5G NR辅站变更成功率提升方案研究

庞启文 徐波 李新卫

摘 要：5G NSA建网初期，NR辅站变更成功率是NSA终端移动性管理的重要方面。本文从辅站变更的原理、切换信令流程进行全面深入分析，找出影响NR辅站站间变更成功率的主因，解决建网初期典型网络优化问题，以提高NR辅站变更成功率和业务体验。

关键词：5G;NSA;辅站站内变更;辅站站间变更

中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：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，存在多种因素影响辅站站间变更率，需要进行全面深入的分析，核查建网初期存在的一些典型问题，找出主因，总结经验，提升NSA网络的综合性能，改善5G用户的满意度。

1 指标定义

1.1 指标统计点

5G NSA组网方式中，5G基站的业务面通过5G链路至核心网，控制面信令锚定于4G基站。基于设备厂商间的差异，4G和5G异厂商无法建立X2链路，5G无法接入，因此，本文探究两种共享锚点的解决方案[1]。

1.1.1 辅站站内变更统计点。如图1中A点所示，当gNodeB向eNodeB发送SgNB Modification Required消息时，若是PSCell的变更，则N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Att累加。如图1中B点所示，当gNodeB收到eNodeB发送的SgNB Modification Confirm消息时，若是PSCell的变更，则N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Succ累加。统计值累加在LTE-NR NSA DC用户所属的PSCell上。

1.1.2 辅站站间变更统计点。如图2中A点所示，当gNodeB向eNodeB发送SgNB Modification Required消息时，若是PSCell的变更，则N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Att累加。如图2中B点所示，当gNodeB收到eNodeB发送的SgNB Modification Confirm消息时，若是PSCell的变更，则N.NsaDc.IntraSgNB.PSCell.Change.Succ累加。统计值累加在LTE-NR NSA DC用户所属的PSCell上[2]。

1.2 指标定义

从上述内容可知，辅站变更可以分为站内变更与站间变更，从触发方式来看，则可以分为锚点触发和NR触发。

第一，NSA DC场景下辅站站内小区变更成功率KPI定义：

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

第二，NSA DC场景下辅站站间小区变更成功率KPI定义：

（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等网元，可能存在5G辅节点变更失败的点多的现象，优化难度大[3]。

锚点不变NR站内和站间变更信令流程分别如图3和图4所示。

3 辅站站内变更成功率影响因素

辅站站内变更成功率影响因素按网元可划分为无线侧和传输侧两类[4]。其中，无线侧主要包含参数类及邻区类，如图5所示;传输侧主要包含链路故障，如图6所示。

4 指标优化

4.1 无线侧优化

4.1.1 参数优化。影响辅站站内变更成功率的重要参数如表1所示。

第一，同频切换的A3偏置。若为正，将增加A3事件触发的难度，延缓切换;若为负，则降低A3事件触发的难度，提前进行切换。

第二，同频切换的A3幅度迟滞。增大迟滞Hyst，将增加A3事件触发的难度，延缓切换，影响用户感受;减小该值，将使得A3事件更容易被触发，导致误判和乒乓切换。

第三，同频切换的A3时间迟滞。延迟触发时间的设置可以有效减少平均切换次数和误切换次数，防止不必要切换的发生。延迟触发时间越大，平均切换次数越小，但延迟触发时间的增大会增加掉话的风险。

4.1.2 邻区优化。5G<->5G外部描述核查：5G<->5G邻区是NSA架构下5G辅载波变更的基本要求，只有定义5G<->5G邻区关系才会发起辅站变更请求。主要核查外部小区描述设置错误、外部小区描述PCI冲突等问题。

4.2 传输侧优化

传输侧故障分类、原因和解决手段具体如表2所示。

5 辅站站间变更成功率影响因素

辅站站间变更成功率影响因素按网元可划分为无线侧和传输侧两类。其中，无线侧主要包含参数类及邻区类，如图7所示;传输侧主要包含X2链路和SI链路，如图8所示。

6 指标优化

6.1 无线侧优化

6.1.1 参数优化。锚点涉及的参数有很多，影响辅站站间变更成功率的重要参数如表3所示。

第一，流量上报开关：NR和锚点站的流量上报开关不一致会导致辅站变更失败，因为站间变更没有结束，期间发起的变更请求都会被立马拒绝，在话统侧会统计成流程交叉导致的变更失败。

第二，X2链路自动配置开关：未打开LTE和NR间X2自建立开关，会导致网管无法自建立X2链路。另外，自动删除开关参数配置不合理，容易引起无用的X2链路得不到及时释放，占用X2规格数资源，新的X2链路无法自动新建加入。

第三，gNodeB标识长度：锚点小区要求配置邻区PLMN名单，类型为白名单，制式为NR，GNBIDLENGTH=24，同时保证NR基站实际GNBIDLENGTH=24，以保證该锚点小区能正常添加NR辅载波，终端能正常接入、切换入。

第四，切换失败惩罚时间：NecHoPrepFailPunishTimer，该参数用于控制向目标小区切换（包括EPSFB，基于覆盖的系统内切换，基于覆盖的系统间切换）时，若为资源类切换准备失败，则在该定时器内禁止切换到该目标小区。该参数取值为0表示不进行惩罚，单位为秒，NecHoPrepFailPunishTimer=50。

6.1.2 邻区优化。NSA架构下完整的邻区关系包括4G<->4G邻区、4G->5G邻区、5G<->5G邻区，邻区结构复杂，如图9所示。

邻区分析目的是避免4G<->4G邻区、4G->5G邻区及5G<->5G邻区存在邻区漏配、错配、同频同PCI以及参数准确性等配置问题。

①5G<->5G邻区核查。5G<->5G邻区核查包括5G<->5G外部描述核查和5G<->5G邻区关系核查。

第一，5G<->5G外部描述核查。5G<->5G邻区是NSA架构下5G辅载波变更的基本要求，只有定义5G<->5G邻区关系才会发起辅站变更请求。主要核查外部小区描述错误，外部小区描述PCI冲突和外部小区冗余等问题。

第二，5G<->5G邻区关系核查。5G<->5G邻区按以下3个标准配置：城区1.5 km内或者3层站点间需添加邻区关系，郊县农村站点3 km或者3层站点间需添加邻区关系，室分周围300 m内宏站需添加邻区关系。

②4G<->4G邻区核查。4G<->4G邻区核查分为4G<->4G外部描述核查和4G<->4G邻区关系核查。

第一，4G<->4G外部描述核查。外部小区描述错误，同频PCI冲突。

第二，4G<->4G邻区关系核查。冗余邻区删除、漏配邻区添加。邻区一般都要求互为邻区，即A扇区载频把B作为邻区，B也要把A作为邻区;宏站间，市区1.5 km，郊区2.5 km，建议邻区配置50条;宏站与微站，以宏站为中心，市内500 m内，郊区800 m内为邻区关系;微站与微站，200 m以内为邻区关系。

③4G->5G邻区核查。4G->5G邻区核查包括4G->5G外部描述核查和4G->5G邻区关系核查。

第一，4G->5G外部描述核查。外部小区描述错误，同频PCI冲突，外部小区冗余。

第二，4G->5G邻区关系核查。在优化好锚点4G<->4G邻区的前提下，4G->5G邻区继承4G<->4G邻区并结合锚点与5G站点的距离适当调整，即4G锚点小区所有同频的FDD1800邻区共站的5G小区都应该定义4G->5G邻区关系，同时锚点与5G站点的距离在1 km以内也定义为4G->5G邻区关系。由于目前仍存在部分区域5G站间距过大，不能保证连续覆盖，因此，需要将锚点站与5G站点距离在2 km内视情况添加。

6.1.3 共享核查。站间变更流程如图10所示。从图10可知，信令点1和信令点6是站间SgNB变更请求和成功的信令点，共享PLMN漏配会导致SgNB添加请求（信令点3）后续流程失败。

6.2 传输侧优化

6.2.1 X2链路满配。X2链路作为锚点站与NR站之间的切换信令通道，对辅站变更成功起着关键作用，主要涉及4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G的X2接口。X2信令流程如图11所示。

第一，打开X2链路自建立开关。如图11所示：准确配置4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G邻区后，可以通过打开X2链路自建立开关，自动建立X2接口;但如果超过基站板卡支持的X2链路数量上限（256或512条，与基站板卡型号有关），将导致X2链路无法添加。

第二，打开X2自删除开关。当X2满配时，可打开X2自删除开关，删除4G和4G之间故障和利用率较低的X2;在1 440 min内，如果X2故障，或者X2切入切出次数小于1次，将删除4G和4G之间的X2链路;如果90 min内，原4G基站与目标4G基站需要建立X2的次数大于10次，则自动建立X2链路，以上门限都可以根据现网情况进行调整。

第三，按比例设置X2链路接口。当X2满配时，可通过设置4G和5G，X2接口按比例分配，保证4G<->4G、4G->5G以及5G<->5G之间X2满足最低配置数量要求。

6.2.2 X2链路故障。X2AP（X2 Application Protocol）连接在底层SCTP链路资源可用时，gNodeB将收到对端eNodeB发起的连接建立请求，并对连接请求做合法性检查，若检查不通过，将无法建立连接。常见的X2链路告警包括底层链路故障、建立失败及无可用NSA小区，具体如表4所示。

7 效果验证

通过逐一分析、处理以上问题，目前现网5G辅节点变更成功率已提升至95%左右。

8 结语

通过本次研究辅站变更成功率提升方案，发现目前影响成功率的主要因素是邻区不完善、跨网管X2不能自建立导致链路缺失、邻区错漏。通过这三方面的优化，能大幅提升辅站变更成功率。

参考文献：

[1]万朝辉，吴丽雯，王红雷.NSA架构下提高5G用户感知的锚点小区参数优化策略[J].电信工程技术与标准化，2020（4）：72-75.

[2]赵晓垠，李志军，朱雪田.5GNSA单锚点共享下多频段组网互操作策略研究[J].电子技术应用，2020（4）：16-19，24.

[3]张炎俊，刘璐.NSA部署初期的移动性管理优化策略[J].电信工程技術与标准化，2019（7）：52-55.

[4]邓安达，高松涛，程日涛，等.5GNSA组网技术方案研究[J].移动通信，2019（6）：16-20.