东莞LTE切换专题分析报告

东莞LTE切换专题分析报告1、概述在无线网络系统中，终端在不同小区间移动，为了保持业务的连续性，网络需要实时监测UE并控制在适当时刻命令UE做跨小区切换。本文主要结合东莞移动LTE现网系统内切换指标情况，根据现网数据统计分析，重点介绍了LTE系统内切换流程，切换类型、分析优化、及典型案例等。2、切换的含义和流程LTE系统的整个切换过程完全由网络侧（eNB）控制，所以UE周期性上报相关的无线质量信息给eNB来判断，当eNB收到测量或切换事件上报时，会下发切换命名给UE,UE收到切换命令后，中断与源小区的交互，按切换命令切换到新的目标小区，并通过信令交互通知目标小区，以完成切换过程。切换过程就是终端在移动过程中与网络连接交互发生变化的过程。2.1切换门限为了控制切换信令的准确性和及时性，网络通过一些参数来控制切换，同频切换采用A3事件来触发切换，即目标小区信号质量高于本小区一个门限且维持一段时间就会触发,当终端满足Mn+Ofn+Ocn-Hys＞Ms+Ofs+Ocs+Off且维持TimetoTrigger个时段后上报测量报告。Mn：邻小区测量值Ofn：邻小区频率偏移Ocn：邻小区偏置Hys：迟滞值Ms：服务小区测量值Ofs：服务小区频率偏移Ocs：服务小区偏置Off：偏置值异频切换采用A1，A2来触发异频测量，A3，A4，A5来进行切换判决触发。现网采用A3,A4算法来判决切换触发。A1门限为停止测量门限，即UE测量到的服务小区RSRP值如果大于该门限，则UE停止异频测量;A2门限为开启测量门限，即UE测量到的服务小区RSRP值如果小于该门限，则UE开启异频测量；A4门限为切换判决门限，即UE测量到的异频邻区RSRP值如果大于该门限，则UE开始向该异频邻区切换。触发条件：Mn+Ofn+Ocn-HysThreshLTE系统内切换一般分为切换准备、切换执行、切换完成三步。切换准备：UE根据预定的测量，向源eNB上报测量报告，源eNB根据报告及RRM信息决定UE是否需要切换。当需要切换时，源eNB向目标eNB发送切换请求，目标eNB根据收到的QoS信息执行接纳控制，并返回至ACK。切换执行：源eNB向UE发送切换指令，UE接到后进行切换并同步到目标eNB，网络对同步进行响应，当UE成功接入目标eNB后，向目标eNB发送切换确认消息。切换完成：MME向S-GW发送用户面更新请求，用户面切换下行路径到目标侧，目标eNB通知源eNB释放原先占用的资源。切换过程完成。2.2切换类型切换可分为eNB站内切换，X2口切换以及S1口切换，以下分别进行介绍：2.2.1、eNodB内切换UEeNBMeasurementReportMSG1(RandomAccessPreamble)RAR(RandomAccessResponse)RRCConnectionReconfiguration(HOCommand)RRCConnectionReconfigurationComplete(HOConfirm)由于切换源小区和目标小区都在一个站点内，所以基站在内部进行判决，并且不需要向核心网申请更换数据传输路径，UE按照切换信息在新的小区接入，向eNB发送RRCCONNECTIONRECONFIGURATIONCOMPLETE消息，表示切换完成，正常切入到新小区。2.2.2、X2口切换X2口切换是指两个eNB之间切换，MME不变。源小区在接收到测量报告后先通过X2口向目标小区发送切换申请，得到目标小区反馈后,向终端发送切换命令，并向目标测发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息的SNStatusTransfer消息，UE向目标小区发起接入，目标小区会向核心网发送路径更换请求，目的是通知核心网将终端的业务转移到目标小区，最后目标小区向源小区发送释放命令，X2切换完成。2.2.3、S1口切换S1口切换是指没有X2口或X2口故障且非站内切换的有邻区关系的小区之间切换，基本流程和X2口一致，但所有的站间交互信令都是通过核心网S1口转发。当源eNB进行S1切换时。源eNB向MME发送HandoverRequest消息,MME发送HandoverRequest消息给目标eNB，在目标eNB为UE分配好所有必须的SAE承载资源后，目标eNodeB向MME发送HandoverRequestAcknowledge消息。UE接收到RRCConnectionReconfiguration后在目标eNB建立完成。当UE切换入目标小区后，目标eNB向MME发送HANDOVERNOTIFY消息，指示S1接口此次切换流程成功完成。3、切换优化3.1、切换成功率切换成功率=(切换成功次数-小区通过重建回源小区成功次数）/切换出尝试次数*1003.2、切换优化常见问题3.2.1、漏配邻区漏配邻区一般可通过无线参数表结合测试数据检查，或者可以在后台直接通过信令跟踪确认收到测量报告后源小区是否向目标小区发生切换请求来确认。分析漏配邻区，正常的流程终端在发送测量报告后基站会很快发送切换命令，但如果有漏配邻区，源小区就无法得知目标小区的基站信息，无法正常完成切换流程，故无法发送切换命令消息，此时由于终端仍在行进中，源小区信号越来越差，满足A3事件小区逐渐增加，触发新的测量报告，直到有邻接关系的小区出现，基站才能正常发送切换命令。但如果上报的测量报告基站还未响应就失步则会发起重建流程，终端上报掉话事件。漏配邻区处理方法：添加邻区3.2.2、无线环境引起的切换异常无线环境引起的切换异常，主要有目标侧上行干扰，接入困难导致切换失败，再就是无线环境复杂，无主导小区及越区覆盖，导致RSRP较好但SINR较差，也是影响切换的主要原因。首先系统内干扰，OFDM的各子信道之间是正交的，这种特点决定了小区内干扰可以通过正交性加以克服。但如果由于载波频率和相位的偏移等因素造成子信道间的干扰。例如：双模站点GPS异常导致与周围站点时钟不同步受到干扰，当输出的参考信号相位会产生漂移，造成基站跟踪此参考相位后会与其他正常基站相位出现偏差，进而对周边基站产生干扰，从而引起接入、切换不成功。系统内干扰还包括模三干扰，同频干扰等。其次系统间干扰，目前，TD-LTE可以使用的频段包括1880~1920MHz（F频段）、2320~2370MHz（E频段）以及2570~2620MHz（D频段），系统间干扰有以下几种：1.邻频干扰：如果不同的系统工作在相邻的频率，由于发射机的邻道泄漏和接收机邻道选择性的性能的限制，就会发生邻道干扰。2.杂散干扰：由于发射机中的功放、混频器和滤波器等器件的非线性，会在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量,包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等。当这些发射机产生的干扰信号落在被干扰系统接收机的工作带内时，抬高了接收机的噪底，从而减低了收灵敏度。3.互调干扰：主要是由接收机的非线性引起的，后果也是抬高底噪，降低接收灵敏度。种类包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调和交调干扰。4.阻塞干扰：阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带内的，但由于干扰信号过强，超出了接收机的线性范围，导致接收机饱和而无法工作。为了防止接收机过载，收信号的功率一定要低于它的1dB压缩点。再就是无主导小区，频繁乒乓切换切换失败。如果在同一区域里两基站信号强度剧烈变化，UE就会在两个基站间来回切换，产生所谓的“乒乓效应”，调整两个小区的小区偏移量或控制其中一个小区的覆盖（调整接入参数、调整天馈、降低功率等），保证该区域有主覆盖小区。3.2.3、硬件故障由于目标站点故障，导致无法正常切换3.3.3、非网络原因切换异常非网络原因切换异常，主要指设备问题导致，版本不支持或人为问题，一般较少出现。4、东莞现网切换指标分析4.1现网指标分析提取10月12日至19日全网切换成功率进行分析，切换成功率趋势较平稳99.21%左右，同频切换平均99.28%左右，异频切换平均99.07%左右。取切换成功率小于80%，切换失败数大于200小区为TOP小区进行分析，全网共43个小区。TOP小区的切换失败次数和回源次数占比较大全网切换成功率去除TOP小区切换成功率TOP小区切换成功率99.2199.2970.49指标小区数切换尝试次数切换成功次数切换失败次数回源次数全网2044952262950751850366753209661195126TOP小区4372950751419530896693654占比（%）0.210.140.105.817.84对TOP小区原因分析，主要为目标小区存在干扰导致，干扰影响占53%，其次是覆盖类，占29%，参数定义错误占10%，故障和其他各占4%.切换TOP.xlsx4.2部分切换TOP小区分析4.2.1、东莞康怡路D-HLH-2切换分析问题描述：东莞康怡路D-HLH-2切换成功一直在50%左右，同频切换正常，主要是异频切换导致。近两周趋势如下：参数类10%覆盖类29%干扰类53%故障类4%其它4%参数类覆盖类干扰类故障类其它分析过程查该小区无告警，无干扰等，检查邻区关系，都有配置同异频邻区，且参数配置正常。取两两小区切换指标，观察主要是切换到东莞第三工业区F-HLH-2,东莞第三工业区F-HLH-3,东莞荔横管理区F-HLH-3重建回源小区的切换次数较多导致。NASTAR小区性能分析，由管理信息可看出：测量时目标小区的RSRP较好，但切换时ULRSRP较弱，导致切换执行取消。切换取消的原因为：X2_RADIO_NETWORK_LAYER_CAUSE:HO_TARGET_NOT_ALLOWED0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%东莞康怡路D-HLH-2切换成功率切换成功率同频切换成功率异频切换成功率RSRP强度如下，邻小区的RSRP衰落较严重查看地理位置，源小区东莞康怡路D-HLH-2和目标小区东莞第三工业区F-HLH-2相隔较近，邻区设置合理。查看测量报告，测量到的邻区信号除东莞第三工业区F-HLH-2,东莞第三工业区F-HLH-3外，其他都较弱，查看信令，测量到的邻区RSRP较弱，eNB向UE多次发送重建信息，初步怀疑漏配邻区导致。问题结论由于漏配邻区，终端一致上报测量的报告，但无适合的邻区切换，导致源小区信号较弱，上报的测量报告基站还未响应就失步则会发起重建流程，经检查并补定义与与东莞浮岗马落洋F-HLH-2,东莞荔横F-HLH-1,东莞荔横F-HLH-3,东莞荔枝墩管理区F-HLH-3,东莞荔枝墩管理区D-HLH-3,东莞浮岗马落洋D-HLH-2的邻区关系处理结果补定邻区后，东莞康怡路D-HLH-2的切换成功率90%以上20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%东莞康怡路D-HLH-2切换成功率处理前切换成功率处理后切换成功率4.2.2、东莞黎村春子岭F-HLH-1切换分析问题描述：东莞黎村春子岭F-HLH-1切换成功率不达标，一直在45%左右，查周围无异频站点，主要为同频切换影响时间切换成功率(%)同频切换成功率(%)异频切换成功率(%)10/13/201443.71%43.71%/010/14/201446.71%46.71%/010/15/201442.22%42.22%/010/16/201448.96%48.96%/010/17/201447.19%47.19%/010/18/201453.38%53.38%/010/19/201456.12%56.12%/0分析过程查源小区无告警,无干扰等情况，查询两两小区切换指标，主要是切换导致东莞黎村F-HLH-1准备失败全部失败，20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%东莞黎村春子岭F-HLH-1切换成功率(%)切换成功率(%)NASTAR分析由于协议原因而导致准备失败，而且释放时ULRSRP较弱（-139dbm）检查服务小区东莞黎村春子岭F-HLH-1定义目标小区（东莞黎村F-HLH-1）外部参数正常，而且目标小区状