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1、5G优化案例基于信令流程分析处理NR2L问题案例 基于信令流程分析处理NR2L问题案例XX 基于信令流程分析处理 NR2L 问题案例【摘要】NR 网络越来越多的采用 SA（Standalone）组网方式。由于 NR 网络采用的频段较高（C- Band 及以上），导致 NR 小区整体覆盖受限。在 NR 建网初期难以形成连续覆盖，其覆盖连续性差于现有的LTE 网络。因此，需要利用连续覆盖的 LTE 网络作为基本覆盖，通过顺畅的 4G 和 5G 互操作实现 5G 用户的体验连续性。 但是在目前阶段，NR2L 互操作问题不少，严重影响了 5G 用户感知，本文总结了一些常见的 NR2L 互操作问题，通过

2、对比正常的互操作流程，详细说明了其分析过程和定位方法。并总结了一套实用的分析方法论，对 NR2L 互操作问题的处理和定位具有非常实用的参考价值。 【关键字】NR2L 互操作【业务类别】5G 优化方法一、 问题描述由于目前 5G 尚处于部署和优化阶段，现网存在较多的 L2NR 切换或重定向失败，严重影响 4G 用户的感知。 L2NR 的切换和重定向失败较多，举例如下所示，gNodeB 已经给 AMF 发送了 handover required 消息，但是一直收到 AMF 的 handover prepare fail 消息，导致用户在 5G 覆盖差时不能及时切换至 4G 网络。 二、 分析过程为

3、了快速定位 L2NR 的切换或重定向失败问题，首先需要熟练掌握 NR2L 的原理和基本信令流程，本文首先对这部分内容做一个简单介绍。 NR2L 移动性概述连接态业务移动性管理是为了保障连接态 UE 在NG-RAN 小区和E-UTRAN 小区移动过程中业务不中断，包括数据业务和语音业务。数据业务移动性管理的基本流程如下图所示。基 于 覆 盖 的 NG-RAN 至 E-UTRAN 系 统 间 业 务 移 动 性 通 过NRCellAlgoSwitch.InterRatServiceMobilitySw 中的子开关“MOBILITY_TO_EUTRAN_SW”打开，支持切换、基于测量的重定向和盲重定

4、向。 如果需要支持切换功能，则打开 NRInterRatHoParam.HoModeSwitch 的子开关“EUTRAN_HO_SWITCH”。 如果需要支持重定向功能，则打开 NRInterRatHoParam.HoModeSwitch 的子开关“EUTRAN_REDIRECT_SWITCH”。 如果同时打开上述开关，优先使用切换功能。如果切换准备失败，则使用盲重定向功能。 当 NR 小区为多运营商共载频共享时，支持通过小区运营商策略（MO NrCellOpPolicy） 区 分 运 营 商 配 置 切 换 或 重 定 向 功 能 。 未 配 置 小 区 运 营 商 策 略 时 ， 则 根

5、据NRInterRatHoParam.HoModeSwitch 的配置执行。 如果需要支持切换功能，同时打开 NRInterRatHoParam.HoModeSwitch 的子开关“EUTRAN_HO_SWITCH”和 NRCellOpPolicy.InterRatHoPolicySwitch 的子开关“EUTRAN_HO_SWITCH”。 如果需要支持重定向功能，同时打开 NRInterRatHoParam.HoModeSwitch 的子开关“EUTRAN_REDIRECT_SWITCH”和 NRCellOpPolicy.InterRatHoPolicySwitch 的子开关“EUTRAN_

6、REDIRECT_SWITCH”。 基于覆盖的 NR2L 切换gNodeB 下发异系统 A2 事件测量控制给 UE。 如果收到异系统 A2 事件测量报告后，下发异系统 A1 事件测量控制，并根据异系统切换触发事件类型（通过 NRInterRatHoParam.InterRatHoTriggerEventType 配置）的取值（“EVENT_B1”或“EVENT_B2”），下发异系统 B1 或 B2 事件测量控制。 如果 gNodeB 收到异系统 A1 事件上报，gNodeB 通过 RRCReconfiguration 消息通知 UE 终止异系统 A1/B1/B2 事件测量，流程结束。 如果 g

7、NodeB 收到异系统B1/B2 事件上报，gNodeB 根据小区信号质量顺序生成目标小区列表，选择信号质量最好的小区作为目标 LTE 小区，通知 UE 执行到目标LTE 小区的切换。 如果 UE 切换入目标 LTE 小区准备失败，则 UE 在一段时间内不会尝试切换入该目标 LTE 小区，并且在目标小区列表中选择质量次好的小区尝试切换。如果所有邻区切换准备失败，则 gNodeB 根据连接态频率优先级NRCellEutranNFreq.ConnFreqPriority 确定盲重定向目标频点，通知 UE 执行到目标 LTE 频点的盲重定向。 如果切换执行失败，则本流程结束。 如果未收到异系统 A2

8、 事件测量报告，则本流程结束。详细的信令流程如下： 1.UE 发起 RRCSetupRequest，携带 NAS PDU：Registration request。 2.gNodeB 发起 RRCSetup 建立 SRB1。 3.RRC 连接建立完成。 4.gNodeB 通过 INITIAL UE MESSAGE 消息透传 NAS PDU：Registration request 给5GC。 5.5GC 发起 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 给 gNodeB，包含 NAS PDU： Registration accept。gNodeB 接收到该消息后建立 UE 上下

9、文。 6.gNodeB 发起 AS 层的安全模式命令。 7.UE 发送安全模式命令完成。 8.gNodeB 发起 UE 能力查询。 9.UE 上报自身能力信息给 gNodeB。 10.gNodeB 发起 RRCReconfiguration 建立 SRB2，透传 NAS PDU：Registration accept 给 UE。 11.UE 回复连接重配置完成。 12.gNodeB 给 5GC 回复 UE 上下文建立完成。 13.gNodeB 下发异系统 A2 事件测量控制。 14.UE 回复测量控制完成。 15.UE 上报 A2 事件测量报告。 16.gNodeB 收到 A2 事件测量报告，

10、下发异系统 A1 事件测量，并根据异系统切换触发事件类型，下发异系统 B1 或 B2 事件测量。 17.UE 上报 B1 或 B2 事件测量报告。 18.gNodeB 收到 B1 或 B2 事件测量报告，根据测量报告中上报的小区信号质量排序生成目标小区列表，选择信号质量最好的小区作为目标 E-UTRAN 小区，向 5GC 发送切换请求。 19.目标 E-UTRAN 小区完成切换准备过程，包含如下信息： a.RELOCATION REQUEST b.HANDOVER REQUEST c.HANDOVER REQUEST ACK d.RELOCATION RESPONSE e.HANDOVER C

11、OMMAND 20.gNodeB 向 UE 发起切换控制。 21.UE 发送连接重配置完成。 22.eNodeB 通知 EPC 切换完成。 23.EPC 通知 5GC 数据转发隧道已建立。 24.gNodeB 收到 UE 上下文释放消息，并释放 UE 上下文。 25.5GC 向 EPC 反馈数据转发已完成。 基于覆盖的 NR2L 重定向gNodeB 下发异系统 A2 事件和盲 A2 事件测量控制给 UE。 如果 gNodeB 收到异系统 A2 事件测量报告：下发异系统 A1 事件测量控制，并根据NRInterRatHoParam.InterRatHoTriggerEventType 配置的取值

12、（“EVENT_B1”或“EVENT_B2”），下发异系统 B1 或 B2 事件测量控制。 如果 gNodeB 收到异系统 A1 事件上报，gNodeB 通过 RRCReconfiguration 消息通知 UE 终止异系统 A1、B1 或 B2 事件测量，本流程结束。 如果 gNodeB 收到异系统 B1 或 B2 事件上报，根据小区信号质量顺序生成目标小区列表，选择信号质量最好的小区所在的频点作为目标 LTE 频点。gNodeB 通知UE 执行到目标 LTE 频点的重定向。 如果 gNodeB 收到异系统盲 A2 事件上报，根据连接态频率优先级NRCellEutranNFreq.ConnF

13、reqPriority 确定盲重定向目标频点，通知 UE 执行到目标LTE 频点的盲重定向。 详细的信令流程如下： 1.UE 发起 RRCSetupRequest，携带 NAS PDU：Registration request。 2.gNodeB 发起 RRCSetup 建立 SRB1。 3.RRC 连接建立完成。 4.gNodeB 通过 INITIAL UE MESSAGE 消息透传 NAS PDU：Registration request 给5GC。 5.5GC 发送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 给 gNodeB，包含 NAS PDU： Registrati

14、on accept。gNodeB 接收到该消息后建立 UE 上下文。 6.gNodeB 发起 AS 层的安全模式命令。 7.UE 发送安全模式命令完成。 8.gNodeB 发起 UE 能力查询。 9.UE 上报自身能力信息给 gNodeB。 10.gNodeB 发起 RRCReconfiguration 建立 SRB2，透传 NAS PDU 给 UE：Registration accept。 11.UE 回复连接重配置完成。 12.gNodeB 给 5GC 回复 UE 上下文建立完成。 13.gNodeB 下发异系统 A2 和盲 A2 事件测量控制给 UE。 14.UE 回复 RRC 连接重配

15、置完成。 15.对于基于测量的 A2 事件： a.UE 上报 A2 事件测量报告。 b.gNodeB 收到 A2 事件测量报告，下发异系统 A1 事件测量，并根据异系统切换触发事件类型，下发异系统 B1 或 B2 事件测量。 i.如果收到 A1 事件测量报告，则删除 A1/B1/B2 事件。 ii.如果收到 B1 或 B2 事件测量报告，选择测量报告中信号质量最好的小区对应的频点作为目标频点进行重定向。 16.对于盲 A2 事件，UE 上报盲 A2 事件测量报告。 17.gNodeB 下发 RRCRelease，携带目标频点等信息给 UE。 18.UE 根据目标频点等信息执行到目标 LTE 小

16、区的随机接入。 19.UE 收到目标 LTE 小区的随机接入响应。 三、 解决措施NR2L 切换指标定义NR2L 切换成功率分为两个阶段，即准备阶段和执行阶段，通过对两段的指标分别进行统计，可以快速定界问题发生的阶段。 表-1：系统间切换成功率： KPI 含义 系统间切换成功率KPI 名称 Inter-RAT Handover Out Success Rate (NR to LTE)计算公式 (N.HO.InterRAT.N2E.ExecSuccOut / N.HO.InterRAT.N2E.PrepAttOut)*100单位 %表-2：系统间切换准备成功率： KPI 含义 系统间切换准备成功

17、率KPI 名称 Inter-RAT Handover Out Preparation Success Rate (NR to LTE)计算公式 (N.HO.InterRAT.N2E.ExecAttOut / N.HO.InterRAT.N2E.PrepAttOut)*100单位 %表-3：系统间切换执行成功率 KPI 含义 系统间切换执行成功率KPI 名称 Inter-RAT Handover Out Execution Success Rate (NR to LTE)计算公式 (N.HO.InterRAT.N2E.ExecSuccOut / N.HO.InterRAT.N2E.ExecAtt

18、Out)*100单位 %上述定义中涉及的各 counter 的定义和详细说明如下。 如图中 B 点所示，执行从 gNodeB 到E-UTRAN 系统的切换，gNodeB 向 UE 发送 Mobility From NR Command 消息时，指标 N.HO.InterRAT.N2E.ExecAttOut 加 1。 如图中 C 点所示，执行从 gNodeB 到 E-UTRAN 系统的切换，UE 切入到 E-UTRAN 系统后， gNodeB 收到 AMF 发送 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 消息，并且释放原因值为“Successful handover”或“Normal

19、 release”时，指标 N.HO.InterRAT.N2E.ExecSuccOut 加 1。 如图 A 点所示，gNodeB 收到 UE 发送的 Measurement Report 消息，gNodeB 切换判决要切换到 E-UTRAN 系统时，指标 N.HO.InterRAT.N2E.PrepAttOut 加 1。 切换准备失败基于覆盖的 NR2L 切换，频繁出现切换准备失败，从无线侧跟踪看，gNodeB 已经给 AMF 发送了 handover required 消息，但是一直收到 AMF 的 handover prepare fail 消息，携带的原因值是 ho failure in

20、 target 5GC ngran node or target system。 而核心网分析发现是目标 eNodeB 反馈的切换失败给核心网，所以 AMF 反馈了失败给 5G； 查看 LTE 侧 S1 信令跟踪发现，MME 下发了切换请求给 eNodeB，但是 eNodeB 反馈切换失败， 失败原因是语法错误。 进一步排查 LTE 小区配置和 NR 侧邻区配置发现，NR 侧配置的 LTE 邻区的 cellID 与 LTE小区实际的 cellID 不一致，因此被 LTE 侧校验住了，提示了语法错误。 修改 NR 侧配置的 LTE 的外部小区和邻区关系的 cellid，确保与 LTE 小区实际的

21、 cellid一致。 邻区漏配导致不能发起切换SA 场景测试，从 5G 到 LTE 无法触发切换，5G 基站直接发起了重定向。 从流程及配置看，UE 上报的 PCI 没有在邻区配置中。 NR2L 切换至次强小区导致切换失败NR2L 互操作切换失败，从信令流程看，GNB 已经给 UE 发了切换命令，UE 切换超时失败， 重建回源小区。切换的目标小区是PCI =420。 从测量报告看，该小区不是最强小区,且信号质量较差。最强小区 PCI=479，且信号质量较好。LTE 小区信号太差导致切换失败。经过核查，从 NR 基站配置看，没有配置 PCI=479 的邻区关系。 四、 经验总结路测或者投诉问题基

22、本都是通过信令流程来观察异常点，从而进行问题的隔离定界。NR2L 切换从信令流程上看，通常有以下问题类型： 1、 终端不上报 A2 测量报告，导致 B1 测量不下发：检查A2 门限是否合理。 2、 收到 A2 测量报告，网络侧不下发 B1 测量控制： 1)查看 NR 是否配置了正确的 LTE 邻频点和邻区。即使采用基于测量的重定向策略，目标频点也需要配置至少一条邻区。一条邻区都没有配置的邻频点会被基站过滤掉不下发 UE 测量。 邻频点核查：NRCELLEUTRANNFREQ 邻 区 核 查 ： GNBEUTRAEXTERNALCELL/GNBEUTRAEXTCELLPLMN/NRCELLEUT

23、RANRELATION 2)终端是否支持 NR 侧配置的 LTE 频点。 UU 口信令 UE Capability Information 消息中核查。 3)终端是否支持异系统 B1 能力。 UU 口信令 UE Capability Information 消息中核查。 3、 网络侧下发了 B1 测量控制，但是切换准备失败：NR 标口跟踪/LTE 标口跟踪/核心网侧跟踪进行联合定位隔离，找到回复错误原因值的网元并分析原因。 4、 终端走重定向不走切换： 1)配置核查，网络侧是否已经打开了切换相关开关。 2)对于基于覆盖的 NR2L 切换，排查是否由于 NR 信号质量太差，或者盲 A2 门限配置过高，导致终端容易上报盲 A2 测量事件，从而发起盲重定向。 盲 A2 测量事件：NRCellInterRHoMeaGrp.CovHoToEutranBlindA2Thld 5、 切换执行失败： 1)检查 B1 门限，是否门限过低导致切换至较差的LTE 小区。B1 门限：NRCellHoEutranMeaGrp.CovBasedHoB1RsrpThld 2)是否最强小区邻区漏配，导致 gNodeB 选择次强小区进行切换，信号较差接入失败。 3)是否最强邻区 PCI 与另一同频邻区冲突，导致 gNodeB 选择次强小区进行切换，信号较差接入失败。