5G NR輔站變更成功率提升方案研究

龐啟文 徐波 李新衛

摘 要：5G NSA建網初期，NR輔站變更成功率是NSA終端移動性管理的重要方面。本文從輔站變更的原理、切換信令流程進行全面深入分析，找出影響NR輔站站間變更成功率的主因，解決建網初期典型網絡優化問題，以提高NR輔站變更成功率和業務體驗。

關鍵詞：5G;NSA;輔站站內變更;輔站站間變更

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）34-0004-05

Study on the Improvement Scheme of 5G SgNB Pscell Change Success Rate

PANG Qiwen XU Bo LI Xinwei

（China Unicom Henan Branch，Zhengzhou Henan 450008）

Abstract： At the beginning of 5G NSA network establishment， the success rate of NR secondary station change is an important aspect of NSA terminal mobility management. This paper analyzed the principle of the change of the secondary station and the switching signaling process， found out the main factors affecting the success rate of the change between the secondary stations of NR， and solved the typical network optimization problems in the initial stage of network construction， so as to improve the change success rate and business experience of NR auxiliary station.

Keywords： 5G;NSA;change in auxiliary station;change between auxiliary stations

NSA建網初期，存在多種因素影響輔站站間變更率，需要進行全面深入的分析，核查建網初期存在的一些典型問題，找出主因，總結經驗，提升NSA網絡的綜合性能，改善5G用戶的滿意度。

1 指標定義

1.1 指標統計點

5G NSA組網方式中，5G基站的業務面通過5G鏈路至核心網，控制面信令錨定于4G基站。基于設備廠商間的差異，4G和5G異廠商無法建立X2鏈路，5G無法接入，因此，本文探究兩種共享錨點的解決方案[1]。

1.1.1 輔站站內變更統計點。如圖1中A點所示，當gNodeB向eNodeB發送SgNB Modification Required消息時，若是PSCell的變更，則N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Att累加。如圖1中B點所示，當gNodeB收到eNodeB發送的SgNB Modification Confirm消息時，若是PSCell的變更，則N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Succ累加。統計值累加在LTE-NR NSA DC用戶所屬的PSCell上。

1.1.2 輔站站間變更統計點。如圖2中A點所示，當gNodeB向eNodeB發送SgNB Modification Required消息時，若是PSCell的變更，則N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Att累加。如圖2中B點所示，當gNodeB收到eNodeB發送的SgNB Modification Confirm消息時，若是PSCell的變更，則N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Succ累加。統計值累加在LTE-NR NSA DC用戶所屬的PSCell上[2]。

1.2 指標定義

從上述內容可知，輔站變更可以分為站內變更與站間變更，從觸發方式來看，則可以分為錨點觸發和NR觸發。

第一，NSA DC場景下輔站站內小區變更成功率KPI定義：

（N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Succ /N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Att） × 100%

第二，NSA DC場景下輔站站間小區變更成功率KPI定義：

（N.NsaDc.InterSgNB.PSCell.Change.Succ/ N.NsaDc.InterSgNB.PSCell.Change.Att） × 100%

2 信令流程

信令流程涉及UU、X2、S1接口和4G eNodeB和5G gNodeB、MME、UGW等網元，可能存在5G輔節點變更失敗的點多的現象，優化難度大[3]。

錨點不變NR站內和站間變更信令流程分別如圖3和圖4所示。

3 輔站站內變更成功率影響因素

輔站站內變更成功率影響因素按網元可劃分為無線側和傳輸側兩類[4]。其中，無線側主要包含參數類及鄰區類，如圖5所示;傳輸側主要包含鏈路故障，如圖6所示。

4 指標優化

4.1 無線側優化

4.1.1 參數優化。影響輔站站內變更成功率的重要參數如表1所示。

第一，同頻切換的A3偏置。若為正，將增加A3事件觸發的難度，延緩切換;若為負，則降低A3事件觸發的難度，提前進行切換。

第二，同頻切換的A3幅度遲滯。增大遲滯Hyst，將增加A3事件觸發的難度，延緩切換，影響用戶感受;減小該值，將使得A3事件更容易被觸發，導致誤判和乒乓切換。

第三，同頻切換的A3時間遲滯。延遲觸發時間的設置可以有效減少平均切換次數和誤切換次數，防止不必要切換的發生。延遲觸發時間越大，平均切換次數越小，但延遲觸發時間的增大會增加掉話的風險。

4.1.2 鄰區優化。5G<->5G外部描述核查：5G<->5G鄰區是NSA架構下5G輔載波變更的基本要求，只有定義5G<->5G鄰區關系才會發起輔站變更請求。主要核查外部小區描述設置錯誤、外部小區描述PCI沖突等問題。

4.2 傳輸側優化

傳輸側故障分類、原因和解決手段具體如表2所示。

5 輔站站間變更成功率影響因素

輔站站間變更成功率影響因素按網元可劃分為無線側和傳輸側兩類。其中，無線側主要包含參數類及鄰區類，如圖7所示;傳輸側主要包含X2鏈路和SI鏈路，如圖8所示。

6 指標優化

6.1 無線側優化

6.1.1 參數優化。錨點涉及的參數有很多，影響輔站站間變更成功率的重要參數如表3所示。

第一，流量上報開關：NR和錨點站的流量上報開關不一致會導致輔站變更失敗，因為站間變更沒有結束，期間發起的變更請求都會被立馬拒絕，在話統側會統計成流程交叉導致的變更失敗。

第二，X2鏈路自動配置開關：未打開LTE和NR間X2自建立開關，會導致網管無法自建立X2鏈路。另外，自動刪除開關參數配置不合理，容易引起無用的X2鏈路得不到及時釋放，占用X2規格數資源，新的X2鏈路無法自動新建加入。

第三，gNodeB標識長度：錨點小區要求配置鄰區PLMN名單，類型為白名單，制式為NR，GNBIDLENGTH=24，同時保證NR基站實際GNBIDLENGTH=24，以保證該錨點小區能正常添加NR輔載波，終端能正常接入、切換入。

第四，切換失敗懲罰時間：NecHoPrepFailPunishTimer，該參數用于控制向目標小區切換（包括EPSFB，基于覆蓋的系統內切換，基于覆蓋的系統間切換）時，若為資源類切換準備失敗，則在該定時器內禁止切換到該目標小區。該參數取值為0表示不進行懲罰，單位為秒，NecHoPrepFailPunishTimer=50。

6.1.2 鄰區優化。NSA架構下完整的鄰區關系包括4G<->4G鄰區、4G->5G鄰區、5G<->5G鄰區，鄰區結構復雜，如圖9所示。

鄰區分析目的是避免4G<->4G鄰區、4G->5G鄰區及5G<->5G鄰區存在鄰區漏配、錯配、同頻同PCI以及參數準確性等配置問題。

①5G<->5G鄰區核查。5G<->5G鄰區核查包括5G<->5G外部描述核查和5G<->5G鄰區關系核查。

第一，5G<->5G外部描述核查。5G<->5G鄰區是NSA架構下5G輔載波變更的基本要求，只有定義5G<->5G鄰區關系才會發起輔站變更請求。主要核查外部小區描述錯誤，外部小區描述PCI沖突和外部小區冗余等問題。

第二，5G<->5G鄰區關系核查。5G<->5G鄰區按以下3個標準配置：城區1.5 km內或者3層站點間需添加鄰區關系，郊縣農村站點3 km或者3層站點間需添加鄰區關系，室分周圍300 m內宏站需添加鄰區關系。

②4G<->4G鄰區核查。4G<->4G鄰區核查分為4G<->4G外部描述核查和4G<->4G鄰區關系核查。

第一，4G<->4G外部描述核查。外部小區描述錯誤，同頻PCI沖突。

第二，4G<->4G鄰區關系核查。冗余鄰區刪除、漏配鄰區添加。鄰區一般都要求互為鄰區，即A扇區載頻把B作為鄰區，B也要把A作為鄰區;宏站間，市區1.5 km，郊區2.5 km，建議鄰區配置50條;宏站與微站，以宏站為中心，市內500 m內，郊區800 m內為鄰區關系;微站與微站，200 m以內為鄰區關系。

③4G->5G鄰區核查。4G->5G鄰區核查包括4G->5G外部描述核查和4G->5G鄰區關系核查。

第一，4G->5G外部描述核查。外部小區描述錯誤，同頻PCI沖突，外部小區冗余。

第二，4G->5G鄰區關系核查。在優化好錨點4G<->4G鄰區的前提下，4G->5G鄰區繼承4G<->4G鄰區并結合錨點與5G站點的距離適當調整，即4G錨點小區所有同頻的FDD1800鄰區共站的5G小區都應該定義4G->5G鄰區關系，同時錨點與5G站點的距離在1 km以內也定義為4G->5G鄰區關系。由于目前仍存在部分區域5G站間距過大，不能保證連續覆蓋，因此，需要將錨點站與5G站點距離在2 km內視情況添加。

6.1.3 共享核查。站間變更流程如圖10所示。從圖10可知，信令點1和信令點6是站間SgNB變更請求和成功的信令點，共享PLMN漏配會導致SgNB添加請求（信令點3）后續流程失敗。

6.2 傳輸側優化

6.2.1 X2鏈路滿配。X2鏈路作為錨點站與NR站之間的切換信令通道，對輔站變更成功起著關鍵作用，主要涉及4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G的X2接口。X2信令流程如圖11所示。

第一，打開X2鏈路自建立開關。如圖11所示：準確配置4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G鄰區后，可以通過打開X2鏈路自建立開關，自動建立X2接口;但如果超過基站板卡支持的X2鏈路數量上限（256或512條，與基站板卡型號有關），將導致X2鏈路無法添加。

第二，打開X2自刪除開關。當X2滿配時，可打開X2自刪除開關，刪除4G和4G之間故障和利用率較低的X2;在1 440 min內，如果X2故障，或者X2切入切出次數小于1次，將刪除4G和4G之間的X2鏈路;如果90 min內，原4G基站與目標4G基站需要建立X2的次數大于10次，則自動建立X2鏈路，以上門限都可以根據現網情況進行調整。

第三，按比例設置X2鏈路接口。當X2滿配時，可通過設置4G和5G，X2接口按比例分配，保證4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G之間X2滿足最低配置數量要求。

6.2.2 X2鏈路故障。X2AP（X2 Application Protocol）連接在底層SCTP鏈路資源可用時，gNodeB將收到對端eNodeB發起的連接建立請求，并對連接請求做合法性檢查，若檢查不通過，將無法建立連接。常見的X2鏈路告警包括底層鏈路故障、建立失敗及無可用NSA小區，具體如表4所示。

7 效果驗證

通過逐一分析、處理以上問題，目前現網5G輔節點變更成功率已提升至95%左右。

8 結語

通過本次研究輔站變更成功率提升方案，發現目前影響成功率的主要因素是鄰區不完善、跨網管X2不能自建立導致鏈路缺失、鄰區錯漏。通過這三方面的優化，能大幅提升輔站變更成功率。

參考文獻：

[1]萬朝輝，吳麗雯，王紅雷.NSA架構下提高5G用戶感知的錨點小區參數優化策略[J].電信工程技術與標準化，2020（4）：72-75.

[2]趙曉垠，李志軍，朱雪田.5GNSA單錨點共享下多頻段組網互操作策略研究[J].電子技術應用，2020（4）：16-19，24.

[3]張炎俊，劉璐.NSA部署初期的移動性管理優化策略[J].電信工程技術與標準化，2019（7）：52-55.

[4]鄧安達，高松濤，程日濤，等.5GNSA組網技術方案研究[J].移動通信，2019（6）：16-20.