好的,我们继续进行系列的下一篇深度解读。

深度解析 3GPP TS 28.522:5.1.1.38 & 5.1.1.39 & 5.1.1.41 & 5.1.1.42 WUS, NR-DC & UAI (R16三大关键特性测量)

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“5.1.1.38 Number of Successfully applied RRCReconfiguration for connected mode power saving Wake-Up Signal functionality”、“5.1.1.39 Number of scheduled connected mode power saving WUS functionality resources”、“5.1.1.41 Number of RRCResume for successfully configuring NR-NR Dual Connectivity (NR-NR-DC)”及“5.1.1.42 Number of Successfully applied RRCReconfiguration for configuring UE assistance information with release preference”等核心章节,旨在为读者提供一个关于5G R16版本三大关键增强特性的性能测量解析。

引言:从“能用”到“好用”,5G演进之路

“王哥,我们部署的5G网络,速率、时延、可靠性都已经很不错了。客户的投诉越来越少,感觉我们的工作是不是快要‘失业’了?” 在一次网络性能例会上,小林半开玩笑地说道。

老王笑了笑,在屏幕上打开了3GPP Release 16的特性列表。“小林,我们的工作不是‘修路’,而是‘造城’。R15版本,我们建好了5G这座城市的‘主干道’,实现了高速、低时延的连接,解决了‘能用’的问题。但从R16开始,3GPP的目标是让这座城市变得更智能、更高效、更人性化,解决‘好用’的问题。”

他指着其中的三个特性:“你看,WUS(唤醒信号),是为了让城市的居民(终端)在休息时能睡得更香、更省电。NR-DC(NR双连接),是为需要极限速度的用户,临时搭建一条‘超级磁悬浮快线’。而UAI(UE辅助信息),则是赋予了居民‘投票权’,让他们可以告诉城市管理者,自己是想‘快速下线’还是‘随时待命’。”

“这些R16引入的‘黑科技’,极大地丰富了5G的能力。但作为运维人员,我们的新挑战也随之而来:如何衡量这些新功能是否真的被有效利用?它们带来了多大的增益?TS 28.552的后续章节,正是为回答这些问题而生。今天,我们就来学习如何为这三大R16关键特性‘量体裁衣’,制定它们的‘KPI成绩单’。”

1. “深度睡眠”的守护神:WUS功能测量 (5.1.1.38 & 5.1.1.39)

在R15中,为了省电,UE可以进入DRX(非连续接收)模式,在大部分时间里关闭接收机,只在特定的时刻“醒来”监听PDCCH控制信道,看看有没有自己的数据。但这种“定时闹钟”式的唤醒,即使没有数据,UE也得醒来一次,造成了电量浪费。

WUS (Wake-Up Signal) 是R16引入的增强节能特性。它在DRX周期之前,增加了一个超低功耗的唤醒信号。UE只需要监听这个极其简单的WUS信号。如果没收到WUS,UE就知道接下来的DRX周期肯定没有自己的数据,就可以继续“深度睡眠”,连“定时闹钟”都省了。

1.1 WUS功能的“开通率”:Number of Successfully applied RRCReconfiguration... (5.1.1.38)

a) Configuring the connected mode power saving WUS functionality is done through RRC signalling… This measurement provides the number of such RRCReconfiguration messages that are successfully applied on UE side…

c) …On reception of RRCReconfigurationComplete message from the UE… If the transmitted RRCReconfiguration message… contain setup of the dcp-Config-r16 IE, then the corresponding subcounters will be incremented accordingly.

e) The measurement name has the form RRC.WUS.DEPLOYMENT where DEPLOYMENT identifies whether WUS is configured over Master Cell Group… or Secondary Cell Group…

  • 深度解析: RRC.WUS.DEPLOYMENT 衡量的是WUS功能的部署和激活成功率
    • 触发条件: gNB向UE发送了包含WUS配置(dcp-Config-r16 IE)的RRCReconfiguration消息后,收到了UE回复的RRCReconfigurationComplete消息。这表示UE已经成功接收并应用了WUS的配置。
    • 关键维度 (DEPLOYMENT): 测量按MCG(主小区组)和SCG(辅小区组)进行细分,因为WUS可以在主载波或辅载波上独立配置。
    • 物理意义: 这个指标告诉我们,在所有我们尝试为其开启WUS功能的用户中,有多少比例的用户成功地激活了这个功能。它是评估WUS特性部署广度的基础。

1.2 WUS功能的“使用率”:Number of scheduled... WUS functionality resources (5.1.1.39)

a) After being configured, the connected mode power saving WUS functionality needs to be scheduled to the respective UEs… with the help of a specific Downlink control information format (DCI), namely DCI Format 2_6.

c) Upon transmission of a DCI Format 2_6 message by the network, the counter will be incremented.

e) The measurement name has the form RRC.WusScheduled.

  • 深度解析: RRC.WusScheduled 衡量的是WUS功能的实际使用情况

    • 触发条件: gNB发送了一个特定的DCI(下行控制信息)——DCI Format 2_6。这个DCI就是用来调度WUS信号本身的。
    • 物理意义: 这个计数器记录了网络实际发送了多少次唤醒信号。通过将它与DRX周期的次数进行对比,可以评估WUS带来的“有效睡眠”比例。如果这个计数很低,说明在大部分DRX周期,网络都不需要唤醒UE,WUS的节能效果就非常显著。
  • 场景化举例:评估智慧水表的“节能效果” 为了解决“水滴-5G”的续航问题,老王团队为其开启了WUS功能。

    1. 通过监控RRC.WUS.DEPLOYMENT,他们确认所有水表终端都已成功激活WUS。
    2. 通过监控RRC.WusScheduled,他们发现这个计数值在一天中绝大部分时间都为0,只在凌晨3点数据上报窗口期才有增长。 洞察: 这两个指标共同证明了WUS策略的成功:功能已全面部署,并且实际运行中,它成功地让水表在99%的时间里避免了不必要的唤醒,从而极大地延长了电池寿命。

2. “带宽叠加”的魔力:NR-DC功能测量 (5.1.1.41)

NR-DC (NR-NR Dual Connectivity),即5G新无线双连接,允许一个UE同时连接到两个gNB(一个主站MeNB,一个辅站SgNB),并将两个基站的带宽进行叠加,以获得超越单站能力的峰值速率。这对于AR/VR、8K直播等需要极致带宽的业务至关重要。

Number of RRCResume for successfully configuring NR-NR Dual Connectivity (5.1.1.41)

a) This measurement provides the number of UE side successfully applied RRCResume messages carrying the NR-NR-DC for an RRC connection established within the existing NRCellCU. c) On reception of RRCResumeComplete message from the UE… if the transmitted RRCResume contains the setup of mrdc-SecondaryCellGroup-r16-nr-SCG-r16 … the counter will be incremented. e) The measurement name has the form RRC.RRCRESUME.Scg.Nr

(注:规范在此处(V18.10.0)的5.1.1.40和5.1.1.41标题和内容似乎有些混淆,逻辑上RRCReconfiguration用于连接态下的DC配置,RRCResume用于从非激活态恢复时的DC配置。我们以其核心内容为准进行解读。)

  • 深度解析: RRC.RRCRESUME.Scg.Nr (或逻辑上更常见的RRC.RRCRECONF.Scg.Nr) 是衡量NR-DC功能激活成功率的指标。

    • 触发条件: gNB向UE发送了包含添加SCG(辅小区组)配置的RRCReconfigurationRRCResume消息后,收到了UE的成功响应(Complete消息)。
    • 物理意义: 这个计数器记录了网络成功为多少次连接开启了“双通道模式”。通过将它与总的RRC连接数或特定业务的会话数进行对比,可以得出NR-DC的激活率
  • 场景化举例:评估电竞酒店的“极限速率”能力 在为云游戏玩家“幻影”提供服务的电竞酒店专网中,为了提供极致体验,网络部署了NR-DC。 运维团队通过监控RRC.RRCRECONF.Scg.Nr发现,在游戏高峰时段,几乎所有游戏用户的连接都成功触发了这个计数。 洞察: 这表明NR-DC的触发策略和执行情况良好,网络在需要时,成功地为用户叠加了带宽。这个指标是验证和优化NR-DC相关策略(如触发门限、辅站选择算法)有效性的基础。

3. 赋予UE“话语权”:UAI with Release Preference测量 (5.1.1.42)

在R15中,UE在一次数据传输结束后,是进入低功耗的Inactive状态,还是彻底断开进入Idle状态,完全由网络(gNB)决定。但UE自己其实最了解自己的“意图”:它是一个需要频繁收发小包的IM应用,还是一个只需要偶尔上报一次数据的传感器?

UAI (UE Assistance Information) with Release Preference 是R16引入的一项“人性化”功能。它允许UE向网络提供自己的“偏好”:

  • release preference = 'kept': UE建议网络在数据结束后,将其保持在Inactive状态,因为它预计很快还会有通信需求。
  • release preference = 'released': UE建议网络将其释放到Idle状态,因为它预计在很长一段时间内都不会再通信了。

gNB可以参考这个“建议”,做出更智能的连接态管理决策,从而在用户体验和网络资源之间取得更好的平衡。

Number of Successfully applied RRCReconfiguration for configuring UE assistance information with release preference (5.1.1.42)

a) This measurement provides the number of RRCReconfiguration carrying the UAI configuration with releasePreference-r16 for an RRC connection… c) On reception of RRCReconfigurationComplete message… If the transmitted RRCReconfiguration message to the UE carries OtherConfig-v1610, and if this latter container contains setup of the releasePreferenceConfig-r16, the counter will be incremented. e) The measurement name has the form RRC.OtherConfig.UAI.releasePreferenceConfig

  • 深度解析: RRC.OtherConfig.UAI.releasePreferenceConfig 衡量的是UAI Release Preference功能的部署成功率
    • 触发条件: gNB向UE发送了包含开启releasePreferenceConfig-r16配置的RRCReconfiguration消息后,收到了UE的成功响应。
    • 物理意义: 这个指标统计了有多少用户被成功赋予了向网络提“建议”的“话语权”。

(注:规范后续在5.1.1.43还定义了RRC.UAI.releasePreference,用于统计网络收到了多少次UE上报的UAI信息,从而衡量该功能的实际使用情况。)

结论:测量演进,驱动网络智能化

通过对WUS, NR-DC, UAI这三大R16关键特性的测量解读,我们清晰地看到了一条5G网络性能管理的发展脉络:

  1. 从“通用”到“专用”: 测量的对象越来越精细,从通用的RRC连接,到针对特定功能(如WUS、DC)的激活和使用情况的精确度量。
  2. 从“网络中心”到“用户中心”: 测量的维度开始包含UE的反馈和意图(如UAI),使得网络决策能更好地匹配用户的真实需求。
  3. 从“结果导向”到“过程与结果并重”: 不仅关注功能是否最终成功(如DC连接成功),也关注其部署和触发情况(如WUS的配置成功率和调度次数),形成了更完整的管理闭环。

TS 28.552的不断演进,正是5G网络从一个纯粹的管道,向一个智能化、精细化、按需服务的智慧平台演进的缩影。这些新增的测量项,为运营商评估和优化这些高级功能、将它们从“纸面上的黑科技”转化为“用户手中的好体验”,提供了不可或缺的数据武器。


FAQ 环节

Q1:WUS(唤醒信号)和传统DRX中的寻呼(Paging)有什么区别? A1:它们作用的状态功耗级别不同。Paging用于唤醒RRC Idle状态的UE,这是一个相对“重”的过程,需要UE监听整个寻呼信道,功耗较高。而WUS用于唤醒RRC Connected状态下、处于DRX周期的UE,它只是一个极其简单的“有/无”信号,UE监听它的功耗远低于监听PDCCH。可以理解为,Paging是“全楼广播找人”,WUS是只在你“房间门口的小灯闪一下”。WUS是对DRX机制的增强,目标是实现更深度的节能。

Q2:NR-DC(双连接)是不是未来所有5G手机都会支持的标配功能? A2:不一定。NR-DC对终端的射频和基带处理能力要求很高,需要手机能同时维持与两个gNB的连接和数据处理。这会增加手机的成本和功耗。因此,在一段时间内,NR-DC可能更多地出现在高端旗舰手机或专用的CPE设备上。运营商的网络也需要进行相应的升级和配置才能支持。通过监控RRC.RRCRECONF.Scg.Nr的计数,运营商可以了解到支持DC的终端渗透率和该功能的实际激活情况。

Q3:UE上报的UAI Release Preference对gNB来说是“建议”还是“命令”? A3:是**“建议” (Assistance Information)**,而非“命令”。最终的决策权仍在gNB手中。gNB会综合考虑UE的建议、该UE的业务类型(QoS)、当前的无线资源负载、小区的节能策略等多种因素,做出最终的决定。例如,即使一个IM应用建议'kept'(保持Inactive),但如果此时小区负载极高,gNB为了给更高优先级的业务腾出上下文资源,依然可能决定将其释放到Idle状态。UAI的价值在于为gNB的决策提供了更丰富的输入,使其决策更“智能”。

Q4:这些R16特性的测量项,都是累计计数器(CC)吗? A4:是的,在本节我们讨论的RRC.WUS.DEPLOYMENTRRC.WusScheduledRRC.RRCRECONF.Scg.Nr等,从其定义来看,都是累计计数器(CC)。它们统计的是在测量周期内,某个事件(如一次成功的配置、一次DCI的发送)发生的回数。运维平台可以通过对这些计数器进行差值计算,得到每个周期的增量,并进一步计算比率类的KPI(如WUS激活率、DC激活率等)。

Q5:学习这些新特性的测量项,对于网络优化工程师的日常工作有什么帮助? A5:帮助巨大,它让你能跟上技术的演进。随着5G版本不断迭代,网络的能力在持续增强。一名优秀的网优工程师,不能只停留在对R15基础网络的优化上。通过学习和应用这些新测量项,你可以:1)验证新功能的部署效果,确保投入的硬件和软件升级真正带来了性能提升。2)优化新功能的运行策略,例如,什么样的用户适合开启WUS?NR-DC的触发门限该如何设置?如何利用UAI来制定差异化的连接态管理策略?3)诊断与新功能相关的疑难杂症,当用户投诉时,能快速判断是否是某个新特性的配置或运行异常导致的。这体现了工程师持续学习和解决新问题的核心价值。