5G SA信令流程介绍

5G SA信令流程介绍

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很朋友需要SA相关信令，

今天我们上货了。

整理一段SA信令。

终端能力，开机驻留，空闲态驻留，VoLTE双连接策略，切换信令等等

全部来了，

如果喜欢，文末，点点赞，点点在看。

 

终端能力与模式选择

 

NSA/SA终端能力与小区能力识别

1、UE能力识别

LTE识别终端能力：

• 若携带sa-NR-r15字段表示支持SA

• 若携带en-DC-r15字段表示支持NSA

• 若两个字段都携带则表示NSA+SA双模终端

2、小区能力识别

 

5G终端的开机选网驻留过程

 

各类终端空闲态重选驻留

1、LTE系统信息广播

2、NR小区系统信息广播

3、使用CellReselectionSubPriority可以减少对4G现网的频点优先级的调整，最终起作用的是：CellReselectionPriority + CellReselectionSubPriority

 

双模终端的模式选择策略

1、NR小区

双模终端同一时间只能以一种模式接入NR小区，UE以哪种模式接入gNB就以哪种模式进行处理， 因此NR侧不存在模式选择问题。

2、LTE小区

在LTE侧，双模终端可以按SA模式走4/5互操作流程，也可以按NSA模式走双连接建立/修改/释放，以及锚点相关流程，需要模式选择策略。

 

多终端模式选择策略

1、场景1：双模站点站内场景分析

场景分析：双模站点同时具有NSA和SA接纳能力，通过SA定向迁移等功能及网管移动性门限参数设置，保障SA用户优先接入到SA频点或当SA用户接入LTE小区后主动将该用户切换或重定向到支持SA的NR小区，达到SA覆盖大于NSA覆盖的效果。

方案对比：SA only模式可以使得双模终端占用SA网络；自适应模式也可以使得双模终端优先占用SA网络.

结论：双模站点的站内场景，双模终端可以采用SA only模式。

2、场景2：双模与SA单模邻接场景分析

场景分析：在支持国际漫游的城市和非国漫城市边界，存在双模与SA单模站点共存场景

方案对比：SA only模式与自适应模式都可以使得双模终端占用SA网络，双模终端在双模与SA单模之间通过系统内切换的方式移动。

结论：双模站与SA单模站共存场景，双模终端可以采用SAonly模式。

3、场景3：双模与NSA单模邻接场景分析

场景分析：在国漫城市从NSA改造到双模过程中，会存在双模与NSA单模邻接的场景，可细分为NSA连续覆盖场景和NSA非连续覆盖场景，属于改造的过程状态。

方案对比：SA only模式在NSA单模站点下只能驻留4G，不能添加Sn，自适应模式在NSA单模站点下可以添加Sn；NSA覆盖是否连续无影响。

结论：双模站与NSA单模站琳接场景，双模终端建议自适应模式（SA优先）

4、场景4：语音业务场景分析

场景分析：在VoNR商用之前SA组网的语音业务主要通过EPSFallback的方式回落LTE网络。在VoNR商用后则可以通过语音质量判断是否切换回落到LTE网络，推荐在NR强覆盖区，5G语音采用VONR方式，当NR侧语音质量无法满足要求时为优先保障语音业务可以通过EPS fallback将用户回落到LTE网络。

方案对比：SA only模式下，终端在EPS Fallback后无法享用5G数据业务；自适应模式下，如果终端回落至LTE锚点站可以通过SN添加的方式享用NSA 5G网络。但是如果为了保障语音感知，在语音业务期间不添加SN，则SA only与自适应模式没有区别。

结论：对于语音业务场景，双模终端可以采用SA only模式。

5、场景5：NR异频场景分析

场景分析：未来中移部署NR 4.9G可能是SA组网或者SA&NSA双模组网，不太可能仅NSA组网。

方案对比：无论未来NR 4.9G采用SA组网还是SA&NSA双模，只要NR小区具有SA属性，那么SA only模式就可以使得双模终端占用SA网络；自适应模式也可以使得双模终端优先占用SA网络。

结论：只要NR异频不采用NSA单模组网方式，对双模终端都可以采用SA only模式。

6、场景4：语音业务场景分析

场景分析：在VoNR商用之前SA组网的语音业务主要通过EPSFallback的方式回落LTE网络。在VoNR商用后则可以通过语音质量判断是否切换回落到LTE网络，推荐在NR强覆盖区，5G语音采用VONR方式，当NR侧语音质量无法满足要求时为优先保障语音业务可以通过EPS fallback将用户回落到LTE网络。

方案对比：SA only模式下，终端在EPS Fallback后无法享用5G数据业务；自适应模式下，如果终端回落至LTE锚点站可以通过SN添加的方式享用NSA 5G网络。但是如果为了保障语音感知，在语音业务期间不添加SN，则SA only与自适应模式没有区别。

结论：对于语音业务场景，双模终端可以采用SA only模式。

 

NSA only终端的RRC连接状态及转换流程

NSA only终端相比LTE终端，增加下面两种状态转换。触发条件：

LTE_CONNECTED态 → EN-DC_CONNECTED态：

• 进入NSA NR覆盖区域，根据UE测量结果添加SN，建立EN-DC

EN-DC_CONNECTED态 → LTE_CONNECTED态

• 终端移动出NSA NR覆盖区域，根据UE测量结果删除SN

 

E-UTRAN_Connected<->EN-DC_Connected

1、基于覆盖的SN添加

用户从LTE覆盖区域，移动进入到5G NSA或NSA+SA覆盖区域，根据UE测量结果添加SN，建立EN-DC

2、基于覆盖的SN删除

用户从5G NSA或者NSA+SA覆盖区域移出，根据UE测量结果删除SN

 

灵活的VoLTE双连接策略

1、NSA语音业务处理策略

 

SA-only终端的RRC连接状态及转换流程

LTE系统内和NR系统内的状态转换无特别之处，LTE和NR系统间的状态转换见下：

NR_idle 态 → LTE_idle态：

• 基于覆盖的小区重选

LTE_idle态 → SA_idle态：

• 基于覆盖的小区重选

• 基于频率优先级的小区重选

LTE_connected → NR_connected：

• 基于覆盖和优先级的切换

• 语音业务释放 : Fast return to SA

SA_connected → LTE_connected：

• 基于覆盖的切换

• 语音业务建立：EPS Fallback

SA_inactive → LTE_idle：

• 基于小区选择与重选

 

E-UTRAN_Connected <->NR_Connected

1、基于覆盖和优先级的LTE→SA切换

用户从只支持LTE的区域，移动到支持SA或NSA/SA的区域

• 基于覆盖的LTE→SA切换

• 基于优先级的LTE→SA的定向切换（SA优先极高于LTE，一旦收到NR的B1测量报告，则执行4G→5G的异系统切换）

2、基于覆盖的SA→LTE切换

用户从支持SA或NSA/SA的NR区域，移动到只支持LTE的区域：

• 基于覆盖的切换(包括VoNR→VoLTE的切换）

 

SA-only终端的语音方案

如果SA网络和UE支持VoNR能力

• UE发起语音业务：通过VoNR建立语音业务

• 移动过程中：基于覆盖可能触发VoNR→VoLTE切换

• 当VoLTE业务释放时：通过Fast Return到NR SA

如果网络/UE不支持VoNR

• UE发起语音业务：通过EPS Fallback建立VoLTE语音

• 当VoLTE业务释放时：

  通过Fast Return到NR SA

 

 

NSA+SA双模终端的RRC连接状态及转换流程

1、双模终端在连接态的NSA<->SA模式转换实质上是4/5G切换

流程分析：

• SA→NSA

3GPP R15协议目前仅支持两步完成（即两个UE重配过程）：先执行NR→L HO，然后再触发SN Add。

• NSA→SA

SN Release和L→NR HO可以合到一个过程中完成，只需要给UE发一次重配。

场景分析：

• SA→NSA

-基于覆盖触发：即当SA覆盖低于A2门限时切换到NSA。

-语音业务建立：通过EPS Fallback到LTE，再建立双连接。

• NSA→SA

‒ 有SA B1事件上报时，一步完成NSA到SA的切换

‒ 语音业务释放：通过Fast Return到NR SA。

‒ 4G→5G定向切换：SA优先级高于NSA，只要支持SA能力的终端进入SA区域，直接定向切换到SA。

 

NSA和SA之间的切换 (EN-DC_Connected<->NR_Connected)

1、基于覆盖和优先级的NSA→SA 切换

用户从只支持NSA 区域，移动到支持SA或NSA/SA的区域：

• 基于覆盖的NSA→SA切换

• 基于优先级的NSA→SA的定向切换（SA优先级高于NSA，一旦收到NR的B1测量报告，则执行4G→5G的异系统切换）

2、基于覆盖的SA→NSA切换

用户从支持SA或NSA/SA的区域，移动到只支持NSA的区域：

• 基于覆盖的切换(包括VoNR→VoLTE的切换）

 

NSA+SA双模终端的语音方案

如果网络和UE支持VoNR能力

• UE发起语音业务：通过VoNR建立语音业务

• 移动过程中：基于覆盖可能触发VoNR→VoLTE切换，可能会触发SA→NSA切换

• 当VoLTE业务释放时：通过Fast Return到NR SA，如果此时已经建立双连接，则触发NSA→SA切换。

如果网络/UE不支持VoNR

• UE发起语音业务：通过EPS Fallback建立VoLTE语音，可能会触发SA→NSA切换。

• 当VoLTE业务释放时：通过Fast Return到NR SA，如果此时已经建立双连接，则触发NSA→SA切换。

 

4->5定向迁移功能

功能：

• 终端在4G网络一旦进去5G信号覆盖区域，能及时切换到5G网络，获得5G体验。

• 减少4->5 HO/Redirection过程中GAP测量带来的持续影响，保障用户在4G网络的速率感知，也有利于终端省电。

方案：

• 终端一旦接入4G网络，立即发起B1测量。

• 如果T1定时器内收不到测量报告，则删除B1测量，减少测量GAP的影响。

• 删除B1测量后，启动T2定时器，当定时器超时重新发起B1测量。

• 发起B1测量的总次数可配置，如N次或无穷次。

• 当收到B1测量报告，如果切换条件具备（配置了NR邻区、终端能力支持4->5切换、4->5切换功能开关打开、有N26接口）那就执行4->5切换，否则执行4->5重定向。

 

双模组网移动性门限设置分析

空闲态对齐连接态

• SA系统内的小区重选门限应对齐或稍早于切换门限，避免刚进入连接态立即触发切换。

• SA 5G->4G重选门限应对齐或稍早于5G->4G切换门限，避免刚进入连接态立即触发切换。

SA对齐NSA

• SA系统内的切换门限应对齐NSA的PScell/SN Change门限，都是为了得到更好的NR小区服务，不应该有差异。

• SA 5G->4G切换/重定向的B2-1门限应对齐或者稍低于NSA的SN Addition的B1门限，避免频繁的SA/NSA互操作。

防乒乓

• SA 5G->4G重选门限应适当低于4G->5G重选门限，避免乒乓。

• SA 5G->4G切换/重定向门限应适当低于4G->5G切换/重定向门限，避免乒乓。

• NSA的SN Release门限应适当低于SN Addition门限，避免乒乓。