5G优化案例5G SA商用L2NR异系统互操作策略研究.docx
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5G优化案例5GSA商用L2NR异系统互操作策略研究
5G商用L2NR异系统互操作策略研究
5GSA商用L2NR异系统互操作策略研究
【摘要】从2019年起,NR的SA网络架构逐渐在全球开始部署,但是NRSA网络架构的部署是一个渐进过程,中国电信LTE网络和NRSA网络将面临长期共存的局面,需要考虑针对性的网间互通策略,保证原有LTE的用户体验,同时为用户提供更丰富的NR体验。
本文主要介绍LTE与NRSA网络的互操作策略。
【关键词】5G、NR、LNR、互操作
一、L2NR异系统互操作基本原理
LNR互操作中所涉及到的网络架构如下所示,各接口的名称如下所示;
二、L2NR异系统互操作关键技术
当前LNR互操作策略方案的版本支持度如下所示。
下表给出了终端在NR与LTE网络间移动所涉及到的关键互操作机制简介。
互操作方
向
终端状
态
关键技术
技术简介
支持
版本
NR=>LTE
空闲态
重选
终端根据系统广播消息(SIB5)下发的LTE系统优先级以及相关重选门限参数等,当
前小区(NR)信道条件以及目标小区(LTE)信道条件,决定是否重选到目标小区
19B
连接态
重定向
gNB发送携带LTE网络的频点信息的RRCConnectionRelease消息给终端,终端根据该
频点信息选择接入LTE网络,当前仅基于覆盖触发。
19B
切换
gNB根据终端和网络能力,满足PSHO条件时,gNB请求目标小区准备好无线资源等
后,发送消息要求终端切换到目标小区。
PSHO有最短的异系统互操作PS业务终端时延,当前仅基于覆盖触发。
19B
语音
EPSFB
当不支持VONR业务时,终端需要回落到LTE使用VOLTE来承载语音业务,该过程称
为EPSFB,可支持基于重定向/切换的方式。
19B
LTE=>NR
空闲态
重选
终端根据系统广播消息(SIB24)下发的NR系统优先级以及相关重选门限参数等,当
前小区(LTE)信道条件以及目标小区(NR)信道条件,决定是否重选到目标小区
19B
连接态
重定向
eNB发送携带NR网络的频点信息的RRCConnectionRelease消息给终端,终端根据该频
点信息选择接入NR网络,支持基于覆盖/业务/fastreturn触发;
19B
切换
eNB根据终端和网络能力,满足PSHO条件时,eNB请求目标小区准备好无线资源等
后,发送消息要求终端切换到目标小区。
PSHO有最短的异系统互操作PS业务终端时延,支持基于覆盖/业务/fastreturn触发;
20A
三、L2NR异系统互操作策略介绍
3.1空闲态方案介绍
3.1.1基于低优先级的NR2L重选
5G用户优先驻留NR,如果NR覆盖恶化则启动系统间重选,重选到LTE,基于低优先级的NR2L重选;
此场景适用于NR小区优先级大于LTE邻频优先级。
基于低优先级的异系统测量启动的规则:
如果当前服务小区信号质量很好,服务小区的电平测量值大于异系统测量启动门限则UE不对异系统小区进行测量。
如果当前服务小区的电平值小于或等于异系统测量启动门限,则UE将对异系统
小区进行测量。
基于低优先级的异系统重选规则:
对于NR系统,当如下条件都满足时,小区重选将选择低优先级LTE小区。
(1)不满足高优先级小区重选的条件。
(2)UE在当前服务小区驻留超过1s。
(3)gNodeB在SIB5中广播的LTE邻区重选时间内,服务小区的Srxlev持续小于SIB2中广播的服务频点低优先级RSRP重选门限,并且被评估邻区Srxlev持续大于SIB5中广播的E-UTRAN频点低优先级重选门限。
3.1.2基于高优先级的L2NR重选
在LTE驻留的5G用户,当NR覆盖满足要求,重选到NR。
基于高优先级的L2NR
重选,此场景使用于LTE小区优先级小于NR邻频优先级场景。
LTE小区会一直测量NR小区,当如下条件同时满足时,小区重选将选择高优先级NR
小区。
UE在当前服务小区驻留超过1s。
eNodeB在SIB24中广播的NR邻区重选时内,被评估邻区的电平值持续大于SIB24中广播的NR频点高优先级重选门限值。
3.2语音互操作方案介绍
3.2.1EPSFB特性
驻留在NR的终端有语音业务且NR不能提供VONR时,由网络侧发起EPSFB流程,回落到LTE,建立VOLTE业务提供语音服务。
EPSFB从流程上来讲主要有如下策略:
从EPSFB是否测量LTE来看,19B/20A版本仅支持基于测量的方式,20B版本支持盲重定向的方式,19B/20A版本以下情况将执行盲重定向到LTE:
(1)EPSFB保护定时器超时仍未收到异系统B1测量报告时;
(2)切换准备尝试失败;
从EPSFB执行方式来区分可以分为如下两种:
(1)基于重定向的EPSFB:
终端回落到LTE之后需要读取4G侧系统消息,建立RRC连接,然后建立VOLTE业务,并且如果在EPSFB之前有数据业务,也需要在LTE侧重新建立承载以恢复数据业务;
(2)基于PSHO的EPSFB:
终端的语音业务和数据业务(如果存在)一起切换至LTE侧,语音建立时延与数据业务中断时延相对较短;
3.2.2Fastreturn特性
Fastreturn特性主要目的是加快EPSFB用户业务结束后返回NR小区的速度,提升用户体验。
19B版本支持基于测量重定向的方式进行Fastreturn,20A版本支持基于测量切换的方式进行Fastreturn。
Fastreturn具体流程如下:
1)当用户完成VoLTE语音业务,并删除语音业务承载后,判断UE是否支持NR和NGC(
(1)判断终端能力是否支持NR;
(2)判断UE的初始上下文/上下文修改信息中的handoverrestrictionlist,只要核心网没有将NR列为禁止名单,则认为在5G已开户),如果支持NR和NGC,当前版本还会判断UE携带
的业务QCI的切换属性,当存在MUSTHO且不存在NOHO的QCI时,转下一步;
2)eNodeB下发异系统B1事件测量;
3)UE收到eNodeB的测量配置,进行异系统NR测量。
a.如果测量NR信号在设置时间内内持续大于一定门限,则UE上报事件测量报告,选择过滤后信号质量最好的NR小区作为目标小区/频点;
b.如果超时后,eNodeB还未收到异系统B1事件上报,则终止异系统B1事件,不再继续后续操作。
4)UE收到NR目标小区或目标频点信息后,完成到NR小区的切换或重定向。
3.2.3数据业务互操作方案介绍
3.2.3.1基于覆盖的NR2L重定向/切换
基于覆盖的NR2L重定向/切换的总体流程如下:
触发阶段
通过A2事件触发,A2事件分为两类:
盲A2事件和测量A2事件。
盲A2事件和测量A2事件的下发有以下两种情况:
I.测量A2和盲A2同时下发:
当测量A2门限高于盲A2门限时,测量A2事件和盲A2事件会同时下发。
当服务小区的信号质量低于一定门限时,UE上报触发异系统测量的事件A2,gNodeB将下发异系统切换测量相关事件B1/B2;
服务小区的信号质量进一步恶化且低于盲切换事件A2门限,而UE还没有发生切换时,UE会上报触发盲A2事件,gNodeB认为服务小区已经无法进行业务,将对UE进行盲重定向。
II.仅下发盲A2,不下发测量A2:
配置的测量A2门限低于或等于盲A2门限,当满足盲A2事件时,gNodeB
将直接对UE进行盲重定向。
测量阶段
当UE上报测量A2事件后,gNodeB会给UE下发相应的异系统测量配置信息。
然后UE会启动异系统GAP测量,对异系统邻区进行测量,如果满足B1/B2事件条件,则上报B1/B2事件的测量报告。
执行阶段
执行阶段分为两类场景:
I.收到异系统B1/B2事件报告,则根据终端能力和网络侧的配置为UE选择执行策略,包括PSHO和重定向;
II.收到盲A2事件报告,直接触发盲重定向,触发盲重定向时需要为UE选择盲重定向的目标频点,选择盲重定向的目标频点时,需要注意频点的连接态频率优先级是否存在非0的频点(盲重定向不会选择连接态频率优先级为0的频点)。
特性判断流程如下:
1、基于覆盖的NR2L重定向:
2、基于覆盖的NR2L切换:
3.2.3.2基于覆盖的L2NR重定向/切换
基于覆盖的L2NR移动性同原L2GU移动性,只是目标系统增加NR,其主体流程也可以参考基于覆盖的NR2L移动性,但是盲重定向目标系统不会选择NR。
19B版本L2NR移动性仅支持重定向,20A版本开始L2NR移动性开始支持切换。
其具体信令流程可参考如下:
3.2.3.3基于业务的L2NR重定向/切换
基于业务的L2NR重定向可以将驻留在LTE的支持5G的终端尽快返回NR,接受更好的用户体验。
19B版本L2NR移动性仅支持重定向,20A版本开始L2NR移动性开始支持切换。
基于业务的L2NR重定向基本流程如下:
1)当UE接入LTE小区完成业务建立,或UE切换进入LTE小区后,eNodeB则判断UE能力是否支持NR和NGC;
2)以下场景将会触发基于业务的L2NR的移动性:
✓UE接入LTE小区并完成业务建立;
✓UE已接入LTE小区建业务,且承载在UE上的业务发生变更;
✓UE通过异系统切换(GSM/UMTS/NR)或系统内切换进入LTE小区并完成业务建立;
✓周期测量定时器超时;
3)对于UE携带的业务,可分别配置是否允许基于业务切换的三种模式,包括必须
切换、不能切换以及允许切换:
I.若某QCI的业务配置为必须切换,说明UE发起该业务时,将触发eNodeB
下发基于业务切换的测量配置信息。
II.若某QCI的业务配置为不能切换,说明UE有该业务时,即使发起必须切换的业务,也不会触发eNodeB下发基于业务切换的测量配置信息。
III.若某QCI的业务配置为允许切换,说明UE发起该业务时,不会触发eNodeB下发基于业务切换的测量配置信息。
但在UE有该业务的情况下,若
发起必须切换的业务,则会触发eNodeB下发基于业务切换的测量配置信息。
如果要触发基于业务的L2NR移动性,UE携带的QCI中必须有“必须切换”的QCI,而且不能有“不能切换”的QCI;
4)eNodeB根据NR频点优先级从高到低,通过
RRCConnectionReconfiguration信令下发异系统B1事件测量控制。
5)eNodeB收到UE的异系统B1测量报告后,UE执行到目标频点的重定向或者目标小区的切换。
6)
四、结语
本文主要介绍了NRSA异系统互操作特性功能和性能问题,SA相比NSA,语音采用EPSFB以及Fastreturn,互操作策略和参数配置更复杂,优化难度更大,互操作KPI指标以及问题分析方法需要在实践中去总结。
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