经典案例PRB利用率与VoLTE丢包相关性解析.docx
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经典案例PRB利用率与VoLTE丢包相关性解析
PRB利用率与VoLTE丢包相关性解析
PRB利用率与VoLTE丢包相关性解析
【摘要】上行丢包率是衡量VoLTE话音质量的一个重要的因素，深入挖掘VoLTE的丢包率与哪些指标有着正向的相关性，才能准确的定位问题原因。
本文基于PRB利用率与上行丢包的相关性深入解析基站的PRB利用率，CCE的利用率等基站负荷性能与丢包的影响。
通过分析丢包率和PRB利用率关联性最强，当RPB资源利用率大于40%以后丢包率恶化明显，丢包率和CCE拥塞也有一定的关系，在CCE拥塞率大于0.6%，对上行资源调度产生影响，丢包率也会出现恶化。
通过对现网TOP50小区进行分析处理，取得了一定的成效，QCI1上行丢包率降低了0.29%。
【关键字】PRB、丢包率、CCE
【业务类别】优化方法
一、问题背景
VoLTE的上行丢包率作为考核的重要指标，同时丢包率也是衡量VoLTE话音质量的一个重要的因素。
深入挖掘VoLTE的丢包率与些指标有着正向的相关性，才能准确的定位问题原因。
本案例就是基于PRB利用率与上行丢包的相关性深入解析基站的PRB利用率，CCE的利用率等基站负荷性能与丢包的影响，从而拓展了解决VoLTE上行丢包的又一个新途径。
二、问题分析
基于高校高负荷场景区域解析VoLTE上行丢包率
选取高校区域50个站点，在较多用户（RRC连接数大于100）的前提下排除外部干扰的因素，筛选底噪低于-110的采样点430个。
2.1大用户对无线环境的影响
对比PRB利用率和底噪的关系，如下图：
由上图可以看出在PRB利用率高的情况下底噪也随之升高，底噪较高的采样大部分分布在利用率大于40%以上部分，由于采样是在高校连片区域，用户呈连续性集中分布，可以用自身的底噪来近似为整体区域的底噪情况，因此在PRB利用率高的情况下，整个区域的底噪也会较高。
这部分采样点的volte业务占比过少，因此对volte上行丢包无法精确分析，于是用整体PDCP丢包率和PUSCH底噪的关系进行分析，如下图：
上图可以看出在-114以上，丢包率会有小概率的增加，大于-112以后PDCP丢包率恶化明显对PDCP丢包率和PRB利用率的关系进行关联分析，如下图：
可以明显的看出当PRB利用率大于40%之后，PDCP丢包率就会出现明显的恶化单个小区来看（该小区的最大用户数不超过65，PRB利用率处于20%~60%左右，CCE拥塞率低于0.1%，属于高校小区，可能用户固定的做视频播放或业务下载之类的行为），如下图：
PDCP丢包和底噪、PRB利用率趋势基本一致，即利用率高时，底噪抬升，同时丢包率会增加，该小区底噪在-112左右波动
再选取一个底噪较低的小区对比，NPI在-114.5左右波动，PRB利用率和底噪仍然呈正比关系，且PRB利用率大于40%以上，丢包率有明显恶化：
从这两个小区的数据来看，PRB利用率和PDCP丢包率更相关，在40%以上丢包率恶化随着用户数增多，底噪抬升，无线环境的恶化会影响CQI的降低，如下图：
从上图统计上也可以看出CQI和底噪呈比较明显的线性关系再看CQI和丢包的关系，如下图：
在CQI小于10丢包的概率明显增加，从而也印证了底噪越高，无线环境越差，丢包率越高。
单小区来看，PDCP丢包率和PRB利用率成正比关系，和CQI呈反比关系，符合PRB利用率越高，底噪越高，导致CQI降低，PDCP丢包升高，如下图：
2.2大用户对基站负荷的影响
CCE占用率过高会导致CCE拥塞次数增加，导致PDCCH资源受限，从而也会影响上下行的资源分配，下图可以看出在CCE占用率大于20%以后，拥塞次数增加明显
从单个高用户小区来看，排除底噪偏高的因素，该小区平均底噪为-114.37dBm。
可以看出用户数增多，CCE拥塞率伴随升高，和QCI1的PDCP丢包相关性较强，整体统计来看,CCE拥塞率大于0.6以上，QCI1的PDCP丢包会出现明显的恶化。
三、解决措施
3.1PRB利用率高精准优化
3.1.1PRB利用率高优化示例
问题现象：
接用户投诉，淮南师范学院9单元用户投诉volte语音质量差。
提取平台忙时指标发现XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135小区PRB资源利用率82.45%，远高于全网平均水平，且QCI1上行丢包率1.43%，也高于全网平均水平值0.11%。
CELLNAME
空口下行用户面流量MB
下行PRB平均利用率
QCI1上行丢包率
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
20634.58
82.45%
2.56%
问题分析：
从KPI分析来看，关键指标小区可用率100%，RRC建立成功率99.99%，掉线率0.04%，切换成功率99.4%，CQI占比98.5%，等均是正常水平。
日均流量153GB。
日期
SITENAME
RRC连接建立成功率
ERAB建立成功率_5017A
LTE系统内切换成功率
空口上行用户面流量MB
空口下行用户面流量MB
最大用户数
小区可用率_5750A
CQI占比
2019/5/27
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.7
11169.3
181154.2
111.0
100
98.9
2019/5/28
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.5
9928.6
157598.6
103.0
100
99.0
2019/5/29
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.2
9752.7
129795.5
106.0
100
98.7
2019/5/30
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.5
9179.1
136253.1
103.0
100
97.1
2019/5/31
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.1
10293.0
139665.1
105.0
100
98.1
2019/6/1
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.5
9600.1
149555.5
97.0
100
99.0
2019/6/2
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
100.0
100.0
99.5
9583.5
133456.6
104.0
100
98.9
下表为XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135连续7天的自忙时指标，平均最大用户数104，平均下行流量18.25GB，下行平均PRB利用率82.35%，达到扩容门限。
DAY
CELLNAME
最大RRC连接用户数
平均RRC连接用户数
空口上行用户面流量MB
空口下行用户面流量MB
上行PRB平均利用率
下行PRB平均利用率
20190527
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
99
81.22
829.31
15809.10
22.28
75.98
20190528
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
114
90.79
1180.02
17956.25
29.48
83.00
20190529
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
109
75.54
1096.32
19821.05
23.93
85.50
20190530
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
104
73.67
877.48
17723.29
21.88
74.13
20190531
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
108
89.68
1070.60
16406.78
28.50
80.65
20190601
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
102
75.98
879.99
21228.32
22.13
90.18
20190602
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
93
69.91
959.09
21913.44
21.15
87.03
4G无线网扩容标准如下：
该站点主要覆盖校园小区，学生用户多导致XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135利用率高，查看现网数据该小区已经做了1.8G与2.1G双载波，但存在小区不均衡情况，指标如下：
问题解决：
核查该小区参数，发现已经做了负载均衡，但负载均衡效果不是很好，需要再进行参数优化，将157570-135小区threshold2InterFreq从-109调整到-95；threshold2a从-105调整到-90；将157570-135往157658-185小区邻区的cellIndOffNeigh从0调整到3，调整后157570-135和157658-185小区达到均衡，指标如下：
DAY
CELLNAME
最大RRC连接用户数
空口上行用户面流量MB
空口下行用户面流量MB
上行PRB平均利用率
下行PRB平均利用率
2019/6/3
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
90
1465.17
11197.89
31.78
58.52
2019/6/4
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
76
779.37
12384.52
23.58
57.73
2019/6/5
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
78
842.82
13577.19
20.95
58.64
2019/6/6
XY-HN-市区-师范学院9单元A-NFTA-157570-135
60
884.53
11767.68
21.28
46.04
2019/6/3
XY-HN-市区-淮南师范学院9单元A宿舍楼1-3F-NFTA-157658-185
62
643.10
10364.22
32.13
52.13
2019/6/4
XY-HN-市区-淮南师范学院9单元A宿舍楼1-3F-NFTA-157658-185
58
660.13
9083.68
28.55
53.07
2019/6/5
XY-HN-市区-淮南师范学院9单元A宿舍楼1-3F-NFTA-157658-185
62
750.19
11481.02
37.10
49.87
2019/6/6
XY-HN-市区-淮南师范学院9单元A宿舍楼1-3F-NFTA-157658-185
56
603.21
9082.10
31.45
53.35
通过参数负载均衡操作后，该小区PRB利用率高得到明显改善，忙时PRB利用率由82.35%降低到55.23%，降低了27.12%,自忙时QCI1上行丢包率也得到明显改善，由1.43%降低到0.52%，降低了0.91%，CQI优良占比由93.82%提升到95.19%，提升了1.37%。
日期
QCI1上行丢包率
CQI优良占比
2019/5/27
1.54%
94.13%
2019/5/28
1.43%
93.56%
2019/5/29
1.37%
93.12%
2019/5/30
1.38%
94.47%
2019/6/3
0.58%
95.44%
2019/6/4
0.56%
94.68%
2019/6/5
0.49%
95.26%
2019/6/6
0.46%
95.39%
调整前
1.43%
93.82%
调整后
0.52%
95.19%
3.1.2PRB利用率高小区优化方案
筛选全网PRB利用率TOP50进行优化调整，采取了负载均衡、RF优化调整、扩容双载波等措施，调整数量统计如下：
项目
计划调整数量
是否调整
扩容
24
是
负载均衡
14
是
RF优化
12
是
汇总
50
优化处理后，对比修改小区指标，对LTE数据业务指标无影响，RRC连接建立成功率、ERAB建立成功率等指标正常波动；PRB利用率下降约30%，上行丢包率下降约0.29%，CQI优良率提升1.84%，改善效果明显。
日期
RRC连接建立成功率
ERAB建立成功率
UE上下文掉线率
LTE系统内切换成功率
忙时PRB利用率
CQI优良占比
QCI1上行丢包率
2019/5/13
99.81
99.78
0.67
98.74
86.12
91.79
0.56
2019/5/14
99.87
99.82
0.86
99.32
83.72
92.45
0.48
2019/5/15
99.82
99.77
0.73
99.20
79.58
91.09
0.66
2019/5/16
99.84
99.77
0.73
99.20
85.58
91.09
0.51
2019/6/17
99.85
99.85
0.45
99.43
57.81
93.01
0.26
2019/6/18
99.79
99.89
0.59
99.41
52.79
93.22
0.32
2019/6/19
99.87
99.67
0.43
99.32
49.75
93.40
0.26
2019/6/20
99.83
99.87
0.32
99.12
54.53
94.13
0.21
优化前
99.84
99.79
0.75
99.12
83.75
91.61
0.55
优化后
99.84
99.82
0.45
99.32
53.72
93.44
0.26
变化
0.00
0.04
-0.30
0.20
-30.03
1.84
-0.29
四、经验结论
丢包率和PRB利用率、CCE拥塞相关联，当RPB资源利用率大于40%或者CCE拥塞率大于0.6%的时候都会导致丢包率恶化明显，后续可以对全网小区进行梳理，针对PRB利用率大于40%、CCE拥塞率大于0.6%的小区进行优化处理，为即将到来的volte全面商用，提供有力保障。
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