道的均衡，避免“有路无车”或“有车无指令”的情况。
Q3：MIMO相关的PRB利用率指标，如 SDM PDSCH PRB Usage，在实际优化中有什么指导意义？
A3：它能定量评估MIMO技术的实际增益和效率。例如，如果一个小区Total PRB Usage已经很高，但SDM PRB Usage却很低，这可能意味着：1）小区内的用户大多处于边缘，信道条件差，无法支持高阶MIMO；2）用户空间相关性太高，调度器很难找到合适的配对用户进行空分复用（MU-MIMO）；3）基站的MIMO相关算法或参数配置不佳。通过这个指标，优化工程师可以针对性地进行天线权值调整、调度器参数优化，或者判断是否需要增加站点以改善边缘用户覆盖。
Q4：规范中将PRB利用率按QoS资源类型（Non-GBR, GBR等）进行过滤，这在实际运维中有什么应用？
A4：这对于保障差异化服务和网络切片SLA（服务等级协议）至关重要。例如，一个运营商承诺为一个VIP企业切片提供持续100Mbps的GBR（保证比特率）视频回传业务。通过RRU.PrbUl.SNSSAI_VIP.ResType_GBR这个测量，运维人员可以精确监控该GBR业务实际占用的上行PRB资源情况。如果发现资源占用持续不达标，同时该切片的总资源利用率却很高，就可能意味着有大量的Non-GBR（非保证比特率）业务抢占了资源，此时就需要调整切片内部的QoS调度策略，优先保障GBR业务的资源。
Q5：这些PRB利用率指标是per-UE（单用户）级别的还是per-cell（小区）级别的？ A5：TS 28.552中5.1.1.2节定义的这些PRB利用率测量，绝大部分都是per-cell（小区）级别的聚合测量。它们由gNB/NRCellDU/NRCellCU这些网元实体上报，反映的是整个小区的资源消耗情况。虽然底层的调度是per-UE的，但28.552的目的是提供用于网络级性能管理的宏观视图。如果需要per-UE的精细化分析，通常需要启动Trace（信令跟踪）或路测等更专门的诊断工具，而那些数据不属于常规的性能测量范畴。