跨廠家Xn鏈路“打通”改善5G SA切換時延提升速率感知

［盧佑楠］

1 解決的主要矛盾

深圳市5G 基站存在華為與中興雙廠家設備，廠家間Xn 協議未對齊將導致跨廠家無法使用Xn 切換，邊界相鄰站點間切換走NG 切換流程，切換時延增加。通過對齊多廠家間Xn 協議，可實現跨廠家Xn 切換，降低切換時延，提高切換成功率。

2 開展流程與操作指引

具體的開展流程與操作指引，如圖1 所示。

圖1 開展流程與操作指引

3 武器庫

3.1 Xn 接口簡介

（1）SA 網絡架構

SA 組網采用Option 2 架構，即采用端到端的5G 網絡架構，從終端、無線新空口到核心網都采用5G 相關標準，支持5G 各類接口，提供5G 各類服務。SA 網絡架構中，gNodeB 與gNodeB 之間通過Xn 接口進行連接，而gNodeB 與AMF、UPF 之間使用NG 接口進行連接。5G SA 網絡架構圖如圖2 所示。

圖2 5G SA 網絡架構圖

（2）gNodeB 間切換入但不發生重建場景，詳細流程如圖3、圖4 所示。

圖3 基于Xn 鏈路的站間切換入但不發生重建場景

圖4 基于Ng 鏈路的站間切換入但不發生重建場景

在B 點，當目標gNodeB 向源gNodeB 或AMF 發送Handover Request Acknowledge 消息時，在目標側統計切換入執行嘗試次數。在C 點，當目標側gNodeB 收到UE回復的切換完成消息，并在Xn 接口通過UE CONTEXT RELEASE 或者在Ng 接口通過HANDOVER NOTIFY 消息通知源側釋放UE 上下文時，在目標側統計切換入執行成功次數。

3.2 中興、華為設置

中興、華為廠家設置表，如表1 所示。

表1 中興、華為廠家設置表

4 效果對比及回退標準

通過網管數據，對比5G 用戶數、5G 流量、無線掉線率、切換成功率、SN 變更成功率、gNB 間Ng 切換成功率、gNB 間Xn 切換成功率，前后變化改善情況，同時關注gNB 間Xn 切換出準備請求次數、gNB 間Xn 切換出執行成功次數直觀體現出方案效果。

如果Xn協議修改對齊后部分站點出現Xn鏈路告警，應繼續針對性核查配置補漏單邊Xn 鏈路、處理告警情況。詳見效果對比及回退標準表2 所示。

表2 效果對比及回退標準表

5 典型案例分析

5.1 問題描述

SA 終端在濱海沙河立交由西向東移動中，占用華為“SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2”小區進行業務，此時主服務小區SSBRSRP 為-101 dBm，SSB-SINR 為-6 dB，應用層（APP）下載速率為69.68 Mbps，速率感知較差。測試截如圖5所示。

圖5 測試問題截圖

5.2 問題分析

5.2.1 前臺測試分析

從L3 Message 上可以看到，終端服務小區是華為-SZ粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2（PCI 679）時，終端每隔240 ms 上報一次MeasurementReport 測量，GNODEB 對上報的MR 不處理，這些MR 上報的鄰區PCI 均為802（中興-SZ 沙河西一D-ZRH-3）和671（中興-深圳南木棉花D-ZRH-1）小區，PCI802 小區RSRP 要比PCI671 小區的RSRP 要高出很多。

最后一次MeasurementReport 測量中包含了PCI 為374（華為-SZ 沙河西D-HRH-1）的鄰區，比主服務小區高6 dB 左右，成功發生切換，但此時主服務小區的SSB 信號強度已經劣化到-104 dBm。

結合以上分析，本次切換不及時主要由于終端占用華為-SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2（PCI 679）小區后，未能及時切花到周邊中興主覆蓋小區SZ 沙河西一D-ZRH-2 導致。

5.2.2 后臺排查分析

（1）NR 鄰區核查

結合網管查詢，SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小區與SZ 沙河西一D-ZRH-1、2、3（基站ID：12646916）小區均定義了NR 鄰區。

（2）Xn 鏈路核查

結合網管查詢，SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH 站點定義的所有XN 鏈路中，均未找到中興站點SZ 沙河西一D-ZRH（基站ID：12646916）的XN 鏈路。Xn 鏈路核查截圖如圖6所示。

圖6 Xn 鏈路核查截圖

（3）鄰區切換對核查

經統計，測試當天問題小區SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 與目標小區（SZ 沙河西一D-ZRH-3）之間存在“SA 架構下NR 系統內特定兩小區切換”。鄰區切換對核查如表3 所示。

表3 鄰區切換對核查表

（4）站間切換類型核查

從SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小區站間SA 切換類型統計來看，“同頻站間NG 切換”次數占比比較大。站間切換類型核查，如表4 所示。

表4 站間切換類型核查表

綜合分析，SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 與鄰區SZ 沙河西一D-ZRH-3 之間有鄰區、無Xn 鏈路，兩者間只能進行“同頻站間NG 切換”，導致切換執行的時間比“同頻站間Xn 切換”要長，最終出現切換不及時、主服務小區弱覆蓋問題。

現階段同一廠家SA 站點之間可以完成XN 鏈路的自建立，但華為->中興、中興->華為間的跨廠家鄰接站點無法完成Xn 鏈路的自建立，需要手動創建華為-SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH 站點到中興-SZ 沙河西一D-ZRH 的雙向Xn 鏈路。

數據組按照相關要求，分別在中興和華為5G 站點側按照要求完成雙向Xn 鏈路均添加，但依然存在故障（Xn鏈路建立失敗）。

經與華為、中興工程師進一步研究發現：中興XN 端口協議配置F20，華為XN 端口協議配置F40，Xn 口協議不一致導致Xn 故障。

5.3 解決措施

南山區域整體修改中興Xn 口協議，保持Xn 口協議一致。中興Xn 口協議參數reserved51 現網默認值為0（對應Xn 口協議F20）修改為1（對應Xn 口協議F40）。修改后，Xn 口協議保持一致，XN 鏈路正常。

5.4 優化效果

完成華為-SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH 站點到中興-SZ 沙河西一D-ZRH 的雙向XN 鏈路經添加后，SA 終端在濱海沙河立交由西向東移動中，占用華為SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小區進行業務，主服務小區SSB-RSRP 為-98 dBm 左右，SSB-SINR 為2 dB 左右，能順利切換至SZ沙河西一D-ZRH-3 小區，且終端應用層（APP）下載速率為165.44 Mbps，速率感知得到改善。Xn 創建后SZ 粵海沙西濱海附（微小M）[SZ 灣生態科技園（微小M）D-HRH]D-HRH-2 小區“同頻站間NG 切換”次數明顯下降。優化效果如表5 所示。

表5 優化效果表

5.5 效果總結

本案例結合SA 終端跨廠家切換慢導致速率感知差分析，最終確定由于跨廠家邊界NR 站點間無XN 鏈路，導致相鄰站點間切換走NG 切換流程，切換時延增加，通過手動創建雙向XN 鏈路并對齊統一的Xn 口協議版本解決網絡問題。本案例對存在NR 多廠家組網地市，解決跨廠家之間的切換問題具有有較強的借鑒意義，可推廣性很強，具有很高的實用價值。

6 應用與推廣

6.1 全網檢查方法論

通過確定地市統一的Xn 協議標準，修正不符合標準Xn 協議的站點，保證站點與周邊站點的Xn 協議一致，避免因Xn 協議與周邊站點不一致導致無法進行Xn 切換。

（1）中興Xn 口協議版本查詢與修改

進入路徑:無線配置管理-通用配置-選擇網元-GNBCUCPFunction，查看或修改對應網元的reserved51值。中興Xn 口協議版本查詢與修改，如圖7 所示。

圖7 中興Xn 口協議版本查詢與修改截圖

（2）華為Xn 口協議版本查詢與修改

華為當前5G 網元Xn 口協議版本默認為F40 及以上，與基站軟件版本綁定，無法查詢及自定義修改。

（3）參數一致性核對流程

參數一致性核對流程，如圖8 所示。

圖8 參數一致性核對流程圖

6.2 原理說明

源gNB 發起切換并通過Xn 接口發出切換請求，如果源站和目標站Xn 口協議不一致，則該鏈路不通，無法進行下一步。目標gNB 執行許可控制，并提供新的RRC配置作為切換請求確認的一部分。源gNB 通過轉發在切換請求應答中接收到的RRCReconfiguration 消息向UE提供RRC 配置。UE 將RRC 連接移動到目標gNB 并用RRCReconfigurationComplete 應答。如圖9 所示。

圖9 原理流程圖

6.3 推廣范圍

深圳在網NR 站點，Xn 口協議華為廠家均默認設置F40，中興廠家均默認設置F20，因深圳中興廠家NR 站點數量較少，考慮全網設置的工作量和影響面，故修改中興廠家Xn 口協議為F40。

中興設備共分兩批次進行Xn 口協議修改，第一批試點區域為南山片區，Xn 口協議修改（F20->F40）站點數153 個，第二批余下全網站點Xn 口協議修改（F20->F40）站點數1943 個，如表6 所示。

表6 中興設備調整表

6.4 效果評估

（1）第一批次修改后總體效果（中興），如表7 所示。

表7 第一批次修改后總體效果（中興）

（2）第二批次修改后總體效果（中興），如表8 所示。

表8 第二批次修改后總體效果（中興）

網管指標對比：SN 變更成功率輕度波動，無線掉線率、切換成功率、gNB 間Xn 切換成功率均有改善，gNB間Xn 切換出準備請求次數大幅提升，整體效果提升明顯。

第一批次修改后SN 變更成功率波動0.38%，無線掉線率從1.30%下降至1.16%，切換成功率從96.68%提升至98.26%，gNB間Ng切換成功率從96.32% 提升至97.78%，gNB 間Xn 切換成功率從95.3% 上升至98.34%，gNB 間Xn 切換出準備請求次數從106,139 增加至145，584，增加幅度37.2%。

第二批次修改后SN 變更成功率波動0.5%，無線掉線率從1%下降至0.63%，切換成功率從97.2%提升至98.04%，gNB 間Ng 切換成功率從91.3%提升至94.56%，gNB 間Xn 切換成功率從97.2%上升至97.97%，gNB 間Xn 切換出準備請求次數從1，969，105 增加至2，493，541，增加幅度26.6%。

6.5 下一步計劃

因華為基站目前正在陸續升級軟件版本為R17.1（21A），其Xn 協議版本為F50，故將針對已升級基站核查是否能和中興基站正常進行Xn 切換。如無法正常切換需重新確認地市Xn 標準協議，保持異廠家Xn 協議版本一致。

同時中興與華為廠家新建站Xn 協議當前采用F40 版本Xn 協議，避免因Xn 協議未對齊導致新建站與周邊站點無法進行Xn 切換，后續若地市使用Xn 標準協議變更，新站配置亦跟隨標準變更。