精品文档NSA组网之PRACH参数设置不合理导致5G终端无法接入网络优化.docx
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精品文档NSA组网之PRACH参数设置不合理导致5G终端无法接入网络优化
PRACH参数设置不合理导致5G终端无法接入优化案例
NSA组网之PRACH参数设置不合理导致5G终端无法接入网络优化案例
【摘要】在当前5G建网初期，由于各类原因导致无法接入5G网络的现象屡见不鲜，本文就以PRACH参数设置不当导致的无法接入5G网络问题进行探讨，从问题现象入手，结合理论分析，最终解决问题。
【关键字】5G网络、PRACH参数、接入
【业务类别】参数调整
一、问题发现
在现网5G建设初期，测试时发现某NSA站点终端建立双链接后，很快回到4G，双连接时，无法做业务。
从测试软件看，终端在5G小区接入时，PRACH过程发生失败，导致无法接入5G小区。
测试截图如下:
二、原因分析
从测试软件中看出是NRCELLPRACHFailure，检查5G小区的PRACH配置，发现prachConfigurationIndex配置为8，规范对该PRACH信道的配置描述如下，可以看到该PRACH在子帧3，8位置发送。
实验站点5G小区配置为2.5ms双周期，其子帧3，8配置为下行时隙，没办法作为PRACH信道，导致PRACH接入失败。
该5G站点参数模板是在其他地方的参数模板上修改，然后没有经过校验，直接把站开起来，导致冲突的配置。
三、原理解析
5G小区时隙和PRACH信道配置灵活多样，需要针对不同场景精细化规划规划，避免冲突；PRACH规划与LTE的PRACH规划类似，主要规划内容和步骤：
1.PRACHFormat：
5GPRACH的规划原理与LTE基本一致，5G定义了长格式和短格式两种类型，一般来说广覆盖及高速覆盖采用长格式preamble，市区等业务密集场景可以采用短格式preamble。
Ø长格式
3GPP中定义了4种长度为839位的PRACH格式，称为长格式，仅在FR1中使用：
Format0一般用于标准小区，1用于超远小区，2用于覆盖增强场景，3用于高速移动场景，支持的小区半径如下：
Ø短格式
3GPP中定义了9种长度为139位的PRACH格式，称为短格式，可以支持FR1和FR2中使用：
短格式PRACH在频域上占用12个RB的带宽；时域上，一个时隙可以装入1~6个短格式PRACH，相当于每个PRACH使用2~12个PRB的时频资源；支持小区的半径如下，子载波间隔越大，小区半径越小：
2.ZeroCorrelationZone：
ZC是最大小区半径的另一个决定因素，通过循环位移生成Preamble，Ncs决定了循环位移的间隔大小：
●循环位移间隔越大，一个ZC根序列能够生成的Preamble数越少，一个小区64个Preabmle需要更多的根序列来生成，根序列数有限的情况下，其小区复用度越低、复用距离越短
●循环位移间隔越小，小区可以支持的最大半径就越小，因为远处的Preamble接入可能落到下一个循环位移上被检为下一个Preamble
●Ncs取满足相应PRACH格式最大小区半径的最大值，也可以根据实际需要的最大小区半径取更小的值。
Ø长格式下的Ncs
长格式下的Ncs定义了3种场景，3种场景下的循环以为数量不一样，支持的小区半径也不一样。
●Unrestrictedset：
用于低速场景
●RestrictedsettypeA：
用于高速场景
●RestrictedsettypeB：
用于超高速场景
长格式和低速场景下2种子载波宽度支持的小区半径和根序列复用度如下：
Ø短格式下的Ncs
当小区使用短格式时，根序列服用度将大幅度缩小，同时随着子载波间隔加大，半径逐步缩小，在120kHz子载波带宽时，最大只支持1.15km的小区半径。
3.RootSequenceIndex：
Ncs选定后，通过对Ncs的循环移位数量计算，产生足够的preamble，小区间预留足够的根序列避免小区间干扰。
如：
短格式子载波间隔30kHz场景下，Ncs规划为15，支持最大半径2.09km，每个根序列循序移位数量为69，每个根序列产生139/39=2个preamble，为保证小区有64个的preamble，则需要64/2=32个根序列，则小区间的根序列间隔至少为32个，每139/32=4个小区复用一次。
4.PRACHCongfigurationIndex：
PRACHCongfigurationIndex用于规划PRACH在时域上的资源，3GPP针对FR1和FR2分别定义了参数表格，每张表格有256个条目。
ØFrequencyRange1TDDTable：
如PRACHConfigurationIndex为94，支持格式A2（使用30kHz子载波间隔），在奇数帧的子帧4和9中，每个子帧包含6次PRACH机会，20ms的周期中共有12个PRACH机会。
ØFrequencyRange2TDDTable：
支持更大的子载波间隔，如PRACHConfigurationIndex为38，支持格式A2（使用60kHz子载波间隔），在奇数帧的子帧4、9、14、19、24、29、34、39中，每个子帧包含3次PRACH机会，20ms的周期中共有24个PRACH机会。
5.PRACHFrequencyOffset
PRACH频率偏置由参数msg1FrequecyStart定义，取值范围为0-36，说明PRACH资源在信道带宽较低的一端；
PRACH占用的带宽由PRACH序列长度和子载波间隔共同决定，占用的PRB数量和PUSCH的子载波间隔相关：
6.现场规划建议
根据上述规划原则及网络无线环境，对现网参数配置建议：
Ø密集城区：
参数
配置
规划说明
PRACHFormat
B4
密集城区建议小区半径配置为1.93km
ZeroCorrelationZone（Ncs）
15
建议小区半径配置与format相当
RootSequenceIndex
0
小区间隔32，复用度为4小区
PRACHCongfigurationIndex
160/157
小区间错开使用，减少PRACH时域上的干扰
PRACHFrequencyOffset
0
全网统一设置
Ø一般城区及郊区：
参数
配置
规划说明
PRACHFormat
C2
一般城区建议小区半径配置为4.65km
ZeroCorrelationZone（Ncs）
0
建议小区半径配置与format相当
RootSequenceIndex
0
小区间隔2，复用度为64小区
PRACHCongfigurationIndex
202
C2格式下不支持子帧4单独使用PRACH，无法错开使用，建议全网统一设置。
PRACHFrequencyOffset
0
全网统一设置
四、解决方案
把问题站点的prachConfigurationIndex修改为全网统一值17，小区的PRACH配置索引对应的位置为4号子帧，以避免配置的PRACH信道所在子帧位置与下行子帧相冲突。
参数修改完成后，现场复测未出现失败现象，问题解决。
五、优化总结
5G网络建设初期，由于参数配置不合理或其他原因导致无法占用5G网络的问题很多，当遇到问题时，需要冷静分析问题出现的现象及原因，从根本上找到解决之法。
本案例就是从PRACHFailure现象定位发现PRACH参数设置不当，结合理论分析，找到问题解决办法，为后续建网遇到类似问题提供参考经验。
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