自动定位失败_端到端定位5G SA接入问题

一、问题描述

SA网络建设初期、无线、基站、传输、核心网元之间不成熟,会出现各种问题,影响到用户接入。为了快速提升项目整体力量,避免已出现问题重复定位浪费资源,总结出 “二维九步”法快速定界定位SA接入问题。

二、解决方案

维度一:基础配置调优

第一步:SA接入参数核查

1、 NRDUCellTrpBeam:CoverageScenario

天线覆盖场景,建议使用Default或者拓展场景一(低频宽波束)

2、NRDUCellTrpBeam:Tilt

波束物理下倾,默认为3度,增大下倾会减小小区覆盖范围

3、NRDUCELL: SsbPeriod

SSB的周期,默认值为20ms,拉长SSB周期可能导致部分终端无法接入

4、NRDUCell:Sib1Period

SIB1的周期,默认值为20ms,拉长SSB周期可能导致部分终端无法接入

5、NRDUCellPrach:RootSequenceIndex

该参数表示生成小区前导序列的起始逻辑根序列索引,每个逻辑根序列对应一个物理根序列,它们的对应关系参见3GPP TS 38.211。相邻小区需要避免根序列索引冲突,建议使用华为的根ZC序列规划工具配置。

6、 NRDUCellPrach:PrachConfigurationIndex

该参数表示NR DU小区PRACH配置索引。当参数取值为0~255时,小区的PRACH配置索引等于该参数的值;当参数取值为65535时,小区的PRACH配置索引由系统自动生成。不建议手动修改该参数。

7、NRDUCellPrach:RsrpThldForSsbSelection

该参数表示选择SSB时的RSRP门限,RSRP门限配置过高可能导致终端无法选择合适的小区驻留。

8、 NRDUCellPrach:CbraPreamblePct

该参数用于设置竞争前导占竞争前导和专用前导的比例,在CPE/TUE与商用终端共存的场景,需要设置合适的比例防止商用终端专用前导资源不足而无法接入。

9、NRDUCellPrach:MaxPreambleTransCnt

该参数表示前导最大传输次数,默认为10次,减少前导最大传输次数可能导致接入成功率降低。

10、NRDUCellCoreset:CommonCtrlResRbNum

该参数表示小区公共控制资源的RB数目。小区公共控制资源默认第一个符号,RB分布在中间位置的两边。默认为48RB,不建议修改该配置。

11、 NRDUCell:CellRadius

小区半径配置,单位为米。小区半径配置过小可能距离基站较远的用户接入失败。

12、NRDUCellUeTimerConst:T304

当UE接收到携带reconfigurationWithSync信元的RRCConnectionReconfiguration消息时,启动该定时器。当UE在SpCell成功完成随机接入后,停止该定时器。当定时器超时后,UE通过SCGFailureInformationNR消息通知E-UTRAN SCG失败。减小T304定时器会降低NSA随机接入的成功率。

第二步:SIM卡开户排查

确保SIM卡开户正常,与核心网确认所使用SIM卡已在5GC上正确开户,能正常接入5G网络,不被核心网拒绝。

第三步:干扰排查

当小区存在干扰信号时,小区的上下行业务会受到影响,严重时会导致小区无法接入。

维度二:网络问题优化

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第四步:终端不发起RRC接入

终端搜网注册流程主要分为以下几个部分:PLMN选择、扫频、小区选择和小区注册。具体如下图所示:

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运营商控制网络服务的方法通常通过SIM卡的信息来实现。UE在搜网注册之前首先要进行初始化过程,来完成SIM卡与终端的一个基本交互过程。初始化过后,终端可以读出SIM卡内包含的文件信息,以备后来服务之用。

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。

定位思路:

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第五步:随机接入失败:

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1、基于竞争的随机接入

步骤1:UE在PRACH上发送preamble(Msg1),基站通过检测Preamble获得preamble ID(RAPID)和下行Tx Beam,并估计传输时延。

步骤2:基站在PDSCH上发送RAR(Msg2),RAR中携带第1步中估计的传输时延对应的TA,RAPID,TC-RNTI,及用于第3步Msg3发送的UL Grant。UE使用TA调整上行定时。Msg2在第一步确定的下行Tx beam上发送。

步骤3:根据RAR中UL Grant的调度发送Msg3,其中携带UE的标识信息。

步骤4:gNodeB在PDSCH上将竞争解决消息(Msg4)发送给UE,该步骤解决了由于多个UE试图使用同一个随机接入资源和相同preamble接入时导致的竞争和冲突, Msg4在第一步确定的下行Tx beam上发送。

2、基于非竞争的随机接入

基于非竞争的随机接入使用专用的随机接入资源和preamble,不存在竞争冲突,因此不需要第3步和第4步。

判断方法:

UE侧查看接入失败为随机接入失败;或通过话统查看随机接入成功率

竞争随机接入成功率:N.RA.Contention.Resolution.Succ/N.RA.Contention.Att

非竞争随机接入成功率:N.RA.Dedicated.Msg3/N.RA.Dedicated.Att

常用随机接入话统指标定义如下:

1911816542 N.RA.Contention.Att 随机前导的接收次数

1911816544 N.RA.Contention.Resolution.Succ 竞争冲突解决成功次数

1911816545 N.RA.Dedicated.Att   专用前导的接收次数

1911816546 N.RA.Dedicated.Msg3      基于非竞争的随机接入过程中Msg3的接收次数

定位思路:

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第六步:RRC建立失败:

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RRC建立主要是为了建立SRB1,UE发送初始NAS层消息给网络。

RRC连接建立的主要信元有:

  • UE-identity (RRCSetupRequest和RRCConnectionSetup消息)

  • establishmentCause (RRCSetupRequest)

  • radioResourceConfiguration for Only SRB1 (RRCSetup)

  • selectedPLMN-Identity (RRCSetupComplete)

  • nas-DedicatedInformation (RRCSetupComplete)

判断方法:

RRC建立失败包括如下三种情况

1、RRC Rej:UU口检查收到RRCSetupRequest,没有下发RRCSetup,下发了RRCSetupRej;

2、RRC NoReply: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;

3、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。

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定位思路:

RRC Rej定位思路:

1)是否是资源分配失败;

2)是否基站其它异常流程导致。

RRC NoReply定位思路

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RRC 丢弃定位思路

当小区接收到UE发送的RRC Setup Request消息时,因为流控直接丢弃该消息时,指标N.RRC.SetupReq.Msg.Disc.FlowCtrl加1。

第七步:NGSig及NAS异常问题

NGSig:N.NGSig.ConnEst.Succ/ N.NGSig.ConnEst.Att反映NGSig建立成功率。当gNodeB向AMF发送INITIAL UE MESSAGE时,指标N.NGSig.ConnEst.Att加1,当gNodeB向AMF发送INITIAL UE MESSAGE后,收到AMF发送给该用户的第一条NG接口消息时,指标N.NGSig.ConnEst.Succ加1。

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NAS:属于UE与AMF之间的过程,基站侧话统并不直接感知NAS过程异常。

判断方法:

NGSig问题现象:

1) 基站发送初始化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。

2) 基站发送初始化UE消息后,核心网直接发送NG_RESET释放单用户,导致NGSIG建立失败。这种场景需要联合核心网一起分析原因。

3)    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化UE消息。这种场景需要基站侧分析原因。

NAS问题现象:

1)    NAS过程异常,核心网主动释放UE。

2)    核心网没有发送UE上下文建立请求,基站主动释放。

定位思路:

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第八步:上下文建立失败

RRC建立成功后,UE向gNodeB发送RRCSetupComplete,携带selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list和NAS消息。

gNodeB为UE分配专用的RAN-UE-NGAP-ID,根据selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list选择AMF节点,然后将RRCSetupComplete消息中携带的NAS消息通过InitialUeMessage发送给AMF。

gNodeB透传UE和AMF之间的NAS直传消息,完成IDENTITY查询、鉴权、NAS安全模式和注册过程。

AMF向gNodeB发送InitialContextSetupReq消息,启动初始上下文建立过程。

判断方法:

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当gNodeB收到AMF发送的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST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INITIAL CONTEXT SETUP FAILURE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。如果是无线资源不足导致上下文建立失败,统计N.UECntx.FailEst.NoRadioRes指标。

定位思路:

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第九步:PDUSession建立失败

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QosFlow建立过程一般由UE在需要向无线网络申请服务时主动发起,并通过初始UE上下文建立流程或PDU Session建立流程完成建立。

判断方法:

1、检查UE是否有发出PDUSessionEstablishmentRequest消息(此为NAS消息),若未发出,需要终端侧进一步分析。

2、检查NG口AMF是否有发送PDU Session Resource Setup Request消息,若没有,找AMF进一步分析。

3、检查UU口Qos是否建立成功,NG口是否有给AMF响应PDU Session Resource Setup Response,若未有,则基站进一步分析。

4、PDU Session Resource Setup Response中若有携带原因值,则PDU Session建立失败,需要根据原因值进一步分析。

定位思路:

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三、案例应用

1、UPF指向性问题导致SA接入失败:

问题描述:现网开通NSA-SA双模站点,终端SA模式下5G无法接入,注册成功后无法进行业务,之后快速回落4G。

问题定界:

终端在SA正常发起接入,鉴权加密通过后下发重配消息,重配消息中包括接入信息为SA频点和RSRP,电平强度-70dbm。

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从空口信令看,NR数据业务注册完成,终端上报PDU Session request且收到GNB下发的accect消息,包含了DRB2的建立消息。之后终端开始读取系统消息,回到空闲态进行联合位置区更新,LTE位置区更新被拒绝,原因为EPS承载未建立,之后在LTE发起注册请求建立成功。

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依据PDU故障树进行排查:

1、排查小区干扰情况:无干扰;

2、弱覆盖排查:空口信号-70dBm,无弱覆盖;

3、TOP终端:终端为华为Mate30,别的站点测试正常,排除;

4、重配消息不合法:从空口信令看,重配完成后终端直接开始读取MIB消息,需要重点核查原因。

问题定位:后台跟踪XN接口信令分析AMF携带的PDU SESSION消息发现,到UPF的路由地址为 0A EA 01 60,对应了10.234.1.96,从规划数据查看为运城的GNB到UPF的地址,怀疑UPF地址配置错误导致。

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联系核心网进行排查,核心网反馈地址配置正确,但是在用户注册时N2接口下发给SA基站的“PDU SESSION RESOURCE SETUP REQUEST”消息中携带的N3逻辑接口地址为:0A-EA-00-C0(10..234.0.192),SA基站和错误的N3逻辑接口地址网络不通导致默认承载建立失败;

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从核心网跟踪的信令可以看出,本次接入PDU SESSION REQUEST消息中,UPF的地址又变成了吕梁的地址。承载建立失败为N3逻辑接口地址未指向本地的UPF导致。

核心网元接口如下:

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问题结论:核心网UPF指向有问题,概率性指向别的区域的地址导致PDU建立失败,把UPF和终端进行绑定后接入正常。 

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