幀結(jié)構(gòu)改變后PRACH聯(lián)動(dòng)修改導(dǎo)致SCGFailure問(wèn)題

故障現(xiàn)象

某外場(chǎng)NSA首站，客戶(hù)反饋使用友商手機(jī)進(jìn)行5G基本業(yè)務(wù)時(shí)，經(jīng)常駐留不到5G?？蛻?hù)測(cè)試站在其總部，為室外宏站，版本V5.35.30.20P20。上午在大廳測(cè)試友商終端，同位置下經(jīng)常無(wú)法駐留到5G。比如關(guān)閉飛行模式后有時(shí)候可以直接接入5G（正常），有時(shí)候只能到4G（不正常），客戶(hù)稱(chēng)之為4/5G乒乓，但使用本司天機(jī)手機(jī)測(cè)試業(yè)務(wù)正常。

故障分析

1、因天機(jī)測(cè)試正常，猜測(cè)可能和終端相關(guān)，比如天機(jī)終端有自適應(yīng)5G開(kāi)關(guān)，如圖1所示，會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用量決定是否切換5G網(wǎng)。客戶(hù)使用多個(gè)手機(jī)檢查后，反饋無(wú)類(lèi)似開(kāi)關(guān)，同時(shí)也表示其他品牌手機(jī)很穩(wěn)定，無(wú)4/5G之間乒乓現(xiàn)象。

圖1 自適應(yīng)5G開(kāi)關(guān)

2、隨后檢查了4G門(mén)限B1為-115；5G門(mén)限A2為-120。門(mén)限正常，不會(huì)導(dǎo)致乒乓。

3、需要終端復(fù)現(xiàn)抓log。因幾款異常終端都不好抓終端log，現(xiàn)場(chǎng)暫時(shí)抓取4G、5G后臺(tái)基站側(cè)信令分析，如圖2所示。4G為ITRAN平臺(tái)。

圖2 MN側(cè)4G基站信令

如圖2所示，MN基站正常（綠框）和異常（紅框）信令、結(jié)合圖3的NSA終端流程可以看出，4G基站參與的流程234三個(gè)步驟信令沒(méi)有區(qū)別。但在終端空口上報(bào)RRC重配完成后開(kāi)始不同。

異常流程下終端上報(bào)SCGFailureInformation，并攜帶原因值Root_randomAccessProblem，隨后MN向SN發(fā)起釋放流程，如圖2所示。表明問(wèn)題與隨機(jī)接入失敗產(chǎn)生的SCGFailure相關(guān)。5G接入成功會(huì)顯示5G，釋放則顯示4G，4G、5G反復(fù)接入成功和失敗，看起來(lái)就像4/5G乒乓切換。

圖3 NSA終端加腿流程

4、看基站側(cè)信令，SN添加都是成功的，但都在空口處理失敗。隨機(jī)接入是發(fā)生在第7步，是終端發(fā)給SN基站。在抓取終端log之前，可以先檢查5G站點(diǎn)隨機(jī)接入相關(guān)配置，如圖4所示。

圖4 MN側(cè)基站信令

故障處理

1、檢查5G站配置后，發(fā)現(xiàn)隨機(jī)接入?yún)?shù)配置不合理。

TDD NR接入前導(dǎo)格式如圖5所示。

圖5 TDD NR接入前導(dǎo)格式

當(dāng)前客戶(hù)測(cè)試站，ZcZc配置是6，Ncs值是32，在長(zhǎng)碼L839接入前導(dǎo)Format0下，小區(qū)最大半徑是4.141km。但基站實(shí)際配置的是L139短碼，Prach_ConfigurationIndex為162，為B4格式，msg1-SubcarrierSpacing為30KHz。按照當(dāng)前配置，理論小區(qū)接入半徑才313米，如圖6所示。再考慮站高和6°的下傾角，實(shí)際小區(qū)半徑可能更小，也許就只有200米左右，基站實(shí)際覆蓋過(guò)小。

圖6 B4 30K對(duì)應(yīng)小區(qū)半徑

2、比較TA統(tǒng)計(jì)，一個(gè)TA在子載波間隔30KHz的時(shí)候?qū)?yīng)離基站天線距離約39米，如圖7所示。TA為7時(shí)，接入距離接近300米，UE分布的距離超出了小區(qū)覆蓋半徑，在小區(qū)邊緣會(huì)存在隨機(jī)接入失敗而頻繁接入的情況。與信令現(xiàn)象吻合。

圖7 TA分布

3、因此，問(wèn)題大概率是因?yàn)閹Y(jié)構(gòu)修改為2.5ms單周期后，小區(qū)接入半徑太短導(dǎo)致的隨機(jī)接入問(wèn)題。建議調(diào)整隨機(jī)接入?yún)?shù)相關(guān)配置，ZcZc調(diào)整為15，Ncs值調(diào)整為69，如圖6所示，小區(qū)半徑為2.129km。

4、詳細(xì)詢(xún)問(wèn)客戶(hù)后，發(fā)現(xiàn)更新到新版本和修改幀結(jié)構(gòu)后偶爾會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。修改前為5ms周期，使用L839長(zhǎng)碼。修改幀結(jié)構(gòu)后，2.5ms單周期只支持短碼，PRACH參數(shù)被強(qiáng)刷，改為L(zhǎng)139長(zhǎng)度，但ZcZc依然保留為6，如圖8所示。接入距離按短格式計(jì)算，大幅縮小至313米，與實(shí)測(cè)一致。

圖8 修改幀結(jié)構(gòu)強(qiáng)刷參數(shù)

5、下一步通過(guò)將幀結(jié)構(gòu)修改為原來(lái)的5ms單周期看問(wèn)題是否還存在？或修改2.5ms幀結(jié)構(gòu)下推薦參數(shù)，ZcZc調(diào)整為15，看問(wèn)題是否存在？客戶(hù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證手機(jī)均能正常接入，問(wèn)題解決。

6、進(jìn)一步查表38.211，PRACH子載波間隔為15KHz時(shí)上行只占用6個(gè)RB，而30KHz情況下需要12個(gè)RB，如圖9所示。這樣PRACH的子載波間隔改為15KHz可以節(jié)約6個(gè)RB的上行資源。

調(diào)整參數(shù)msg1-SubcarrierSpacing為15KHz。接入距離翻倍，也能多出6個(gè)上行RB。

圖9 38.211，6.3.3.2表

7、最終按照C2格式，ZcZc配置為15，對(duì)應(yīng)Ncs69，Prach_ConfigurationIndex為202，msg1-SubcarrierSpacing為15KHz，接入距離4.727km配置，如圖10所示。

圖10 C2，15KHz對(duì)應(yīng)接入距離

故障總結(jié)

因幀結(jié)構(gòu)改變?yōu)?.5ms單周期，導(dǎo)致隨機(jī)接入前導(dǎo)長(zhǎng)度被強(qiáng)刷為L(zhǎng)139，但ZcZc未匹配變化，隨機(jī)接入距離大幅縮短。小區(qū)邊緣終端概率性無(wú)法接入NSA網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生SCGFailure。通過(guò)修改PRACH配置后，重新進(jìn)行驗(yàn)證，沒(méi)有出現(xiàn)SN添加失敗的問(wèn)題，NSA業(yè)務(wù)正常。

2.5ms單周期只支持短碼，RA默認(rèn)用的formatB4，但小區(qū)半徑較小。可以修改為formatC2，同時(shí)調(diào)整msg1-SubcarrierSpacing為15KHz，上行可以多出6個(gè)RB，接入距離擴(kuò)大至4公里，滿(mǎn)足接入要求。

同時(shí)，C2格式每個(gè)小區(qū)需要32個(gè)母碼，復(fù)用嚴(yán)重。建議按照C2格式，全網(wǎng)做個(gè)PRACH規(guī)劃。