5G-NSA接入流程分析及問題定位四步法

【摘 ?要】5G網絡建設初期，存在較多的初始接入問題。通過接入過程信令解讀，對5G-NSA網絡的接入流程進行了全方位分析，介紹了相關重點參數，并結合接入流程總結問題分析定位四步法，為NSA接入問題的解決提供了有效指引。

【關鍵詞】5G;NSA;接入問題分析

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.12.007 ? ? ?中圖分類號：TN929.5

文獻標志碼：A ? ? ?文章編號：1006-1010（2019）12-0037-05

引用格式：陳瀟，陸璐，葉藹笙. 5G-NSA接入流程分析及問題定位四步法[J]. 移動通信， 2019，43（12）： 37-41.

Analysis of 5G-NSA Access Process and Four-Step Approach of Locating Problem

CHEN Xiao， LU Lu， YE Aisheng

（Guangzhou Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Wireless Network Optimization Center， Guangzhou 510000， China）

[Abstract]?In the early age of 5G network construction， there are quite a few initial access problems. Through the signaling interpretation of the access process， this paper fully analyzes the access process of 5G-NSA network and introduces the relevant key parameters. Combining the access process， a four-step approach for problem analysis is summarized， which provides an effective guideline for the solution of NSA access problems.

[Key words]5G; NSA; access process analysis

1 ? EN-DC概述

EUTRA-NR雙連接即具備多Rx/Tx能力的UE使用兩個不同網絡節點（MeNB和SgNB）上的不同調度的無線資源。其中，一個網絡節點提供EUTRAN接入，另一個網絡節點提供NR接入;一個調度器位于MeNB側，另一個調度器位于SgNB側。

EN-DC雙連接場景中，UE連接到作為主節點的eNB和作為輔節點的gNB，其中eNB通過S1-MME和S1-U接口分別連接到MME和SGW，并同時通過X2-C和X2-U接口連接到gNB，gNB也可以通過S1-U接口連接到SGW，連接示意圖如圖1所示：

1.1 ?雙連接控制面架構

（1）LTE eNB作為雙連接的主節點MeNB，承載控制面和用戶面數據，終端通過LTE eNB接入核心網EPC，NR gNB則作為輔節點，承載用戶面數據。

（2）UE和主站、從站分別有各自的RRC連接，獨立進行各自的資源管理（RRM），但是UE只有面向主站的RRC狀態。

（3）UE初始連接建立必須通過MeNB主站，SRB1和SRB2在主站建立。

（4）UE可以建立SRB3，用于和從站SgNB直接進行RRC PDU傳輸。

（5）SgNB側空口至少要廣播MIB系統信息。在EN-DC場景（例如SgNB添加），SgNB側PSCell小區的廣播系統信息SIB1通過專有信令重配RRC Connection Reconfiguration消息提供給UE，該重配RRC Connection Reconfiguration消息通過MeNB透傳給UE。

1.2 ?雙連接用戶面架構

用戶面在不同的EN-DC雙連接模式下有不同的用戶面部署架構，在EN-DC用戶面架構中，一條數據承載可以由LTE eNB或gNB單獨服務，也可由LTE eNB或gNB同時服務。承載類型有主節點分離承載（MCG Split Bearer）、輔節點承載（SCG Bearer）、輔節點分離承載（SCG Split Bearer），其分別對應5G部署架構Option 3/3a/3x。

（1）Option 3部署架構（數據承載由LTE將數據分流給NR）同一個承載的用戶面數據可在LTE和NR上同時傳輸，LTE需要更強的處理能力，LTE和NR之間回傳需支持NR的傳輸速率。

（2）Option 3a部署架構（數據承載由EPC將數據分流至NR）同一個承載的用戶面數據可在LTE或NR上傳輸，EPC需升級支持與NR相連，LTE和NR之間回傳無容量要求。

（3）Option 3x部署架構（數據承載由NR可將數據分流至LTE）同一個承載的用戶面數據可在LTE和NR上同時傳輸，EPC需升級支持與NR相連，LTE和NR之間回傳需支持LTE的傳輸速率。

2 ? NSA接入流程分析

NSA接入流程包含X2連接建立流程、SgNB添加流程及非競爭隨機接入流程。

2.1 ?X2連接建立流程

（1）SgNB觸發X2建立連接：SgNB向MeNB發送X2 Setup Request消息，請求建立X2連接，MeNB接收到該消息回復X2 Setup Response消息。

（2）MeNB觸發X2建立連接：MeNB向SgNB發送X2 Setup Request 消息，請求建立X2連接，SgNB接收到該消息回復X2 Setup Response消息。

2.2 ?SgNB添加流程

UE在LTE側（MeNB）完成附著后，會觸發基于測量SgNB增加過程，如圖2所示。

（1）MeNB和SgNB建立X2連接。

（2）UE附著到主節點MeNB網絡和核心網EPC并建立業務承載。

（3）MeNB給UE下發NR測量配置，含B1事件門限。B1事件門限含義是異系統鄰居信號高于一個門限值。

（4）滿足B1事件門限，UE上報B1測量報告。MeNB通過RRM判決出為添加SgNB，向SN發送Sn Addition Request消息。該Sn Addition Request消息主要攜帶E-RABs-ToBeAdded-List信元和MeNBtoSeNBContainer信元。其中，MeNBtoSeNBContainer攜帶有SCG-ConfigInfo信元。

（5）SgNB接收到SgNB Addition Request消息后，PSCell候選小區選擇和接納控制，接納成功給MeNB回復SgNB Addition Request Acknowledge消息，接納失敗給MeNB回復SgNB Addition Request Reject消息。

（6）MeNB收到SgNB的SgNB Addition Request Acknowledge消息后，下發空口RRC Connection Reconfiguration消息給UE，攜帶SgNB側的SCG配置。

（7～9a）UE收到RRC Connection Reconfigura-tion消息后，完成配置SCG，并給MeNB回復RRC Connection Reconfiguration Complete消息。

UE檢測PSCell的下行信號，捕獲到系統廣播MIB信息，解析RRC Connection Reconfiguration消息攜帶的ServingCellConfigCommon信元獲取到相關系統廣播SIB1參數。

說明：在EN-DC場景下（例如SgNB添加），SgNB側PSCell小區的廣播系統信息SIB1的ServingCellConfigCommon信元信息通過專有信令重配RRC Connection Reconfiguration消息提供給UE，該重配RRC Connection Reconfiguration消息通過MeNB透傳給UE。

（7～9b）UE競爭或非競爭接入到SgNB小區。

（10）MeNB收到UE的RRC Connection Recon-figuration Complete消息后，給SgNB發送SN Recon-figuration Complete消息，通知SN對UE的空口重配完成。SgNB收到該消息后，激活配置，并完成SgNB增加過程。

（11～12）僅在跨PCE場景下，MeNB給SgNB回復SN Status Transfer消息，數據反傳從MeNB到SgNB，避免激活雙連接過程中引起業務中斷。

（13～14）僅在跨PCE場景下，MeNB發送給EPC E-RAB Modification Indication消息，通知EPC承載的下行隧道信息發生變更，EPC接收到回復E-RAB Modification Confirmation消息。

（15～16）完成添加SgNB流程后SgNB側的PSCell小區通過SRB3給UE下發測量重配消息，攜帶有A2事件門限。A2事件門限即服務小區信號低于門限值。

2.3 ?非競爭隨機接入流程

UE根據gNB的指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble碼發送給gNB基站，然后gNB向UE回復隨機接入響應Random Access Response。

2.4 ?UE側NSA接入信令解讀

在NSA接入總體信令的流程如圖3所示，部分關鍵信令說明如下：

（1）～（2）UE進行兩次UE能力信息上報。第一次上報EUTRA能力，第二次上報NR和EUTRA-NR能力。

（3）準備進行4G/5G測量的RRC重配置里，包含4G/5G頻點、A3和B1事件的門限。

（4）滿足B1門限，UE上報B1測量報告。

（5）在添加5G載波的RRC重配消息中，顯示5G小區信息，以及5G側A3和A2門限。

2.5 ?NSA接入關鍵參數

NSA接入涉及的無線參數包括4G和5G兩部分，主要內容如表1所示。

3 ? NSA接入問題定位四步法

結合對接入流程的分析，如出現NSA接入問題，可參考如下四步思路和步驟進行排查分析。

（1）4G小區接入如果出現問題，參考4G的接入優化方法進行排查。

（2）UE收到準備進行4G/5G測量的RRC重配，但是不上報B1測量報告。出現這種情況，一般由如下原因導致：

◆測量控制里沒有5G信息。如果出現這種情況，按如下順序進行排除：X2口有無故障，是否配置4G/5G單向鄰區、鄰區配置是否正確，檢查配置對應gNB的X2 SCTP的流個數是否為3，遠端端口和遠端IP是否為5G的配置。

◆測量控制里有5G信息，但不正確，則檢查5G鄰區的頻點/PCI是否配置錯誤。

（3）UE未發送MSG1通常為SSB解調失敗或搜索解調時間過長，T304超時造成的。解決此類問題需要重點對覆蓋進行優化調整，提升覆蓋質量。

（4）5G側信令，看到UE不停發MSG1，但基站側沒有收到，導致不下發MSG2。出現這種情況，一般是上行空口問題。

◆檢查上行NI是否正常。如果NI高，會出現這種現象。

◆檢查5G是否存在PCI沖突/混淆。

4 ? 結束語

5G-NSA接入需先在4G錨點小區建立連接，之后通過B1測量選擇合適的5G小區。在接入過程中可能涉及5G測量頻點、5G鄰區等多項配置信息，容易出現配置錯誤導致的5G接入失敗。通過問題定位四步法可逐步定位流程中可能出現的配置錯誤，能夠有效地解決5G-NSA的接入問題。

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