5G 网络关键指标质量提升的研究

郑 圣 姚 勇 王华东

1.中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司；2.中国联合网络通信集团有限公司连云港分公司

0 引言

移动通信深刻地改变了人们的生活，5G 的应用开启了一个万物互联的新时代。5G SA 核心网演进是对移动通信网络的一次全面重构，将传统网络功能解耦，抽象为独立的网络服务，同时控制面摒弃了传统的点对点通信方式，采用了基于服务化架构的串行总线接口协议。运营商所面临的网络特征、业务特征、终端特征都发生了明显的变化。

当前各大运营商都在全力以赴进行5G 网络建设，提升网络质量、提升用户感知是新建网络最重要的工作之一。建立并完善5G 网络质量管理体系，从网络审计、质量分析、业务体验分析、投诉支撑、故障快速发现等方面，构建新场景新业务指标体系和运维能力尤为重要，需要按照质量管理体系的要求，做好5G 网络的优化，提升网络质量和用户感知。

1 建立5G 网络质量管理体系

1.1 5G 网络质量管理体系

5G 网络质量管理体系如图1 所示。

图1 5G 网络质量管理体系

5G 网络质量管理体系，主要从网络审计、质量分析、业务体验分析、投诉支撑、故障快速发现等方面建立相应的工作制度和网络优化方法。

（1）网络审计着重于网络健康检查，主要包括各网元的容量及利用率核查、网元配置核查、网元告警及日志分析等。容量：网元资源容量、业务容量和链路负荷。配置：网元的全网参数、定时器以及网元间的一致性核查。状态：网元告警分析、网元日志分析。

（2）网络质量分析是要构建5G 网络指标体系，主要从占得上、驻留稳、体验优三个维度，从用户注册到网络、发起业务等相关网络指标，分析网络质量。

（3）业务体验分析是针对用户的业务感知，主要从时延、速率和投诉几个方面进行分析。时延：RTT 时延、视频XKB时延。速率：页面下载速率、视频下行速率。

（4）投诉分析主要针对用户的驻网和体验两大类投诉，统计并分析用户的投诉原因，发现并解决相应的问题。驻网：接入失败、脱网、主被叫失败。体验：业务中断。

（5）故障快速发现主要是通过部署自动拨测系统，通过自动拨测及时发现网络故障。

1.2 5G 网络指标体系

5G 网络指标，主要从占得上、驻留稳、体验优三大维度构建相关网元指标体系，能反映用户在5G 网络的接入和使用情况，能反映用户的业务体验。目前筛选的相关指标如下。

占得上：（1）初始注册成功率：AMF 指标，用户注册到5G 网络的最基本指标。（2）PDU 会话建立成功率：SMF 指标，用户使用5G 业务的最基本指标。（3）N2 模式寻呼成功率：AMF 指标，反映无线覆盖情况。（4）N2 模式业务请求成功率：AMF 指标，反映5G 用户业务接入情况。（5）5G 终端无5G覆盖区域识别：无线指标，反映5G 覆盖盲区情况。

驻留稳：（1）EPS Fallback 回落成功率：SMF 指标，反映5G 语音EPS FB 的成功率。（2）从5G 网络重选出至4G 网络成功率：AMF 指标，反映4G、5G 互操作情况。（3）从4G 网络重选入至5G 网络成功率：AMF 指标，反映4G、5G 互操作情况。（4）注册更新成功率：AMF 指标，反映5G 移动性情况。（5）高倒流区域：无线指标，5G 驻留不稳影响用户感知。（6）切换频繁区域；无线指标，频繁切换影响用户业务感知。

体验优：（1）AMF 内Xn 接口切换成功率：AMF 指标，反映5G 移动性情况。（2）AMF 内N2 接口切换成功率：AMF 指标，反映5G 移动性情况。（3）网页打开成功率：用户面指标，反映用户感知，通过DPI。（4）视频缓冲时长：用户面指标，反映用户感知，通过DPI。（5）视频卡顿次数：用户面指标，反映用户感知，通过DPI。

2 5G 网络优化

2.1 5G 网络优化步骤

建立5G 网络质量管理体系、设置指标体系的同时，需要开展网络优化工作。为此，成立核心网和无线联合团队，多专业协同，进行5G KPI 指标优化，持续监控、滚动评估优化，保证网络基础质量。

网络优化主要按网络指标评估、指标分析、优化方案和优化实施四个步骤进行，如图2 所示。

图2 网络优化步骤

2.2 5G 网络优化案例

优化前初始注册成功率如表1 所示，初始注册失败原因及占比情况如表2 所示。

表1 优化前初始注册成功率

表2 初始注册失败原因及占比

原因分析及优化：（1）部分2B 的用户注册到人网失败，人网AMF 没有发起重选到物网AMF。NSSF 配置检查发现有TAC 数据遗漏导致AMF 重选失败，补全遗漏的TAC 数据，减少2B 用户在2C 网络上的初始注册次数以及初始注册失败次数，从而提高初始注册成功率。（2）TOP 失败基站提供给无线检查并优化。优化后初始注册成功率（排除用户原因）提高到99%左右。优化后初始注册成功率情况如表3 所示。

表3 优化后初始注册成功率

3 AMF 内N2 接口切换成功率

网元指标分析：11 月9 日18：00 五分钟周期指标，AMF内N2 接口切换成功率分别为98.879%和98.765%，未达到99%，较其他关键指标偏低。AMF 内N2 接口切换成功率情况如表4 所示。

表4 AMF 内N2 接口切换成功率

失败原因分析及优化：分析N2 接口切换成功率指标偏低的原因，发现直接拉低指标的原因为基站侧回复Handover Failure。AMF 内N2 切换失败原因及占比情况如表5 所示。

表5 AMF 内N2 切换失败原因及占比

钻取基站回复失败场景TOP 站点和用户，发现异常站点GNODEB-14555438 导致大量Handover Failure，其发起的N2切换失败次数较多。经过无线站点分析得知，是由于其相邻电信基站修改了小区CI，导致切换失败。无线修改参数后，基站Handover Failure 失败总次数下降50%，AMF 内N2 接口切换成功率指标提升到99.0%左右。

4 4G、5G 互操作

网元指标分析：切换次数远小于重选次数，重选指标正常，切换指标中从4G 网络切换至5G 网络成功率只有22.85%，指标很低，从5G 网络切换至4G 网络成功率97.64%，指标正常。切换指标情况如表6 所示。

表6 切换指标

原因分析及优化：4G 切换至5G 成功率低，首先在DNS上核查5G TAC 数据，数据正确，排除了DNS 数据原因导致切换失败。信令监测查询，发现部分中兴4G 基站在向电信承建的华为SA 基站切换时，目的基站的PLMN 填的是46001，但是查询AMF，华为SA 基站建链时向AMF 上报的基站PLMN 是46011，从而AMF 找不到该目的基站，导致切换失败。联系无线修改4G 基站的邻区华为SA 基站的PLMN，问题得到解决。

5 结束语

建立精品5G 网络，提升用户感知，需要构建5G 网络质量管理体系，从网络的规划建设、维护及投诉处理、网络分析及优化等各方面形成相应的工作制度和网络优化方法，设置5G 网络指标体系，并据此开展网络优化工作。网络优化是个长期的工作，日常优化工作需长期推进，及时发现网络问题，提升用户感知，从而进一步提高5G 登网率和5G 流量占比，充分发挥5G 网络的优势。