LTE无线网络KPI指标优化及问题定位手册

1 / 46LTE 无线网络 KPI 指标优化及问题定位手册项目名称文档编号版 本 号 V0.0.1作 者 刘占波2 / 46版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动) 所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。3 / 46文档更新记录日期 更新人 版本 备注2013-5-5刘占波 V0.0.1 完成手册初稿产品类别： TLE3000 EMB5216 LTE-OMC 其他：文档系统产品版本： V1.0.0资料版本：文档编号：大唐移动通信设备有限公司为客户提供全方位的技术支持，用户可与当地的大唐移动办事处联系，也可直接与公司总部客服中心联系。4 / 46大唐移动通信设备有限公司地址：北京市海淀区学院路 29 号 邮编：100083网址：客户服务电话：800-990-8800400-890-8800客户服务邮箱：support 声明大唐移动通信设备有限公司版权所有，保留一切权利。本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司（大唐移动）所有，受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。由于产品版本升级或其它原因，本手册内容会不定期进行更新。除非另有约定，本手册仅作为使用指导，本手册中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。5 / 46目 录LTE 无线网络 KPI 指标优化 1及问题定位手册 .1目 录 .31 引言 61.1 编写目的 61.2 预期读者和阅读建议 61.3 参考资料 71.4 缩写术语 72 RRC 连接建立成功率优化定位手册 .82.1 基本原理 82.1.1 指标定义 82.1.2 理论介绍 82.1.3 相关公式和指标描述 82.1.4 信令流程 92.2 影响 RRC 连接建立成功率的因素 92.3 RRC 连接建立成功率分析流程和优化措施 92.3.1RRC 连接建立问题的分析流程 .RRC 连接建立失败问题定位流程 .102.3.2RRC 连接建立问题的优化方法介绍 .RRC 连接建立问题分类 .1 分类说明 .126 / 4.2 话统分析 .122.4 RRC 连接建立成功率优化案例 122.4.1 用户总被 RRCConnectionRelease 问题处理案例 .122.5 问题信息反馈 .133 切换成功率优化定位手册 .133.1 基本原理 .133.1.1 指标定义 133.1.2 理论介绍 133.1.3 相关公式和指标描述 133.1.4 信令流程 143.2 影响切换成功率的因素 173.3 切换成功率分析流程和优化措施 .183.3.1 切换问题的分析流程 通用切换问题定位流程 183.3.2 切换问题的优化方法介绍 切换问题分类 ..1 分类说明 ..2 话统分析 . 硬件和传输故障 ..1 处理过程 ..2 话统分析 ..3 告警分析 .217 / 4 数据配置不当 ..1 处理过程 ..2 话统分析 ..3 告警分析 . 目标小区拥塞 ..1 处理过程 ..2 话统分析 ..2 告警分析 . 时钟问题 .1 处理过程 ..2 话统分析 ..3 告警分析 .2 干扰问题 2.1 处理过程 .2.2 话统分析 .2.3 告警分析 .2 覆盖问题及上下行平衡 .2.1 处理过程 .2.2 话统分析 .2.3 告警分析 .2 自动邻区优化 .28测试工具选择及测试建议 298 / 46现网测试配置建议 .293.4 切换成功率优化案例 .293.4.1 解不出 BSIC 码无法切换案例 .293.4.2 MS 和 BSC 对频点排序不一致导致无法切换案例 .303.4.3 参数配置不合理导致无法切换案例 303.5 问题信息反馈 303.5.1 反馈问题小区的公共告警日志及测试 log.303.5.2 现网配置数据以及话统反馈要求 309 / 461 引言1.1 编写目的话统 KPI 是中国移动考核项之一，也是对网络质量的最直观反映。日常话统监测是进行网络性能检测的一种有效手段。通过日监测，识别突发问题小区，将问题消除在初级阶段。通过周监测，识别网络性能持续短木板小区，针对性的进行提升优化。话统 KPI 主要包括以下几大类：接入性指标、保持性指标、移动性指标、业务量指标、产品运行类指标、系统可用性指标和网络资源利用率指标。通过上述重点话统 KPI 指标的监测，可以达到：识别突发问题、风险提前预警、话统 KPI 的稳定与提升，目前 TD-LTE 系统需要重点关注的话统 KPI 指标如下表：指标分类 数据来源 具体的 KPI 指标RRC 连接建立成功率ERAB 建立成功率接入性指标无线接通率保持性指标无线掉话率（ERAB 异常释放）小区 eNodeB 内切换出成功率移动性指标无线侧小区 eNodeB 间切换出10 / 46成功率上、下行业务平均吞吐量量业务量指标上、下行 PRB 平均利用率单板 CPU 最大占用率产品运行类指标 无线侧单板 CPU 平均占用率系统可用性指标 无线侧 无线网络退服比例上行 PRB 资源使用的平均个数网络资源指标 无线侧下行 PRB 资源使用的平均个数本文档主要给出 TD-LTE 系统针对上表中话统相关的具体 KPI指标的基本原理和相关指标的影响性分析及优化原则和优化方法进行介绍，重点介绍了上述具体 KPI 指标的优化手段、流程和典型问题，最后以典型案例分析讲述了各 KPI 指标相关过程中经常出现的问题和相应的优化策略。1.2 预期读者和阅读建议1）客服中心网络优化工程师2）产品测试、解决方案测试与网络运维优化、系统性能、KPI指标等方向相关的测试工程师11 / 463）与网络运维和网络优化、系统性能、KPI 指标等方向相关的SE 和研发人员。1.3 参考资料1.4 缩写术语RRC Radio Resource Control 无线资源控制BLER Block Error Rate 误块率PRB Physical ResourceBlock 物理资源快12 / 462 RRC 连接建立成功率优化定位手册2.1 基本原理2.1.1 指标定义RRC 连接建立是指处于空闲状态的 UE 或待开机的 UE 准备发起一个呼叫或响应寻呼时发起的过程。处于降低接入时延的考虑，LTE 系统将 RRC 连接建立过程设计发生在 ENB 和 MME 之间的 S1 连接建立前，也就是在 ENB 尚未从 MME 获得任何 UE 上下文前，ENB 需要将RRC 连接建立完毕，因此该过程主要建立最基本的 SRB1。RRC 连接建立成功意味着 UE 与网络建立了信令连接，是进行其他业务的基础 。2.1.2 理论介绍RRC 连接建立过程分为两个阶段：准备阶段和实施阶段。在准备阶段中，UE 会根据 NAS 层的触发原因和系统广播中的接入限制信息，通过一系列检查来判断自己是否被允许进行接入过程，如果可以，则执行后续的实施阶段；否则 UE 的 RRC 将启动相应的定时器，在该定时器超时前 UE 无法发起任何接入过程。上述机制的目的是负荷拥塞控制，当网络负荷较重时限制某些 UE 进行接入。在实施阶段，一个成功的 RRC 连接建立过程涉及 UE 和网络之间的三次握手，如下图 2.1 所示。13 / 462.1.3 相关公式和指标描述RRC 连接建立成功率主要通过话务统计结果获得，推荐的公式为：RRC 建立成功率= RRC 连接建立完成次数/RRC 连接请求次数（不包括重发）；公式中相关各指标的具体统计方式如下所示：指标 指标描述RRC 连接请求次数小区接收 UE 的 RRC Connection Request 消息次数（不包括重发）RRC 连接建立完成次数小区接收 UE 返回的 RRC Connection Setup Complete 消息次数资源分配失败而导致连接建立失败的次数UE 无应答而导致连接建立失败的次数RRC 建立失败次数小区发送 RRC Connection Reject 消息次数14 / 462.1.4 信令流程图 2.1 RRC 连接建立成功信令流程2.2 影响 RRC 连接建立成功率的因素影响 RRC 连接建立成功率的因素主要以下因素有关：1) 空口信号质量；2) 参数配置（定时器、功率控制等）；3) 干扰；4) 网络拥塞；5) 设备故障；这些因素将在 2.3.2 节进行详细的说明。15 / 462.3 RRC 连接建立成功率分析流程和优化措施本章的重点在于给出在数据配置基本遵循参数基线的建议，工程质量没有任何问题，覆盖较好的情况下如何去解决一些切换问题。2.3.1RRC 连接建立问题的分析流程RRC 连接建立的过程主要包括以下 3 个个步骤：（1）首先 UE 通过 SRB0 发送 RRC Connection Setup Request 消息（注： SRB0 一直存在， 用来传输映射到 CCCH 的 RRC 信令。 ）此消息主要携带 UE 初始（NAS）表示以及该连接建立的原因等信息， 此高层消息会触发 UE 的底层试题进行基于竞争的随机接入过程，RRC 连接建立请求消息就对应于底层随机接入过程中的 Msg3（2）通过底层的竞争接入冲突解决机制，UE 接收到 ENB 的 RRC Connection Setup 消息，建立了 UE 与 ENodeB 之间的 SRB1，NodeB 为 SRB1 配置RLC 层和逻辑层信道的属性。ENB 还在此信令中对 PHY /MAC/RLC /PDCP 等各个实体的配置参数进行配置， RRC 连接建立消息就对应于底层随机接入过程中的 Msg4。UE 收到 NodeB 的rrcConnectionSetup 信令后，UE 和 ENB 之间的 SRB1 就建立起来了。（3）在 UE 接收到 RRCConnectionSetup 消息后，向 ENB 发送一个 RRC Connection Setup Complete 消息。此消息中携带有上行方向的初始 NAS 层的信令消息（如 Attach Request，TAU Request，Service Request 等） ，ENB 收到此消息后，将其中的 NAS16 / 46消息转发给 MME 用于建立 S1 连接。在第（2）步中，如果 ENB 拒绝为 UE 建立 RRC 连接，则通过SRB0 回复一条 RRC 连接拒绝消息 RRC Connection Reject。在该RRC 连接拒绝消息中，网络侧可以可选地携带一个禁止呼叫的定时器 T302，该定时器和系统广播中的接入限制信息共同决定了 UE 是否被允许发起接入过程。 下面将给出分析处理 RRC 连接建立问题的流程。RRC 连接建立失败问题定位流程一般 RRC 连接建立问题的定位方法如下，通用流程：RRC 连接建立问题17 / 46上图中列出了几种常见的 RRC 建立失败的原因：1、上行随机接入的问题UE 是否发出请求消息ENB 是否收到请求消息ENB 是否发出建立消息UE 是否收到RRC 建立消息UE 是否发出RRC 建立完成消息ENB 是否收到建立完成消息设备异常问题调整随机接入上行初始接收目标功率相关参数ENB 相关其他问题是否发生小区重选 调整下行公共信道功率优化小区重选参数调整下行初始发射功率调整上行专用信道开环功控参数YYYYYYNYNNNNNN18 / 46UE 发出 RRC Connection Request 消息，ENB 没有收到，如果此时的下行信道质量正常，一般是随机接入参数中的初始接收目标功率设置偏低的问题。 2、 小区重选参数问题ENB 收到 UE 发的 RRC 建立请求消息后，下发了 RRC Connection Setup 消息而 UE 没有收到。查看此时的 SINR，如果偏低，而且监视集中没有质量更好的小区，那么是覆盖的问题可以适当提高下行公共信道的功率。如果此时监视集中有更好的小区，则可能是小区重选的问题，可以适当调整小区重选参数加快小区重选。 3、 下行初始发射功率偏低问题 UE 收到 RRC Connection Setup 消息而没有发出 RRC Connection Setup Complete 消息，如果此时下行的信号质量正常，那么可能是手机异常，否则可能是下行初始功率过低导致下行不能同步。 4、 上行初始功控问题 UE 发出 RRC Connection Setup Complete 消息而 ENB 没有收到，由于上行初始功控会让 UE 的发射功率上升，如果是 UE 的发射功率不足导致，可以适当提高上行信道的初始期望功率和调整量等参数。19 / 462.3.2RRC 连接建立问题的优化方法介绍LTE 系统内 RRC 连接建立失败问题的可能原因大概分为如下几条：RRC 建立失败主要的原因有：上行随机接入信道功率问题、小区重选参数问题、下行初始发射功率偏低、上行初始功控问题、拥塞问题或设备异常问题等。当出现 RRC 连接建立成功率低的问题时，首先按照上述问题分类，了解相关问题的范围，然后根据空口信号质量、参数配置、干扰和上下行功率调整及设备告警等方面入手逐一排查解决，排除这些影响 RRC 连接建立成功率的客观因素，逐步提升该指标的成功率。RRC 连接建立问题分类.1 分类说明.2 话统分析小区级RRC 连接失败次数（失败按照 cause统计）RRC 连接建立失败次数-达到最大用户数RRC 连接建立失败次数-小区负20 / 46荷过载RRC 连接建立失败次数-小区阻塞RRC 连接建立失败次数-PUCCH分配RRC 连接建立失败次数-SRS 资源分配失败RRC 连接建立失败次数-TPC 分配失败RRC 连接建立失败次数-定时器超时RRC 连接建立失败次数-PER 编码失败RRC 连接建立失败次数-协议参数错误RRC 连接建立失败次数-接纳判决失败RRC 连接建立失败次数-实例分配失败RRC 连接建立失败次数-其他原因CSFB 触发的 RRC 连接释放次数21 / 4 设备故障.1 处理过程.2 话统分析.3 告警分析 参数配置问题.1 处理过程.2 话统分析.3 告警分析 干扰问题.1 处理过程.2 话统分析.3 告警分析 小区重选参数问题.1 处理过程22 / 4.2 话统分析.3 告警分析2.4 RRC 连接建立成功率优化案例2.4.1 用户总被 RRCConnectionRelease 问题处理案例1）如果是基站发起的 RRCConnectionRelease，请首先检查 MAC 算法开关信息中，是否打开了 UE 存活检测开关。如果打开，当 UE 在存活检测周期内一直不做业务，则基站会释放该 UE。2）2.5 问题信息反馈23 / 463 切换成功率优化定位手册3.1 基本原理3.1.1 指标定义切换（Handover）是移动通信系统的一个非常重要的功能。作为无线链路控制的一种手段，切换能够使用户在穿越不同的小区时保持连续的通话。切换成功率是指所有原因引起的切换成功次数与所有原因引起的切换请求次数的比值。切换主要的目的是保障通话的连续，提高通话质量，减小网内越区干扰，为 UE 用户提供更好的服务。3.1.2 理论介绍切换成功率是移动保持类的重要指标之一，按照涉及的网元关系可以分为 ENB 内切换成功成功率、ENB 间（包括 X2 切换和 S1切换）切换成功率。切换成功率的高低，直接影响用户感受，是运营商重点考核的 KPI 指标之一。3.1.3 相关公式和指标描述切换成功率主要通过话务统计结果获得，推荐的公式为：ENB 间切换成功率= ( ENB 间 S1 切换出成功次数 +ENB 间 X2 切换出成功次数 ) / ( ENB 间 S1 切换出执行请求次数 +ENB 间 X2 切换出执行请求次数 )ENB 内切换成功率= eNB 内切换出成功次数/eNB 内切换出请求次数*100%，具体统计公式请参见ENB 统计项和计数器说明 24 / 461）ENB 间切换相关的指标描述如下：指标 指标描述小区 eNodeB 间切换出尝试次数小区 eNodeB 间切换出尝试次数小区 eNodeB 间切换出成功次数小区 eNodeB 间切换出成功次数核心网原因导致切换出准备失败次数目标小区无响应导致切换出准备失败次数目标小区回复切换准备失败消息导致切换出准备失败次数源小区接收到测量报告后不触发切换请求指示导致切换失败次数小区切换出失败次数源小区发送切换取消导致切换出失败次数2）ENB 内切换相关的指标描述如下：指标 ID 指标描述小区 eNodeB 内切换出尝试次数小区 eNodeB 内切换出尝试次数小区 eNodeB 内切换出成功次数小区 eNodeB 内切换出成功次数目标小区无响应导致切换出准备失败次数小区切换出失败次数 目标小区回复切换准备失败消息导致切换出准备失败次数25 / 46源小区接收到测量报告后不触发切换命令导致切换失败次数源小区发送切换取消导致切换出失败次数3.1.4 信令流程1基站内小区间切换信令流程，如图 1 所示：p a c k e t d a t aU L a l l o c a t i o n2 . M e a s u r e m e n t R e p o r t s3 . H O d e c i s i o n4R R C C o n n . R e c o n f . in c l. m o b i l i t y C o n t r o l i n f o r m a t i o nD L a l l o c a t i o n7R R C C o n n . R e c o n f . C o m p l e t eU E e N BD e t a c h f r o m o l d c e l l a n d s y n c h r o n i z e t o n e w c e l l5 S y n c h r o n i s a t i o n6 U L a l l o c a t i o n + T A f o r U Ep a c k e t d a t a1 .R R C C o n n e c t i o n R e c o n f i g u r a t i on图 3.1 基站内小区间切换信令流程26 / 462基站间 S1 切换测试流程：27 / 46L e g e n dp a c k e t d a t ap a c k e t d a t aU L a l l o c a t i o n2 . M e a s u r e m e n t R e p o r t s3 . H O d e c i s i o n4 . H A N D O V E R R E Q U I R E D6 A d m i s s i o n C o n t r o l8 H a n d o v e r C o m m a n d9 R R C C o n n . R e c o n f . in c l. m o b i l i t y C o n t r o l i n f o r m a t i o nD L a l l o c a t i o nD a t a F o r w a r d i n g1 4 . R R C C o n n . R e c o n f . C o m p l e t eU E S o u r c e e N B T a r g e t e N B S e r v i n g G a t e w a yD e l i v e r b u f f e r e d a n d i n t r a n s i t p a c k e t s t o s e r v i n g G a t e w a yB u f f e r p a c k e t s f r o m S e r v i n g G a t e w a y1 2 S y n c h r o n i s a t i o n1 3 . U L a l l o c a t i o n + T A f o r U EL 3 s i g n a l l i n gL 1 / L 2 s i g n a l l i n gU s e r D a t a1 . R R C C o n n e c t i o n R e c o n f i g u r a t i o nHandoverCompletionHandoverExecutionHandoverPreparationM M E0 . A r e a R e s t r i c t i o n P r o v i d e d5 H A N D O V E R R E Q U E S T7H A N D O V E R R E Q U E S T A C K1 5 . H A N D O V E R N O T I F Y1 6 . U E C o n t e x t R e l e a s e 1 0 e N B S t a t u s T r a n s f e r1 1 M M E S t a t u s T r a n s f e rD a t a F o r w a r d i n g1 7 . R e l e a s e R e s o u r c e sD a t a f o r w a r d i n gU L p a c k e t d a t a7 .D e t a c h f r o m o l d c e l l a n d s y n c h r o n i z e t o n e w c e l lD L p a c k e t d a t a图 3.2 S1 切换源基站侧信令流程28 / 463基站间 X2 切换测试流程：29 / 46L e g e n dp a c k e t d a t ap a c k e t d a t aU L a l l o c a t i o n2 . M e a s u r e m e n t R e p o r t s3 . H O d e c i s i o n4 . H a n d o v e r R e q u e s t5 . A d m i s s i o n C o n t r o l6 . H a n d o v e r R e q u e s t A c k7 .R R C C o n n . R e c o n f . in c l. m o b i l i t y C o n t r o l i n f o r m a t i o nD L a l l o c a t i o nD a t a F o r w a r d i n g1 1 . R R C C o n n . R e c o n f . C o m p l e t e1 7 . U E C o n t e x t R e l e a s e1 2 . P a t h S w i t c h R e q u e s tU E S o u r c e e N B T a r g e t e N B S e r v i n g G a t e w a yD e t a c h f r o m o l d c e l l a n d s y n c h r o n i z e t o n e w c e l lD e l i