5GSA网络接入问题优化探究

5GSA5GSA5GSA一、SA网络架构任何一种通信系统演进的终极形态就是独立提供信息服务，任何一种通信系统演进的终极形态就是独立提供信息服务，5G系统也不例外。5G采取独立组网架构，从接入侧到核心网元都产生了一系列的变化。核心网采取基于服务的“总线式”网络架构（SBA,Service-BasedArchitecture）。接入网与核心网、接入网元之间定义了新的接口形态。接入网还可以按照CU和DU子网元进行分离，促进协议栈的切分和系统软件与硬件、业务与资源的进一步解耦，实现处理时延以及系统性能的优化提升，如下图所示。5GNR依然沿用LTE采取控制面、用户面分离的设计理念，在用户面新增了SDAP子层，主要用来提供核心网与数据无线承载（DRB）的QoS映射关系。二、SA接入流程与问题分类221SA接入流程5GSA独立组网下，NR的随机接入流程包含以下过程：、随机接入过程随机接入过程主要由以下事件触发:来自RRC_IDLE的初始访问、RRC连接重建过程、当UL同步状态为“非同步”时，在RRC__CONNECTED期间到达DL或UL数据、当没有用于SR的PUCCH资源时，在RRC_CONNECTED期间UL数据到达、SR失败、RRC在同步重新配置(例如，切换)时的请求、从RRC_INACTIVE过渡、在SCell添加时建立时间对齐、要求其他SI、Beam故障恢复。此外，随机接入过程采用两种不同的形式:基于竞争的随机接入(CBRA)和非竞争随机接人(CFRA)，如下图所示：、UE专有NG连接UE专有NG连接建立如下图所示。(1)gNodeB发送InitialUEMessage给AMF，携带gNodeB分配的RANUENGAPD,并携带NASPDU、位置信息、接人原因等;2AMF收到InitialUEMessage消息，根据携带的信息决策一系列可选的NAS过程，例如身份认证、鉴权、NAS安全等；并且根据UE是否有业务请求，决策发起上下文建立的过程或者释放。、NAS过程下行NAS直传下行NAS直传过程:(1)AMF通 DOWNLINKNASTRANSPORT消息将下 NASPDU发送gNodeB;2)gNodeB通过DLInformationTransfer消息将下行NASPDU转发给UE。上行NAS直传上行NAS直传过程:(1)UE通过ULInformationTransfer消息将_上行NASPDU发送给gNodeB;2)gNodeB通过UPLINKNASTRANSPORT消息将上行NASPDU发送给AMF。214UE能力查询UE能力查询过程如图所示:gNodeB发送UECapabilityEnquiry消息给UE,携带需要查询的无线接人类型列表，比如NR，EUTRANR，EUTRA；UE回复UECapabilityInformation消息给gNodeB,根据gNodeB的要求提供UE所支持的无线能力;gNodeB通过UERADIOCAPABILITYINFOINDICATION消息携带给AMF。215DRB建立初始上下文建立触发的DRB建立初始上下文建立过程:（1）AMF发送INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息触发UE上下文建立过程，携带安全、UE无线能力(可选的)、PDUSessionSetupList(可选的)等信息;（2）gNodeB收到INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息，进行SRB2建立、安全激活、UE能力查询(可选的)、PDUSession建立(可选的)等过程。PDUSession建立触发的DRB建立（1）gNodeB收到AMF的PDUSESSIONRESOURCESETUPREQUEST，消息中携带了需要建立的PDUSession列表，每个要建立的PDUSession又包括要建立的QoSFlow列表；gNodeB发送RRCReconfiguration消息给UE，携带要建立的DRB列表信息，UE进行DRB各层资源的配置；UE配置成功，发送RRCReconfigurationComplete消息给gNodeB；gNodeB回复AMFPDUSESSIONRESOURCESETUPRESPONSE消息，其中携带建立成功的PDUSession列表及失败的PDUSession列表。其中成功的PDUSession列表中携带成功和失败的QosFlow列表，并且成功建立的PDUSession需要携带下行GTPU信息。2.2SA接入问题分类、终端不发起RRC接入常见的终端不乏其RRC接入的原因为小区禁止接入、终端不支持当前小区频带以及小区SSB频点配置、不满足小区驻留条件和USIM开户信息PLMN配置不正确。判断方法：基站侧没有收到RRCSetupReq，需要在终端侧观察，终端侧是否有发起RRC接入；用户在NR不发起RRC接入，从L3Message窗口看到没有任何UE接入的消息。、随机接入失败随机接入失败常见的典型原因通常为以下4点：小区根序列索引配置不满足规划要求；小区时隙配比和时隙结构配置不正确，与周边站点产生干扰；超小区半径接入；存在弱覆盖或干扰问题。问题定位：弱覆盖或干扰导致随机接入失败，弱覆盖：可以通过终端侧监测小区RSRP或者MR中上报的RSRP，判断是否为弱覆盖场景；干扰：可以通过RSRP及SINR，或者通过网管干扰检测，查看网络是否存在干扰；超小区半径接入,通过后台查看小区半径：LSTNRDUCELL，终端超小区半径接入，会导致随机接入失败；基础配置核查首先根序列索引需要进行网络规划，避免周边小区接收到Preamble下发RAR消息，对本小区产生下行干扰。时隙配比和时隙结构配置:要求全网一致,不-致会有.上下行干扰问题，可能导致随机接入异常。小区半径配置，该配置会影响生成Preamble序列所使用的NCS参数，如果配置过小会导致中远点用户无法接入。最后确认是否开启PUSCH占用PRACH功能。、RRC建立失败RRC建立失败包括三种情况：RRCRej:UU口检查收到RRCSetupRequest，没有下发RRCSetup，下发了RRCSetupRej；RRCNoReply:UU口检查收到RRCSetupRequest，下发了RRCSetup，但是等待RRCSetupCpmplete超时；或者下发RRCSetup后又立即下发了RRCRel；RRC丢弃:UU口检查收到RRCSetupRequest后，直接丢弃，没有进行下一步的处理。RRCRej问题定位：对于RRCRej类问题，需要排查的主要场景包括：是否是资源分配失败，SRSPUCCH等资源申请失败导致RRCREJ；是否基站其他异常流程导致。RRC丢弃问题定位：当小区接收到UE发送的RRCSetupRequest消息时，因为流控直接丢弃该消息时，指N.RRC.SetupReq.Msg.Disc.FlowCtrl加1，核查GNB是否启动流控；超规格接入导致RRC丢弃。RRCNoReply问题定位：常见的为干扰以及弱覆盖等导致RRCNoreply。224NGSig及NAS异常问题NGSig及NAS异常问题判断方法NGSig问题现象：基站发送初始UE消息后，但是核心网没有响应任何NAS消息或者上下文建立请求消息或者MME释放上下文消息，这种场景需要联合核心网一起分析原因；基站发送初始UE消息后,核心网直发送NG_RESET释放单用户，导致NGSIG廷立失败，这种场景需要联合核心网一起分析原因；基站收到MSG5消息后，NG链路被闭塞或者内部异常，导致基站没有给核心网发送初始UE消息，这种场景需要基站侧分析原因。NGSig问题现象：NAS过程异常，核心网主动释放UE；核心网没有发送UE上下文建立请求，基站主动释放。NGSig及NAS异常问题定位NGSig问题定位：基站NG标口无初始UE消息：基站或配置问题；基站NG标口有初始UE消息：核心网AMF或传输问题。NAS问题定位：分析核心网释放前得下行和上行NAS消息的Cause原因，根据Cause原因在协议24501中，查找其大概含义。如果指向核心网则需要核心网侧分析，如果指向终端侧则需要终端侧分析，如果原因值指向终端，也可以联系核心网分析其上下行NAS消息内容是否异常；核心网没有发送UE下行文建立请求，基站主动释放。确认基站在问题时间段传输无告警以及传输正常，则需要联系核心网给出原因。225、上下文建立失败上下文建立失败判断方法当gNodeB收到AMF发送的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息后，在处理过程中产生错误，导致上下文建立失败，在向AMF发送INITIALCONTEXTSETUPFAILURE消息时，根据不同原因统计对应指标；如果是无线层错误导致上下文建立失败，统计N.UECntx.FailEst.RNL指标，无线层错误描述请参考3GPPTS38413协议定义。如果是无线资源不足导致上下文殆立失败，统计N.UECntx.FailEst.NoRadioRes指标；上下文建立失败问题定位NUECntx.FaolEst.NoRadioRes无线资源不足导致上下文建立失败，进一步检查基站空口资源情况；N.UECntx.FaolEst.UENoReplyUE无响应导致上下文建立失败，进一步检查空口覆盖、干扰等情况或者异常终端；传输原因导致的上下文建立失败，需要排查传输链路情况；一：排查是否有传输类告警；话统排查拥塞、丢包、重传、特殊核心网传输参数配置；若收到交互失败响应消息，则找对端共同分析。226PDUSession建立失败PDUSession建立失败判断方法检查UE是否有发出PDUSessionEstablishmentRequest消息，若未发出，需要终端进一步分析；检查NG口AMF是否有发送PDUSessionResourceSetupRequest消息，若没有，找AMF进一步分析；检查UU口Qos是否建立成功，NG口是否给AMF响应PDUSessionResourceSetupResponse,若未有，则基站进一步分析；PDUSessionResourceSetupResponse中若有携带原因值，则PDUSession建立失败，需要根据原因值进一步分析。PDUSession建立失败判断问题定位传输原因导致QosFlow建立失败，排查NGU链路及Path是否配置；UE不回复重配置完成消息导致PDUSession建立失败，一是UE接收重配置消息但是解码错误导致一直不回复重配置完成消息，一般是版本不配套导致UE解码出错；二是干扰以及弱覆盖问题。三、SA接入优化案例、随机接入失败：、随机接入失败：License受限导致无法正常接入、问题描述新基建大会会议保障：现场共有1个CPEpro和2个5G终端，测试发现两个5G终端无法正常同时占用5G网络。5GSA5GSA、问题分析核查4G锚点站和NR侧基站无告警。核查X2接口，DSPGNBCUX2INTERFACE，45GX2接口正常。跟踪4GUU口信令、S1口信令和5GX2口信令。使用TMSI标示对齐45G信令。17:31:50（512），TMSI标示：f38d5c67，在5G终端接入之后，基站正常下发B1测量。终端正常上报B1测量值为86，即8615771，大于现网-105dbm门限，发起NR切换，锚点侧信令无异常。核查TMSIf38d5c67对应的5GX2信令，17:13:50（723）在发起5G载波添加后，该请求被无线侧拒绝，拒绝原因为：radioNetwork:noradio-resourcesavailableintargetcell。其余的TMSI标示对应的5GX2信令均出现相同的问题。跟踪NR侧的用户数，始终不超过1个，不存在小区过载的问题。核查RRC连接用户数license（DSPLICINFO），RRC连接用户数分配值为1网保障期间5G终端为3个，由于RRC连接用户数受限导致其他2部终端接入失败。、解决方案RRC连接用户数受限，只能保证1部终端接入正常，其余终端NR接入全部失败。协调督导更新RRC连接用户数license，问题得已解决。、RRC接入失败：requestrejectedunspecified321、问题描述测试中发现占用SA站点时无法占用正常接入，核查小区状态正常，无告警。根据测试LOG分析，终端位置在小学位置，无法正常接入SA5G,换位置后均无法接入，后台核查配置均无问题。测试log终端正常发起随机接入，在建立PDUSession时失败，失败原因是SMCAUSErequestrejectedunspecified。、问题分析跟踪NG口信令，终端收到来自AMF的去注册请求，需要AMF分析。从NG口信令跟踪来看，终端携带了支持VONR能力导致被要求去注册。由于其他原因测试的SA网络不支持VONR，需要终端设置成不支持VONR，只支持PSonly模式。测试终端通过atsend工具设置成PSonly模式，复测成功占用SA网络，整站单验正常。、解决方案测试网络模式不支持VONR，终端设置语音模式，导致被AMF拒绝。需通过Atsend工具将终端设置成PSonly模式。3.3NGSig及NAS异常问题：license未配导致语音回落LTE失败、问题描述5G现场占用NSA&SA小区XX后，使用华为mate30pro固定SA模式测试EPSFB语音回落LTE失败，信令面一直重复发送HandoverRequire。、问题分析切换和重定向功能均已开启查询license与配置数据一致性问题时，站点开启54站点互操作参数时未添加对应license；、解决方案NSA&SA站点开启54互操作功能后需要产品侧增加License问题原因定位为：基站未加载“语音回落”license导致语音回落LTE失败；加载license后复测语音回落4G正常。、NGSig及NAS异常问题：核心网数据导致SA站点无法正常语音EPSFB、问题描述集团用户需求，新开通NSA&SA双模站点:目前5G语音业务解决主要分为三大类技术方案：1、VoLTE：与现有VoLTE基本相同；语音（主叫、被叫）都由LTEEPC提供；暂不需考虑与NRNGC的业务连续性互操作。2、VoNR：针对NR终端；语音（主叫、被叫）都由NRNGC提供；在NR无覆盖或弱覆盖时，需要考虑呼叫接通后与VoLTE的业务连续性互操作。3、EPSfallback：针对NR终端；在NR发起语音起呼时，由NR网络控制下回退到4G，由VoLTE提供语音；需考虑在呼叫建立时与VoLTE的业务连续性互操作。3.4.2、问题分析在进行SA业务验过程中，终端正常介入SA站点，下载上传数据业务正常，但语音业务失败，EPSFB失败。NR小区状态正常，无告警；锚点小区状态正常，无告警。邻区问题：频点添加正确，45邻区添加正常，54邻区添加正常。锚点侧EUTRAN至NGRAN系统间业务移动性开关开启，EUTRAN至NGRAN的快速返回开关开启，NR重定向开关开启，NR切换开关开启。NR侧EUTRAN切换开关开启，EUTRAN重定向开关开启，移动至EUTRAN开关开启，EPSFB模式设置为切换，语音策略演进数据域回落开关开启。测试过程中，发起语音业务后，信令出现NRDeregistrationFail，UE注册失败，导致NR语音呼叫失败。3.4.3、解决方案经核查，是由于核心网数据未添加，导致无法注册。核心网数据添加完成后，语音业务EPSFB正常。、NGSig及NAS异常问题：EPSFB呼叫失败、问题描述SA终端A呼叫SA终端B，主叫呼叫成功，被叫振铃接听后，主叫立即挂断，被叫持续显示通话读秒中，持续815s后挂断。信令流程中表现为主叫向核心网发送SIP_CANCEL200请求或者异常BYE请求，原因值MediaBearerReleased。未关闭彩铃视频失败截图：、问题分析核心网抓包发现EPSFB和视频彩铃流程互斥，导致在呼叫过程中发生冲突，释放承载。、解决方案当前核心网还是存在兼容性问题导致，正在升级改造，暂时关闭视频彩铃后，5G打5G语音成功。、上下文建立失败：SA组网EPSFB跟Xn切换流程冲突导致语音呼叫失败、问题描述在软件园北园附近测试时，终端在执行语音呼叫业务时，概率性出现EPSFB跟Xn切换流程冲突导致语音呼叫失败。、问题分析后台查看该站点的