UE上下文掉线率分析定位方法研究.docx
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UE上下文掉线率分析定位方法研究
UE上下文掉线率分析定位方法
1概述
UE上下文掉线率是提现用户业务保持性和用户体验的重要KPI，因此，本文主要介绍了FDD-LTE无线掉线率原理与问题优化方法，通过对出现各种counter的掉线问题进行讲解说明，总结了优化方案，为后续处理无线掉线率问题提供了优化经验。
2分析思路
UE上下文掉线率=∑（eNB请求释放上下文数-正常的eNB请求释放上下文数）/∑（初始上下文建立成功次数+遗留上下文个数）*100%，其中∑代表将本地网范围内的各个小区的统计结果累加。
UE上下文掉线率是网管KPI，首先通过掉线原因Counter初步判断原因，然后根据掉线原因进行分析与优化。
3理论分析
1
2
3
3.1掉线的常见问题
从UE角度进行掉线分析，大致有以下几种现象：
ØUE收到非正常的RRCRelease消息后，UE进入idle状态
ØUERRC重建，失败超时后进入idle状态
ØUE直接进入idle状态
Ø商用终端UE数据业务中断没有流量等
现网的掉线率主要通过网管统计来监测掉线率情况，通过统计掉线率和掉线次数来评估是否存在异常，通常从导出的网管数据看如下信息：
Ø全网掉线率，掉线次数以及掉线原因。
Ø掉线的TOP小区、掉线失败时间段。
3.2掉线问题的分析
掉线可以分为UEinitialedDrop，eNBinitialedDrop以及MMEinitialedDrop.
3.2.1UEinitialedDrop过程
UEinitialedDrop，涉及RRC连接重建过程。
当UE处在RRC连接状态，并且RRC安全激活时，UE可以出发RRC连接重建过程。
如果RRC连接状态时，UERRC安全没有激活，UE直接进入空闲模式，执行小区重选或TAU。
RRC重建消息中Cause包括以下几种：
1.OtherFailure（UEradiolinkfailure）
2.HandoverFailure（T304HOtimerexpiry）
3.ReconfigurationFailure
其中，无线链路失败又可包括以下几种场景：
1.T310超时RLF
2.达到最大上行RLC重传次数RLF
3.非切换随机接入问题RLF
如果重建成功，重建SRB1以发送RRC信息，重新激活RRC安全，不需要变更算法，SRB1重建后才能重建DRB。
重建失败，UE进入空闲状态，RRC异常释放。
ØT310超时的导致的RLF如下图所示：
UE连续失步n310次则进入T310计时，若T310时间内不能恢复则计入T311RRC重建计时。
这里的失步基于无线链路质量估算，详见3GPP规范36.311。
Ø最大上行RLC重传次数导致的RLF（RadioLinkFailure）
上行RLC链路重传次数达到时，启动RRC重建过程。
Ø切换失败导致的RLF（RadioLinkFailure）
UE在规定时间内未与目标小区取得同步，即T304超时，发起重建过程，此时UE在目标小区和源小区都有重建成功的可能。
Ø其他非切换随机接入失败导致的RLF（RadioLinkFailure）
非切换随机失步可以是多种原因，包括PDCCHOrder等。
3.2.2eNBinitialeddrop过程
eNBinitialeddrop过程包括如下几种情况：
1.eNB检查到无线链路问题
a.PUSCHRLF
b.CQIRLF（周期性）
c.ACK/NACKRLF
d.PDCCHOrderFailure
e.SRSRLF
2.TA定时器超时（视相关参数配置）
3.达到最大RLC重传次数
4.传输网络问题（GTP-U失败，PathSwitch等）
3GPP规范没有规定eNB无线链路失败，但NSN基站设计了一定的机制，当基站eNB检测到某种无线链路失败即开始计时，如果无线链路恢复，则取消计时。
当无线链路失败超过一定时间（t310+t311），eNB就会发起RRC和S1释放，UE掉线。
3.2.3MMEinitialedDrop过程
在做业务的过程中MME也可能发起异常的S1+RRC释放，可能的原因有：
1.基于无线网络层问题
2.由于其它异常原因
邻区空载场景
UE_A驻留在小区Cell_A，在RB61~68进行数据调度，同频邻区Cell_B处于空载状态，对应的RB61~68上无数据调度，因此Cell_B对Cell_A无影响。
邻区负载场景
UE_A驻留在小区Cell_A，在RB61~68进行数据调度，同频邻区Cell_B处于负载状态，Cell_B的RB62~70上存在数据调度，由于Cell_A与Cell_B的频率相同，两小区的RB重叠部分RB62~68存在同频干扰。
3.3掉线问题的原因
业务掉线可以通过UE、eNB或MME发起的RRC+S1释放产生，也有其他一些原因，包括突发故障引起。
一般异常业务掉线指因软、硬故障等引起的掉线。
将掉线大致分为以下几种原因：
1.无线失败引起的掉线
a.无线信号质量差，覆盖电平低
b.无线信号质量差，干扰大
c.无线信号突变
d.其他原因无线失败
2.切换引起的掉线
3.eNB故障引起的掉线
4.核心网问题引起的掉线
5.传输问题引起的掉线，如传输闪断
6.终端问题引起的掉线
4掉线问题的定位
异常掉线基本问题定位流程：
1.检查基站工作状态及告警
a．基站工作状态有没有变化
b．有没有传输告警
c．有没有其他突发告警
2.对UEinitdrop，通常有RRC重建，如果条件允许，检查RRC重建原因，是otherfailure，还是handoverfailure，还是重配置失败。
a．如果是切换流程失败按照切换类问题进行处理
b．如果是其他失败，检查是否存在高干扰，
1）通过Mapinfo查看小区PCI复用是否合理，是否存在模三冲突；
2）检查小区时隙配比是否设置准确（DE:
SA2\SSP7;F:
SA2\SSP5）；
3）通过提取RSSI干扰噪声平均值>-90dBm,确认小区存在上行干扰，同时可通过后台跟踪PRB干扰，确认干扰类型；
c．如果信号质量没有问题，重建异常，检查相关定时器n310，T310，T311等是否正确配置
d．如果定时器配置没有问题，检查是否存在高质差，通过观察小区上下行丢包率是否正常，如丢包率偏高，基本断定小区存在质差；
通过后台误码率跟踪，如BLER>10%，确定小区存在高误码；
e．如果高质差检查没有问题，是否存在弱覆盖，
1）检查传输模式，是否为TM3，如长时间为TM2，确认设置正确的情况下，基本确定小区存在弱覆盖；
2）对比64QAM和QPSK占比，如后者比例远大于前者,可确定小区覆盖异常；
f．如果都没有找到原因，检查无线信号质量，包括RSRP，下行SINR等
1）安排前场人员现场测试，同时后台通过信令跟踪，配合查找问题原因；
2）如果确认问题后，需第三方配合解决，转发相关人员处理，做好跟踪工作，直至问题闭环；
3.UE侧观察到UE突然进入空闲或RRCrelease等情况
a.检查eNBinitdrop，如果emil抓log需要能够复现问题，并且检查相关统计项是否异常，按照RLF分类，分别确认检查相关基站参数配置是否存在问题，注意TA定时器的相关设置是否符合无线规划要求
b.检查MMEinitdrop，如果emil等抓log需要能够复现问题，并且检查eNB相关统计项是否异常，如确认核心网及传输可能存在问题，联系EPC协助排查
c.UE问题也可能导致异常掉线，若网络侧没有其他异常情况，尝试更换UE是否有效解决，如果并且能够复现可能的UE问题，联系终端厂商协助排查
5掉线问题优化方案
切换优化
核查邻区，对于漏配邻区，切换参数等问题导致切换失败后掉线。
具体参考切换优化指导手册
超远邻区核查，通过经纬度换算出邻区之间的距离，对于大于10KM以上的邻区全部删除，在农村或者郊区，除特殊场景外，建议删除大于5KM的邻区；在市区建议超过2KM以上的邻区删除。
冗余邻区核查，通过网管数据统计，发现很长一段时间以来都没有掉线关系的邻区建议删除。
单向邻区核查，通过网管数据以及X2链路告警信息，对于存在单向邻区的进行补全。
漏配邻区核查，在地图上周边2圈以内的邻区都建议加上，定期进行核查，对于漏加的邻区关系进行补全。
同频同PCI核查，定期进行同频同PCI核查，避免同频同PCI造成掉线失败。
参数优化
Ø定时器相关参数优化
在上行失步检测过程中，定时器设置的合理性会影响到掉线率，下面是相关定时器参数及参数的优化建议值：
参数名称
优化值
参数中文含义
T310
2000ms
UE监测无线链路失败的定时器长度（T310）
T311
30000ms
UE监测到无线链路失败后转入idle状态的定时器长度（T311）
T300
2000ms
UE等待RRC连接响应的定时器长度（T300）
T301
2000ms
UE等待RRC重建响应的定时器长度（T301）
T302
1s
UE收到RRC连接拒绝后等待RRC连接请求重试的定时器长度（T302）
T304
1000ms
UE等待切换成功的定时器长度（T304）
N310
6
UE接收下行失步指示的最大个数（N310_UE）
N311
1
UE接收下行同步指示的最大个数（N311）
Ø诺基亚设备上行RLF检测机制参数核查
参数名称
优化值
参数含义
nCqiDtx
0
TheparameterdefinesthenumberofconsecutiveCQIDTXdetectionscausingradiolinkfailureindication.Specialvalue0meansthatthefeatureisdisabled.
Theparameterisvendor-specific.
nSrsDtx
0
NumberofconsecutiveSRSDTXdetectionsrequiredforRLFailure
TheparameterdefinesnumberofconsecutiveSRSDTXdetectionscausingradiolinkfailureindication.Specialvalue0meansthatthefeatureisdisabled.
rlpDetMaxNUl
0
DefinesthenumberofuplinkDTXdetectionsonPUSCHbeforeanindicationaboutradiolinkproblemsissenttohigherlayers.Thisparameterisvendor-specific.
Ø其他重点参数核查
其他对掉线影响较大的参数，如：
Inactivitytimer，ilReacTimerUl
干扰优化
系统内干扰排查，系统内干扰主要有重叠覆盖导致同频干扰、PCImod3干扰、GPS失步导致的干扰等。
目前主要通过外场RF优化，合理控制覆盖及PCI优化来尽量减少干扰。
系统外干扰排查，通过扫频测试，定位外部干扰源，协调客户区排除干扰源。
覆盖优化
覆盖问题主要包括弱覆盖，重叠覆盖，越区覆盖，一部分通过功率相关参数如PMAXpa/pb等参数来适当控制覆盖，另外主要是通过外场RF优化，通过调整天线的下倾角和方位角来合理控制小区的覆盖范围。
5.1负荷对VoLTE性能影响验证
（一）
5.1.1测试用例说明
●测试条件：
1、 选取负荷较低的区域，上/下行PRB利用率不超过20%（15分钟粒度）。
2、 挑选的VoLTE测试小区要存在较多的同频邻区（至少3个），RSRP差值均在10dB以内（差值越小越好）。
本次测试选定培华学院宿舍楼区域的“西安_长安_151988培华学院学生公寓_CMIDCX”-1作为服务小区，同频邻区数量控制在3个左右。
3、 VoLTE测试点RSRP在-100~105左右，不发生切换，不锁频。
4、后台实时监控各小区的PRB利用率情况。
●测试要求：
第1轮
VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
第2轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）同时在VoLTE用户小区做FTP上传/下载业务，上/下行PRB利用率达到90%以上；
第3轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）周边所有同频邻区做FTP上传/下载业务，上/下行PRB利用率达到90%以上；
第4轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）周边所有同频邻区以及服务小区做FTP上传/下载业务，上/下行PRB利用率达到90%以上；
5.1.2测试结果及分析说明
由于测试业务较多，本次测试分为2个时间段进行：
6月28日0:
00-6:
00；6月29日0:
00-6:
00。
下表为本次测试结果：
轮次
主叫呼叫次数
主叫接通次数
主叫掉话次数
被叫掉话次数
呼叫成功率
接通率
掉话率
呼叫建立时延（s）
T0-短呼
20
20
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
2.81
T1-短呼
20
20
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
2.96
T2-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
3.23
T3-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
3.32
轮次
MOS质量
平均SINR
平均RSRP
LTE覆盖采样点（RSRP>-110andSINR>-3）
LTE覆盖率（RSRP>-110andSINR>-3）
LTE覆盖总采样点
PUSCHTxPower
MOS>=3.5占比
T0-长呼
4.16
12.64
-98.41
7579
100.00%
7579
13.45
96.43%
T1-长呼
4.15
11.09
-98.26
7656
100.00%
7656
13.97
100.00%
T2-长呼
4.08
1.5
-98.87
7592
98.56%
7703
9.21
100.00%
T3-长呼
4.03
-1.89
-98.36
7291
95.59%
7627
16.61
99.11%
通过第1轮与第2轮的测试对比表明，本小区负荷抬升（周边同频小区都是空载）后，呼叫建立时延由2.81秒升至2.96秒；SINR由12.64降至11.09，MOS质量由4.15降至4.14。
通过第1轮与第3、4轮的测试对比表明，周边同频邻区负荷抬升后，呼叫建立时延由2.81秒升至3.23秒/3.32秒；SINR由12.64降至1.5/-1.89，MOS质量由4.16降至4.08/4.03。
小结：
①通过T0与T1测试对比表明，服务小区负荷抬升（周边同频小区轻载）后，VoLTE的感知无明显变化；
②通过T0与第T2、T3的测试对比表明，周边同频邻区负荷抬升后，服务小区干扰上升，呼叫建立时延增大，SINR变差，MOS质量有下降，VoLTE用户感知下降。
5.2负荷对VoLTE性能影响验证
（二）
5.2.1测试条件及要求
测试条件：
1、 选取负荷较低的片区，上行/下行PRB利用率均不超过20%（15分钟粒度）。
2、 挑选的VoLTE测试小区要存在较多的同频邻区，RSRP差值均在10dB以内（越小越好）。
通过现场测试，本次测试选定“西安_土门_151707外事学院03男生公寓_BMIDCX”-1作为服务小区，同频邻区数量控制在5个。
3、 VoLTE测试点RSRP在-100~105左右，不发生切换，不锁频。
4、后台实时监控各小区的PRB利用率情况。
测试要求：
第1轮
VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
第2轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）同时在周边所有同频邻区做FTP上传/下载业务，上/下行PRB利用率稳定在50%左右；
第3轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）同时在周边所有同频邻区做FTP上传/下载业务，上/下行PRB利用率稳定在90%左右；
第4轮
（1）VoLTE用户在测试点做MOS测试，短/长呼各测试30分钟；
（2）同时在周边同频邻区做FTP上传/下载业务（做业务的邻区数量比用第3轮减少2~3个），上/下行PRB利用率稳定在90%左右；
5.2.2测试结果及分析
由于测试业务较多，本次测试共分为2个时间段：
6月30日0:
00-6:
00；7月1日0:
00-6:
00。
以下是本次测试的结果：
轮次
主叫呼叫次数
主叫接通次数
主叫掉话次数
被叫掉话次数
呼叫成功率
接通率
掉话率
呼叫建立时延（s）
T0-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
2.88
T1-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
3.13
T2-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
3.25
T3-短呼
19
19
0
0
100.00%
100.00%
0.00%
2.96
轮次
MOS质量
平均SINR
平均RSRP
LTE覆盖采样点（RSRP>-110andSINR>-3）
LTE覆盖率（RSRP>-110andSINR>-3）
LTE覆盖总采样点
PUSCHTxPower
MOS>=3.5占比
T0-长呼
4.12
13.84
-97.76
7736
100.00%
7736
17.69
100.00%
T1-长呼
4.10
13.71
-97.89
8692
100.00%
8692
17.71
100.00%
T2-长呼
4.06
-3.33
-99.49
4594
54.85%
8375
17.44
98.96%
T3-长呼
4.08
1.50
-98.87
7592
98.56%
7703
9.21
100.00%
第1、2、3的测试对比表明，在同频邻区数量保持不变的情况下，负荷抬升（轻载->中载->重载）对服务小区的影响，呼叫建立时延由2.88秒升至3.13秒/3.25秒；SINR由13.84降至13.71/-3.33，MOS质量由4.12降至4.10/4.06。
第3、4轮的测试对比表明，在高负荷的情况下，同频邻区数量由5个减少至3个对服务小区的影响，呼叫建立时延由3.25秒降至2.96秒；SINR由-3.33升至1.5，MOS质量由4.06升至4.08。
小结：
1通过T0、T1、T2的测试对比表明，在同频邻区数量保持不变的情况下，随着负荷的抬升（轻载->中载->重载），空口干扰越大，VoLTE用户感知呈下降趋势。
2通过T2与T3的测试对比表明，在高负荷情况下，周边同频邻区数量的减少，空口干扰越小，VoLTE用户感知有所提升。
6掉线问题典型案例
案例一PDCCH拥塞导致掉线率偏高
【问题描述】
宁波诺基亚网络TD-LTE网络NBCX大红鹰FHTL-3基站9月15日掉线率剧增，忙时一个时段掉线4300多次，接通率正常。
小区、基站均无告警，常规参数配置也正常。
【原因分析】
分析掉线统计时发现掉线率升高的时段均为忙时，怀疑掉线率升高跟业务量有关，接通率指标正常，说明接入相关的容量没有问题，忙时掉线率高的时候PDCCH阻塞次数也很高（AGG1~8_BLOCKED_PDCCH），而在半夜指标正常的时候则无此问题。
因此初步定为为PDCCH下行控制信道资源不足，调度受限导致掉线高。
PDCCH拥塞优化的常规思路如下：
1、增加PDCCH的符号数量，可调整参数MaximumnumberofOFDMsymbolsforPDCCH，最大调整到3，该参数需要配合PRACHFreqOFF一起调整；PRACHFreqOFF定义了PRACH的位置，可按照网管提示来配置，一般情况下PDCCH数量调到3的时候，PRACHFreqOFF可调到7；
2、减少每TTI调度的用户数，涉及参数MaximumamountofusersperTTIinUL/DL。
【处理过程】
调整MaximumnumberofOFDMsymbolsforPDCCH从1到3，PRACHFreqOFF从3到7，MaximumamountofusersperTTIinDL从10到6。
【优化效果】
调整后，掉线率和PDCCH的拥塞情况都有明显改善。
案例二模三干扰导致掉线率高
【问题描述】
TOP小区分析时发现鑫隆平价超市-3小区2月14日掉线率较高，达到9%。
基站无任何告警，状态正常。
【原因分析】
查看接入指标都正常，用户数在30左右，不是业务高引起。
查看切换指标，发现与圣昌玻璃公司东-2小区切换次数较多，并且失败次数也较多。
怀疑是切换失败引起。
ENB_CELL1
ENB_CELL2
HOSUCCRATIO
HOFAIL
SUCCE
HOATT
469425_3
469366_2
17.68%
1029
221
1250
检查两小区为模三对打，现场测试发现有掉线问题。
【处理过程】
对调鑫隆平价超市-2/3小区PCI。
【优化效果】
调整后，两站间测试切换正常，鑫隆平价超市-3小区掉线率恢复正常
案例三无线环境和切换关系优化解决掉话问题
【问题描述】
福州移动TD-LTE网络，测试车进入山前路，UE由晋安金榜食府-1切换至晋安居住主题公园水塔-3后，持续上发MR，切换目标小区为晋安新店溪里，基站无响应，RS-SINR恶化掉话。
【原因分析】
通过查看测试log和现场无线环境，可以看到此掉线案例存在如下几个问题：
1、晋安居住主题公园水塔为越区覆盖
2、晋安新店溪里-2和晋安金榜食府-1两小区信号接不起来导致该切不切
3、晋安居住主题公园水塔与晋安新店溪里没加邻区，这是此次掉话的直接原因
【处理过程】
先对上述三个站点进行天馈调整和邻区添加：
优化后测试情况如下：
复测验证情况可以由晋安金榜食府-晋安居住主题公园水塔-晋安新店溪里进行切换，但是由于晋安居住主题公园水塔未越区覆盖站，距离较远，信号不稳定，还是存在掉线隐患（测试来回10次有2次掉线）。
考虑到晋安新店溪里站距较近，并且行车方向前方越来越强，所以尝试建立晋安金榜食府-1与晋安新店溪里-2的切换链，跳过晋安居住主题公园水塔这个站。
做如下调整：
将晋安金榜食府-1向晋安居
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