srsRAN_4G性能调优：10个关键参数配置技巧

srsRAN_4G是一款开源的SDR 4G软件套件，由Software Radio Systems (SRS)开发。它提供了完整的4G基站功能，包括eNodeB和EPC等核心组件。对于希望搭建自己的4G网络或进行4G相关研究的用户来说，srsRAN_4G是一个强大而灵活的工具。本文将分享10个关键的参数配置技巧，帮助你优化srsRAN_4G的性能，提升网络吞吐量和稳定性。

1. 物理资源块（PRB）配置

物理资源块（PRB）是LTE系统中资源分配的基本单位，直接影响系统的带宽和吞吐量。在srsRAN_4G中，可以通过n_prb参数配置PRB的数量。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[n_prb]
n_prb = 50

推荐配置：根据你的带宽需求选择合适的PRB数量。可选值为6、15、25、50、75、100，分别对应1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz带宽。对于大多数应用场景，建议选择50（10MHz）或100（20MHz）以获得较好的吞吐量。

2. 射频（RF）增益调整

射频增益的设置对信号质量和覆盖范围至关重要。srsRAN_4G提供了发射增益（tx_gain）和接收增益（rx_gain）两个参数来调整RF性能。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[rf]
tx_gain = 80
rx_gain = 40

优化建议：

• 发射增益（tx_gain）：根据你的射频硬件能力和法规限制进行调整，一般建议设置在70-90之间。过高的发射增益可能导致信号失真，过低则会影响覆盖范围。
• 接收增益（rx_gain）：适当提高接收增益可以改善弱信号的接收效果，但过高可能会引入噪声。建议从40开始，根据实际信号质量进行微调。

3. 设备参数优化

不同的射频设备需要不同的驱动参数来实现最佳性能。srsRAN_4G允许通过device_name和device_args参数配置设备相关选项。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[rf]
device_name = UHD
device_args = num_recv_frames=64,num_send_frames=64

设备特定优化：

• USRP B210：对于2x2 MIMO和≥15 MHz带宽，建议使用num_recv_frames=64,num_send_frames=64。对于75 PRB，还需添加,master_clock_rate=15.36e6。
• bladeRF：默认参数通常即可，但如果遇到性能问题，可以尝试调整缓冲区大小。
• 对于带宽<5 MHz（25 PRB）的场景，建议使用较小的帧大小：send_frame_size=512,recv_frame_size=512。

4. 调度策略选择

MAC层调度策略直接影响用户公平性和系统吞吐量。srsRAN_4G提供了多种调度策略可供选择。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[scheduler]
policy = time_pf

调度策略比较：

• time_rr：时间轮询调度，保证用户间的公平性，但可能无法最大化系统吞吐量。
• time_pf：比例公平调度，在保证一定公平性的同时，最大化系统吞吐量，是默认且推荐的调度策略。
• 根据你的网络需求选择合适的调度策略，对于大多数场景，time_pf是一个不错的选择。

5. MCS配置

调制与编码策略（MCS）决定了数据传输的速率和可靠性。srsRAN_4G允许配置PDSCH和PUSCH的MCS参数。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[scheduler]
pdsch_max_mcs = 28
pusch_max_mcs = 28

优化建议：

• pdsch_mcs和pusch_mcs：如果设置为-1，则使用基于CQI的自适应MCS选择，这是推荐的默认设置。
• pdsch_max_mcs和pusch_max_mcs：可以限制最大MCS值，防止在信道条件不佳时选择过高的MCS导致丢包。对于大多数场景，建议设置为28（对应64QAM，码率0.91）。

6. 物理层线程数配置

srsRAN_4G使用多线程处理物理层任务，合理配置线程数可以充分利用CPU资源，提高系统性能。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[expert]
nof_phy_threads = 3

线程数优化：

• 默认值为3，最大值为4，最小值为1。
• 建议根据你的CPU核心数进行调整。对于4核或更多核心的CPU，设置为3或4可以获得较好的性能。
• 注意：过多的线程可能导致线程间切换开销增加，反而降低性能。建议通过实验找到最佳线程数。

7. Turbo decoder迭代次数

Turbo解码器的迭代次数直接影响解码性能和延迟。srsRAN_4G允许配置PUSCH的最大迭代次数。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[expert]
pusch_max_its = 8  # 这是半迭代次数，实际迭代次数为16

优化建议：

• 默认值为4（实际迭代次数8），可以增加到8（实际迭代次数16）以获得更好的解码性能，特别是在低SNR环境下。
• 注意：增加迭代次数会增加CPU负载和延迟，需要在性能和解码质量之间进行权衡。

8. 传输模式选择

LTE支持多种传输模式（TM），不同的传输模式适用于不同的应用场景。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[enb]
tm = 4

传输模式选择：

• TM1：单天线端口传输，适用于没有MIMO能力的设备。
• TM2：发射分集，提供分集增益，提高信号可靠性。
• TM3：开环空间复用，适用于信道条件较好且移动速度较低的场景。
• TM4：闭环空间复用，是MIMO系统的默认选择，提供较高的频谱效率。
• 对于支持MIMO的设备，建议使用TM4以获得最佳吞吐量。

9. 天线端口配置

天线端口数量决定了系统是否能够支持MIMO技术，从而影响系统吞吐量。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[enb]
nof_ports = 2

配置建议：

• 1端口：不支持MIMO，适用于简单的测试场景。
• 2端口：支持2x2 MIMO，是平衡性能和复杂度的理想选择。
• 如果你的射频硬件支持，建议配置为2端口以启用MIMO功能，显著提高系统吞吐量。

10. 跟踪和调试配置

虽然跟踪和调试功能会带来一定的性能开销，但在系统优化和故障排查阶段非常有用。srsRAN_4G提供了丰富的日志和跟踪选项。

配置文件路径：srsenb/enb.conf.example

[log]
all_level = info
filename = /tmp/enb.log

[expert]
tracing_enable = true
tracing_filename = /tmp/enb_tracing.log

调试建议：

• 日志级别：在调试阶段可以使用debug级别获取详细日志，在生产环境建议使用info或warning以减少开销。
• 跟踪功能：tracing_enable可以启用源代码级别的跟踪信息，帮助定位性能瓶颈。
• 注意：在系统性能调优完成后，建议关闭不必要的跟踪功能以提高系统性能。

总结

srsRAN_4G的性能优化是一个系统性的过程，需要根据具体的硬件环境和应用场景进行调整。本文介绍的10个关键参数配置技巧涵盖了物理层、MAC层、射频配置等多个方面，希望能帮助你更好地理解和优化srsRAN_4G系统。

记住，性能优化是一个迭代的过程，建议每次只调整一个参数，然后测试其对系统性能的影响。通过不断的实验和调整，你可以找到最适合你应用场景的配置，充分发挥srsRAN_4G的潜力。

最后，如果你想深入了解srsRAN_4G的更多配置选项，可以参考官方文档或查看配置文件中的详细注释。祝你在4G软件开发和研究的道路上取得成功！