EPS FB完成后无法快速返回5G的对策研究

第54卷 第3期2021年3月
通信技术
Communications Technology
Vol.54 No.3
Mar. 2021
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文献引用格式：杨晓敏，靳清泽.EPS FB完成后无法快速返回5G的对策研究[J].通信技术，2021，54（3）：617-623.
YANG Xiaomin,JIN Qingze.Research on Countermeasures for the Inability to Fast Return to 5G after
EPS FB is Completed[J].Communications Technology,2021,54(3):617-623.
doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2021.03.014
EPS FB完成后无法快速返回5G的对策研究*
杨晓敏1，靳清泽2
（1.运城学院，山西 运城 044000；2.山西移动运城分公司，山西 运城 044000）摘 要：随着NR SA网络的建设，城区主要区域已经完成SA连续覆盖。

在4G通话结束后，如何快速返回5G，保证用户对数据和语音的良好体验，是当前需要重点解决的问题。

因此，分析无法返回5G的问题，提出了基于四阶定位法的EPS FB完成后无法快速返回5G的排查策略，并在主城区进行测试验证。

实验结果证明，按照相应的策略进行定位与排查，使运城市FR快速返回成功率从94%提升到99%，并且相应的技术在全省范围进行推广取得了较好的效果。

关键词：独立组网；信令；快速返回；四阶定位法
中图分类号：TN912 文献标识码：A 文章编号：1002-0802(2021)-03-0617-07
Research on Countermeasures for the Inability to Fast Return
to 5G after EPS FB is Completed
YANG Xiaomin1, JIN Qingze2
(1.Yuncheng University, Yuncheng Shanxi 044000, China; 2. Yuncheng Branch, Shanxi Mobile, Yuncheng Shanxi 044000, China)
Abstract: With the construction of the NR SA network, SA coverage has been completed in the main urban areas. After the 4G call is over, how to quickly return to 5G to ensure a good user experience of data and voice is a key issue that needs to be resolved. Therefore, the problem of failing to return to 5G was analyzed, and the EPS FB based on the fourth-order positioning method is proposed to be able to quickly return to 5G after the completion of the troubleshooting strategy, and the test verification is carried out in the main urban area. The experimental results prove that the positioning and investigation according to the corresponding strategy has increased the success rate of the rapid return of the FR in Yuncheng from 94% to 99%, and the corresponding technology has been promoted across the province and achieved good results.
Keywords: SA; signaling; fast return; fourth-order positioning method
0 引 言
随着NR SA网络的建设，城区主要区域已经完成SA连续覆盖。

SA站点涉及LNR互操作，包括空闲态重选、PS连接态互操作、EPS FB以及快速返回功能。

由于当前语音主要基于EPS FB，在4G通话结束后如何快速返回5G，保障用户数据和语音体验，是当前需要重点解决的问题[1-3]。

现场测试发现，5G用户在SA网络发起语音呼叫时，由
* 收稿日期：2020-11-20;修回日期：2021-02-12 Received date:2020-11-20;Revised date:2021-02-12基金项目：运城学院院级科研项目（No.CY-2020028）
Foundation Item: School-Level Scientific Research Project of Yuncheng University (No.CY-2020028)
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于当前SA 网络不支持VoNR 功能，因此语音呼叫需要通过EPS FB 回落到LTE 侧做VoLTE 呼叫，但VoLTE 呼叫结束后终端无法快速返回5G 网络，导致用户感知差[4-6]。

定位此类问题要熟悉相应的信令流程，看异常流程出现在哪里，从而进行问题的隔离定界。

通过对快速返回信令触发流程，针对可能出现问题的B1测量控制下发、终端上报B1测量报告、切换准备和切换执行4个阶段可能出现的问题进行分析定位，指导现场优化人员快速定位解决问题[7-9]。

快速返回的触发源是终端结束VoLTE 呼叫，网络侧触发下发B1测量控制。

当终端3 s 内上报B1测量报告时，将终端通过重定向/切换的方式转移到NR 继续享受大带宽[10-14]。

基于切换的快速返回信令流程图如图1所示，基于重定向和快速返回信令流程图如图2所示。

步骤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切换限制列表，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MUST HO 且不存在NO HO 的QCI 时，转下一步。

步骤2：eNodeB 下发异系统B1事件测量。

步骤3：UE 收到eNodeB 的测量配置，进行异系统NR 测量。

（1）如果测量NR 信号在Inter Rat Ho Nr Param Grp. NrB1B2TimeToTrigger 内持续大于Inter Rat Ho NrParamGrp.ServBasedNrB1RsrpThld，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。

（2）如果eNodeB 在InterRatHoNrParamGrp.NrB1B2TimeToTrigger 超时后还未收到异系统B1事件上报，则终止异系统B1事件，不再继续后续操作。

步骤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。

UE eNodeB
gNodeB
EPC
5GC
1.语音业务结束
17.UE 注册NR 网络5.切换判决
2.RRC 连接重配置
3.RRC 连接重配置完成
4.测量报告
6.切换请求
7.重新定位请求
8.切换请求
9.切换请求确认
10.重定位响应
11.切换命令
12.RRC 连接重配置 13.RRC 连接重配置完成
14.移交通知
15.重定位完成通知16.重定位完成应答
18.上下文释放19.上下文释放完成
图1 基于切换的快速返回信令流程
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杨晓敏，靳清泽：EPS FB 完成后无法快速返回5G 的对策研究1 L2NR 互操作问题及排查方法
1.1 网络侧不下发B1测量控制
L2NR 切换所涉及的特性为快速返回、基于业务的L2NR 移动性和基于覆盖的L2NR 移动性。

网络侧不下发B1测量控制的问题可以分为以下几类。

（1）针对基于覆盖的L2NR 切换，如果终端没有上报基于测量的A2测量报告，网络侧不会下发B1测量控制。

此类问题多为LTE 本身的信号质量太好或者A2门限配置过低，导致无法上报测量报告。

（2）针对基于覆盖的L2NR 切换，如果已经上报A2测量报告，可以优先在基站侧查看LTE 侧是否已经配置了正确的NR 邻区邻频点。

（3）当前版本快速返回和基于业务的L2NR 切换采用同一套QCI 切换判断机制，即如果需要触发快速返回，则当QCI1释放后，终端还携带的QCI 中必须要有MUST HO 的QCI，且不能有NO HO 的QCI。

例如，当QCI1释放后，终端还有QCI5/8（可以从NR2L 的切换请求和后续的ERAB 建立请求中找到），QCI8对应的切换策略为NO HO，因此无法触发fast return。

（4）观察终端的初始上下文建立/上下文修改/切换入请求，如果核心网携带HRL 将5G 列为禁止接入系统，网络侧将不下发B1测量控制。

（5）终端不支持对应的5G 频段，网络侧也无法下发B1测量控制，终端的支持频段能力信息可以从UE 上报的能力信息中的V1540结构体中查到。

需要注意，终端接入时，网络侧会先查询终端
的2/3/4G 能力信息。

在终端报上来的能力信息中如果携带了支持NR 的字段，才会继续查询终端的NR 能力信息。

如果终端没有携带支持NR 的字段，则不会继续查询NR 的能力信息。

（6）针对多频带频点未配置频带指示，也会导致网络侧无法下发B1测量控制。

（7）核查基站FR license 是否配置。

1.2 终端不上报异系统B1/B2测量报告
此类问题主要从以下方面进行排查。

（1）是否NR 信号不好或者不稳定。

排查该场景可以将终端锁频锁制式驻留在5G，观察终端显示的NR 信号情况是否过低或者浮动过大。

此类问题优先优化NR 的RF 情况或者变更测试点位。

（2）是否门限配置异常高导致NR 信号无法满足。

此类场景可以查看网络侧下发的B1测量控制中携带的门限，观察是否符合LNR 互操作的策略设计。

B1测量控制中携带的RSRP 门限=显示值-156 dBm。

（3）LTE 配置NR 邻频点是否正确。

排查此类问题要对比LTE 的NR 邻频点设置和NR 侧NRDUCELL 中的频点设置。

需要注意，LTE 侧配置NR 的频点为NR 的下行SSB 频点，需要根据5G FMA 中的频率计算工具进行计算，而非NRDUCELL. DlNarfcn。

（4）NR/LTE 没有时间同步导致终端概率性测量不到NR。

LTE 和NR 网络系统不同步场景下，如LTE FDD+NR TDD（或者LTE TDD 和NR TDD 时间不对齐），UE 做NR B1异系统测量，由于协议规定LTE GAP 必须包含NR SSB，否则可能导致
UE eNodeB gNodeB EPC
语音业务结束
UE 接入到gNodeB
重定向判决
.RRC 连接重配置 RRC 连接重配置完成 测量报告
RRC 连接释放
图2 基于重定向和快速返回信令流程
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测量不到NR 小区，从而无法发起L2NR 切换流程。

此时，需要修改NR 和LTE 均为时间同步，或者修改NR SSB 周期为5 ms，但是会影响NR 的峰值速率。

（5）没有打开测量抢占功能，导致SA 的测量优先级低。

该功能由参数CellUeMeasControlCfg.MeasOptAlgoSwitch 的子开关“NSA_SA_MEAS_OBJ_PREEMPTION_SW”控制。

开关打开时，在频点能力受限时，判断当前触发的算法和UE 正在测量的最高优先级算法中哪个优先级高。

若当前触发的算法优先级高，则进行测量抢占，即测量当前触发的算法的频点。

测量顺序为CSFB ＞必要类切换＞SA B1＞NSA B1＞NSA PCC ＞LTE（非必要类）＞U （非必要类）＞G（非必要类）
（6）邻区是否没有配置为支持SA 模式。

需要核查NREXTERNALCELL.NrNetworkingOption 是否支持SA。

1.3 网络侧不发起切换准备/切换准备失败此类问题为终端已经上报了NR B1测量报告，但是eNodeB 并没有发起handover required 消息。

此时网络侧已经下发了B1测量控制，因此基础的开关和license 应该没有问题，可以从以下几方面进行排查。

（1）测量上报的NR 小区是否已经配置为邻区。

LTE 侧下发NR B1测量控制的时候仅会下发频点，所以当终端上报的NR 小区如果没有配置为邻区，那么网络侧必然无法发起handover required 消息。

检查邻区的方法：①通过B1测量报告的measId 找到B1测量控制中的measObjectId；②通过measObjectId 找到B1测量控制中对应的NR 频点；③通过NR 频点和B1测量报告的PCI，在LTE 配置文件中查找是否已经配置NRexternalcell 和NrNRelationship。

（2）测量上报的NR 小区是否存在PCI 冲突。

通过（1）可以获得小区的信息，此步骤需要查明该LTE 小区是否配置两个同频同PCI 的小区为邻区，此时会产生PCI 冲突，需要删除冗余的邻区。

（3）测量上报的NR 小区PLMN 配置是否正确。

通过（1）可以获得小区的信息，此步骤需要查看NRexternalcell 中PLMN 和NrNRelationship 中的PLMN 是否配置一致。

如果不一致，继续核查NrNRelationship 中的PLMN 是否和NREXTERNALCELLPLMN 中的sharedPLMN 配置一致。

检查NCELLPLMNLIST 中的PLMN 配置是否正确，如果不正确，会导致无法获取到正确的gnodeblength 进行切换。

（4）终端携带的QCI 是否已经开启了移动性策略组开关。

在16.0版本，LTE 侧增加了L2NR 移动性的QCI 切换策略组INTERRATPOLIC YCFGGROUP. NRHOCFG，需要在该策略组中打开对应QCI 的移动性策略才能发起切换。

（5）终端携带的QCI 是否终端能力支持切换到NR。

对于一些终端携带QCI1的场景，仅仅网络侧打开开关且终端支持NR 能力并不够。

根据TS 36.331，网络侧还需核查终端能力信息中的v1540结构体，仅当终端支持VoNR 时才允许终端切换到NR，也可以核查终端是否支持切换到NR。

（6）切换准备失败在终端侧较难感知，需要在4G 标口跟踪中进行筛选，典型信令流程如图3所示。

eNodeB 发送给MME 切换请求消息后，MME 回复切换准备失败消息。

此类问题定位建议抓取NR 标口跟踪、LTE 标口跟踪以及核心网侧跟踪进行联合定位隔离。

隔离的思路方法比较明晰，即找到回复错误原因值的网元并分析原因。

eNodeB
MME
AMF gNodeB
切换准备失败
切换请求
前转重定位请求
切换请求切换请求应答切换准备失败
前转重定位应答切换准备失败
图3 典型信令流程
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杨晓敏，靳清泽：EPS FB 完成后无法快速返回5G 的对策研究1.4 终端在NR 侧接入
对于正常的切换执行流程，信令流程如图4所示。

可以看到，对于切换成功场景，eNodeB 在切换命令后收到的第一条消息应该是MME 下发的UE
Context Rel CMD 消息。

对于失败场景，一般为在MME 发送切换命令后eNodeB 的第一条消息为切换取消或者是eNodeB 在S1口等待超时后主动上发UE 上下文释放消息。

UE
eNodeB
MME
AMF
gNodeB
B1/B2测量报告
切换请求
前向重定位请求
切换请求
前向重定位响应
切换命令
RRC重配置完成
切换通知
重定位完成通知
重定位完成确认
UE文本释放命令
NR/LTE切换命令
图4 L2NR 切换执行成功流程
表1 各阶段排查策略
FR 流程阶段
终端侧现象
排查内容
阶段1：网络下发B1测量控制
QCI 删除后网络侧未下发B1测量控制
1.确认UE 是否支持现网NR 频段能力
2.FR License 是否OK?
3.Fast Return 功能开关是否开启
4.L2NR 邻区、频点是否配置正确
5.QCI 级切换策略核查
6.多频带指示
7.终端能力是否支持到NR 的移动性8.用户开户信息排查
阶段2：终端侧上报
B1测量报告
收到B1测控后，未上报B1测量报告
1.NR 信号质量不满足B1门限
2.LTE 站点是否为时间同步
3.是否优先触发了NSA 的SCG 添加
4.SSB 频点配置是否正确
针对切换失败类问题分析，同样应该在信令流程上判断流程中止在哪一步，通过对比分析隔离定界出问题的网元。

一般可以分为以下3类：
（1）eNodeB 主动发起切换取消消息（非终端重建引起）；
（2）终端切换接入失败重建；
（3）终端已经发送RRC 重配置完成消息，但
是eNodeB 没有收到。

2 主要策略
从切换的4个流程，即网络B1测控下发、终端B1测量报告上报、切换准备和NR 侧接入4个阶段来进行问题现象归类，并提出相关优化指导建议，系统且全面地分析FR 失败问题。

各阶段排查策略如表1所示。

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3 效果测试
由于一线优化人员处理SA问题经验及能力有限，初期定位一个FR失败问题消耗时间往往超过3天。

按照上述优化流程及思路，可大幅减少问题定位时间，由3天减少到1天，问题解决效率提升2倍，运城市FR快速返回成功率从94%提升到99%。

经过省内经验推广，全省FR快速返回成功率基本在99%以上，平均返回时延从2.4 s降低到1.7 s 左右。

四阶定位法解决EPS FB完成后无法快速返回5G问题的推广，全面推进山西省SA商用进程，同时有效改善SA建网初期网络优化人员技能水平不足情况，指导一线优化人员分析、优化、解决实际测试中遇见的问题，提高省内优化人员技能水平。

4 结 语
通过对EPS FB完成后无法快速返回5G的问题进行研究与分析，从切换的网络B1测控下发、终端B1测量报告上报、切换准备和NR侧接入等4个阶段进行问题现象归类，并提出相关优化指导建议，系统且全面地分析FR失败问题，最后通过在运城市内进行相关的实验测试，发现四阶定位法可以有效提高问题的解决效率，并且进行了相应的推广，整体提高了优化人员的技能水平。

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FR流程阶段终端侧现象排查内容
阶段3：切换准备阶段上报B1测量报告，但没有触发FR执行1.PCI冲突
2.上报的PCI，没有在邻区配置中
3.切换准备失败
4.切换方式未配置NcellPLMNLIST
5.邻区关系中未配置邻区支持SA
6.释放QCI1前后存在大于500字节的SIP报文
阶段4：终端在NR侧接入终端在NR侧接入失败1.切换执行失败
2.UE在NR是否注册完成
续表1
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