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1、TD-LTE网络优化指导书-接入优化TD-LTE网络优化指导书-接入优化项目名称文档编号版 本 号部 门专业服务业务部作 者版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。目录1 引言32 接入流程的基本原理32.1 随机接入过程.52.1.1 概述52.1.2 LTE中随机接入过程的类型52.1.3 随机接入过程72.2 RRC连接建立72.3 E-RAB建立93 接
2、入定时器及接入参数设置建议103.1 接入定时器103.2 PRACH及功率的相关参数123.3 小区选择与重选参数124KPI指标分析134.1 路测项目考核项134.2 网络KPI考核项145 接入失败问题分析流程和方法155.1 接入失败问题分析总体流程165.2 随机接入过程问题165.3 RRC 建立问题175.3.1 排查流程175.3.2 常见问题分析195.4 鉴权加密问题215.5 E-RAB建立问题235.5.1 弱信号起呼235.5.2 来自UE/MME侧的拒绝245.5.3 参数配置不合理245.5.4 设备异常246 典型案例分析256.1 参数配置问题导致室分RRC
3、接入失败256.2 小区天线端口数和布配端口数设置不一致276.3 默认网关配置错误296.4 信令面流程正常业务面无法上网案例316.5 弱覆盖及模3干扰导致RRC连接建立超时336.6 MCC设置错误导致E-RAB建立成功率为0351 引言本文的目的是为了满足现场无线网优工程师在网络优化中解决接入问题的工作需求。介绍网络接入性能的评估和测试方法、数据分析方法、常见问题和处理方法。本文通常可以用于网络 KPI 指标优化以及网络运行维护过程中，指导工程师定位和解决接入类问题。2 接入流程的基本原理接入相关流程，以UE在IDLE模式下，需要发送业务数据时发起service request过程作为
4、例子，流程如Error! Reference source not found.所示。下面描述分为三部分展开：随机接入过程、RRC连接建立、E-RAB建立等。图21UE在IDLE模式下的接入流程2.1 随机接入过程随机接入是终端在开始和网络通信之前的接入过程，使终端与基站侧保持上行同步,是保证通信建立的决定性环节，随机接入过程直接影响到系统的性能。2.1.1 概述随机接入过程的目的是为数据传输分配资源或者取得上行同步。随机接入过程分为两种类型：同步随机接入过程和非同步接入。当UE已经和系统取得上行同步时，UE的随机接入过程称为非同步随机接入；当UE没有和系统取得上行同步，或者在丢失上行同步的情
5、况下称为非同步随机接入。LTE随机接入过程有两种模式：竞争接入和非竞争接入。UE初始化一个基于竞争的随机接入过程。在这个过程中，随机接入前导序列由UE随机选择，这样就会导致有可能多于一个UE同时传输同一个前导序列，所以需要一个解决竞争的过程。eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前导序列来避免竞争的发生，这就是非竞争模式。由于省去了选择前导这个过程，非竞争模式快于竞争模式,而且避免了竞争失败导致的随机接入失败。2.1.2 LTE中随机接入过程的类型在LTE中，有5种情况将会触发随机接入过程：1) 从RRC_IDLE状态开始初始接入；2) RRC连接重建立过程；3) 切换；4) UE处于RRC
6、_CONNECTED状态，UE要接收新的下行数据，但是上行非同步，需要随机接入过程建立同步；5) UE处于RRC_CONNECTED状态，UE要接收新的上行数据，但是上行非同步或者是没有PUCCH资源可以传输SR信息，此时需要随机接入过程。LTE系统的随机接入作用包括：1) 对于以上5个场景，随机接入的主要作用是获取上行同步。2) 在建立初始网络接入的时候，例如从RRC_IDLE状态过渡到RRC_CONNECTED状态，随机接入还起到给UE分配一个小区唯一的标示符C-RNTI的作用。LTE系统的随机接入过程有两种方式：1) 基于竞争对于前面提到的随机接入应用的前5种场景，都可以触发基于竞争的随
7、机接入过程。在这个过程中，UE随机的选择一个前导序列，可能导致多个UE同时选择相同的前导序列发送，结果发生碰撞，接下来需要一个竞争解决过程来处理。图22竞争随机接入流程2) 基于非竞争对于前面提到的随机接入应用的场景(4)(新的下行数据)和(3)(切换)，eNodeB可以通过分配一个特定的前导序列给UE，来避免竞争。图23非竞争随机接入流程正常的下行链路或者上行链路的数据传输出现在随机接入过程之后。LTE的RACH的设计必须能够满足LTE需求中的低延时(在LTE需求中规定从空闲状态向连接状态转换必须在100 ms内完成)，同时要保证在低信噪比环境(在小区边缘UE的切换)下有良好的检出率。其中基
8、于竞争的模式适用于以上5种情况，具有普遍适用性，而基于非竞争的模式只适用于切换和下行链路数据到达的情况，鉴于这种情况，本文主要介绍竞争模式下的随机接入过程。2.1.3 随机接入过程竞争模式下的随机接入过程如图2-2所示。基于竞争的随机接入过程分为4个步骤：1) 通过上行链路PRACH，承载随机接入前导；2) 在下行链路PDSCH中，承载随机接入响应，UE通过PDCCH中的RA-RNTI，找出承载该响应的PDSCH，响应中的信息至少要有随机前导标识符、时间校准信息、初始的UL授权和临时C-RNTI信息；3) UE传输消息3，该消息在PUSCH上承载，传输块的大小取决于步骤2中的UL授权，至少需要
9、80 bit/s，这个过程中要使用HARQ进程；4) 根据C-RNTI或者临时C-RNTI，把竞争解决消息发送到UE，其中也包含消息3中的UE标示，并且支持HARQ。UE检测到随机接入成功，但是此时没有C-RNTI，那么将TC-RNTI作为C-RNTI，然而对于该竞争过程的其他UE，该竞争过程不成功。一个UE检测到随机接入成功而且已经具有C-RNTI，则继续使用这个C-RNTI。2.2 RRC连接建立RRC连接建立包括SRB1的建立和初始上行NAS信息的传输。NAS信息触发S1连接的建立。如图2-4所示，说明了RRC连接建立过程，包括随后的初始安全激活和无线承载的建立。图24RRC连接建立St
10、ep1：Connection establishmentStep2：Initial security activation and radio bearer establishmentDCCH:SecurityModeCompleteDCCH:SecurityModeCommandDCCH：RRCConnectionCompleteCCCH：RRCConnectionSetupCCCH：RRCConnectionRequestPagingUEEUTRANRRC Connection Reconfiguration procedureRandom access procedure （conten
11、tion based）这个进程的目的是建立一个RRC连接。RRC连接建立涉及到SRB1建立。这个进程也是用于从UE传送初始NAS专用信息/消息到E-UTRAN。在UE是处于RRC_IDLE状态时，当高层请求一个RRC连接建立的时候，例如响应寻呼消息或是UE发起呼叫，UE初始化这个进程。在RRC连接建立过程中，首先判断是否允许接入，如果允许接入，UE的RRC子层在上行CCCH使用TM RLC模式发送RRCConnectionRequest消息。RRC判断接入允许的过程，通过高层传给RRC的连接建立原因和相关定时器的工作情况以及保存在USIM卡中的接入类(AC)中和系统广播消息中的对应的AC映射情
12、况来判定。RRC子层发送RRC连接建立请求的消息内容，包括UE的初始标识(S-TMSI)、连接建立原因等子消息单元。其中连接建立的原因由上层决定，并且选取UE初始标识的优先级如下：1) 如果高层提供一个S-TMSI，选择S-TMSI作为UE的初始标识。2) 否则，产生一个在0 . 240-1之间的随机数，并将此值作为UE的初始标识。eNodeB在经过接入控制算法后允许UE的接入，则在下行CCCH上采用TM RLC模式发送RRCConnectionSetup消息。UE端接收到RRC连接建立消息后，根据消息中的无线资源配置专用信息，配置MAC层，同时物理层进行收发同步。在收到物理层的同步指示后，配
13、置RLC建立层2信令连接，同时通过在DCCH上采用AM RLC模式发送RRCConnectionSetupComplete消息，消息的内容是由高层配置的。该过程主要是建立SRB1。网络端接收到UE端发来的连接建立完成消息，就要初始化安全性激活进程，eNodeB通过DCCH，采用AM RLC模式发送SecurityModeCommand消息，UE接收到该消息，利用该消息中的加密算法和完整性保护算法以及从EMM来的KeNB 密钥来推导出RRC层的加密密钥、KRRCenc完整性保护密钥KRRCint、用户平面的加密密钥KUPenc。当请求底层进行加密和完整性保护的时候，将这些密钥和相关参数传送给底层
14、。2.3 E-RAB建立E-RAB建立过程一般由UE在需要向无线网络申请服务时主动发起，并通过初始UE上下文建立流程或E-RAB建立流程完成建立。图25E-RAB建立过程 图1 图2E-RAB建立成功率统计要包含三个过程：a) 初始Attach过程，UE附着网络过程eNB中收到的UE上下文可能会有E-RAB信息，eNB要建立；b) Service Request过程，UE处于已附着到网络但RRC连接释放状态，这时E-RAB建立需要包含RRC连接建立过程；c) Bearer建立过程，UE处于已附着网络且RRC连接建立状态，这时E-RAB建立只包含RRC连接重配过程。如图1或图2中A点所示，当eNodeB收到来自MME的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST或者E-RAB SETUP REQUEST消息时统计该指标。如果INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST或者E-RAB SETUP RE
