贵阳LTE无线网络接通率专题报告.docx
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贵阳LTE无线网络接通率专题报告
LTE无线网络接通率优化案例
1.概述
当处于idle态的用户想进行上网浏览等操作时，需要发起随机接入过程来申请相应资源。
而终端发起随机接入过程，有RACH接入，RRC连接建立，ERAB建立合计3个过程，每个过程都影响着整体的接入成功率。
2.随机接入流程
在LTE中，时间同步依旧是一个必不可少的过程。
当用户开机后，终端开始进行下行信号搜索，这是下行初始同步。
终端通过检测小区的主要同步信号，以及辅助同步信号，实现与小区的时间同步；而在小区搜索成功后，终端周期性测量下行信号的到达时间点，并根据测量值调整下行同步，以保持与eNB之间的时间同步。
当用户需要接入网络时，首先需要的就是上行同步。
终端通过在PRACH上发送preamble码之后，eNodeB根据preamble码的到达位置，将调整信息反馈给终端。
终端根据该信息进行后续的发送时间调整。
上行同步完成之后，eNodeB可以根据上行信号估计接收时间生成上行时间控制命令字，终端在子帧n接收到的时间控制命令字，UE在n+x子帧按照该值对发送时间提前量进行调整。
随机接入过程的目的有：
◆请求初始接入；
◆从空闲状态向连接状态转换；
◆支持eNodeB之间的切换过程；
◆取得/恢复上行同步；
◆向eNodeB请求UEID；
◆向eNodeB发出上行发送的资源请求。
其触发情况有：
◆在RRC_IDLE状态时，发起的初始接入；
◆在RRC_CONNECTED状态时，发起的连接重建立处理；
◆小区切换过程中的随机接入；
◆在RRC_CONNECTED状态时，下行数据到达发起的随机接入；如上行失步
◆在RRC_CONNECTED状态时，上行数据到达发起的随机接入；如上行失步或无SR使用的PUCCH资源（SR达到最大传输次数）
其RRC层具体流程图如下：
图：
RRC层随机接入信令流程图
图：
PHY&MAC层随机接入信令流程图
3.RRC连接优化
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。
3.1理论介绍
RRC连接建立的过程主要包括以下3个个步骤：
RRC连接建立成功信令流程
（1）首先UE通过SRB0发送RRCConnectionSetupRequest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RRCConnectionSetup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RRCConnectionSetupComplete消息。
此消息中携带有上行方向的初始NAS层的信令消息（如AttachRequest，TAURequest，ServiceRequest等），ENB收到此消息后，将其中的NAS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RRCConnectionReject。
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。
3.2RRC连接成功率指标公式
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。
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RRCConnectionRequest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RRCConnectionSetupComplete消息次数
RRC建立失败次数
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
小区发送RRCConnectionReject消息次数
其中的各类型分别指mt-Access，mo-Signalling、mo-Data、highPriorityAccess、emergency、delayTolerantAccess合计5类。
计数器编号
计数器描述
C373200000
mt-Access类型RRC连接建立成功次数
C373200001
mt-Access类型RRC连接失败次数，定时器超时
C373200002
mt-Access类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败
C373200003
mt-Access类型RRC连接失败次数，其他原因
C373200004
mo-Signalling类型RRC连接建立成功次数
C373200005
mo-Signalling类型RRC连接失败次数，定时器超时
C373200006
mo-Signalling类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败
C373200007
mo-Signalling类型RRC连接失败次数，其他原因
C373200008
mo-Data类型RRC连接建立成功次数
C373200009
mo-Data类型RRC连接失败次数，定时器超时
C373200010
mo-Data类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败
C373200011
mo-Data类型RRC连接失败次数，其他原因
C373200012
highPriorityAccess类型RRC连接建立成功次数
C373200013
highPriorityAccess类型RRC连接失败次数，定时器超时
C373200014
highPriorityAccess类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败
C373200015
highPriorityAccess类型RRC连接失败次数，其他原因
C373200016
emergency类型RRC连接建立成功次数
C373200017
emergency类型RRC连接失败次数，定时器超时
C373200018
emergency类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败
C373200019
emergency类型RRC连接失败次数，其他原因
在这里需要提一下，目前华为的RRC连接成功率的统计里包含了RRC重建的情况。
而中兴并未统计，由于目前集团尚未统一规定RRC连接成功率的计算公式，因此这里，需要注意各厂家提取的差别。
3.3RRC连接原因和优化措施
LTE系统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。
4.ERAB连接优化
ERAB是RRC之后的阶段，此阶段的主要目的是建立eNB到EPC的S1连接。
只有在ERAB阶段正常建立，后续才能正常开展业务，才算接入成功。
4.1理论介绍
ERAB连接建立的过程：
图1
图2
如图1或图2中A点所示，当eNodeB收到来自MME的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST或者E-RABSETUPREQUEST消息时统计该指标。
如果INITIALCONTEXTSETUPREQUEST或者E-RABSETUPREQUEST消息中要求同时建立多个E-RAB，则相应指标根据业务的QCI按具体的E-RAB建立数目分别进行累加。
如图1或图2中B点所示，当eNodeB向MME发送E-RABSETUPRESPONSE或者INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE消息时统计该指标。
如果E-RABSETUPRESPONSE或者INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE消息中同时携带多个E-RAB的建立，则相应指标按各个业务的QCI分别进行累加。
指标
指标描述
小区E-RAB尝试建立总次数
用户尝试发起E-RAB建立流程的总次数
小区E-RAB建立成功总次数
用户发起E-RAB建立流程，建立成功的总次数
小区E-RAB建立失败原因
核心网问题导致E-RAB建立失败次数
传输层问题导致E-RAB建立失败次数
无线层问题导致E-RAB建立失败次数
无线资源不足导致E-RAB建立失败次数
安全模式配置失败导致ERAB建立失败次数
此外，话统还针对各QCI进行了ERAB尝试建立次数和ERAB建立成功次数的统计。
由于目前很少用到不同的QCI，业务基本以QCI＝6的业务为主，所以不需要关注具体的业务类别的ERAB统计。
4.2ERAB连接建立指标公式
ERAB建立过程首先需要eNB向MME发送透传的初始UE信令，之后MME会下发建立ERAB建立的request。
其指标统计公式如下：
ERAB建立成功率＝小区E-RAB建立成功总次数/小区E-RAB尝试建立总次数×100％。
4.3ERAB连接建立失败原因和优化措施
影响ERAB建立成功的因素
（1）.无线覆盖环境较差，如弱场覆盖，上行NI偏高；
（2）.无线参数设置错误，如接纳控制门限过低；
（3）.传输故障；
ERAB建立成功率低处理思路
（1）.通过统计分析是否出现ERAB接入成功率低的问题，目前ERAB接通率指标一般为99%。
（2）.确认是否全网指标恶化，如果是全网指标恶化，需要检查操作，告警，是否存在网络操作和升级行为。
（3）.如果是部分站点指标恶化，拖累全网指标，需要查找TOP站点。
（4）.查询ERAB连接建立最低的TOPN站点及时间段，细分失败原因值。
（5）.查看TOP站点告警，干扰，小区状态，小区参数是否异常。
。
5.案例分析
5.1RRC建立失败案例
5.1.1拥塞引起的RRC连接建立失败
【问题描述】
12月9日发现云岩邮政宾馆（679942）第3小区mo-Signalling类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败33292次，mo-Data类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败11043次，mt-Access类型RRC连接失败次数，eNB接纳失败3627次，导致RRC连接成功率只有7.67%，严重影响全网指标。
【问题分析】
通过提取接纳指标，发现该站12月9日接纳失败33292次，最大RRC连接用户数150，查询云岩邮政宾馆（679942）3小区RRC连接用户数门限80，导致接纳失败33292次，严重影响用户感知。
【优化措施】
通过增加云岩邮政宾馆（679942）3小区RRC连接用户数门限，修改为220，以提升RRC连接成功率。
修改前：
修改后：
【实施效果】
12月10日对该站云岩邮政宾馆（679942）3小区RRC连接用户数门限进行实施，指标有所改善，如下图所示：
5.1.2弱覆盖引起的RRC连接失败案例
【问题描述】
经过一段时间观察发现清镇中八机房_BBU6_共站（681246）的0_681246_2_清镇村_拉远_电_电_C小区间出现RRC建立失败次数明显，影响全网指标。
【问题分析】
首先查看该基站不存在告警和干扰，进一步通过提取RRC建立失败相关指标，查询到清镇中八机房_BBU6_共站（681246）的00_681246_2_清镇村_拉远_电_电_C小区每天RRC建立失败次数50次左右，经核查发现清镇中八机房_BBU6_共站周围站点很稀疏，特别是00_681246_2_清镇村_拉远_电_电_C小区，查询TA接入发现边缘用户接入到本小区比较多，由于边缘用户多在弱覆盖无线环境差，造成了RRC建立失败增多，严重影响用户感知。
【优化措施】
提高0_681246_2_清镇村_拉远_电_电_C小区的最小接入电平，由-128dbm更改为-120dbm，减少边缘无线质量不好用户的接入。
修改前：
修改后：
【实施效果】
12月02日对0_681246_2_清镇村_拉远_电_电_C小区修改最小接入电平，指标有所改善。
如下所示：
5.1.3邻站断站引起的RRC连接失败案例
【问题描述】
12月19日发现南明邮电医院（680361）的0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区出现RRC建立失败次数明显，影响全网指标。
【问题分析】
查看该基站不存在告警；
同时也不存在干扰；
进一步通过提取RRC建立失败相关指标，查询到南明邮电医院（680361）的0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区12月19日当天RRC建立失败次数2427次，提取RRC失败分析发现0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区RRC失败的原因Counter主要是定时器超时1247次，其他原因1041次。
查询当天0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区的误块率和上行接入SINR值，发现上行误块率较高和大量用户在SINR小于等于-5的无线环境接入。
查看周围站点告警时发现和0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区覆盖同一方向的南明省府路省无委（680066）小区退服告警，造成了0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区大量无线质量差用户的接入，造成了RRC建立失败多，严重影响用户感知。
【优化措施】
加快故障站点南明省府路省无委（680066）的恢复，以减少0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区无线质量不好用户的接入。
【实施效果】
12月20日故障站点南明省府路省无委（680066）恢复，指标有所改善。
如下所示：
5.2ERAB建立失败案例
5.2.1接纳门限过低导致的ERAB连接建立失败
【问题描述】
以天为单位提取LTE中兴全网12月10日的全网ERAB建立失败情况。
发现指标“初始ERAB建立失败次数”统计如下：
原因
次数
占比
初始的ERAB建立失败次数，eNB接纳失败
18846
50.60%
初始的ERAB建立失败次数，其他原因
11240
30.18%
初始的ERAB建立失败次数，空口失败
5985
16.07%
【问题分析】
从该统计项可以看出，由于eNB接纳失败的次数最多，占到了全部建立失败的50.60%。
之后，我们通过分小区统计，将eNB接纳失败的小区罗列如下：
小区名称
次数
0_681050_0_南明省教育厅_拉远_电_电_C_新
2915
0_680044_1_南明邮电大楼_电_电_A
2409
0_680075_0_南明人寿保险_电_电_A
1960
0_680064_1_南明省联通大楼_联_电_B
1638
0_680065_2_南明省府西路口人剧旁_电_电_B
1277
0_680088_1_南明老邮电管理局_电_电_B
1246
0_681456_0_云岩饭店对面_拉远_电_电_C_新
1071
0_680108_0_南明大十字五交化_电_电_A
1042
该8个小区在统计周期共生成了ERAB失败次数共计13558次。
占了所有失败次数的36.40%，因此，该8个小区即为建立失败的top点。
后台查询这些站无告警和干扰；
这些站底噪实时跟踪正常；
根据经验，一般涉及到eNB接纳失败的场景，有两种情况，一种是无线参数设置错误，如接纳控制门限过低，另一种是由于有重大活动或者周围站点故障引起的拥塞所致。
同时通过观察该站点分布，发现站点分散，查询得知当天并无重大活动。
所以只能是无线参数设置错误，后台查看得知这些站点的RRC连接用户数门限设置过小引起的。
【优化措施】
提高这些站的RRC连接用户数门限，增加基站用户的接入能力。
【实施效果】
12月10日对这些站的小区RRC连接用户数门限进行修改，ERAB连接建立失败次数有所下降。
如下所示：
5.2.2无线环境差导致的ERAB连接建立失败
【问题描述】
12月19日发现南明邮电医院（680361）的0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区出现ERAB连接建立失败次数明显，影响全网指标。
【问题分析】
查看该基站不存在告警；
同时也不存在干扰；
进一步通过提取ERAB连接建立失败相关指标，查询到南明邮电医院（680361）的0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区12月19日当天ERAB连接建立失败次数890次，提取ERAB连接建立失败分析发现0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区RRC失败的原因Counter主要有初始的E-RAB建立失败次数，空口失败101次，初始的E-RAB建立失败次数，其他原因758次。
查询当天0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区的误块率和上行接入SINR值，发现上行误块率较高和大量用户在SINR小于等于-5的无线环境接入。
查看周围站点告警时发现和0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区覆盖同一方向的南明省府路省无委（680066）小区退服告警，造成了0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区大量无线质量差用户的接入，造成了E-RAB建立失败次数多，严重影响用户感知。
【优化措施】
加快故障站点南明省府路省无委（680066）的恢复，以减少0_680361_2_南明邮电医院_联_电_C小区无线质量不好用户的接入。
【实施效果】
12月20日故障站点南明省府路省无委（680066）恢复，指标有所改善。
如下所示：
5.2.3传输层问题导致E-RAB建立成功率低
【问题描述】
11月25日华为KPI指标监控，发现从上午11点开始，E-RAB建立成功率急剧恶化，E-RAB建立成功率已下降到65.33%，如下表所示：
时间
对象
E-RAB建立尝试总次数
E-RAB建立成功总次数
ERAB建立成功率（ALL）（%）
2015-11-2510:
00
全网
832370
831680
99.9171
2015-11-2511:
00
全网
1225120
800394
65.3319
2015-11-2512:
00
全网
896816
844686
94.1872
【问题分析】
发现E-RAB建立成功率恶化，提取E-RAB失败原因，发现传输层问题导致E-RAB建立失败次数非常大，初步判断为传输层问题导致E-RAB建立失败，指标如下：
时间
对象
E-RAB建立尝试总次数
E-RAB建立成功总次数
ERAB建立成功率（ALL）（%）
传输层问题导致E-RAB建立失败次数
2015-11-2510:
00
全网
832370
831680
99.9171
0
2015-11-2511:
00
全网
1225120
800394
65.3319
424002
2015-11-2512:
00
全网
896816
844686
94.1872
51423
提取小区级指标发现，该时段存在480多个小区因为传输问题导致E-RAB建立成功率低，现提取失败次数前五的小区，指标如下：
时间
基站名称
小区名称
传输层问题导致E-RAB建立失败次数
E-RAB建立失败总次数
ERAB建立成功率（ALL）（%）
2015-11-2511:
00
乌当083绿湾国际
0_682707_1_乌当083绿湾国际_电_电_A_FC
7518
7523
49.8233
2015-11-2511:
00
居然之家
0_682610_1_居然之家_电_电_C_FC
7179
7188
50.982
2015-11-2511:
00
世纪城龙泉苑17栋_BBU5_共站
0_682652_2_世纪城龙盛苑4栋_拉远_电_电_B_FC_F1404090221
4526
4541
67.0417
2015-11-2511:
00
世纪城龙泉苑17栋_BBU6_共站
0_682654_3_世纪城龙凯苑26栋_拉远_电_电_C_FC_F1401030058
4319
4325
57.7637
2015-11-2511:
00
水电九局_BBU2_共站
0_682810_0_老阳关盛成宾馆_拉远_电_电_C_F1405200047
4072
4081
46.6396
【优化措施】
将问题反馈到传输侧，然后传输侧对问题进一步定位分析，并得到解决。
【实施效果】
于当日12点对问题进行处理，13点之后E-RAB建立功率恢复正常，如下：
时间
对象
E-RAB建立尝试总次数
E-RAB建立成功总次数
ERAB建立成功率（ALL）（%）
2015-11-2513:
00
全网
826952
826244
99.9144
2015-11-2514:
00
全网
850911
850227
99.9196
2015-11-2515:
00
全网
873410
872679
99.9163
2015-11-2516:
00
全网
902188
901357
99.9079
2015-11-2517:
00
全网
928149
927398
99.9191
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