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1、基于LTE网络无线连接成功率的创新研究（4G优化竞赛与创新）项目成员： 杭小飞、袁元 申报单位：中国电信江苏分公司南通无线维护中心 创新类型： 技术创新 申报日期： 2016年 9月 摘要随着电信LTE用户的增多，LTE的网管重要KPI指标优化日益变的重要起来，通过研究日常关键KPI指标的优化方法，来帮助我们快速发现LTE网络小区故障、网络性能质差问题，并进行快速处理和优化KPI指标。这弥补了DT优化指标的不足之处，以此达到我们提升网络质量和用户感知的目的。本文总结了南通一年的LTE网络指标分析和优化过程中的宝贵经验，结合日常用户投诉的处理和分析，形成了一套优化操作流程。通过这些经验，用来指导
2、日常的KPI指标分析和优化处理，指引处理问题的思路、提高处理问题的速度效率，从而更好地保障了4G网络性能，提升了用户的感知。 因此，通过对无线连接成功率进行深度的分析，为无线网络优化提供了优化方向，节省了网优成本，具有一定的创新性。关键字：LTE用户、无线连接成功率。目录1、概述22、原理与创新32.1、无线连接成功率KPI指标定义32.2、无线连接成功率优化思路42.1、无线连接建立成功率低的原因42.2、无线连接建立信令流程和Counter52.3、现网遇到的问题点及指标提升方法82.4、无线连接成功率优化分析流程93、无线连接成功率专项优化案例113.1、用户数参数修改减少网络拥塞问题1
3、23.2、提升RRC和ERAB建立信令鲁棒性的参数优化133.3、RRC建立成功率优化案例-LTE孤站、小区边缘用户143.4、LTE网络开启UplinkIntra-eNBCoMP &IRC功能153.5、SIB4参数优化173.6、无线连接成功率专项优化效果184、总结与推广建议181、 概述南通 LTE网络经过几年的快速建设，已经基本实现了城区及乡镇的覆盖，通过LTE工程建设和持续不断的优化工作，南通4G网络覆盖率、SINR和上下行速率等各项指标也得到的明显的提升。随着网络规模的扩大，发现问题的方式由建网初期主要通过DT/CQT测试到转向OMC指标监控和KPI优化，来帮助我们快速发现小区故
4、障、网络性能等问题。为了改善用户感知、提升4G驻留比，对全网的最小接入电平进行修改后，无线连接指标呈现逐步下滑的趋势。对此，南通电信对无线连接成功率的提升进行了研究分析和试验，取得一定的成果，并推广到全网，使得全网指标得到了明显的提升。2、 原理与创新处于空闲模式（RRC_IDLE）下的UE收到非接入层请求建立信令连接时，UE将发起RRC连接建立过程。eNB收到RRC建立请求之后决定是否建立RRC连接。该指标反映小区的UE接纳能力，RRC连接建立成功意味着UE与网络建立了信令连接。RRC连接建立的原因值包括：位置更新、系统间小区重选、注册等。通过E-RAB建立过程，网络成功为用户分配用户面连接
5、，使用户可以进行业务应用。E-RAB建立成功指eNB成功为UE分配了用户平面的连接，反映eNB或小区接纳业务的能力，可用于考虑系统负荷情况。因此，通过对无线连接成功率进行深度的分析，为无线网络优化提供了优化方向，具有一定的创新性。其中，相关的指导建议如下：（1）用户数影响无线连接成功率，因此，建议将用户从200扩容至400；（2）鲁棒性参数对无线连接成功率有益，因此，建议全网进行鲁棒性参数哟欧化；（3）孤站小区进行参数个性优化，提升无线连接成功率；（4）开启UL-COMP&IRC以减少邻区干扰、抑制信道相关性导致的干扰，提升上行速率和接入类、保持类、切换指标；（5）SIB4参数优化，无线连接成
6、功率由99.68%提升到了99.82%左右；2.1、无线连接成功率KPI指标定义无线连接成功率定义：RRC连接建立成功率S1信令连接建立成功率E-RAB建立成功率。RRC连接建立成功率定义：统计周期内，UE发起及网络发起的RRC连接建立成功总次数与UE发起及网络发起的RRC连接建立请求总次数的比值。公式：(M8013C35+M8013C36)/(M8013C17+M8013C19+M8013C20+M8013C21)。S1信令连接建立成功率定义：统计周期内，S1信令连接建立成功次数与S1信令连接建立尝试次数的比值。公式：100*(M8000C0+M8013C10+M8000C30+M8000C
7、13)/(M8000C12)。E-RAB建立成功率定义：统计周期内，初始和附加E-RAB建立成功次数与初始和附加E-RAB建立请求次数的比值。公式：(M8006C1-M8006C35-M8006C168-M8006C169-M8006C170-M8006C36)/(M8006C0-M8006C17-M8006C18-M8006C162-M8006C163-M8006C164 )2.2、无线连接成功率优化思路无线连接成功率优化从公式的定义可以看出，涉及RRC建立成功率、ERAB建立成功率和S1信令连接建立成功率三个KPI指标。RRC建立成功率=RRC连接建立成功次数/ RRC连接建立请求次数*1
8、00%该指标的定义是处于空闲模式（RRC_IDLE）下的UE收到非接入层请求建立信令连接时，UE将发起RRC连接建立过程。eNB收到RRC建立请求之后决定是否建立RRC连接。该指标反映小区的UE接纳能力，RRC连接建立成功意味着UE与网络建立了信令连接。RRC连接建立的原因值包括：位置更新、系统间小区重选、注册等。E-RAB建立成功率=E-RAB建立成功数/E-RAB建立请求数*100%；通过E-RAB建立过程，网络成功为用户分配用户面连接，使用户可以进行业务应用。E-RAB建立成功指eNB成功为UE分配了用户平面的连接，反映eNB或小区接纳业务的能力，可用于考虑系统负荷情况。初始Attach
9、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；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；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。2.1、无线连接建立成功率低的原因a) 告警故障导致，RF模块告警、RP3告警、驻波告警、LTE小区闪断、GPS故障等。b) 参数异常导致，尤其是与ncqirb相关，限制RRC连接数的相关参数maxNumRrc等。c）外部干扰导致，可以对LTE小区进行频段修改验证上行速率、网管侧提取R
10、SSI值、基站侧跟踪NPI值、使用BTS LOG/Batrana/ICAP等工具进行底噪打印。d) 弱覆盖问题，站点稀疏地带或者用户在小区覆盖的边缘，目前主要是LTE基站建设数量少的县城乡镇。e) 隐性故障；排障组上站检查设备接线、更换硬件。f) 拥塞，接入用户数达到参数限定的最大接入用户。2.2、无线连接建立信令流程和CounterRRC建立成功的信令流程及counter:图1 RRC建立成功的信令流程RRC失败的信息流程及counter：图2 资源限制导致RRC失败图3 RRC建立完成失败表1 RRC建立的原因表2 RRC建立失败的原因ERAB建立成功信令流程和counter：图4 E-R
11、AB建立流程ERAB失败的信息流程及counter：图5 E-RAB建立失败表3 E-RAB建立失败的原因2.3、现网遇到的问题点及指标提升方法南通LTE网络中发现的RRC接入失败主要落在了counter M8013C6：SIGN_EST_F_RRCCOMPL_MISSING。而造成失败集中于M8013C6的原因：现网存在多个外部干扰源、非连续区域LTE边缘站点、孤站过多导致。ERAB建立失败的counter主要集中于M8006C02：EPS_BEARER_SETUP_FAIL_RNL，一般也是由无线环境差导致的。以下是针对现网情况的指标提升方法：（1）对于非连续区域LTE边缘站点、孤站过多等
12、无线环境差导致的无线连接成功率差，采取修改LTE网络接入门限，让LTE无线环境差的UE接入覆盖较好的C网络，提升LTE KPI指标和用户感知。 （2）针对网络中发现的，RRC连接建立失败的原因大多数落在了counter M8013C6：SIGN_EST_F_RRCCOMPL_MISSING，通过降低“iniMcsUl、iniPrbsUl”的值，达到减少用户间的上行干扰，从而提升上行接入成功率。（3）提升RRC和ERAB建立信令鲁棒性参数优化。（4）SIB4参数优化。（5）对于由于外部干扰导致的接入类指标差，暂时又无法协调解决的站点，降低小区的发射功率PMAX，缩小问题站点的覆盖范围，减少用户接
13、入，提升KPI指标。（6）为了进一步提升接入类指标，打开Intra eNB UL CoMP功能：也就是站内的上行多点协调，通过站内两个小区的天线来接收UE的上行信号，增强小区边缘UE的上行SINR值，从而提高UE的上行数据传输速率，同时也能提高接入类指标和掉线率指标。UL CoMP的目的就是将小区边缘这些干扰信号转换成有用信号，邻小区也能处理服务小区中UE发送的上行信号。最基本原理就是利用邻区收到的这些“干扰信号”来帮助服务小区更好的解调上行信号。再结合IRC功能开启后相对于MRC功能有更好的上行SINR，有效抑制噪声及干扰。(7) 通过接入用户数的修改解决现网拥塞问题。2.4、无线连接成功率
14、优化分析流程针对无线连接成功率的TOP小区，可以按照以下流程进行排查。图6 分析流程具体处理流程如下：1、查看问题小区是否存在告警，如存在告警，通知排障组处理。LTE侧的影响接入性能的告警：Temperature alarm (0002)告警、Failure in optical RP3 interface (2004)、Baseband Bus failure告警闪退、Configuration error: Not enough HW for LCR (1868)。2、查看问题小区是否存在拥塞，如存在拥塞，对其进行扩容、负载控制等参数调整。3、查看问题小区是否存在干扰，如存在干扰，则对其进
15、行排查干扰，确认干扰类型。确认小区干扰一般看RSSI_PUSCH_AVG-SINR_PUSCH_AVG的差值如果大于-95，那就认为此小区存在干扰。4、查看问题小区是否存在参数配置错误问题。5、对问题小区基站进行重启看指标是否恢复。6、修改鲁棒性参数，对RRC接入成功率会有帮助，具体参数可以参考下表。表4 鲁棒性参数7、查看问题小区MR数据，分析是否存在弱覆盖或者重叠覆盖情况，如存在弱覆盖情况，根据具体情况修改最小接入电平，如有效果，则确认为问题小区存在覆盖问题，如无效果，则确认问题小区存在隐性故障。一般情况下，我们认为因为覆盖问题导致的小区-110最强覆盖率（%）基本小于85%，可以尝试修改最小接入电平等去确认，而-110最强覆盖率（%）大于85%的低无线连接成功率小区基本都由于隐性故障导致，可以请维护组帮忙去确认。3、 无线连接成功率专项优化案例从3月份开始止，LTE网络无线连接成功率呈现下降趋势，如下图所示：图7 无线接通成功率变化趋势3.1、用户数参数修改
