5G NSA架構(gòu)下小區(qū)變更成功率提升研究

孫永鳳，李云鵬

(中國(guó)聯(lián)通內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)

由于NSA組網(wǎng)[1]雙鏈接架構(gòu)的特殊性，切換過(guò)程較LTE切換復(fù)雜一些。5G網(wǎng)絡(luò)目前關(guān)注的主要切換類(lèi)指標(biāo)有站內(nèi)SgNB_Pscell變更成功率、站間SgNB_Pscell變更成功率，內(nèi)蒙古聯(lián)通某地市站內(nèi)SgNB_Pscell變更成功率、站間SgNB_Pscell變更成功率較低，嚴(yán)重影響用戶(hù)使用感知。要解決變更成功率低的問(wèn)題首先要熟悉NSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及輔站站內(nèi)、站間變更流程。

1 輔站站內(nèi)變更流程

在EN-DC場(chǎng)景下，輔節(jié)點(diǎn)即NR 5G站點(diǎn)。本文僅涉及NR 5G小區(qū)的改變，而主節(jié)點(diǎn)(MN，LTE錨點(diǎn))并不發(fā)生改變。輔節(jié)點(diǎn)的改變流程有兩種觸發(fā)情況：LTE錨點(diǎn)觸發(fā)、輔節(jié)點(diǎn)小區(qū)觸發(fā)。兩者的差別僅在于：后者在流程開(kāi)始時(shí)多了一條由當(dāng)前輔節(jié)點(diǎn)向其錨點(diǎn)發(fā)送的SgNB Change Required消息。當(dāng)然，對(duì)于手機(jī)側(cè)，是看不到這種差別的。

輔站站內(nèi)變更流程：UE通過(guò)雙鏈接接入eNB1和gNB的cell、UE向cell2覆蓋區(qū)移動(dòng)時(shí)，達(dá)到A3測(cè)量門(mén)限，觸發(fā)A3事件測(cè)量報(bào)告，gNB接收到測(cè)量報(bào)告后，選擇信號(hào)質(zhì)量最好的候選小區(qū)，即選中站內(nèi)的cell2,gNB觸發(fā)Pscell變更過(guò)程，輔站站內(nèi)變更示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 輔站站內(nèi)變更示意

圖2 輔站站內(nèi)小區(qū)變更信令流程

當(dāng)SgNB收到A3測(cè)量報(bào)告后，選擇報(bào)告中RSRP最強(qiáng)NR小區(qū)作為目標(biāo)NR切換小區(qū)；源SgNB通過(guò)向MeNB發(fā)送SgNB 修改請(qǐng)求消息觸發(fā)SgNB 修改流程，包括NR RRC配置消息和承載釋放、變更。輔站站內(nèi)小區(qū)變更信令流程圖見(jiàn)圖2。

若SgNB請(qǐng)求釋放承載且MeNB決定重配MCG 承載，MeNB會(huì)觸發(fā)SgNB 修改流程(第5條)，SgNB確認(rèn)后，會(huì)反饋SgNB 修改請(qǐng)求確認(rèn)消息 MeNB向UE發(fā)送RRC 連接重配消息，包括NR RRC配置消息。UE接收到RRC重配置消息后完成重配置，并向MeNB反饋RRC 連接重配完成消息，包括NR RRC響應(yīng)消息。若UE未能完成包括在RRC 連接重配消息中的配置，則啟動(dòng)重配置失敗流程。UE成功完成重配后，MeNB向SgNB發(fā)送SgNB修改確認(rèn)消息(第9條)，包括已編碼的NR RRC響應(yīng)消息。為UE配置的承載需要SCG無(wú)線資源，UE執(zhí)行到SgNB_Pscell的同步，發(fā)起向SgNB的隨機(jī)接入流程。

2 輔站站間變更流程

輔站站間變更流程： UE已通過(guò)雙連接接入eNB1和gNB1，在向gNB2移動(dòng)過(guò)程中，達(dá)到A3測(cè)量門(mén)限，觸發(fā)A3事件測(cè)量報(bào)告，gNB1接收到UE的測(cè)量報(bào)告后，依據(jù)信號(hào)強(qiáng)度選擇測(cè)量上報(bào)的鄰小區(qū)列表中信號(hào)最好的小區(qū)，即gNB2小區(qū)，發(fā)起SN變更流程。

UE在NR服務(wù)區(qū)內(nèi)部移動(dòng)時(shí)，由于覆蓋的原因，檢測(cè)到信號(hào)質(zhì)量更好的鄰區(qū)，將發(fā)生PSCell切換，如果切換的目標(biāo)PSCell在本gNB內(nèi)稱(chēng)為PSCell變更，如果目標(biāo)PSCell在另一個(gè)gNB則稱(chēng)為SN變更。

后臺(tái)NR配了同頻鄰區(qū)才能觸發(fā)上報(bào)A3測(cè)量報(bào)告，接下來(lái)才會(huì)觸發(fā)SN或者PSCell變更流程。如果未配同頻鄰區(qū)，則會(huì)下發(fā)A2測(cè)量來(lái)釋放SN。

3 輔站站點(diǎn)變更成功率較低原因分析

NSA組網(wǎng)架構(gòu)下，輔站站點(diǎn)變更成功率低，應(yīng)該首先排查錨點(diǎn)站與目標(biāo)NR站，占用NR站與目標(biāo)NR站之間的鄰區(qū)、X2等基礎(chǔ)參數(shù)關(guān)系[2]。在排除鄰區(qū)關(guān)系和鏈路關(guān)系正常后，需要關(guān)注切換對(duì)象是否存在不明確的情況，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)解決經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)于站點(diǎn)變更成功率低主要有3個(gè)方面的原因：①4G錨點(diǎn)站和NR站點(diǎn)X2鏈路不通；②共享和非共享站點(diǎn)邊界：當(dāng)前設(shè)備版本優(yōu)先攜帶內(nèi)部算法計(jì)算的PLMN(聯(lián)通PLMN)，導(dǎo)致電信用戶(hù)從共享5G向非共享5G變更時(shí)，4G錨點(diǎn)仍向電信5G非共享站發(fā)起添加請(qǐng)求，從而導(dǎo)致5G輔站變更失敗(源站)和5G輔站添加失敗(目標(biāo)站)；③NR切換與LTE異頻切換流程沖突。

針對(duì)聯(lián)通某地市輔站站點(diǎn)變更成功率低TOP小區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)分析，該小區(qū)站內(nèi)變更成功率只有27.36%。NR側(cè)分析結(jié)果為，NR站內(nèi)切換因?yàn)榱鞒虥_突導(dǎo)致切換失敗(CU_UEM_RCV_SGNB_MOD_REFUSE)。NR接入后,LTE馬上就在配置GAP，接著出現(xiàn)MOD REFUSE(變更拒絕的問(wèn)題)的情況，存在4G異頻切換和5G站內(nèi)切換流程沖突。

在NSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，移動(dòng)設(shè)備在測(cè)量不同頻率(頻間鄰區(qū))和其他系統(tǒng)(頻率為5G NR其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò))時(shí)必須暫停與服務(wù)小區(qū)的通信，需要調(diào)整RF 模塊以配置頻率(配置為對(duì)象);在一段時(shí)間后恢復(fù)與服務(wù)小區(qū)的連接;終端暫停與服務(wù)小區(qū)通信以測(cè)量頻間鄰區(qū)或其他無(wú)線鄰區(qū)的時(shí)間間隔稱(chēng)為測(cè)量間隙(Meas Gap)。4G基站下發(fā)A4測(cè)量并配置GAP，同時(shí)通過(guò)SgNB MOD REQ通知5G Gap信息，剛好和5G站內(nèi)切換的MOD REQUIRED流程沖突，給5G回復(fù)了MOD REFUSE消息。5G協(xié)議描述，當(dāng)錨點(diǎn)觸發(fā)了切換流程，收到gNB發(fā)送的MOD REQUIRED，需要回復(fù)Refuse消息給gNB。因異頻A2配置過(guò)大，導(dǎo)致異頻Gap過(guò)早下發(fā)，MOD REQ和MOD REQUIRED流程沖突。

4 輔站站點(diǎn)變更成功率提升措施

基于NSA用戶(hù)和LTE用戶(hù)切換門(mén)限配置一樣，A2參照LTE網(wǎng)絡(luò)配置，會(huì)過(guò)早觸發(fā)異頻切換，過(guò)早發(fā)起MOD REQ。需要給NSA用戶(hù)新增一個(gè)異頻切換參數(shù)組，A2配置建議為-109，小于LTE網(wǎng)絡(luò)配置，且只對(duì)NSA用戶(hù)生效，不影響LTE用戶(hù)。NSA用戶(hù)異頻切換減少，MOD REQ減少，可以減少和5G站內(nèi)切換流程沖突的概率。由于異頻切換門(mén)限減少，NSA用戶(hù)的切換成功率和掉話率可能有輕微惡化。

對(duì)4G錨點(diǎn)站點(diǎn)進(jìn)行NSA用戶(hù)獨(dú)立設(shè)置門(mén)限，站內(nèi)變更成功率由86.10%提升到99.25%、站間變更成功率由93.11%提升到98.85%，質(zhì)差小區(qū)減少。

5 結(jié)束語(yǔ)

5G建網(wǎng)初期，對(duì)于NR站間和站內(nèi)變更失敗需要針對(duì)性核查X2鏈路，同時(shí)對(duì)具體TOP站點(diǎn)進(jìn)行日志分析，對(duì)于LTE切換和NR變更沖突的場(chǎng)景，需要對(duì)NSA用戶(hù)切換解耦配置不同的切換策略，降低流程沖突的概率，提升站內(nèi)和站間變更成功率。