5G优化案例5G NSA接入流程分析及问题定位四步法.docx
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5G优化案例5GNSA接入流程分析及问题定位四步法
5G-NSA接入流程分析及问题定位四步法
XX
XX年XX月
5G-NSA接入流程分析及问题定位四步法
XX
【摘要】本文对5G-NSA网络的接入流程进行了全方位分析、介绍了相关重点参数,并结合接入流程总结问题分析定位四步法,为NSA接入问题的解决提供了有效指引。
【关键字】5G、NSA、接入问题分析
【业务类别】网络优化
1背景
EUTRA-NR双连接(EUTRA-NRDualConnectivity),简称EN-DC,就是具备多
Rx/Tx能力的UE使用两个不同网络节点(MeNB和SgNB)上的不同调度的无线资源。
其中,一个提供EUTRAN接入,另一个提供NR接入;一个调度器位于MeNB侧,另一个调度器位与SgNB侧。
EN-DC双连接场景中,UE连接到作为主节点的eNB和作为辅节点的gNB,其中eNB通过S1-MME和S1-U接口分别连接到MME和SGW,并同时通过X2-C和X2-U接口连接到gNB,gNB也可以通过S1-U接口连接到SGW,连接示意图如图所示:
图0-1双连接架构
注:
en-gNB指的是NRgNB
1.1双连接控制面架构
图0-2双连接控制面架构
1.LTEeNB作为双连接的主节点MeNB,承载控制面和用户面数据,终端通过LTEeNB接入核心网EPC,NRgNB则作为辅节点,承载用户面数据。
2.UE和主站,从站分别有各自的RRC连接,独立进行各自的资源管理
(RRM),但是UE只有面向主站的RRC状态。
3.UE初始连接建立必须通过MeNB主站,SRB1和SRB2在主站建立。
4.UE可以建立SRB3,用于和从站SgNB直接进行RRCPDU传输。
5.SgNB侧空口至少要广播MIB系统信息。
在EN-DC场景(例如:
SgNB添加),SgNB侧PSCell小区的广播系统信息SIB1通过专有信令重配RRCConnection
Reconfiguration消息提供给UE,该重配RRCConnectionReconfiguration消息通过
MeNB透传给UE。
1.2双连接用户面架构
图0-3EN-DCOptiona3/3a/3x
用户面在不同的EN-DC双连接模式下有不同的用户面部署架构,如图1-3所示EN-DC用户面架构中,一条数据承载可以由LTEeNB或gNB单独服务,也可由LTEeNB或gNB同时服务。
承载类型有主节点分离承载(MCGSplitbearer)、辅节点承载(SCGbearer)、辅节点分离承载(SCGSplitbearer)分别对应5G部署架构Option3/3a/3x。
1.Option3部署架构(数据承载由LTE将数据分流给NR)
•同一个承载的用户面数据可在LTE和NR上同时传输
•LTE需要更强的处理能力
•LTE和NR之间回传需支持NR的传输速率
2.Option3a部署架构(数据承载由EPC将数据分流至NR)
•同一个承载的用户面数据可在LTE或NR上传输
•EPC需升级支持与NR相连
•LTE和NR之间回传无容量要求
3.Option3x部署架构(数据承载由NR可将数据分流至LTE)
•同一个承载的用户面数据可在LTE和NR上同时传输
•EPC需升级支持与NR相连
•LTE和NR之间回传需支持LTE的传输速率
•
2NSA接入流程分析
NSA接入流程包含:
♦X2连接建立流程
♦SgNB添加流程
♦非竞争随机接入流程
2.1X2连接建立流程
1.SgNB触发X2建立连接
图0-1SgNB触发X2建立连接流程
步骤说明:
SgNB向MeNB发送X2SetupRequest消息,请求建立X2连接,
MeNB接收到该消息回复X2SetupResponse消息。
2.MeNB触发X2建立连接
图0-2MeNB触发X2建立连接流程
步骤说明:
MeNB向SgNB发送X2SetupRequest消息,请求建立X2连接,
SgNB接收到该消息回复X2SetupResponse消息。
2.2SgNB添加流程
UE在LTE侧(MeNB)完成附着后,会触发基于测量SgNB增加过程,如下图所示:
图0-3SgNB添加流程
步骤说明:
1
MeNB和SgNB建立X2连接。
2
UE附着到主节点MeNB网络和核心网EPC并建立业务承载。
3
MeNB给UE下发NR测量配置,含B1事件门限。
B1事件门限:
含义是异系统邻居信号高于一个门限值。
1
MeNB和SgNB建立X2连接。
4
满足B1事件门限,UE上报B1测量报告。
MeNB通过RRM判决出为添加SgNB,向SN发送SnAdditionRequest消息。
该SnAdditionRequest消息主要携带E-RABs-ToBeAdded-List信元和MeNBtoSeNBContainer信元。
其中MeNBtoSeNBContainer携带有SCG-ConfigInfo信元
5
SgNB接收到SgNBAdditionRequest消息后,Pscell候选小区选择和接纳控制,接纳成功给MeNB回复SgNBAdditionRequestAcknowledge消息,接纳失败给MeNB回复SgNBAdditionRequestReject消息。
6
MeNB收到SgNB的SgNBAdditionRequestAcknowledge消息后,下发空口RRCConnectionReconfiguration消息给UE,携带SgNB侧的SCG配置。
7/8/9
a)UE收到RRCConnectionReconfiguration消息后,完成配置SCG,并给MeNB回复RRCConnectionReconfigurationComplete
消息。
UE检测PSCell的下行信号捕获到系统广播MIB信息,解析RRCConnectionReconfiguration消息携带的ServingCellConfigCommon信元获取到相关系统广播SIB1参数。
说明:
在EN-DC场景下(例如:
SgNB添加),SgNB侧PSCell小区的广播系统信息SIB1的ServingCellConfigCommon信元信息通过
专有信令重配RRCConnectionReconfiguration消息提供给UE,
该重配RRCConnectionReconfiguration消息通过MeNB透传给UE。
b)UE竞争或非竞争接入到SgNB小区
10
MeNB收到UE的RRCConnectionReconfigurationComplete消息后,给SgNB发送SnReconfigurationComplete消息,通知SN对UE的空口重配完成。
SgNB收到该消息后,激活配置,并完成SgNB增加过程。
11/12
仅在跨PCE场景下,MeNB给SgNB回复SNStatusTransfer消息,数据反传从MeNB到SgNB,避免激活双连接过程中引起业务中断。
本指导书对应的NSA基站2.00.10版本不支持跨PCE场景
13/14
仅在跨PCE场景下,MeNB发送给EPCE-RABModificationIndication消息,通知EPC承载的下行隧道信息发生变更,EPC接收到回复E-RABModificationConfirmation消息。
本指导书对应的NSA基站2.00.10版本不支持跨PCE场景
15/16
完成添加SgNB流程后SgNB侧的PSCell小区通过SRB3给UE下发测量重配消息,携带有A2事件门限。
A2事件门限:
服务小区信号低于门限值.
注:
PCE是软件模块,相当于5G的PDCP,主要起分流的作用。
2.3非竞争随机接入流程
图0-4非竞争方式
非竞争的随机接入说明:
UE根据gNB的指示,在指定的PRACH上使用指定的Preamble码发送给gNB基站,然后gNB向UE回复随机接入响应RandomAccessResponse。
2.4UE侧NSA接入信令解读
用高通QCAT工具分析NSA接入信令流程。
图2-5NSA接入信令
在接入流程中的信令分析中,有几点需要关注:
1.UE会做两次UE能力信息上报。
第一次上报eutra能力,第二次上报NR和eutra-NR能力。
图2-6第一次UE能力信息上报
图2-7第二次UE能力信息上报
2.准备进行4/5G测量的RRC重配里,包含4/5G频点、A3和B1事件的门
限。
图2-8准备进行测量的RRC重配
3.满足B1门限,UE上报B1测量报告。
图2-9B1测量报告
4.在加腿的RRC重配消息中,显示5G小区信息,以及5G测A3和A2门限。
图0-5加腿的RRC重配消息
2.5NSA接入关键参数
NSA接入涉及的无线参数包括4G、5G两部分,主要内容见下表。
参数分类
参数名称
英文名称
推荐值
备注
4G
LTE-NR双连接的支持指示
asPSCellSwch
打开
4G
EN-DC添加PSCell的异系统NR测量B1事件门限
B1ThresholdENDCNR
-105dBm
到-110dbm
4G
EN-DC添加PSCell的异系统
NR测量B1事件迟滞
B1HysteresisENDCNR
1.5dB
4G
EN-DC添加PSCell的异系统
NR测量B1事件持续时间
B1TimeToTrigg
256ms
参数分类
参数名称
英文名称
推荐值
备注
erENDCNR
5G
EN-DC功能开关
EndcSwitchNR
打开
5G
A2事件RSRP门限
A2rsrpThreshold
-115dbm到
-120dbm
A2和B1之间有
5-10db的gap
5G
A2事件判决迟滞范围
hysteresis
1.5dB
5G
A2事件发生到上报的时间差
timeToTrigger
320ms
5G
PUSCH256QAM使能开关
qam256EnableUl
false
高通芯片终端暂不支持上行256QAM
5G
下行pdsch内环AMC使能开关
dlIlAMCEnable
true
5G
下行pdsch外环AMC使能开关
dlOlAMCEnable
true
5G
上行传输模式集
ulTmSe
自适应
5G
下行传输模式集合
dlTmSet
PMI传输模式[6]
3NSA接入问题排查思路
如出现接入问题,可参考如下四步思路和步骤进行排查分析。
图3-1NSA接入问题排查思路
1.接入的小区需要保证小区正常建立,是否Barred;4G侧获取的pceid是否正确;
2.检查小区的状态是否正常,看是否有硬件、射频类、小区类(重点关注
X2口)故障告警,如有相关故障告警,通知产品团队进行故障处理;
3.4G侧接入如果出现问题,参考4G的接入优化指导书进行排查;
4.UE收到准备进行4/5G测量的RRC重配,但是不上报B1测量报告。
出现这种情况,一般由如下原因导致:
(1)测量控制里没有5G信息。
如果出现这种情况,首先排除X2口有无故障
是否配置4G->5G单向邻区
检查4G获取的pceid是否正确,检查配置对应gNB的X2SCTP的流个数是否为3,远端端口和远端IP是否为5G的配置
最后可要求研发配合,检查传输配置是否正确
(2)测量控制里有5G信息,但不正确。
譬如5G邻区的频点/PCI配置错误。
(3)测量控制里有5G信息,并且正确,但还是不发B1测量报告。
出现这种情况,小区重新删建下,或要求研发协助处理。
5.5G侧信令,看到UE不停发msg1,但基站侧没有收到,导致不下发MSG2。
出现这种情况,一般是上行空口问题。
(1)检查上行NI是否正常。
如果NI高,会出现这种现象。
(2)检查5G是否存在PCI冲突/混淆。
4优化案例
4.1案例一:
NR载频相关配置未配导致B1不下发
4.1.1问题描述
现场新开站点单验时发现无法占用5G网络,后台跟踪信令发现基站侧的重配消息中未携带添加5G辅节点的B1事件:
4.1.2问题分析
站点状态正常,无告警,SCTP链路也正常,参数检查时发现NR载频相关配置为空:
4.1.3问题处理
添加NR载频相关配置参数后,问题解决。
4.2案例二:
随机接入的ssb-idx与测报不一致,RAaborted转竞争接入
4.2.1问题描述
随机接入的ssb-idx与测报不一致,无对应的非竞争资源导致RAaborted后转竞争接入
4.2.2问题分析
1)终端在测报中上报的ssb-index为1;
2)基站对应下发的ssb-index1的非竞争preamble;
3)终端在目标侧做随机接入的时候,服务波束变成了ssbidx0,由于无ssb波束0的非竞争资源,因此终端非竞争RAaborted,然后转竞争随机接入。
基站版本不支持竞争接入导致RA失败。
4.2.3问题处理
后续基站版本需要支持基于竞争的随机接入方式
4.3案例三:
4G的MR测量频点过多导致5G占用不稳定
4.3.1问题描述
在进行NSA网络测试,发现终端无法稳定占用5G网络,查看信令发现B1
未下发,4/5G基础参数和邻区参数均配置正常,基站运行状态正常。
4.3.2问题分析
通过信令跟踪,发现UE收到NSA网络中的4G小区下发测控的重配置,带有8个频点信息,通过检查没有下发5G的SSB频点信息;这些频点信息是为了收集其他运营商信号质量,而让全网通UE上报的测量MR,属于周期性上报。
从网管配置可以看出,一般配置其他运营商的频点为4个。
本运营商同频+异频为3个,一个3G频点;全部一共8个频点。
由于现在频点信息下发采用轮询机制,一次最多只能下发8个频点信息;因此不是每次里面均带有NR的频点和B1相关信息,当MR测量频点配置达到8个后,将会使UE不能对5G进行测量,最终导致无法占用5G网络;
4.3.3问题处理
由于现在NSA网络建设属于初步阶段,因此通过删减部分非本运营商的周期测量频点,减少下发频点个数的方法来保障锚点小区下发的测控重配置里有NRSSB频点信息。
参数进行调整后,从信令跟踪可以看到,UE收到测控的重配置信令中有NRSSB频点信息和B1门限情况。
UE顺利加腿成功。
5经验总结
5G-NSA接入需先在4G锚点小区建立连接,之后通过B1测量选择合适的5G小区。
在接入过程中可能涉及5G测量频点、5G邻区等多项配置信息,容易出现配置错误导致的5G接入失败。
通过问题定位四步法可逐步定位流程中可能出现的配置错误,能够有效地解决5G-NSA的接入问题。
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