5G优化案例异厂家4G5G互操作测试验证案例.docx
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5G优化案例异厂家4G5G互操作测试验证案例
异厂家4G/5G互操作功能验证
XX
摘要
4G/5G互操作是5G商用的重要特性之一，特别是在5G布网初期，没有达到整个网络全面覆盖的情况下，严重需要依赖现有网络制式，从而5G与4G之间的互操作的重要性自然凸显而出。
本文主要总结这段时间XX电信华为5G-SA站点与中兴4G站点互操作的基本配置和信令流程，涉及5G与4G的之间的重选切换以及5G到4G的EPSFB主被叫，通过实地测试验证，为后续5G互操作优化提供参考。
【关键字】4G/5G互操作、切换、重选、主被叫
—互操作策略简介
互操作是基于蜂窝移动通信的移动性管理机制，能够实现网络的业务连续性、提高用户体验以及系统整体性能。
而移动性管理主要分为两大类：
空闲状态下的移动性管理和连接状态下的移动性管理。
空闲状态下的移动性管理主要
通过小区选择/重选来实现；连接状态下的移动性管理主要通过小区切换来实现。
一.14G/5G重选策略
重选是指当UE处于Idle状态时需要间断性的测量服务小区和邻小区的信号质量，以便在满足条件时可以驻留到优先级更高或者信号更好的小区。
网络侧会在信令中下发对应的参数门限，从而对UE的重选进行控制。
5G与4G的重选策略中，NR接入优先级最高，支持NR的终端尽可能驻留在NR网络，开启基于覆盖的NR到LTE重选及基于绝对优先级的LTE到NR重选。
当NR小区覆盖不连续，NRRSRP＜-114dBm，且LTERSRP＞-110dBm时，UE重选到LTE；当前UE移动入NR小区覆盖区域时，且当NRRSRP＞-110dBm时，UE重选到NR小区。
基本原则见图1-1。
图1-14G/5G空闲态重选策略
一.24G/5G切换、重定向策略
切换是指当UE处于RRC-CONNECTED状态时，基于覆盖、业务、容量等进行服务小区变更的过程。
基于覆盖主要指UE变更至比服务小区信道质量更好的邻小区；基于业务，指服务网络不支持业务（或业务受限）产生的切换，如当前5G到并不支持语音功能，需通过EPSFB回落至4G进行语音通话。
而重定向通常是为不支持切换的UE准备的一种过渡手段，重定向有两种基于测量和基于非测量（盲重定向）。
切换流程，包含切换判决：
基于覆盖、容量或业务等，然后进行切换准备：
源小区和目标小区之间会进行资源申请，数据转发等，切换准备完成后，下发切换命令，UE执行切换。
而重定向则没有切换准备的过程，通过RRCrelease消息携带目标小区信息，UE根据目标小区信息重新发起接入。
5G与4G的切换策略中，当前主要以重定向方式进行，初期NR覆盖不连续，UE移动到NR小区覆盖边缘，主要基于覆盖重定向到LTE网络。
当UE由LTE网络移动入NR小区覆盖区域时，基于业务/覆盖的移动性，重定向至NR网络，提升业务体验，策略见图1-3。
图1-24G/5G连接态移动性策略
一.3语音解决方案
根据3GPP标准定义，5G将沿用4G的语音架构，仍基于IMS提供语音业务。
4G的无线接入技术为LTE，其上面承载语音称之为VoLTE；5G的无线接入技术为NR，其上面承载语音称之为VoNR（VoiceoverNR）。
VoLTE、VoNR作为IMS语音的不同接入方式存在。
但在5G建设初期为解决5G覆盖不足对语音业务带来的不利影响，主要通过EPSFB方案，将语音回落到VoLTE来承载，语音结束后Fastreturn回到5G网络。
图1-34G/5G时代语音方案
图1-4EPSFB策略
二互操作验证安排
二.1网络架构需求
1.至少保证具备1个4G小区和1个5G-SA小区正常，能够验证4G与5G-SA网络间的互操作；
2.核心网（EPC&5GC）互通，且支持基于N26接口的4G与5G-SA网络间互操作；
图2-1SA组网4/5G互操作网络互通架构示意图
二.24G与5G互操作验证内容：
XX电信七星关主城区区域5G-SA站点为华为厂家，4G站点为中兴厂家，主要需验证如下业务:
三互操作测试验证方案及实施情况
三.1基于覆盖的5G-SA到4G的切换
测试编号
001
测试项目
4G与5G-SA网络间互操作
测试子项目
基于覆盖的5G-SA到4G的切换
测试目的
验证终端连接态时，基于覆盖的5G-SA到4G的切换功能、流程
测试工具
1.支持5G-SA/4G的终端1部，该终端能做上行和下行数传业务；
2.建议通过终端侧软件如手机的HIDS、便携式4G/5G路测仪表
或网络侧的信令跟踪等工具，观测信令、速率、时延等；
预置条件
1.5G-SA小区和4G小区工作正常；
2.UE支持5G-SA/4G且工作正常；
3.互操作所需License已申请并激活；
4.5G-SA小区和4G小区，存在覆盖交叠区域；
5.5G-SA小区和4G小区，互相配置好相邻频点/外部小区/邻区关系；
6.EPC与5GC之间的N26接口互通；
7.测试卡已在5GC签约5QI及在EPC签约QCI，并在核心网侧完成5QI-QCI的映射关系的配置。
测试步骤
1.5G-SA小区打开移动性算法开关，切换方式选择切换且关闭重定向；
5G-SA侧配置如下：
（5->4G切换，只需5G完成配置）
2.在5G-SA侧设置合理的A2/B1事件相关门限；5G-SA侧配置如下：
（门限为参考值，根据现网配置）
3.5G-SA小区和4G小区，互相配置好相邻频点/外部小区/邻区关系；
5G-SA侧的配置如下：
（5->4G切换，只需5G完成配置）
4.启动信令跟踪；
5.配置进行网页浏览或视频业务；
6.UE在5G-SA侧接入，确保终端始终处于连接态；移动终端至5G-SA信号质量达到A2门限，继续移动终端到4G小区的信号质量达到B1门限区域，触发5G-SA到4G切换，移动过程中观察接收到的空口信令；
7.重复步骤5-6，至少重复10次。
基于网络侧或终端侧的信令
判断并记录切换请求次数、成功次数和失败次数。
对于失败次数过多（比例超过30%），须主动分析失败原因，完善测试方法及优化数据配置，重新测试并记录测试结果。
测试过程及数据记录
1.记录“5G-SA小区打开移动性算法开关，切换方式选择打开切换关闭重定向”的详细配置；
2.记录“在5G-SA侧设置的A2/B1事件的门限”的配置；
3.跟踪、存储5G-SA侧NG口和UU口、4G侧S1口和UU口的信令；
4.终端侧记录消息的时间点：
发送MR（B1）、接收
mobilityFromNRCommand、发送MSG1、发送切换重配完成。
5.gNB侧记录消息的时间点：
接收MR（B1）、发送HandoverRequired、接收HandoverCommand；
6.eNB侧记录消息的时间点：
接收HandoverRequest、发送HandoverRequestACK。
三.2基于覆盖的4G到5G-SA切换
测试编号
002
测试项目
4G与5G-SA网络间互操作
测试子项目
基于覆盖的4G到5G-SA切换
测试目的
验证测试终端连接态，基于覆盖的4G到5G-SA切换功能、流程
测试工具
1.支持5G-SA/4G的终端1部，该终端能做上行和下行数传业务；
2.建议通过终端侧软件如手机的HIDS、便携式4G/5G网络测试仪表或网络侧的信令跟踪等工具，观测信令、速率、时延等；
预置条件
1.5G-SA小区和4G小区工作正常；
2.UE支持5G-SA/4G，且工作正常；
3.互操作所需License已申请并激活；
4.5G-SA小区和4G小区，存在覆盖交叠区域；
5.5G-SA小区和4G小区，互相配置好相邻频点/外部小区/邻区关系；
6.EPC与5GC间N26接口互通；
7.测试数据由异厂家完成配置；
测试步骤
1.配置进行网页浏览或视频业务；
2.UE在4G侧接入，确保终端始终处于连接态；移动终端至4G服务小区信号达到A2门限，继续移动终端至5G-SA小区的信号质量达到B1门限，触发4G到5G-SA切换；
3.重复步骤1-2，至少重复10次。
基于网络侧或终端侧的信令判断并记录切换请求次数、成功次数和失败次数。
对于失败次数过多（比例超过30%），必须主动分析失败原因，完善
测试方法及优化数据配置，重新测试并记录测试结果。
测试过程及
1.终端侧记录消息的时间点：
发送MR（B1）、接收
数据记录
mobilityFromEutraCommand、发送MSG1、发送切换重配完
成。
2.eNB侧记录消息的时间点：
接收MR（B1）、发送Handover
Required、接收HandoverCommand；
三.34G到5G-SA的小区重选
测试编号
003
测试项目
4G与5G-SA网络间互操作
测试子项目
4G到5G-SA高优先级小区重选
测试目的
验证测试终端空闲态时，基于频率优先级的4G到5G-SA的小区重选功能
测试工具
1.支持5G-SA/4G的终端1部，该终端能做上行和下行数传业务；
2.建议通过终端侧软件如手机的HIDS、便携式4G/5G网络测试仪表或网络侧的信令跟踪等工具，观测信令、速率、时延等；
预置条件
1.5G-SA小区和4G小区工作正常；
2.UE支持5G-SA/4G且工作正常；
3.5G-SA小区和4G小区，存在覆盖交叠区域；
4.测试数据配置由异厂家完成配置；
测试步骤
1.在4G侧配置4G小区的重选优先级和5G-SA邻区的重选优先级，使得4G服务小区的优先级低于5G-SA邻区的重选优先级，根据环境能力配置好相关的重选门限；
2.终端在4G侧接入并驻留，等待UE不活动定时器超时后进入RRCIDLE态；
3.移动终端，使得5G-SA小区和4G小区信号达到重选门限，
触发4G到5G-SA高优先级小区重选；
4.UE驻留到5G-SA小区后进入IDLE态，发起下行业务使UE进入连接态.
5.重复步骤2-4，至少重复10次。
基于网络侧或终端侧的信令判断并记录重选成功次数和失败次数。
对于失败次数过多
（比例超过30%），须主动分析失败原因，完善测试方法及
优化数据配置，重新测试并记录测试结果。
测试过程及数据记录
1.在4G侧配置4G小区的重选优先级和5G-SA邻区的重选优先级，使得4G服务小区的优先级低于5G-SA邻区的重选优先级，根据环境能力配置好相关的重选门限；
4G侧的配置：
（1）打开SIB24系统消息开关及移动性算法开关；
（2）通过MML配置相关重选参数：
2.终端在4G侧接入并驻留，等待UE不活动定时器超时后进入RRCIDLE态；
3.移动终端，使得5G-SA小区和4G小区信号达到重选门限，
触发4G到5G-SA高优先级小区重选；
4.UE驻留到5G-SA小区后进入IDLE态，发起下行业务使UE进入连接态.
重复步骤2-4，至少重复10次。
基于网络侧或终端侧的信令判断并记录重选成功次数和失败次数。
对于失败次数过多
（比例超过30%），须主动分析失败原因，完善测试方法及
优化数据配置，重新测试并记录测试结果。
5.NR小区的空口信令跟踪
6.UE成功附着5G网络；
三.45G-SA到4G的小区重选
测试编号
004
测试项目
重选
测试子项目
数据业务5G到4G空闲态重选（异厂家）
测试目的
验证UE是否可以完成从5G网络到4G网络的空闲态重选
测试工具
1.NR测试终端一套；
2.连接NR测试终端的笔记本一台，安装路测软件，以及安装
业务应用软件，支持UDP收发数据包；
3.网络侧安装业务应用软件，支持UDP收发数据包。
预置条件
1.UE已注册，处于RRC_IDLE态
2.UE驻留在5G小区1
3.5G小区1配置有异厂家LTE邻区小区
测试步骤
1.UE在5G小区1发起接入，与异厂家LTE小区1覆盖有共同
区域，并保持业务数据传输；
2.UE暂停数据业务，确保UE进入空闲态，UE移动至无5G覆盖的区域，以便重选到异厂家LTE小区；
3.重复以上步骤测试验证10次。
数据记录
1.NR小区的空口信令跟踪
2.记录MIB消息、小区PCI
测试分析
1.UE成功附着5G网络，并正常使用数据业务；
2.UE可以重选到4GLTE网络，并且数据业务可以正常使用，IP地址不发生变化；
三.5基于业务的5G-SA到4G的EPSFB主被叫
测试编号
005
测试项目
EPSFB主被叫
测试子项目
语音业务5G到4G回落（同厂家和异厂家）
测试目的
验证UE是否可以完成从5G网络到4G网络进行EPSFB
测试工具
1.NR测试终端一套；
2.连接NR测试终端的笔记本一台，安装路测软件，以及安装业务应用软件，支持UDP收发数据包；
3.测试手机两部，进行主10次主被叫测试验证。
预置条件
1.UE已注册，处于RRC_IDLE态
2.UE驻留在5G小区1
3.5G小区1配置有同/异厂家LTE邻区小区
测试步骤
1.UE在5G小区1发起接入，与同厂家LTE小区覆盖有共同区域，并保持主、被叫均能正常接通；
2.重复以上步骤验证10次。
数据记录
1.主叫；
2.被叫；
三.64G到5G-SA的语音结束后快速返回
测试编号
006
测试项目
4G语音结束后与5G-SA网络间互操作
测试子项目
4G语音结束后到5G-SA网络快速返回
测试目的
验证4GFastReturn返回5G
测试工具
1.支持5G-SA/4G的终端2部，终端主要完成主被叫功能测试；
2.5G-SA小区和4G小区工作正常；
3.UE支持5G-SA/4G且工作正常；
4.相关LICENS资源已经配置
预置条件
1.5G-SA小区和4G小区，存在覆盖交叠区域；
2.打开Fastreturn开关，由4G异厂家配置；
测试步骤
1.当主被叫通话结束后，跟踪4G返回5G是否正常；
测试过程及
数据记录
1：
主叫：
2：
被叫：
三.7短消息
测试编号
007
测试项目
5G-SA与4G异厂家短信业务验证
测试子项目
验证5G-SA与4G之间互发短信是否成功
测试目的
验证终端分别在5G-SA到4G之间收发短信是否正常
测试工具
1.支持5G-SA/4G的终端共2部，该终端能做短信业务；
预置条件
1.UE支持5G-SA与4G基站工作正常；
测试步骤
1.5G手机向4G手机发送短信，核查5G手机发送是否成功。
2.4G手机向5G手机发送短信，核查5G手机接收是否成功。
测试过程及数据记录
1、发送
2、接收
四测试结果统计
本次4G/5G互操作验证主要针对重选及切换验证，通过验证基于覆盖的5G-SA到4G的切换，基于覆盖的4G到5G-SA的切换，4G到5G-SA的小区重选，5G-SA到4G的小区重选，5G-SA与5G-SA之间切换等业务均正常。
XX电信七星关主城区区域5G-SA站点为华为厂家，4G站点为中兴厂家，互操作验证中，需双方紧密配合，该方案内涉及双方网管操作命令、信令跟踪流程，可为后续互操作参数实施优化提供参考。
测试用例
请求次
数
成功次
数
失败次
数
成功率
4G与5G
1.基于覆盖的5G-SA到4G的
10
10
0
100%
互操作功能验证（5G华
为、4G异厂家）
切换
2.基于覆盖的4G到5G-SA的切换
10
10
0
100%
3.4G到5G-SA的小区重选
10
10
0
100%
4.5G-SA到4G的小区重选
10
10
0
100%
5、基于业务的5G-SA到4G的EPSFB主被叫
10
10
0
100%
6、4G到5G-SA的语音结束后快速返回
10
10
0
100%
7、5G-SA与4G接收、发送短消息
10
10
0
100%
表4-1测试验证结果统计
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