跨厂家Xn链路“打通”改善5G SA切换时延提升速率感知

2021-08-08卢佑楠

广东通信技术 2021年7期

关键词：站间科技园中兴

［卢佑楠］

1 解决的主要矛盾

深圳市5G 基站存在华为与中兴双厂家设备，厂家间Xn 协议未对齐将导致跨厂家无法使用Xn 切换，边界相邻站点间切换走NG 切换流程，切换时延增加。通过对齐多厂家间Xn 协议，可实现跨厂家Xn 切换，降低切换时延，提高切换成功率。

2 开展流程与操作指引

具体的开展流程与操作指引，如图1 所示。

图1 开展流程与操作指引

3 武器库

3.1 Xn 接口简介

（1）SA 网络架构

SA 组网采用Option 2 架构，即采用端到端的5G 网络架构，从终端、无线新空口到核心网都采用5G 相关标准，支持5G 各类接口，提供5G 各类服务。SA 网络架构中，gNodeB 与gNodeB 之间通过Xn 接口进行连接，而gNodeB 与AMF、UPF 之间使用NG 接口进行连接。5G SA 网络架构图如图2 所示。

图2 5G SA 网络架构图

（2）gNodeB 间切换入但不发生重建场景，详细流程如图3、图4 所示。

图3 基于Xn 链路的站间切换入但不发生重建场景

图4 基于Ng 链路的站间切换入但不发生重建场景

在B 点，当目标gNodeB 向源gNodeB 或AMF 发送Handover Request Acknowledge 消息时，在目标侧统计切换入执行尝试次数。在C 点，当目标侧gNodeB 收到UE回复的切换完成消息，并在Xn 接口通过UE CONTEXT RELEASE 或者在Ng 接口通过HANDOVER NOTIFY 消息通知源侧释放UE 上下文时，在目标侧统计切换入执行成功次数。

3.2 中兴、华为设置

中兴、华为厂家设置表，如表1 所示。

表1 中兴、华为厂家设置表

4 效果对比及回退标准

通过网管数据，对比5G 用户数、5G 流量、无线掉线率、切换成功率、SN 变更成功率、gNB 间Ng 切换成功率、gNB 间Xn 切换成功率，前后变化改善情况，同时关注gNB 间Xn 切换出准备请求次数、gNB 间Xn 切换出执行成功次数直观体现出方案效果。

如果Xn协议修改对齐后部分站点出现Xn链路告警，应继续针对性核查配置补漏单边Xn 链路、处理告警情况。详见效果对比及回退标准表2 所示。

表2 效果对比及回退标准表

5 典型案例分析

5.1 问题描述

SA 终端在滨海沙河立交由西向东移动中，占用华为“SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2”小区进行业务，此时主服务小区SSBRSRP 为-101 dBm，SSB-SINR 为-6 dB，应用层（APP）下载速率为69.68 Mbps，速率感知较差。测试截如图5所示。

图5 测试问题截图

5.2 问题分析

5.2.1 前台测试分析

从L3 Message 上可以看到，终端服务小区是华为-SZ粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2（PCI 679）时，终端每隔240 ms 上报一次MeasurementReport 测量，GNODEB 对上报的MR 不处理，这些MR 上报的邻区PCI 均为802（中兴-SZ 沙河西一D-ZRH-3）和671（中兴-深圳南木棉花D-ZRH-1）小区，PCI802 小区RSRP 要比PCI671 小区的RSRP 要高出很多。

最后一次MeasurementReport 测量中包含了PCI 为374（华为-SZ 沙河西D-HRH-1）的邻区，比主服务小区高6 dB 左右，成功发生切换，但此时主服务小区的SSB 信号强度已经劣化到-104 dBm。

结合以上分析，本次切换不及时主要由于终端占用华为-SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2（PCI 679）小区后，未能及时切花到周边中兴主覆盖小区SZ 沙河西一D-ZRH-2 导致。

5.2.2 后台排查分析

（1）NR 邻区核查

结合网管查询，SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小区与SZ 沙河西一D-ZRH-1、2、3（基站ID：12646916）小区均定义了NR 邻区。

（2）Xn 链路核查

结合网管查询，SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH 站点定义的所有XN 链路中，均未找到中兴站点SZ 沙河西一D-ZRH（基站ID：12646916）的XN 链路。Xn 链路核查截图如图6所示。

图6 Xn 链路核查截图

（3）邻区切换对核查

经统计，测试当天问题小区SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 与目标小区（SZ 沙河西一D-ZRH-3）之间存在“SA 架构下NR 系统内特定两小区切换”。邻区切换对核查如表3 所示。

表3 邻区切换对核查表

（4）站间切换类型核查

从SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小区站间SA 切换类型统计来看，“同频站间NG 切换”次数占比比较大。站间切换类型核查，如表4 所示。

表4 站间切换类型核查表

综合分析，SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 与邻区SZ 沙河西一D-ZRH-3 之间有邻区、无Xn 链路，两者间只能进行“同频站间NG 切换”，导致切换执行的时间比“同频站间Xn 切换”要长，最终出现切换不及时、主服务小区弱覆盖问题。

现阶段同一厂家SA 站点之间可以完成XN 链路的自建立，但华为->中兴、中兴->华为间的跨厂家邻接站点无法完成Xn 链路的自建立，需要手动创建华为-SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH 站点到中兴-SZ 沙河西一D-ZRH 的双向Xn 链路。

数据组按照相关要求，分别在中兴和华为5G 站点侧按照要求完成双向Xn 链路均添加，但依然存在故障（Xn链路建立失败）。

经与华为、中兴工程师进一步研究发现：中兴XN 端口协议配置F20，华为XN 端口协议配置F40，Xn 口协议不一致导致Xn 故障。

5.3 解决措施

南山区域整体修改中兴Xn 口协议，保持Xn 口协议一致。中兴Xn 口协议参数reserved51 现网默认值为0（对应Xn 口协议F20）修改为1（对应Xn 口协议F40）。修改后，Xn 口协议保持一致，XN 链路正常。

5.4 优化效果

完成华为-SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH 站点到中兴-SZ 沙河西一D-ZRH 的双向XN 链路经添加后，SA 终端在滨海沙河立交由西向东移动中，占用华为SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小区进行业务，主服务小区SSB-RSRP 为-98 dBm 左右，SSB-SINR 为2 dB 左右，能顺利切换至SZ沙河西一D-ZRH-3 小区，且终端应用层（APP）下载速率为165.44 Mbps，速率感知得到改善。Xn 创建后SZ 粤海沙西滨海附（微小M）[SZ 湾生态科技园（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小区“同频站间NG 切换”次数明显下降。优化效果如表5 所示。

表5 优化效果表

5.5 效果总结

本案例结合SA 终端跨厂家切换慢导致速率感知差分析，最终确定由于跨厂家边界NR 站点间无XN 链路，导致相邻站点间切换走NG 切换流程，切换时延增加，通过手动创建双向XN 链路并对齐统一的Xn 口协议版本解决网络问题。本案例对存在NR 多厂家组网地市，解决跨厂家之间的切换问题具有有较强的借鉴意义，可推广性很强，具有很高的实用价值。

6 应用与推广

6.1 全网检查方法论

通过确定地市统一的Xn 协议标准，修正不符合标准Xn 协议的站点，保证站点与周边站点的Xn 协议一致，避免因Xn 协议与周边站点不一致导致无法进行Xn 切换。

（1）中兴Xn 口协议版本查询与修改

进入路径:无线配置管理-通用配置-选择网元-GNBCUCPFunction，查看或修改对应网元的reserved51值。中兴Xn 口协议版本查询与修改，如图7 所示。

图7 中兴Xn 口协议版本查询与修改截图

（2）华为Xn 口协议版本查询与修改

华为当前5G 网元Xn 口协议版本默认为F40 及以上，与基站软件版本绑定，无法查询及自定义修改。

（3）参数一致性核对流程

参数一致性核对流程，如图8 所示。

图8 参数一致性核对流程图

6.2 原理说明

源gNB 发起切换并通过Xn 接口发出切换请求，如果源站和目标站Xn 口协议不一致，则该链路不通，无法进行下一步。目标gNB 执行许可控制，并提供新的RRC配置作为切换请求确认的一部分。源gNB 通过转发在切换请求应答中接收到的RRCReconfiguration 消息向UE提供RRC 配置。UE 将RRC 连接移动到目标gNB 并用RRCReconfigurationComplete 应答。如图9 所示。

图9 原理流程图

6.3 推广范围

深圳在网NR 站点，Xn 口协议华为厂家均默认设置F40，中兴厂家均默认设置F20，因深圳中兴厂家NR 站点数量较少，考虑全网设置的工作量和影响面，故修改中兴厂家Xn 口协议为F40。

中兴设备共分两批次进行Xn 口协议修改，第一批试点区域为南山片区，Xn 口协议修改（F20->F40）站点数153 个，第二批余下全网站点Xn 口协议修改（F20->F40）站点数1943 个，如表6 所示。

表6 中兴设备调整表

6.4 效果评估

（1）第一批次修改后总体效果（中兴），如表7 所示。

表7 第一批次修改后总体效果（中兴）

（2）第二批次修改后总体效果（中兴），如表8 所示。

表8 第二批次修改后总体效果（中兴）

网管指标对比：SN 变更成功率轻度波动，无线掉线率、切换成功率、gNB 间Xn 切换成功率均有改善，gNB间Xn 切换出准备请求次数大幅提升，整体效果提升明显。

第一批次修改后SN 变更成功率波动0.38%，无线掉线率从1.30%下降至1.16%，切换成功率从96.68%提升至98.26%，gNB间Ng切换成功率从96.32% 提升至97.78%，gNB 间Xn 切换成功率从95.3% 上升至98.34%，gNB 间Xn 切换出准备请求次数从106,139 增加至145，584，增加幅度37.2%。

第二批次修改后SN 变更成功率波动0.5%，无线掉线率从1%下降至0.63%，切换成功率从97.2%提升至98.04%，gNB 间Ng 切换成功率从91.3%提升至94.56%，gNB 间Xn 切换成功率从97.2%上升至97.97%，gNB 间Xn 切换出准备请求次数从1，969，105 增加至2，493，541，增加幅度26.6%。