5G优化案例-基于5G NSA切换流程问题定位及端到端优化

基于5G NSA切换流程问题定位及端到

端优化

XX无线维护中心

作者：XX

XX年XX月

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目 录

一、 二、

2.1 2.2 三、 四、

问题描述 ........................................................................................................................... 3 分析过程 ........................................................................................................................... 3 NSA切换流程介绍 ........................................................................................................ 4 常见典型NSA切换问题端到端分析 ........................................................................... 6 解决措施 ......................................................................................................................... 16 经验总结 ......................................................................................................................... 17

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XX市-基于5G NSA切换流程问题定位及端到端优化

XX电信无线维护中心

肖亚

【摘要】5G NSA切换由于组网的特殊性切换流程相对LTE较复杂，本文通过介绍5G NSA和SA组网的区别，基于NSA切换流程问题定位及端到端优化思路为后期5G和传统无线网络的区别和切换问题的分析提供优化思路及方法； 【关键字】5G、NSA、切换、端到端优化

【业务类别】优化方法、基础维护、5G、流程类、参数优化

一、 问题描述

3Gpp协议为5G定义了NSA（NR Non-standalone）和SA（NR standalone）两种组网方式；NSA组网具备现网改造成本低通过核心网和LTE升级快速部署的特点XX电信现网大部分都是部署NSA组网；NSA组网根据数据分流点不同又分为Option3,Option3a，Option3X，Option7,Opetion7a,Option7x 6种组网方式；XX电信当前现网都是Option3X组网，随着站点建设连片成簇后，DT拉网发现现网NSA切换存在X2链路异常、终端异常、邻区漏配、频点错误等问题。

图1. 5G NSA和SA组网

二、 分析过程

通过NSA NR站内、NR站间、LTE切换流程，并依据测量控制下发->UE测量上报->切换出准备->空口随机接入失败过程端到端分析来精准定位问题，精细优化提升切换成功率。

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图2. 5G NSA切换问题端到端分析思路

2.1 NSA切换流程介绍

2.1.1 NSA切换的信令流程—NR站内

NR站内切换，是指在同一个gNodeB下不同的小区做切换，切换是根据UE上报A3事件，通过X2口将测量报告上报给NR基站，在NR判断具备站内切换的条件发起站内切换，站内切换网元间系统流程如下：

图3. NR站内切换信令

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2.1.2 NSA切换的信令流程—NR站间

NR站间切换，是指在两个gNodeB间的不同小区做切换，切换是根据UE上报A3事件，通过X2口将测量报告上报给NR基站，在NR基站判断具备站间切换的条件发起NR站间切换，站间切换入时需要源侧将测量报告以及源侧的测量配置，小区的Index 等通过X2AP_SGNB_CHANGE_REQUIR消息带给LTE, LTE 解码后组装为SGNB ADD REQ 消息后发送到目的侧，故在目的侧，根据测量报告获取到对应的小区后，添加scg，同时在测量配置时需要将源侧的配置删除，源侧的小区Index 也需要删除。

站间切换的系统流程如下:

图4. NR站间切换信令

2.1.3 NSA切换的信令流程—LTE切换

LTE站内切换：LTE 站内切换时，SgNB不变，在LTE 收到MR上报后会发SgNB Modification Request 给gNodeB进行密钥更新，SgNB 会进行一个小区内的切换进行密钥更新。网元站间系统流程如下:

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图5. LTE站内切换信令

LTE站间切换：指LTE两个站之间发生切换，对于NR基站是收到目标LTE基站的SGNB添加请求，再收到源LTE基站UE上下文释放请求的过程。

图6. LTE站间切换信令

2.2 常见典型NSA切换问题端到端分析

基于NR切换流程及信令，通过典型基站未下发测量控制、UE未上报测量报告、RRC Conn Recfg等信令问题进行专项总结

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2.2.1 基站未下发测量控制

NSA架构下，一般在UE接入并添加NR辅小区后，或者NR辅小区切换后会下发测量控制。NR的测量控制信源结构与LTE类似，分为测量对象、上报配置以及测量ID配置。

NR测量控制通过LTE空口的重配置消息带给UE，基本机制与LTE相同。

注意：5G网络侧发送给UE的NR RRC消息，需要通过4G基站侧转发，但是可以通过UU口的log/或者需要跟踪5G侧X2口进行查看。

图7.基站未下发测量控制

NR测量对象的关键字是measObjectNR，另外也可以通过频点来确认是否是NR相关的测量。关键信息如下：

信元 measObjectId 含义 测量对象ID 未经许可不得扩散 第1页, 共17页

carrierFreq dl-BandWidth1 测量频点 测量带宽

 测量报告上报配置

可以通过频点来判断哪个是NR的测量报告上报的配置，关键信息如下：

信元 reportConfigId a3-Offset hysteresis timeToTrigger maxReportCells reportInterval reportAmount 含义 测量报告上报ID A3门限，单位0.5dB 幅度迟滞，单位0.5dB，QCI级 时间迟滞 最大小区数，固定为4 上报间隔，固定240ms 上报次数，不限制 未经许可不得扩散 第1页, 共17页

 测量ID配置

测量ID，关联测量对象和测量报告上报ID。可以跟测量报告里的测量ID对应。

 滤波系数

当前滤波系数固定为fc6。

A3事件的测量控制信息如下图所示：

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测量ID配置和滤波系数如下所示：

测量事件类型包括：

INTER_RAT_HO_EVENT_A1(异系统切换的A1事件) INTER_RAT_HO_EVENT_A2(异系统切换的A2事件) COVERAGE_BASED_EVENT_B1(基于覆盖的B1事件) COVERAGE_BASED_EVENT1_B2(基于覆盖的B2事件1) COVERAGE_BASED_BLIND_EVENT_A2(基于覆盖的盲A2事件) EPS_FB_EUTRAN_EVENT_B1(EPS FB至E-UTRAN的B1事件)

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INTRA_FREQ_EVENT_A3(同频测量A3事件) 1）未配置5G邻区

//查询NR外部邻区（NR站内切换时不需要查询），确认有没有配置。 //查询NR邻区关系，确认有没有配置。 2）外部小区配置SSB频点错误

现场站点在MO NREXTERNALNCELL中的SsbDescMethod=Global Synchronization Channel Number和SsbFreqPos=2配置错误。修改为

SsbDescMethod=Absolute Frequency, SsbFreqPos=629952后问题解决。 2.2.2 UE未上报测量报告

NSA架构，NR的测量报告在测试软件中显示如下，每个NR的MR有两条，一条显示Direction为Ms->gNodeB，一条显示Direction为Ms->eNodeB。NSA场景下UE不会直接与gNodeB进行RRC连接，第一条MR（Direction为Ms->gNodeB）实际是测试工具自己解析的结果，实际表示的是UE内部的消息传递（5G UE将MR发送给4G UE），第二条MR（Direction为Ms->eNodeB）才是LTE空口实际发送的MR，可以跟网络侧进行比对。

两条MR的内容是完全一样的，如下所示，关键信息如下：

信元 measId A3 measResultPCell measResultNeighCe服务小区测量结果，包含PCI和RSRP 邻区测量结果，包含PCI和RSRP 含义 测量ID，可以关联测量控制确认MR上报的内容是否是 未经许可不得扩散 第1页, 共17页

lls

 服务小区测量结果：

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 邻区测量结果：

里面包含关键信息是PCI，SSB RSRP，最好的几个SSB Index，及其对应的RSRP值。以A3事件为例：

A3：Mn +Ofn +Ocn − Hys > Ms +Ofs +Ocs +Off

此不等式又称为事件的进入条件，当不等式成立时，UE开始上报A3事件。另外，还有事件的离开条件，对于A3事件：Mn +Ofn +Ocn + Hys < Ms +Ofs +Ocs +Off，当不等式成立时，UE停止上报A3事件。

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公式中的变量定义如下：

· Mn是邻区测量结果，Ms是服务小区的测量结果；用于事件A3评估判决的Mn和Ms测量量类型，由IntraFreqHoA3TrigQuan决定，该值在测量控制中的报告配置给出，可选类型为RSRP及RSRQ。当前仅支持RSRP上报。

· Ofn是邻区的特定频率偏置，由参数QoffsetFreq决定；Ofs是服务小区的特定频率偏置，由参数QoffsetFreq决定；参数在测量控制消息的测量对象中下发。

· Ocn是邻区的特定小区偏置，由参数CellIndividualOffset决定；Ocs是服务小区的特定小区偏置，由参数CellSpecificOffset决定；参数在测量控制消息中下发。

· Hys是事件A3的迟滞参数，由参数IntraFreqHoA3Hyst决定；Off是事件A3偏置参数，由参数HoA3Offset决定；参数在测量控制消息中下发。

故此，A3事件的进入条件也就是：

邻区测量值+邻区频率偏置+邻区小区偏置-迟滞值 > 服务小区测量值+服务小区频率偏置+服务小区小区偏置+A3事件偏置

UE上报测量报告的方式有周期上报和事件上报两种方式。当UE触发事件上报之后，一直未得到切换命令，则会转成周期上报。如下图所示，周期上报时间间隔240ms。（由测量控制消息eventA3中reportInterval信元确定） 1）覆盖原因

如果怀疑是覆盖原因，需要做如下排查： 1) 服务小区和邻区的信号RSRP差值 2) 排查NR小区关系里的小区偏移量，Ocn

3) 排查gNodeB测量公共参数组的RSRP偏置和幅度迟滞，RsrpOffset和Hys 4) 根据A3事件计算是否满足门限 2）终端异常，比如UE内部层间丢失

如果终端侧测试LOG日志查看到有测量到服务小区和邻区信号已经满足切换门限，但是未上报MR，则怀疑终端侧可能存在内部异常。需要联系终端侧排查。

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2.2.3 UE未收到空口切换命令RRC Conn Recfg消息

NSA架构，当基站侧判决满足切换条件后会下发切换命令，通过LTE空口发给UE，空口就是一条RRC重配消息。如下NR站内切换命令。

1）覆盖原因

根据SSB RSRP/SINR判断下行信号质量差（比如SSB SINR在0dB以下），可能导致UE无法接收到切换命令消息。

2.2.4 基站未收到切换完成RRC Conn Recfg Cmp消息

正常流程，UE按照切换命令里面携带的信元更新完RRC配置后，就会回复切换完成RRC CONN RECFG CMP消息给基站。

如果目标站收到切换完成消息，会在目标站的DBG日志中记录CU_UEM_LOG_CODE(0x1E55)。

目标站的CHR日志L3ChrIntraSysHoInFail事件中的DCRecordInfo字段会记录。 1）覆盖原因

根据SRS RSRP/SINR判断上行信号质量差（比如SRS RSRP低于-120dBm，SINR低于0dB），可能导致TgNB无法收到切换完成消息。 2）终端异常

如果NR侧目标小区收到切换重配置完成响应消息，DBG日志记录：

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CU_UEM_LOG_CODE(0x1822)

否则，从UE侧的测试 log或者商用终端日志确认空口有无发送切换完成消息。如果UE侧都没有发送消息，则需要联合终端侧一起分析。 2.2.5 在gNB随机接入失败

不管是NSA还是SA，UE最后都会向gNB目标小区发起随机接入。随机接入过程中，经历MSG1（UE发送专用Preamble过程），MSG2（目标小区成功解调Preamble后下发RAR的过程），MSG3（UE成功接收RAR后发送消息3）这三个阶段。 1）源和目标小区的RLC SNSIZE配置不一致

当源和目标小区的RLC SNSIZE配置值不一致时，CPE无法发起接入，目标侧L3分配专有前导后会启动一个2.3s定时器，当定时器超时后NR侧会主动发起释放。

此时，需要先排查下RLC SNSIZE的配置。

1、查询QCI承载对应的NRCELL小区RLC模式，比如QCI9为AM模式 NRCELLQCIBEARER: NrCellId=0, Qci=9, RlcMode=AM;

2、查询QCI承载对应的NRDUCELL在AM模式下使用的参数组ID，这里以QCI9为例，其AM模式下的RLC参数组ID为3：

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NRDUCELLQCIBEARER: NrDuCellId=0, Qci=9, MacParamGroupId=9,

AmRlcParamGroupId=3, UmRlcParamGroupId=0, UeInactivityTimer=20;

3、查询RLC参数组对应的DlRlcSnSize和UlRlcSnSize，要求在源侧和目标侧设置值是一样的。比如RLC参数组ID为3对应的RLC SNSIZE大小都是18bits：

GNBRLCPARAMGROUP: RlcParamGroupId=3, RlcMode=AM, UeMaxAmRetransNum=32, gNBMaxAmRetransNum=32, UeAmByteThldForTrigPoll=25, gNBAmByteThldForTrigPoll=25, UePduNumThldForTrigPoll=32 UePollingPduRetransTimer=40, UeAmStatusRptProhibitTmr=40, gNBRlcReassemblyTimer=40, UlRlcSnSize=18, objId=0; 2）覆盖原因

根据SSB RSRP/SINR判断下行信号质量差（比如SSB SINR在0dB以下），可能导致UE无法接收到RAR。

根据SRS RSRP/SINR判断上行信号质量差（比如SRS RSRP低于-120dBm，SINR低于0dB），可能导致基站无法收到MSG3消息。

PDUs,

gNBPduNumThldForTrigPoll=32

PDUs,

gNBPollingPduRetransTimer=40, gNBAmStatusRptProhibitTmr=40,

UeRlcReassemblyTimer=40,

DlRlcSnSize=18,

三、 解决措施

基于NR切换流程及端到端分析定位具体问题原因后，跨NR站切换需要保证LTE锚点站和NR目标站X2已配置且接口正常，LTE锚点小区配置有目标NR小区的邻区，NR站配置有目标NR小区的邻区，LTE锚点站切换需要保证目标LTE锚点站和NR站X2已配置且接口正常，源LTE站配置目标LTE站邻区，目标LTE站配置NR站邻区。

四、 经验总结

通过NSA切换流程及测量控制下发->UE测量上报->切换出准备->空口随机接入失败过程端到端分析问题分析，可快速定位切换问题原因，针对性展开参数核查及优化，并总结了

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XX电信前期基站未下发测量控制、UE未上报测量报告、UE未收到空口切换命令RRC Conn Recfg消息、基站未收到切换完成RRC Conn Recfg Cmp消息和在gNB随机接入失败5种典型切换问题案例定位及优化方法，提高后期5G NSA切换问题切换信令分析能力和快速高效问题原因定位，提升5G NSA切换成功率，改善用户感知。

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