案例雄安电信动态ACBarring功能降低大用户量对基站负荷冲击的探索.docx

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案例雄安电信动态ACBarring功能降低大用户量对基站负荷冲击的探索

动态AC-Barring功能降低大用户量对基站负荷冲击的探索

1背景3

2技术原理4

2.1动态AC-Barring机制原理4

3功能配置5

3.1基于主控板负荷动态调整5

3.2基于用户数占比动态调整5

3.3基于基带板负荷动态调整5

3.4基于VoLTE语音/视频用户数占比动态调整5

3.5参数更新间隔6

4功能应用6

4.1基于用户数占比动态AC-Barring流程6

4.2基于用户数占比动态AC-Barring参数设置8

4.3动态AC-Barring的前台信令8

4.4动态AC-Barring的网管指标11

5功能部署总结12

【摘要】

随着LTE的网络发展，微博、微信、直播等AAP的广泛使用，图片上传、网络在线直播等业务对数据业务的需求量日益增加，尤其是节假日、景点、大型赛事活动时大量用户对网络负荷冲击越来越大，严重时可能会导致基站吊死重启，因此对于高话务场景，我们可以启用AC-Barring功能来减小大量用户接入对基站负荷的冲击。

即当接入量较大时，系统通过按概率允许用户接入拉长接入周期来减少同一时刻基站小区的信令负荷。

【关键词】

高话务AC-Barring功能动态调整

1背景

对于高话务场景，我们可以启用AC-Barring功能来减小大量用户接入对基站负荷的冲击。

即当接入量较大时，系统通过按概率允许用户接入拉长接入周期来减少同一时刻基站小区的信令负荷。

之前的经验是根据实时CPU负荷监控的情况对接入概率因子和禁止接入时间参数进行酌情调整，若负荷依然很高，则将接入概率因子进一步调低。

接入概率因子设置越小，禁止接入时间越长，对系统的负荷冲击越小，但是对用户感知影响就越大。

相关参数包括：

A、信令接入概率因子；

B、呼叫接入概率因子；

C、信令禁止接入时间（秒）；

D、呼叫禁止接入时间（秒）；

这样设置方法的缺点是需要实时监控CPU负荷、用户负荷等指标情况，并进行实时调整。

而且如果一旦负荷回落到正常水平，需要手工将参数恢复正常值。

过早启用AC-Barring功能或过晚恢复AC-Barring功能都将对低话务时的正常用户带来不利的感知影响。

实际上，以上只是AC-Barring的静态功能，除此之外，还可以使用动态AC-Barring功能：

静态AC-Barring：

在网络管理人员配置AC-Barring相关参数后，小区通过系统信息广播消息发送至UE，eNodeB不会结合系统负荷等原因动态更新AC-Barring参数；

动态AC-Barring：

在网络管理人员配置相关参数基础上，eNodeB会结合实时监控的系统负荷状态，动态调整AC-Barring功能参数，并通过系统信息广播消息发送至UE。

2技术原理

2.1动态AC-Barring机制原理

动态AC-Barring机制包含多种基于特定负荷的动态AC-Barring功能：

1.基于CC板硬件负荷的动态AC-Barring，适用于MOData和MOSignalling接入类型；

2.基于在线用户数的动态AC-Barring，适用于MOData和MOSignalling接入类型；

3.基于BPL板硬件负荷的动态AC-Barring，适用于MOData和MOSignalling接入类型；

4.基于MMTELVoice用户数的动态AC-Barring，适用于MMTELVoice接入类型；

5.基于MMTELVideo用户数的动态AC-Barring，适用于MMTELVideo接入类型。

可以通过设置参数#@EUtranReselection.acBarWorkMode@#以打开/关闭动态AC-Barring功能，该参数位置在小区重选表中：

该参数是长度为5的bit串，每bit分别表示打开/关闭基于特定负荷的动态AC-Barring功能，定义如下表所示。

MSB<------------------------------------------------------------------------------------------>LSB

Bit5

Bit4

Bit3

Bit2

Bit1

BitforDynamicAC-BarringbasedonRatioofMMTELVideousernumber

0:

close

1:

open

BitforDynamicAC-BarringbasedonRatioofMMTELVoiceusernumber

0:

close

1:

open

BitforDynamicAC-BarringbasedonBPLload

0:

close

1:

open

BitforDynamicAC-BarringbasedonRatioofusernumber

0:

close

1:

open

BitforDynamicAC-BarringbasedonCCHardware

0:

close

1:

open

比如打开基于用户数占比动态调整，则AC-Barring模式设置为2，如果同时打开前面三项（基于主控板、用户数、基带板的动态调整），则AC-Barring模式设置为2，以此类推。

3功能配置

3.1基于主控板负荷动态调整

基站级参数，在负荷管理表中，主要包括下图中的三个参数：

3.2基于用户数占比动态调整

小区级参数，在负荷控制配置表中，主要包括下图中的三个参数：

3.3基于基带板负荷动态调整

参数不能在网管设置，根据基带板负荷状态自动进行AC-Barring参数调整。

BPL软硬件负荷综合评估结果，包括：

低、中、高和过载四个状态。

3.4基于VoLTE语音/视频用户数占比动态调整

小区级参数，在VoLTE负荷综合解决方案表中，主要包括下图中的几个参数

3.5参数更新间隔

小区级参数，在小区重选表中，如下图：

4功能应用

4.1基于用户数占比动态AC-Barring流程

基于在线RRC用户数占用率的动态AC-Barring决策过程如下图所示：

基于在线用户数占用率的动态AC-Barring机制遵循的规则如下：

1.在线用户数占用率定义为：

当前在线用户数/小区RRC用户数门限，小区RRC用户数门限通过参数#@AC.ueNumThrd@#设置，当前在线用户数指在#@LoadControlCell.acbRRCRatioLoadWin@#指定时长内的平均在线用户数；

2.如果在线用户数占用率>（#@LoadControlCell.acbRRCRatioThrsh@#+#@LoadControlCell.acbRRCRatioHys@#），则eNodeB决策向下调整MOData和MOSignalling的IEac-BarringFactor；

3.如果在线用户数占用率<（#@LoadControlCell.acbRRCRatioThrsh@#-#@LoadControlCell.acbRRCRatioHys@#），则eNodeB决策向上调整MOData和MOSignalling的IEac-BarringFactor；

4.如果距离上次调整IEac-BarringFactor的时间小于参数#@EUtranReselection.acbPengdingWin@#设定的时长，则本次不再调整；

5.MOSignalling接入类型的动态调整优先级高于MOData。

即当决策向下调整IEac-BarringFactor，优先调整MOData，当决策向上调整IEac-BarringFactor，优先调整MOSignalling。

4.2基于用户数占比动态AC-Barring参数设置

选取某小区，对基于用户数占比动态AC-Barring进行验证，该小区平常RRC连接用户数为20~30个左右，为达到容易触发的目的，acbRRCRatioThrsh设置为最小值20%,ueNumThrd设置为100，即RRC平均用户数大于100*20%+5=25时，触发动态AC-Barring调整。

本次验证相关参数具体设置如下：

参数英文名

参数中文名

默认值

设置值

备注

acBarWorkMode

AC-Barring工作模式

0

2

基于用户数调整

acbPengdingWin

允许SIB2中同类型ACbarring参数再次更新的时间间隔（秒）

300

60

加快SIB2更新

acbRRCRatioThrsh

ACbarring参数动态调整用户数占比负荷触发门限（%）

90

20

验证时容易触发

acbRRCRatioHys

ACbarring参数动态调整用户数占比负荷触发迟滞（%）

5

5

acbRRCRatioLoadWin

ACbarring参数动态调整用户数占比负荷统计窗（秒）

300

30

减小统计周期

ueNumThrd

小区RRC连接用户数门限

400

100

验证时容易触发

acBarringFactor

信令接入概率因子

16[1]

16[1]

不调整

acBarringTime

信令禁止接入时间（秒）

0:

4

0:

4

acBarringFactorOrig

呼叫接入概率因子

16[1]

10[0.7]

仅调整MOData

acBarringTimeOrig

呼叫禁止接入时间（秒）

0[4]

1[8]

说明：

以上参数仅为功能验证，实际项目应用时，需结合高话务的具体指标情况进行设置。

4.3动态AC-Barring的前台信令

功能开启前，终端接收到的SIB2信令中未包含AC-Barring相关参数，如下图：

观察小区的RRC的用户数，开启前RRC用户数在30个左右，大于参数设置的触发条件25个。

开启功能，并设置好参数并同步，观察前台信令，15:

13:

04第一次触发动态AC-Barring调整，其中呼叫接入概率因子为0.95%，如下图。

接着，15:

15:

05第一次触发动态AC-Barring调整，其中呼叫接入概率因子为0.90%，如下图。

然后，每间隔acbPengdingWin时间，即60秒，触发一次动态AC-Barring调整，每次下调0.05，直到15:

18:

01呼叫接入概率因子调整到目标值0.7，SIB2不再更新。

调整期间，RRC连接平均用户数变化如下图：

可见，随着呼叫接入概率因子的逐步调低，用户数也逐渐减小，但调整期间RRC用户数一直大于15个，未满足动态AC-Barring调整的恢复条件。

为验证动态AC-Barring调整的恢复过程，将ueNumThrd设置为200，即RRC平均用户数小于200*20%-5=35时，触发动态AC-Barring调整的恢复过程。

参数修改同步后，15:

33:

43触发第一次动态AC-Barring向上调整，呼叫接入概率因子由0.7调整到0.75，如下图：

然后每过60秒，触发一次向上调整，呼叫接入概率因子每次调整0.05，直到调整为最大值1（为1时SIB2不包含呼叫接入概率因子），具体如下图：

调整期间，RRC连接平均用户数变化如下图：

可见，调整期间，RRC连接用户数始终小于35个，即满足向上调整的门限，一直到呼叫接入概率因子调整为最大值。

4.4动态AC-Barring的网管指标

统计网管指标，可以看到基于用户数占比动态AC-Barring调整过程的相关指标如下表：

eNodeB

小区

ac-barringInfo期望抑制次数，用户数占比触发

ac-barringInfo期望保持次数，用户数占比触发

ac-barringInfo期望恢复次数，用户数占比触发

ac-barringInfo更新次数，抑制过程

ac-barringInfo更新次数，保持过程

ac-barringInfo更新次数，恢复过程

75223

2

61

226

3

2

190

2

75223

2

23

0

0

1

0

0

75223

2

4

102

30

0

99

1

75223

2

20

0

0

0

20

0

75223

2

191

0

36

6

149

7

5功能部署总结

动态AC-Barring功能可以根据负荷情况自动更新SIB2中的AC-Barring参数，可以在话务高峰达到前预先开启。

如不考虑volte用户，可基于不同负荷方面同时启用动态AC-Barring的功能，如：

●基于CC板硬件负荷的动态AC-Barring；

●基于在线用户数的动态AC-Barring;

●基于BPL板硬件负荷的动态AC-Barring；

本文仅对基于用户数占比的动态AC-Barring功能进行了验证和使用经验方面的总结。

参数具体如何设置才能达到性能最佳，保障用户感知，还需要结合现场高话务时的实际情况进一步摸索。