5G无线技术基础自学系列 | 5G网络接入问题分析

Posted 2022-12-26 COCOgsta

素材来源：《5G无线网络规划与优化》

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5G网络的接入失败或者接入时延过大都会直接影响用户对网络的体验，此时接入问题的优化显得尤为重要。

14.2.1 5G接入流程

5G组网方式包括NSA组网和SA组网两种场景， 不同场景下5G侧的接入流程是不同的。目前， 5G网络主要采用的是非独立组网，因此本节主要介绍非独立组网场景下的接入问题分析。现网中，非独立组网主要采用以下两种组网架构，如图14-1所示。

如图14-1所示， 在NSA组网场景下， UE和网络的信令面还是在传统的4G侧， 而5G侧只是提供了一个用户面的连接。在以上两种组网架构中， 现网运营商主要采用了Option3X的架构。NSA组网场景下的用户接入流程如下。

(1)UE在4G网络中完成注册和接入，这一部分性能和5G网络没有任何关系，需要通过4G侧的优化进行保障，这里不再详细介绍。

(2)eNodeB通过和gNodeB的相应交互， 给UE下发5G侧的配置， UE在5G基站完成接入。这个流程就是前面章节中提到的5G gNodeB添加流程。本章主要针对gNodeB添加失败的接入问题进行分析。

14.2.2 NSA接入问题分析

针对NSA的接入问题， 一般会按照一定的顺序进行排查， 其思路如表14-1所示。

其中，设备告警类和配置类的参数应该优先排除，尤其是针对小区级的问题，其往往是由设备本身的故障或者错误参数配置导致的。一般此类问题比较容易发现，也容易复现，实际处理的时候参考相应的告警手册和配置手册就能解决，和网络优化关系不大。下面将重点介绍用户级的接入问题分析过程，此类问题通过设备告警和网络指标是很难定位的，其主要基于失败信令进行分析。因此，针对此类问题，需要在网络侧部署相应的平台，采集所有用户的信令，并根据失败的信令分析定位问题的根因。

NSA组网终端接入过程中的失败点如图14-2所示。

由于是NSA组网， 所以用户的接入问题包含了4G和5G两侧的流程， 问题点可以归纳为LTE侧流程阶段问题、接入准备阶段问题和5G空中接口阶段问题3个部分。

1.第一阶段

第一阶段是LTE侧流程， 主要包含以下3个问题点。

(1) UE在LTE接入失败：其本质就是4G的接入问题， 这些内容在4G的网络优化课程中有详细的介绍，这里不再赘述。

(2) UE接入LTE后， LTE不下发5G B1测量：正常情况下， 当UE接入LTE网络后， eNodeB会立即下发5G的测量配置消息，让UE测量5G小区并进行上报。如果基站不下发相应的测量配置，则可能的原因有如下几个，需要逐一进行排查。

①eNodeB侧数据配置错误：包括NSA功能开关、5G小区的频点、邻区关系等配置， 如果有任何一个参数错配或者漏配， eNodeB都不会下发5G的测量配置， 这一部分内容在前面的参数核查环节中就应该检查出来。

②终端不支持5G NSA的能力：这属于终端芯片的能力问题。UE在LTE侧接入时会上报“UE Capability Info”消息，通过此消息， 基站可以判断出该UE是否支持5G NSA的能力， 具体判断的依据是在该消息终端携带“EN-DC”的指示，并且携带支持的NR频段信息。如果UE没有这个指示，或者UE支持的NR频点和eNodeB侧配置的不符， 则eNodeB不会下发5G的响应测量配置参数。正常NSA终端上报的字段如图14-3所示。

③核心网禁止用户接入5G网络：如果核心网没有打开NSA支持的开关或者用户的签约数据错误，那么在核心网给基站下发的Initial UE Context Setup”消息中就会携带核心网禁止接入NR的指示， 如图14-4所示。eNodeB收到该指示后， 也不会下发5G的测量配置信息。如果发现该问题， 则应该联系核心网工程师进行相应的配置排查。

(3) eNodeB下发了5G测量配置， 但UE未上报5G B1测量结果。针对此类问题， 需要从以下几个方面排查原因。

①检查5G小区状态是否正常， AAU通道功率是否正常。

②检查5G小区的频点和eNodeB侧配置的频点是否一致。

③检查测量配置中B1事件的配置是否合理。注意，消息中实际下发的值要减去157才是实际的门限值。如图14-5所示，当前消息中上报的电平门限值是52，那么实际对应的上报电平门限值应该是-105dBm。如果门限值设置得过高， 则可以尝试降低该参数， 使终端更容易上报。

2.第二阶段

第二阶段是接入准备阶段， 其主要过程是由eNodeB发起相应的资源请求， 通知gNodeB给用户准备资源。在此阶段可能的问题点如下。

(1) UE上报了B1测量报告， 但eNodeB没有发起“SgNB Addition Request"消息。针对此问题，可以从以下几个方面进行排查。

1. 检查UE上报的5G小区是否在eNodeB侧漏配或者错配了邻区， 如有此情况， 则更新邻区关系配置即可。

1. 检查eNodeB和gNodeB的X2链路是否正常， 如果链路未建立， 则排查配置和传输侧的问题。

(2) eNodeB发送“SgNB Addition Request”消息， gNodeB回复"SgNB Addition Reject”消息。

针对此问题，优先从以下几个方面进行排查。

①检查gNodeB NSA功能的基本配置是否正常。

②检查gNodeB小区状态是否正常， 是否存在告警， 如有， 则先处理小区告警问题。

③检查UE携带的MRDC的频段组合能力是否和实际网络配置的一致。

④检查“SgNB Addition Reject”消息中携带的原因值， 根据原因值去定位可能的问题。常见的原因值有“Transport Resource Not Available”和“No Radio Resource Available”两类。第一类原因需要重点排查gNodeB到核心网的用户面传输是否畅通， 第二类原因需要重点排查gNodeB的无线资源是否充足，包括硬件资源和License资源等。

3.第三阶段

第三阶段就是5G空中接口阶段， 即eNodeB下发5G配置， UE在5G侧完成随机接入的过程。在此阶段中，可能出现的问题点如下。

(1)UE没有发出随机接入前导，一般该类问题出现的概率比较小，可能的原因是基站下发的5G侧参数和终端的设置不兼容。在实际测试过程中，目前已发现有以下3个问题点。

①gNodeB侧的PDCP SN长度和eNodeB侧SN长度配置不一致。

②SRS信道参数配置异常。

③终端芯片有问题。

(2) UE发出随机接入前导， 但gNodeB接收不到， 可能的原因有如下几点。

①PRACH参数规划有问题， 导致gNodeB前导接收失败， 需要核查规划参数是否正确。

②gNodeB上行RF有问题， 包括弱覆盖、上行干扰等问题， 需要进行RF问题的相关排查。

③TAoffset参数配置错误， 根据实际情况进行参数核查。

④PRACH上行功率控制参数不合理， 导致发送功率过低。

(3) UE随机接入失败：T304定时器超时， UE未完成随机接入过程。该问题产生的主要原因是gNodeB 侧存在RF问题，需要进行RF问题的排查。

如果UE在5G侧接入失败， 通常情况下， UE会给eNodeB上报“SCG Failure Info-NR”消息， 如图14-6所示。在“SCG Failure Info-NR”消息中， UE会携带相关的原因值， 通过该原因值， 能快速定位失败原因。

综上所述， 可以看出针对NSA网络的接入问题， 主要使用的数据源是用户信令日志， 通过异常信令中的关键信源进行深入分析，就可以找到问题的根因。因此，在进行5G网络接入问题处理时，需要在网络中部署相应的信令采集功能，记录所有用户的信令日志。

14.2.3 NSA接入案例分析

案例描述：当前组网是NSA网络， 某次路测过程中出现一次SgNB添加失败的异常事件。

分析过程：通过查看异常事件的相关信令和事件， 发现是在LTE切换后出现的SgNB添加失败， 具体过程如图14-7所示。

通过信令及事件的分析，可以发现本次出现异常事件的主要问题是NR小区搜索失败，表示在接入过程中NR小区信号质量太差，导致UE小区搜索失败。从事件中可以看出，本次UE接入的NR小区的PCI为152。为了确认当前小区的信号质量情况，继续检查UE上报的B1测量报告的结果，在B1测量报告中，可以发现UE上报了多个5G小区， 而PCI为152的小区并非是信号质量最好的， 其强度只排在第三位，具体MR内容如图14-8所示。虽然该小区的信号质量尚可，但由于还有两个信号质量更好的小区，因此可能因为小区的SINR较低而导致UE搜索失败。

根因分析：在5G添加讨程中eNodeB没有选择信号质量最好的NR小区， 其原因可能是前两个信号质量最好的小区和4G小区没有配置邻区关系，从而导致无法选择信号质量最好的小区。

解决方案：添加4G小区到PCI=435及PCI=436的邻区关系， 最终问题得以解决。