5G优化案例5G NSA网络接入问题的优化实践.docx

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5G优化案例5GNSA网络接入问题的优化实践

5GNSA网络接入问题的优化实践

XX分公司

XX

XX年XX月

一、问题描述和处理思路3

二、NSA网络接入的信令流程和要点5

2.1双连接技术原理5

2.25GNSA组网的接入流程详解7

三、现场接入问题优化典型案例13

3.1链路故障导致5GNR无法接入13

3.2参数配置错误导致用户无法接入5G网络21

3.3用户终端类问题导致无法接入5G网络34

3.4PCI混淆导致SCG无法正常添加而无法接入5G网络38

四、经验总结39

【摘要】由于NSA协议较SA协议冻结较早，且在国际主流厂家都选择首选推出NSA制式的核心网、基站和终端芯片等设备，目前在国际上推出商用的5G网络都是基于NSA组网，在中国国内的三大主流运营商也是如此。

5GNSA终端是在锚点基站上完成随机接入，然后再添加gNB基站作为附加载波。

相比于LTE网络而言，NSA网络的接入流程更为复杂，接入问题的优化难度更大。

在本案例中，对5GNSA网络接入流程进行梳理，并对网络优化过程中的各种造成接入失败的问题进行了梳理，并尝试多种手段提升终端的接入成功率，通过功能开关、邻接关系、参数定时器等进行解决了大量的NSA终端的接入问题，为后续5G网络大规模建设和优化入网积累了丰富的经验。

【关键字】NSASCG双连接随机接入

一、问题描述和处理思路

在NSA组网架构下，5G终端上网时信令是走的4G锚点基站，而业务走的是gNB基站。

因此，UE首先进行LTE侧的接入，之后通过B1测量选取质量最好的NR邻区，并将对应的gNB添加为辅站。

B1测量事件由MeNB负责完成，添加完成后，进行辅站的随机接入，开始接入NSA5G网络。

因此相比于LTE网络或者SA网络，终端的接入流程比较长，接入失败的因素多而且失败概率高，因此对接入问题的排查难度相对要大很多。

基于当前XX5G网络优化过程中遇到的接入失败问题，汇总出各类原因及快速定位思维导图，如下：

1.接入的小区需要保证小区正常建立，是否Barred；4G侧是否能正常接入

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.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。

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。

二、NSA网络接入的信令流程和要点

2.1双连接技术原理

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1-1双连接架构

2.1.1双连接控制面结构

图1-2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RRCConnectionReconfiguration 消息提供给UE，该重配RRCConnectionReconfiguration消息通过MeNB透传给UE。

2.1.2双连接用户面架构

图1-3EN-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（当前中国电信采用的Option3X）。

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

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

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

2.25GNSA组网的接入流程详解

NSA组网下，首先进行LTE侧的接入，之后通过B1测量选取质量最好的NR邻区，并将对应的gNB添加为辅站。

B1测量事件由MeNB负责完成，添加完成后，进行辅站的随机接入，开始接入NSA5G网络，整体流程如下，若无法正常占用5G，则按以下信令流程进行分析和定位：

2.2.1随机接入和RRC建立：

此过程与4G接入类似，主要包括下面三条信令：

✓RRC_CONN_REQ主要是UE的ID和建立原因

✓RRC_CONN_SETUP主要是建立RRC层的信令承载SRB1

✓RRC_SETUP_CONN_CMP表示已经建立完成

2.2.2UE终端能力查询及PLMN等信息上报：

基站会把UE选择的PLMN信息，TAC,CELLID和ATTACH的信息上传给MME

2.2.3NAS消息加密和鉴权：

MME和UE之间通过NAS消息进行相互认证，鉴权包含UU口和S1口信令，如下：

UU口S1口

顺序为5->1->2->6->7->3->4->8，这个过程是完成MME对UE的验证，判断UE是否合法

2.2.4UE能力查询，判断是否支持NSA

基站针对NSA终端一般会有4次或5次UE能力查询

常见的4次UE能力查询信令：

NSA相关的LTE-NR频段组合能力：

NSA相关能力

•en-DC-r15:

supported，表示终端支持NSA；

•supportedBandListNR，表示终端支持的NRBand

LTE终端能力

•supportedBandListEUTRA：

表示终端支持的EUTRABand

2.2.5默认数据承载DRB建立

建立安全模式后，下一步是RRC重配置和默认承载激活，实现DRB的建立和S1口上资源的建立（GTPU隧道），打通MME/S-GW和ENB-UE之间的业务通道。

在RRC重配置过程中，eNB向UE发起重配请求，根据S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ中的承载配置信息配置SRB2和DRB承载。

2.2.6服务小区和邻区下发测量控制

测量控制主要包含B1测量信息（如下：

门限值是52，基站配置为52-157=-105），当测量值高于该值即触发SCG添加的流程

2.2.7NSA终端添加SCG流程

终端上报NR邻区测量B1事件：

eNB给邻区的gNB发起SgNBadditionReq流程：

其中包括ENDC和NR能力、NR邻区测量信息、eNB支持的ENDC能力、默认承载DRB配置等；

SgNB给eNB回复确认，其中包括NRRRC重配消息和SCG配置：

终端给eNB回复重配完成，eNB给SgNB回复重配完成后SCG添加完成

三、现场接入问题优化典型案例

3.1链路故障导致5GNR无法接入

3.1.1S1-U链路未配置无法接入

信令分析：

本端4G向NR侧SGNBADDREQ发起流程，NR侧SGNBADDReject（拒绝），5G终端用户面无法接入NR小区

RejectCASE：

transport:

----transport-resource-unavailable

4G锚点基本配置核查：

对锚点站点相关参数及配置核查，无异常，开启NSADC算法，锚点4G站点添加NR邻区完整，X2配置状态正常

5G基本配置核查：

组网模式，NSADC算法开启，X2配置及状态正常

5GS1-U配置核查发现异常：

该NR基站未配置S1-U链路，导致用户面无法接入NSANR网络

解决方案和措施：

19B版本的NSA组网3X架构如下：

S1-U漏配添加：

漏配导致NR侧无法识别LTE侧E-RAB信息，从而终端用户面接入NR小区失败，需要添加S1-U链路

添加完成后，NR可正常接入：

3.1.2S1-U链路故障导致概率性无法接入

信令分析：

从信令分析看，终端上报B1后未触发SCG添加。

CHR记录分析：

从LTECHR记录的LTE未触发SCG场景仅两种：

①下发了B1（占比58.24%），②没有收到B1（40.25%）或者11.无邻区（0.82%），如下：

解析大量的SCGADDREJ，原因为传输资源不可用：

告警查询，该站长期存在用户面故障告警。

判断为S1-U用户面告警导致接入异常

告警23日恢复后，话统记录未出现大量收到SCGADDREQ但SCGREJECT的情况，SCG添加成功率基本正常，现场验证接入正常。

3.1.3X2和NR邻区故障导致5G网络无法接入

问题现象描述：

单验测试时候，通过SPEEDTEST软件测试发现在A基站、B基站下的某个小区都存在5G下载速率非常低的情况，不满足近点速率验收标准。

问题原因分析：

根据经验，在NSA组网近点的环境下出现下载速率极低的问题，很大可能是5GSN小区添加失败导致，通过信令分析进一步分析，这个两个小区都通过占用的4G小区给终端下发了B1测量：

A站 发B1测量，SN未添加：

 B 站下发B1测量，SN未添加：

既然下发了B1测量，说明这两个ENB已经配置成了锚点站且4G基站和5G基站之间已经配置了SCTP链路。

经过反复测试发现如果终端驻留在共站的1.8G小区时SN可以正常添加，由此判断基站之间的SCTP链路是正常的，很大可能性就是共站的2.1G小区没有添加NR邻区关系，通过后台参数检查确认两个2.1G小区都没有配置NR邻区。

问题解决：

 按照配置规范检查ENDC开关、邻接小区、邻区等配置后测试SN可以正常添加：

A基站下发B1测量，SN正常添加。

3.1.4T310超时导致SCG异常释放

问题描述：

路测过程中,在某小区出现终端添加SCG辅站成功后又异常删除的情况

问题分析：

✓按照NSA辅站添加流程,如果辅站能够成功添加成功,说明NSA接入参数配置没有问题。

✓对异常删除辅站的空口流程进行信令跟踪,再辅站添加成功后,发现终端上报了SCGFAILINFONR进而基站触发辅站删除流程,携带了T310Expiry

✓查询协议T310超时原因,t310-Expiry（T310超时）:

upondetectingradiolinkfailurefortheSCG，说明问题出现在5G侧

✓在问题点进行复测,发现问题点5G信号RSRP和SINR都正常,怀疑问题出现时5G小区状态可能存在问题

✓查询出现异常问题时间段的X2口信令,在空口上报SCGFAILINFO之前,实际X2口5G小区已经向锚点小区发送了辅站删除请求,要求删除辅站,原因值为小区不可用

解决方案：

空口T310超时是5G小区不可用的衍生问题,本次根因辅站释放的原因是5G小区不可用导致,此类问题需要对5GNR扇区的信号情况进行处理解决

3.2参数配置错误导致用户无法接入5G网络

3.2.1RLC承载类型配置不一致导致SN无法添加

问题描述

在现网NSA组网某站点外场测试时，发现开机后驻留到锚点小区手机图标显示5G，但是很快便切换到4G网络，前台看终端重配到800M网络中。

如下图所示：

手机完成鉴权、加密后，未收到MR测量上报，通过查看RRC重配消息详细可以看出，发现SN已经正常添加，但是添加完成后立马收到了来自核心网的上下文释放消息。

再次进行发起SN添加请求时，收到SGNBADDITIONREQUESTREJECT。

后台跟踪信令：

问题原因分析:

通过分析上下文异常释放消息，该类问题一般可能存在以下情况：

1、UE不活动定时器设置过短；

2、RLC承载类型4/5G侧配置不一致；

3、4/5G侧PDCPSN长度不一致；

4、5G小区故障。

问题解决方案

从上图中的信令情况，由于收到的是核心网的异常释放消息，怀疑4/5G侧参数配置存在问题，通过检查发现4/5G侧RLC承载类型不一致。

当前版本要求4G侧需与5G侧保持一致，才可以保证SN正在添加并保持业务稳定性。

4G侧配置：

5G侧配置：

通过参数修改后，前台测试5GSN添加正常，如下图所示：

SN完成添加信令：

3.2.2GNB标识长度不匹配导致添加SCG失败

问题描述：

5G手机在LTE锚点站发起业务，手机显示4G信号、不显示5G，信令显示添加SCG拒绝SGNB_ADD_REQ_REJ,拒绝原因值为cell-not-available

问题分析：

基线配置及参数核查：

NSA功能开关/PCC频点配置/SCGSSB频点配置/NR相邻频点配置/NR外部小区与邻区配置/X2链路等均正常

信令进一步分析：

测试手机在锚点小区接入，查看添加SCG请求中携带的NR小区信息，CGI共36位，其中后12位是NR小区的CELLID，代表GNBID的长度为前24位，配置不一致

网管查询LTE侧NCELLPLMNLIST中GNBIDLENGTH为24，GNODEBFUNCTION中gNodeB标识长度配置为22：

解决方案：

将问题站点GNODEBFUNCTION中gNodeB标识长度配置为24，测试终端可正常添加SCG，5G接入正常

3.2.3L-NR5G频带配置不一致SCG无法添加

问题描述：

5G手机接入锚点小区后，始终无法添加SCG，一直显示4G信号。

从测试用户的信令看，通过B1测量测到的5G小区信号满足条件，进行SCG添加时被拒绝，拒绝原因是“目标5G小区无可用无线资源”。

从基站DEBUG日志看，添加SCG时，5G小区一直有资源分配失败的报错

问题分析：

正确下发了B1测量控制，且终端上报的NRB1测量报告显示，5G小区PCI=2RSRP很好

SGNB_ADD_REQ_REJ详细原因：

日志分析显示终端能力组合不匹配：

基站要求终端报的NSA能力组合是N78+B1/3/5

问题排查：

对问题小区进行参数排查，NR小区配置的频带是N77，而LTE侧在NRMFBIFREQ中配置的频带是N78，两者不一致，导致添加SCG失败

LTE侧在NRMFBIFREQ中配置的频带是N78

解决方案:

将NRMFBIFREQ中的频带与NRDUCELL中设置为一致：

MODNRMFBIFREQ:

DLARFCN=629988,FREQUENCYBAND=N77;

修改后复测，正常添加SCG，手机显示5G信号

3.2.4NSADC配置导致不下发B1测量控制

问题描述：

5G小区无法接入5G网络，同站其他小区正常接入。

现网是NSA场景，现网5G站点及同站4G站点均已升级且无告警，可以看到手机接入同站同小区LTE小区，但是无论尝试重启、飞行模式等都无法接入5G网络

问题处理：

选择在正常小区和异常小区进行对比测试，发现异常小区一直不下发B1测量控制

对比正常小区结果，是能够正常下发B1事件，发起5G添加流程，接入5G

原因分析：

根据现象分析可能导致B1事件不下发的原因：

LTE小区可以正常接入做业务，同站其他小区可以正常下发B1事件、添加5G，证明手机能力、SIM卡开户、基站硬件支持应该都是没有问题的，需要重点关注小区级配置问题。

检查参数开关配置，发现LTENSA开关（NSA_DC_CAPABILITY_SWITCH）未打开：

解决方案：

打开NSA_DC_CAPABILITY_SWITCH，同时避免误操作

3.2.5NSA盲配置策略导致特定场景SCG添加失败

问题描述：

5G移动过程中，锚点小区切换后添加5G失败，终端不显示5G图标不能进行5G业务

基础信息核查：

无问题

✓版本配套：

确保5G核心网、NR基站和5G终端及测试工具的版本匹配；

✓USIM卡：

与核心网确认卡号信息正确无误，如IMSI、KI、OPC正确；

✓基站状态核查：

确保小区站点状态正常，基站无异常告警，基站license加载完全，GPS时钟无异常；

✓邻区关系核查：

确保锚点小区于NR小区之间邻区参数正确，LTE打开锚点开关等；

✓硬件核查：

确保锚点站的型号符合接入NSA要求

问题处理：

切换后的锚点LTE站下有大量的UE上报SCGfailure的失败。

携带的cause有T310超时和synchreconfigfailurSCG，前者是物理层失步，后者应该是终端SSB同步失败。

小区正常发功情况下，通常都是干扰或者信号太弱导致

信令流程分析，基本都是以下场景：

SGNB添加请求后，UE直接上报失败，并且添加前无B1上报，无法得知NR信号强度就尝试添加SCG

怀疑测试所在位置并不是NR小区的信号主覆盖范围，查看锚点站配置文件，锚点添加SCG使用的是盲配策略，建议取消盲配，采用基于B1测量报告的方式添加SCG

解决方案：

目前NSA采用基于B1测量报告策略添加SCG，不建议开启锚点盲配SCG策略，因为在盲配机制下，可能由于5G信号太弱（没有B1测量报告无法得知）导致添加SCG失败，影响用户感知，徒增掉话率。

关闭方法，LTE锚点小区执行：

MODNSADCMGMTCONFIG:

LocalCellId=*,NsaDcAlgoSwitch=

NSA_BLIND_SCG_ADDITION_SWITCH-0;

3.3用户终端类问题导致无法接入5G网络

3.3.1将用户识别为紧急呼叫用户导致5G接入失败

问题描述：

UE在4G基站接入完成后，4G基站未给UE下发5G测量控制,导致5G接入失败

基础信息核查：

无问题

问题分析：

✓通过信令分析，LTE侧未给终端下发B1测量配置

✓分析未下发B1测量配置的原因，终端能力正确，查看核心网下发的InitialContextSetupReq消息，发现为紧急呼叫接入，UE发起紧急呼叫业务时，无法进行NSADC业务，故未下发B1测量配置

✓LTE侧识别紧急呼叫用户的条件如下，检测LTE侧配置，发现是否支持紧急呼叫配置为是，默认配置下紧急呼叫专用承载的ARP和紧急呼叫默认承载的ARP配置为1，经确认CPE侧ARP配置为1，所以该终端识别为紧急呼叫用户。

解决方案：

临时解决方案：

LTE侧将是否支持紧急呼叫配置为否：

MODEMC:

EmcEnable=OFF;

最终解决方案：

规划紧急呼叫用户的ARP，规划好后，核心网侧和eNodeB侧按规划配置紧急呼叫ARP，CPE侧设置ARP时，设置为非紧急呼叫用户ARP。

3.3.2核心网限制IMSI导致无法接入5G

问题描述

某地在营业厅开通5GNSAQcell，并提供两张5G测试卡和两部中兴天机10pro5G终端。

测试过程中有一部手机能正常接入5G，业务测试也正常，下行速率可以到达700Mbps以上，但另外一部终端状态栏无法显示5G图标，且下行测试速率不到100Mbps。

问题原因分析

该地4G核心网使用的是华为的设备，4G锚点站和5G使用的我司设备，两张测试卡是由华为核心网放的号。

首先，排查4/5G设备参数配置问题，由于有一部手机5G业务测试正常，说明后台参数配置没问题。

其次，排除终端原因，将两张测试卡互换终端，问题会跟着卡而存在，说明终端没问题，初步断定是测试卡的问题。

问题解决方案

对存在问题的测试卡终端，输入*#123#，确认4G接入的是锚点小区，但5G状态是Disconnect，说明终端驻留在锚点站时加腿失败。

对该IMSI进行信令跟踪。

第一次UE能力信息上报：

UE支持en-DC，并且告诉GNB终端支持的频点信息。

当GNB知道终端支持ENDC后，需要对UE进行第二次能力信息查询，以知道ENDC双连接的支持情况，但信令中未进行第二次能力查询。

通过INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息，查询该测试卡的上下行签约速率是1Gbps，如下图所示：

同时，发现当EPC在初始UE上下文建立请求消息中，HandoverRestrictionList IE携带了NRRestrictioninEPSasSecondaryRAT，即表示NSA终端被限制接入到NR。

此时，基站对NSA终端在进行NR频点筛选时，会过滤掉NR相关的测量对象，不下发B1测量，使得LTE侧无法添加SN。

通知华为核心网对该IMSI的终端在初始UE上下文建立请求消息中，HandoverRestrictionList IE不要携带NRRestrictioninEPSasSecondaryRAT字段，解除NSA终端接入NR的限制。

经核心网修改测试卡NR限制接入后，现场复测，5G接入正常，业务测试恢复正常。

3.4PCI混淆导致SCG无法正常添加而无法接入5G网络

问题描述：

乐桥地铁站新开通NSA小区下，5G手机不显示5G信号。

测试时无法采集基站侧小区和终端信令，只能从配置上进行排查

问题分析：

✓告警排查：

测试NSA的LTE锚点小区和NR小区无告警，小区状态正常

✓参数排查：

对测试NSA小区的LTE和NR小区参数进行核查，核查发现存在PCI冲突，发现并确认GNBID=215006的邻区错误添加，造成冗余邻区引起PCI冲突，需要删除

解决方案：

删除LTE添加的GNBID=215006的邻区关系