LTE接入优化通用指南

LTE接入优化通用指南,目录,接入流程介绍接入问题表现接入问题范围确定及规定动作,Page2,Page3,接入流程总体介绍-Attach流程,终端开机后，首先选择合适小区驻留，然后发起Attach流程。Attach流程可以分为以下几个步骤:随机接入RRC连接建立鉴权等NAS过程E-RAB建立Attach时RRC的建立原因值为：Mo-Signaling。在Attach时数据卡终端通常只建立一个默认承载，支持VOIP的LG终端以及有些智能终端如HTC往往同时还建立专有承载。,接入流程总体介绍-ServiceRequest流程,Page4,ServiceRequest流程可以分为以下步骤:寻呼过程（被叫场景）随机接入RRC连接建立E-RAB建立RRC建立原因值分为：Mo-data：上行有数据需要发送Mt-Access：响应寻呼,因为核心网侧已有终端的注册信息和能力信息，ServiceRequest流程通常不需要进行鉴权和UE能力查询。,用户Attach之后，如果一段时间不传数据eNodeB会将UE释放到Idle模式，终端再发起业务时将使用ServiceRequest流程。,接入流程总体介绍-TAU流程,Page5,跟踪区TA主要用于终端位置管理，多个TA组成TAL。UE附着网络后，由MME分配TAL给终端。终端移动到TAL之外的TA时，需要进行TA更新流程。终端处于idle态也要周期性进行TAU更新。另外在RRC连接失败之后也要重新做TAU。,TAU流程可以分为以下步骤:随机接入RRC连接建立TAU更新E-RAB建立（可选）RRC建立原因值采用：Mo-Signaling假如终端在TAU请求消息中携带了“active”标志，则在TAU更新同时会建立默认承载，否则不建立，在TAU更新完成后立刻回到IDLE模式TAU更新过程中，核心网可以配置是否鉴权，通常不做鉴权。,Page6,接入流程详细介绍-随机接入过程（1）,随机接入的目的获取上行同步获取上行调度资源随机接入场景空闲模式下初始接入无线链路失步后的RRC重建切换到新小区上行失步状态要进行下行数传上行失步状态要进行上行数传两种类型的随机接入基于竞争的(可应用于上述所有场景)基于非竞争的(只应用于切换和下行数传场景),接入流程中只能使用基于竞争的随机接入！,Page7,接入流程详细介绍-随机接入过程（2）,基于竞争的随机接入,基于非竞争的随机接入,基于竞争和非竞争随机接入过程的差别Preamble选择基于非竞争的随机接入由网络侧指派基于竞争的随机接入由UE随机选择竞争冲突风险基于非竞争:网络保证在一段时间内不会冲突基于竞争：有冲突风险,Page8,接入流程详细介绍-随机接入过程（3）,基于竞争的随机接入相关的话统,基于竞争的随机接入Preamble分为A组和B组，当MSG3较大且信号较好时终端选择B组，否则选择A组；因为是统计所有基于竞争的随机接入，随机接入相关话统可能会大于接入次数（比如还有RRC重建）；实际环境中存在虚警，所以即使没有竞争冲突，竞争解决ContResolution的话统项也可能比随机接入请求次数高。,目的:建立SRB1.UE发送初始NAS层消息给网络关键信元:UE-identity(RRCConnectionRequest和RRCConnectionSetup消息)establishmentCause(RRCConnectionRequest)radioResourceConfigurationforOnlySRB1(RRCConnectionSetup)selectedPLMN-Identity(RRCConnectionSetupComplete)nas-DedicatedInformation(RRCConnectionSetupComplete),Page9,接入流程详细介绍-RRC建立过程（1）,RRC连接成功流程,RRC连接失败流程,接入流程详细介绍-RRC建立过程（2）,RRC_Conn_Req消息内容：,RRC_Conn_Req消息所带原因值介绍：,RRC连接请求消息中的UEID可以填为S-TMSI或随机值，当UE保存的S-TMSI为有效时，填写S-TMSI，否则填写随机值；RRC连接建立原因的值选取和NAS过程的类型有关，不同的NAS过程对应到不同的RRC连接建立原因；NAS过程中的ExtendServiceRequest主要用于语音业务的CSFailback过程。,接入流程详细介绍-RRC建立过程（3）,RRC连接建立过程的话统项【A点】当小区接收到UE发送的RRCConnectionRequest消息时，指标L.RRC.ConnReq.Att加1。【B点】当小区接收到UE的RRCConnectionRequest消息并下发RRCConnectionSetup消息给UE时,指标L.RRC.ConnSetup加1。【C点】当小区接收到UE返回的RRCConnectionSetupComplete消息时,指标L.RRC.ConnReq.Succ加1。,Page11,接入流程详细介绍-NAS过程,1.MME发起AUTHREQ消息，携带鉴权相关信息RAND和AUTN；2.UE收到AUTHREQ消息后回复AUTHRES（携带RES参数）。3.MME收到AUTHRES后，触发安全模式流程，否则返回AUTHREJ消息。4.UE收到SMC消息后：,Page12,NAS过程是核心网和UE之间的交互过程，包括鉴权、安全模式过程、Identity过程、APN过程等。NAS过程对eNodeB就是体现为上下行直传消息，在S1口和Uu口之间转发，无需太多处理。NAS过程在eNodeB侧没有相关的话统。鉴权和NAS层的安全模式过程简介如下:,1)根据SMC消息中的SelectedNASsecurityalgorithms信元计算出KnasEnc和KnasInt密钥；2)校验信元UEsecuritycapabilities和KSI是否合法，如果合法，则回复MMESECURITYMODECOMPLETE消息，否则返回SECURITYMODEREJECT消息。,接入流程详细介绍-ERAB建立流程（1）,场景:通过初始上下文建立流程建立默认eRAB和专用eRAB;通过eRAB建立过程建立专用eRAB。关键信元:SAEBearerLevelQoSparameters（请求消息）TransportLayerAddress（请求和响应消息）UERadioCapability（请求消息，可选）,Page13,初始上下文建立流程,专用承载的eRAB建立流程,接入流程详细介绍-ERAB建立流程（2）,UEattach时，核心网下发的初始上下文建立请求不携带UE能力，由eNodeB向UE发起查询，UE上报给eNodeB，同时eNodeB通过S1口的UE能力指示过程上报给核心网保存；如果UE能力查询过程失败，会导致eRAB建立失败；在Idletoactive过程中，核心网下发的初始上下文建立请求会携带UE能力，eNodeB无需向UE查询。,Page14,UE能力查询过程,接入流程详细介绍-ERAB建立流程（3）,目的:安全模式过程用于激活接入层的加密和完整性保护，加密用于信令面SRB和用户面DRB，完整性保护只用于信令面SRB；加密和完整性保护都有三种算法，空加密、AES和Snow3G，R9及以后协议版本在ATTACH成功后，完整性保护必须使用AES或Snow3G，不能采用空加密；接入层的安全模式过程和NAS层的安全模式过程是两个独立的过程。启动时机:在建立SRB1之后，建立SRB2之前；对于完整性保护，安全模式命令和安全模式完成消息本身就启动，对于加密，在安全模式过程的下一条消息开始启动。,Page15,安全模式成功流程,安全模式失败流程,接入流程详细介绍-ERAB建立流程（4）,目的:在接入流程中采用RRC连接重配置过程来建立SRB2和DRB如果重配置失败，UE发起RRC连接重建过程关键信元:radioResourceConfiguration(forSRB2andpossiblyDRBs)（默认承载建立）nas-DedicatedInformation（默认承载建立）,Page16,接入流程详细介绍-ERAB建立流程（5）,Page17,E-RAB建立的话统项【A点】如图中A点所示，当eNodeB收到来自MME的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST或者E-RABSETUPREQUEST消息时E-RAB建立尝试次数累加。如果消息中要求同时建立多个E-RAB，则相应指标按各个业务的QCI分别进行累加。【B点】如图中B点所示，当eNodeB向MME发送INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE或者E-RABSETUPRESPONSE消息时E-RAB建立成功次数累加。如果消息中要求同时建立多个E-RAB，则相应指标按各个业务的QCI分别进行累加。,目录,接入流程介绍接入问题表现接入问题范围确定及规定动作,Page18,接入问题概述,接入失败是指用户发起业务，但无法成功建立业务的情况，接入成功率定义为接入成功的次数比上接入尝试的次数。话统中接入成功率统计：话统中接入成功率由RRC建立成功率和eRAB建立成功率两部分组成，两部分相乘得到接入成功率；对于接入过程中的随机接入，因为存在虚警和多次重发，一般不统计进接入成功率；对于NAS过程失败，因为很多场景eNodeB不感知，也没有统计进RAN侧的接入成功率中；所以分析接入问题，除了分析话统中的接入成功率外，还需要关注随机接入、NAS过程。3个阶段综合起来才能反映完整的用户可接入性体验。路测接入成功率统计：一般在路测中会记录UE侧和eNodeB侧的消息跟踪，根据信令流程可以判断接入是否成功；路测软件（如华为的probe/Assistant）一般会自动判断接入是否成功从而得出接入成功率；路测统计还能识别出随机接入过程和NAS过程失败引起的接入失败。,Page19,通过话统分析发现接入问题(1/4),通过话统来发现商用场景下的随机接入问题：如果随机接入尝试次数和随机接入响应次数之比比较大，如大于1.2（(L.RA.GrpA.AttL.RA.GrpB.Att)/(L.RA.GrpA.RespL.RA.GrpB.Resp)1.2），则怀疑eNodeB处理存在问题，正常情况下随机接入响应和尝试次数相等。如果随机接入尝试次数和随机接入冲突解决成功次数之比比较大，如大于10(L.RA.GrpA.AttL.RA.GrpB.Att)/(L.RA.GrpA.ContResolution+L.RA.GrpB.ContResolution)10)，则怀疑小区存在严重虚警或大量随机接入失败；随机接入问题严重时导致用户完全无法接入，表现为睡眠小区：1）从话统看，RRC连接请求次数为0，无法直接判断是小区异常还是小区确实没有用户。2）但从历史话统显示小区一直存在用户接入，从某一时刻开始，再也没有用户接入，或接入用户数逐渐减少，则可以怀疑小区存在睡眠小区问题；,Page20,通过话统发现RRC连接建立和RAB建立失败问题通过KPI监控报表或OMSTAR来发现全网RRC连接建立和RAB建立成功率不达标；通过KPI监控报表或OMSTAR来发现TOP小区RRC连接建立和RAB建立成功率不达标；注:RRC连接建立成功率L.RRC.ConnReq.Succ/L.RRC.ConnReq.Att，RAB建立成功率L.E-RAB.SuccEst/L.E-RAB.AttEst；KPI监控报表中全网RRC连接建立和RAB建立成功率在“NetworkSummay”页面中，如下图所示：KPI监控报表中TOP小区RRC连接建立和RAB建立成功率在“LTECellKPISummary”页面中，分别对RRC连接建立成功率和E-RAB建立成功率进行升序排列，可得到TOP问题小区，如下图所示：,通过话统分析发现接入问题(2/4),Page21,通过话统发现NAS失败问题通过核心网侧话统可以直接发现NAS失败问题，比如通过AttachsuccessTimes/AttachrequestTimes来发现Attach成功率低问题；通过eNodeB侧话统只能间接发现NAS失败问题：通过RRC/RAB次数比(L.RRC.ConnReq.Succ/L.E-RAB.AttEst)10来发现NAS疑似问题。注：NAS过程异常时，接入的信令流程在建立eRAB前就会异常终止，所以RRC的数目会大于ERAB的建立数目。但是正常情况下存在很多TAU过程是只建立RRC，不建立eRAB的，所以为了防止误判，将判决门限设置为10。通过S1连接建立成功率（L.S1Sig.ConnEst.Succ/L.S1Sig.ConnEst.Att）发现NAS疑似问题,这个指标能发现eNodeB发了初始UE消息之后，核心网不回响应的问题。,通过话统分析发现接入问题(3/4),Page22,接入问题相关话统,Page23,通过分析信令发现接入问题(1/2),Page24,实验室测试和路测场景下，可以通过分析信令发现接入问题，原理就是把失败的接入信令和正常的信令流程对比，同时把网络侧和终端侧的信令流程进行比对，分析具体在哪一步出现失败。随机接入过程失败，只能通过测试终端的LOG，分析是在哪一步出现失败；RRC连接建立失败问题，有如下两种情况：ENB下发RRC连接建立消息后，没有收到RRC连接建立完成消息；ENB直接回复RRC_CONN_REJ消息或者不回复，这种场景可以基本判断eNodeB有异常。两种RRC连接建立失败情况在Uu口的消息如下图所示：eRAB建立失败问题，有如下几种场景：eRab建立空口失败场景eNodeB内部无线资源申请失败，空口无消息，S1口直接回失败给核心网；空口UE能力查询，未收到UE的响应消息；空口安全过程信令交互，未收到UE的响应消息或UE回复FAIL；空口DRB建立重配，未收到UE的响应消息或UE发起重建。,通过分析信令发现接入问题(2/2),Page25,eRab建立S1口失败场景S1口GTPU资源申请失败（比如IPPATH配置中IP地址有误），S1口失败原因为transportresourceunavailable；核心网消息异常(比如核心网下发消息中参数异常)，空口无消息，S1口失败原因为SemanticError等类似原因。NAS过程失败问题，有如下几种场景：初始UE消息后核心网不响应或者响应超时；UE与核心网直传消息空口发送失败，超时后eNodeB会给核心网发起释放请求；UE与核心网交互失败如鉴权失败，核心网直接发起释放，可以从NAS层消息观察到。测试终端侧也可以观察到NAS过程失败的相关事件。,目录,接入流程介绍接入问题表现接入问题范围确定及规定动作,Page26,接入问题的分析步骤,第一步：接入问题范围确定首先确认问题现象，然后通过分析话统确定接入问题的范围，是“TOP小区/站点问题”还是“整网问题”。第二步：接入问题规定动作按不同问题范围的规定动作checklist进一步分析，以确定接入问题根因和下一步闭环动作。第三步：闭环动作执行执行闭环动作并评估效果，未达到目标则重复第二、三步，直到完成所有规定动作。,Page27,接入问题范围确定原理,“TOP小区”问题：分别去除前10的”接入成功率TOP低小区”和”接入失败TOP小区”后，如果整网接入指标明显改善且与原来持平（或者达到了目标值），则定义为TOP小区问题。“整网”问题：分别去除前10的”接入成功率TOP低小区”和”接入失败TOP小区”后，如果整网接入指标没有明显改善，则定义为整网问题。,Page28,TOP小区接入问题规定动作,Page29,整网接入问题规定动作,Page30,规定动作-告警及故障排查,通过M2000内告警浏览的功能来观察是否存在告警，优先排查在问题发生时间点对应的级别为Critical和Major的告警。,Page31,通过M2000进行告警排查,规定动作-参数核查,如果涉及版本升级，建议：1、与升级前核查，给出升级前后参数差异；2、与升级后基线参数核查，给出参数差异；如果是Top站点问题，可以和指标正常站点进行参数核查，给出问题站点与正常站点间的参数差异；,Page32,规定动作弱覆盖排查,用户接入失败的一个主要原因是信号不好，弱覆盖下反复接入失败。对于RRC接入失败，CHR中记录了终端发送MSG3的信号强度，根据该信号强度判决终端是否处在弱覆盖。上行弱覆盖的判断条件：RSRP小于-130；上行干扰的判断条件RSRP大于-130，但SINR=0.对于NAS过程和eRAB接入失败，一方面可以使用上述MSG3的信号强度来判断，另一方面也可以使用失败前最后n*64ms(n最多为16)时长的信号强度来判断终端是否处于弱覆盖。,Page33,规定动作KPI变化分析,接入问题“日期”趋势分析：基于日期的接入成功率数据透视。对最近半个月或更长时间段的接入成功率（对恶化场景，需要至少涵盖恶化前后三天或一周）进行基于日期的趋势分析，并结合业务量（上下行业务量和接入次数）进行相关分析，确认接入问题趋势以及是否和业务量高低相关。接入问题“时段”趋势分析：基于时段（24小时）的接入成功率数据透视。对于升级或未知因素导致的接入恶化场景，分别对恶化前后一段时间（如三天或一周）进行基于时段的对比，确认是否有TOP恶化时段；对于不达标场景，对最近一段时间（如三天或一周）进行基于时段（24小时）的数据透视，并结合业务量（上下行业务量和接入次数）进行时段相关分析，确认接入问题是否和业务量高低相关。,Page34,在分析接入成功率问题特别是恶化问题一定要同时分析接入次数。对于PS业务（目前LTE网络基本都是PS业务），接入次数和不活动性定时器密切相关，不活动性定时器越长，业务保持时间会越长，接入次数会越少，反之，不活动性定时器越短，接入次数会越多。当出现系统接入次数突然变化的问题时，要首先怀疑不活动性定时器的变化。,Top小区与干扰指标关联分析（OMStarSceneApplicationLTE_NetworkKPI_MonitorOptimzation_V1R5运行结果”2.5CallDropTopAnalysis”Sheet内）,规定动作-干扰排查,系统带宽的底噪计算公式为：-174+10*logBW+NF,其中BW为带宽，单位为Hz，NF为射频模块的噪声系数，通常为2-2.5左右，所以每RE的底噪为：l=-174+1