5G NSA架构下小区变更成功率提升研究

2021-04-09孙永凤李云鹏

内蒙古科技与经济 2021年5期

孙永凤，李云鹏

(中国联通内蒙古分公司，内蒙古呼和浩特 010050)

由于NSA组网[1]双链接架构的特殊性，切换过程较LTE切换复杂一些。5G网络目前关注的主要切换类指标有站内SgNB_Pscell变更成功率、站间SgNB_Pscell变更成功率，内蒙古联通某地市站内SgNB_Pscell变更成功率、站间SgNB_Pscell变更成功率较低，严重影响用户使用感知。要解决变更成功率低的问题首先要熟悉NSA网络架构及辅站站内、站间变更流程。

1 辅站站内变更流程

在EN-DC场景下，辅节点即NR 5G站点。本文仅涉及NR 5G小区的改变，而主节点(MN，LTE锚点)并不发生改变。辅节点的改变流程有两种触发情况：LTE锚点触发、辅节点小区触发。两者的差别仅在于：后者在流程开始时多了一条由当前辅节点向其锚点发送的SgNB Change Required消息。当然，对于手机侧，是看不到这种差别的。

辅站站内变更流程：UE通过双链接接入eNB1和gNB的cell、UE向cell2覆盖区移动时，达到A3测量门限，触发A3事件测量报告，gNB接收到测量报告后，选择信号质量最好的候选小区，即选中站内的cell2,gNB触发Pscell变更过程，辅站站内变更示意图见图1。

图1 辅站站内变更示意

图2 辅站站内小区变更信令流程

当SgNB收到A3测量报告后，选择报告中RSRP最强NR小区作为目标NR切换小区；源SgNB通过向MeNB发送SgNB 修改请求消息触发SgNB 修改流程，包括NR RRC配置消息和承载释放、变更。辅站站内小区变更信令流程图见图2。

若SgNB请求释放承载且MeNB决定重配MCG 承载，MeNB会触发SgNB 修改流程(第5条)，SgNB确认后，会反馈SgNB 修改请求确认消息 MeNB向UE发送RRC 连接重配消息，包括NR RRC配置消息。UE接收到RRC重配置消息后完成重配置，并向MeNB反馈RRC 连接重配完成消息，包括NR RRC响应消息。若UE未能完成包括在RRC 连接重配消息中的配置，则启动重配置失败流程。UE成功完成重配后，MeNB向SgNB发送SgNB修改确认消息(第9条)，包括已编码的NR RRC响应消息。为UE配置的承载需要SCG无线资源，UE执行到SgNB_Pscell的同步，发起向SgNB的随机接入流程。

2 辅站站间变更流程

辅站站间变更流程： UE已通过双连接接入eNB1和gNB1，在向gNB2移动过程中，达到A3测量门限，触发A3事件测量报告，gNB1接收到UE的测量报告后，依据信号强度选择测量上报的邻小区列表中信号最好的小区，即gNB2小区，发起SN变更流程。

UE在NR服务区内部移动时，由于覆盖的原因，检测到信号质量更好的邻区，将发生PSCell切换，如果切换的目标PSCell在本gNB内称为PSCell变更，如果目标PSCell在另一个gNB则称为SN变更。

后台NR配了同频邻区才能触发上报A3测量报告，接下来才会触发SN或者PSCell变更流程。如果未配同频邻区，则会下发A2测量来释放SN。

3 辅站站点变更成功率较低原因分析

NSA组网架构下，辅站站点变更成功率低，应该首先排查锚点站与目标NR站，占用NR站与目标NR站之间的邻区、X2等基础参数关系[2]。在排除邻区关系和链路关系正常后，需要关注切换对象是否存在不明确的情况，依据现场解决经验总结，对于站点变更成功率低主要有3个方面的原因：①4G锚点站和NR站点X2链路不通；②共享和非共享站点边界：当前设备版本优先携带内部算法计算的PLMN(联通PLMN)，导致电信用户从共享5G向非共享5G变更时，4G锚点仍向电信5G非共享站发起添加请求，从而导致5G辅站变更失败(源站)和5G辅站添加失败(目标站)；③NR切换与LTE异频切换流程冲突。

针对联通某地市辅站站点变更成功率低TOP小区进行重点分析，该小区站内变更成功率只有27.36%。NR侧分析结果为，NR站内切换因为流程冲突导致切换失败(CU_UEM_RCV_SGNB_MOD_REFUSE)。NR接入后,LTE马上就在配置GAP，接着出现MOD REFUSE(变更拒绝的问题)的情况，存在4G异频切换和5G站内切换流程冲突。

在NSA网络架构下，移动设备在测量不同频率(频间邻区)和其他系统(频率为5G NR其他无线网络)时必须暂停与服务小区的通信，需要调整RF 模块以配置频率(配置为对象);在一段时间后恢复与服务小区的连接;终端暂停与服务小区通信以测量频间邻区或其他无线邻区的时间间隔称为测量间隙(Meas Gap)。4G基站下发A4测量并配置GAP，同时通过SgNB MOD REQ通知5G Gap信息，刚好和5G站内切换的MOD REQUIRED流程冲突，给5G回复了MOD REFUSE消息。5G协议描述，当锚点触发了切换流程，收到gNB发送的MOD REQUIRED，需要回复Refuse消息给gNB。因异频A2配置过大，导致异频Gap过早下发，MOD REQ和MOD REQUIRED流程冲突。

4 辅站站点变更成功率提升措施

基于NSA用户和LTE用户切换门限配置一样，A2参照LTE网络配置，会过早触发异频切换，过早发起MOD REQ。需要给NSA用户新增一个异频切换参数组，A2配置建议为-109，小于LTE网络配置，且只对NSA用户生效，不影响LTE用户。NSA用户异频切换减少，MOD REQ减少，可以减少和5G站内切换流程冲突的概率。由于异频切换门限减少，NSA用户的切换成功率和掉话率可能有轻微恶化。

对4G锚点站点进行NSA用户独立设置门限，站内变更成功率由86.10%提升到99.25%、站间变更成功率由93.11%提升到98.85%，质差小区减少。