5G优化案例45G网络时钟同步解决NR异频切换失败案例.docx

1、5G优化案例45G网络时钟同步解决NR异频切换失败案例 4&5G网络时钟同步解决NR异频切换失败案例 XX 4&5G 网络时钟同步解决 NR 异频切换失败案例XX【摘要】时钟是数字通讯设备的心跳，其重要性不言而喻。不同的无线网络制式对时钟承载有不同的需求；目前 LTE 采用的是 FDD 制式，而 5GNR 普遍采用的是 TDD 制式，原理上需要时间同步，且随着未来协同业务的发展，需要更高的精度。【关键字】基站、时钟、GPS、同步、切换【业务类别】LTE一、 问题描述目前LTE FDD 系统是安装GPS，采用频率同步的方式，而 5GNR 则采用时间同步方式， 为保证 4/5G 的正常切换、重定向

2、等互操作，保障用户体验，需将 4G 基站更改为时间同步。二、 原理说明2.1同步方式介绍时钟同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系。在数字通信网络中， 同步的目的是使全网基站之间的时钟频率或时间差异保持在合理的误差范围内。时钟同步包括时间同步（相位同步）和频率同步。2.1.1时间同步时间信号是带有年月日时分秒时间信息的时钟信号。目前时间信息业界使用 UTC（Universal Time Coordinated）时间信息。UTC 时间是世界标准时间。时间同步又称时刻同步，是指绝对时间的同步。一般的，全网时间同步是指全网设备时间信息和 UTC 时间同步，即时间信号的起始时刻和 UTC

3、 时间保持一致。如图所示，信号 A 和 B 是时间同步，信号C、D 和A 不是时间同步。时间同步又称为相位同步。相位时间（Phase Time）指时钟信号与理想信号在对应的有效瞬间（一般指上升沿或者下降沿）的延迟时间，简称为“相位”。相位也即时延。2.1.2频率同步频率同步指两个信号的变化频率相同或者保持固定的比例。信号的相位可以不一致，频率也可以不一致。如图所示，信号 A、B 和 C 是频率同步。频率同步中，时钟信号是按周期变化的信号，该信号不包含时间信息。2.1.3时间同步与频率同步的区别如图所示的 Watch A 与 Watch B，如果二者每时每刻的时间都保持一致，这种状态叫时间同步（

4、Phasesynchronization）。如果二者的时间不一样，但保持一个恒定的差值（如 6 小时），那么这种状态称为频率同步(Frequency synchronization)。如下左图为时间不同步，右图为时间同步，时间同步情况下，相邻小区需要注意 PCI MOD3 干扰，同时网络优化难度大，如下左图，时间不同步，相邻小区的参考符号随机错开， 导致相邻参考符号干扰小，网络优化简单。所以其SINR 和CQI 等都要高于时间同步。2.2时钟同步精度要求TDD 制式下，5G 的时间同步需求和 4G 的时间同步需求是一样的。站和站之间相对偏差3us，转换为单个站相对于基准的偏差则为1.5us，即

5、最基本的要求是：|Time Error| 1.5us。5G 承载需要根据不同业务类别，提供不同的时间同步精度，5G 的时间同步需求分为基本业务和协同业务两种场景。5G 提出的基本业务需要1.5us 的时间精度，这个和 4G TDD 是相同的，面向未来，可能还会有 SMP（Separated Multiple Point）等协同业务。无线制式 频率同步要求 时间同步要求 GSM 0.05ppm NA WCDMA 0.05ppm NA TD-SCDMA 0.05ppm +/-3us CDMA2000 0.05ppm +/-3us LTE 0.05ppm +/-1.5us NR NA +/-1.5u

6、s 2.34/5G 互操作时间同步的必要性2.3.1必要性3.5G TDD NR 站间必须采用时间同步；目前 NR 的 SSB 设置为 20ms，偏置为 0，即偶数帧的前 2ms 发送完成。 NSA 场景：LTE 异频测量 GAP 起始位置有可能与 SSB 发送时刻错开，UE 不能测到 NR 信号，造成 SgNB 添加失败。 SA 场景：4G 向 5G 切换、重定向，会因为测量不到 NR 信号造成失败或增加时延。 DSS 场景：终端在 LTE 搜索不到 NR、终端驻留 2.1G NR 也同样搜不到 2.1G NR 邻区。 2.3.2其它影响影响 1：NSA 场景下NR 下行吞吐率下降锚点站做异

7、频测量，在 GAP 期间是不调度数据的，同时锚点站也会把 GAP 信息传递给NR，NR 在GAP 期间同样不调度；如果时间不同步，LTE 的GAP 与 NR 的GAP 时间没有对齐， 那么在 UEGAP 期间，NR 还是会调度数据，这些数据 UE 是收不到的。影响 2：影响终端节电NSA 场景下，DRX 需要 LTE 与 NR 在时间上同步，如果不同步，终端很难进入休眠态。影响 3：影响动态功率共享有些终端是支持动态功率共享的，动态功率共享的好处是，双连接态，上行单边发射， 发射功率最大化。 2.3.3高通基带芯片升级前期NSA 网络没改时间同步没有出现问题，主要是因为前期NSA 终端主要采用

8、高通X50， 是免GAP 方案，双通道，LTE 和NR 相对独立；目前高通 X55 芯片不再支持NoGap 测量。2.4时钟同步方案时钟同步目前主流方案为GPS 和 1588V2，优选 GPS；目前大部分 4G 基站均已部署GPS天线，但存在小部分基站由于环境限制未部署，则需通过 1588V2 进行时间同步。2.5修改指令修改同步模式会导致业务中断，需按相关流程规定进行修改。指令解释 MML 指令 添加 GPS ADD GPS: SRN=0, MODE=GPS;设定参考时钟源为 GPS SET CLKMODE: MODE=MANUAL, CLKSRC=GPS, SRCNO=0;设定基站时钟同步

9、模式 SET CLKSYNCMODE: CLKSYNCMODE=TIME;三、 问题解决案例3.1问题描述NSA 场景下测试NR 异频切换功能时，发现终端不上报 A5 事件导致切换无法成功。3.2终端侧分析情况终端发起了异频测量但测不到该频点，如下图所示:LTE 和 NR 不同步， LTE 的 gap 和 NR 的 SMTC 是对齐的（offset 都是 0），但由于 LTE 和NR 之间有定时差，导致 gap 和 SMTC 交叠位置没有 SSB。LTE 与 NR 不同步，LTE 的 GAP 与 NR 的 SMTC 对齐（offset 都是 0），导致测不到异频上频点。3.3基站侧分析情况LT

10、E 侧时钟同步方式设置的是频率同步，导致了上述 LTE 和NR 不同步的情况；那么为什么直接通过 B1 接入异频 NR 没有问题？是因为终端针对 B1 做了一个规避措施，当 GAP 内没有 SSB 时，终端自己将 GAP 周期扩大到 20ms ，这样可以保证测量到 SSB。但是针对A5 事件，终端并没有做这个规避措施。所以在 LTE 和 NR 不同步的情况下，就大概率搜不到 SSB。3.4问题原因LTE 的时间同步方式设置为频率同步，导致 LTE 和 NR 的帧没有时间对齐，SSB 周期是 20ms， 在 GAP 的 6ms 测量时间内，没有搜索到SSB。3.5解决方案将 LTE 配置为时间同

11、步。四、 区域试点4.1试点区域及指标对比挑选XX畲江工业园共计 17 个站点进行基站同步方式的修改，由频率同步修改为时间同步。调整后部分指标出现下降，其中 CQI 由于 MOD3 冲突场景导致 CRS 受到的干扰抬升， CQI/SINR 值下降（见 2.1.3 章节说明）； RRC 连接重建比例由于下行干扰抬升，切换失败导致重建比例恶化；经过对下降指标的细致优化，均已恢复至原来水平。CQI优良比RRC连接重建比例RACH成功率96 95.86 95.84 1.2 1.16 79.6 79.5 79.3 95.595.031.1 1.02 0.9979.479.279.1 9517994.50

12、.978.84.2CQI 优良比优化CQI 主要通过点面结合的方法进行提升。“面”的方法即基于微网格进行 CQI 优化，通过整体网络结构优化，网络容量均衡、模三干扰整治来提升微网格 CQI 优良率。可通过以下“四步法”：第一步完成基础 RF 优化；第二步进行超高、超近站点整治；第三步进行 PCI优化；第四步后台参数规范以及功率优化。“点”是指在基于微网格的优化调整后，针对 TOP 低 CQI 差小区因区制宜，分析导致该小区 CQI 差的具体原因，采用调整下倾角、方位角、整改天面、更换天线、补肓、处理故障等优化手段来解决 CQI 差的问题，有效提升小片区域的 CQI 优良比。经过调整，CQI 优

13、良比由修改时间同步后的 95.03%上升至 95.84%。4.3RRC 重建比例优化RRC 重建原因常见的一共有四种：1.、重配置失败导致重建；2、切换失败导致重建；3、RLF 导致重建；4、其他；修改时间同步后导致的重建比例恶化主要是切换失败导致，通过对 TOP 小区进行切换优化，RRC 重建比例由 1.16%下降至 0.99%。五、 经验总结1.无论是 NSA 还是 SA 的场景，时钟不同步，容易造成 4G 向 5G 切换失败、重定向失败等问题。为避免这类问题，建议对区域内使用频率同步的 LTE 站点进行分批调整，其余区域的 LTE 站点可以随着 5G 站点部署进行调整，这样不影响 5G 建设速度。 2.对未部署 GPS 的站点，根据实际情况完成 GPS 的安装或改造，如无法安装 GPS 的场景， 则进行开通 1588V2 的改造。 3.由于修改为时间同步会对SINR 值产生影响，需随时监控指标变动，及时做好优化，确保网络指标稳定，提升用户感知。