项目6LTE网络路测事件分析【项目内容】本项目对LTE路测事件进行分析,从接入、切换、掉线、速率低、CSFB五个方面进行介绍,首先介绍相应事件特点、详细过程和表现,然后介绍分析优化方法,最后介绍部分典型案例。【知识目标】深入了解LTE主要过程;知晓不同事件产生的主要原因;理解LTE主要过程的分析方法。【技能目标】清楚不同事件在路测中的表现,学会如何分析LTE异常事件。任务1LTE无线网络接入失败【知识链接1】LTE接入过程LTE接入过程中主要有随机接入、RRC连接建立、E-RAB建立三个过程。一般来说随机接入是UE与网络的同步、RRC连接是UE与eNB间的连接、E-RAB是UE与EPC之间的连接。根据发起接入的类型不同,在接入过程中会有些细微差别,如Attach流程中,在RRC连接建立后会有NAS过程;在被叫过程中RRC接入之前会有寻呼过程。随机接入过程在前面的章节已经详细描述,下面仅对RRC建立和E-RAB建立过程做个介绍。RRC连接成功流程RRC连接拒绝1.RRC连接过程RRC连接建立的目的有两个,一是建立SRB1,二是UE发送初始NAS消息给网络。RRCConnectionRequest是由UE发起的,它是一个上行的控制消息,RRCConnectionRequest消息中ue-Identity可以填为S-TMSI或随机值,当UE保存的S-TMSI为有效时,填写S-TMSI,否则填写随机值;在RRCestablishmentCause中的原因值与NAS过程的类型有关,不同的NAS过程对应到不同的RRC连接建立原因。如图6-2实例中为MO-signalling(主叫信令过程)。RRC建立原因类型NAS过程RRC建立原因呼叫类型AttachMO-signallingoriginatingsignallingTrackingAreaUpdateMO-signallingoriginatingsignallingDetachMO-signallingoriginatingsignallingServiceRequestMO-data(建立业务承载请求资源)originatingcallsMO-data(上行信令请求资源)originatingcallsMT-access(响应寻呼)terminatingcallsMO-data(主叫CSFB)originatingcallsMT-access(被叫CSFB)terminatingcallsEmergency(CSFBEmergencycall)Emergencycalls2.E-RAB连接过程E-RAB建立过程分为初始E-RAB建立和专用承载的建立,其信令流程如下:UEMMEeNodeBSecurityModeCommandSecurityModeCompleteUECapabilityInformationUECapabilityInformationIndicationRRCConnectionReconfigurationRRCConnectionRecofigCMPInitialContextSetupRequestUECapabilityEnquiryInitialContextSetupResponseUEMMEeNodeBE-RABSETUPRequestRRCConnectionReconfigurationE-RABSETUPResponse初始E-RAB建立流程专用承载E-RAB建立流程E-RAB(E-UTRANRadioAccessBearer)是指UE在通过S1和空口上的无线承载与EPC建立的一个通道。当E-RAB建立之后,E-RAB和NAS层的EPS承载之间是一对一的映射关系,用户面的数据即可进行传输3.UE能力查询和上报终端能力上报过程:终端能力上报过程在Attach时,核心网下发的初始上下文建立请求不携带UE能力,由eNodeB向UE发起查询,UE上报给eNodeB,同时eNodeB通过S1口的UE能力指示过程上报给核心网保存;如果UE能力查询过程失败,会导致eRAB建立失败。在Idletoactive过程中,核心网下发的初始上下文建立请求会携带UE能力,eNodeB无需向UE查询。通过测试软件可以查看到相应的信令LTEUE能力询问和上报4.安全模式安全模式成功与失败:安全模式成功安全模式失败在建立SRB1之后,建立SRB2之前会产生安全模式过程,主要用于激活接入层的加密和完整性保护,加密用于信令界面SRB和用户界面DRB,完整性保护只用于信令界面SRB5.RRC重配RRC重配置成功与失败:在接入流程中采用RRC连接重配置过程来建立SRB2和DRB;如果重配置失败,UE发起RRC连接重建过程。在RRC重配置中关键信元为无线资源配置.【知识链接2】LTE接入失败的原因及优化方法UE搜网1、覆盖差2、终端不支持3、SIM未开LTE功能……失败随机接入正常1、基站异常(RRU、板件故障等)2、功率参数、功控参数不合理3、终端问题(设置、系统软件异常)……RRC接入1、覆盖差2、用户过多、拥塞3、功率参数、功控参数不合理4、干扰……失败正常NAS、鉴权1、eNB到MME路由配置错误2、S1链路异常(不通、配置错)3、TAC配置错误4、SIM开卡权限问题……失败E-RAB建立1、覆盖问题,信号质量差,CQI差2、S1链路异常(不通、配置错)3、终端问题4、核心网配置问题……失败正常正常开始失败常见原因LTE接入优化分析思路对于LTE网络来说,在不同的接入阶段产生接入失败的常见原因是有差异的。在问题排查过程中主要从以下几个方面进行。(1)基站故障。对基站告警、各板件工作状态进行检查,存在明显的影响业务的告警,及时处理相应的告警后复测或者指标观察;有时基站无告警,但基站工作状态异常,影响小区接入,此时一般为基站软件错误或者存在隐性故障,处理此类问题需要设备厂家研发的支持,此类问题较少,但解决问题周期较长。(2)无线环境差。无线环境差主要有弱覆盖、无主覆盖、干扰,现象就是RSRP差、SINR差,直接影响则是无法接入或者接入时延变长。优化方法参见路测优化章节。(3)终端问题。在接入异常问题中,终端问题也是常见的问题之一。主要表现在终端不能搜索LTE网络、在LTE网中不能接入、TAU失败、安全模式不通过等。在LTE建设初期终端类问题比较常见,随着终端的不断提升和优化,终端问题更多表现为突然出现或者偶尔出现不能接入。主要由终端软件异常导致,一般重启终端可以解决。(4)参数检查。功率参数、切换和重选参数对于接入也有影响,特别是在功率参数方面。对于初始接入影响较大,如上下行功率不平衡造成终端Preamble的功率攀升不够,从而接入失败;重选参数设置不合理造成重选时终端占用小区不合理导致接入失败。(5)核心网问题。核心网问题会导致E-RAB异常、鉴权失败等,从而影响接入性能。核心网问题一般为大面积接入问题或者一个号段问题,影响范围较大。如果遇到大面积无法接入、鉴权失败,一般需要核心网进行trace或者健康检查。(6)基站拥塞。基站拥塞也是常见接入失败的原因之一。现在各大厂家对基站容量都进行了相应的限制,如果接入用户数达到限制,就会接入失败。基站拥塞产生的接入失败判断较为明显,有明确的counter指示,且一个站的指标会出现忙时恶化闲时正常的状态。一旦出现拥塞,需要对基站进行扩容处理。【技能实训1】LTE接入失败分析案例6-1:弱覆盖【问题描述】测试车辆在磨山南路由东向西测试过程中,UE占用WH907731C_L磨山疗养院(PCI=328)向WH907791A_L东湖樱花园多次切换失败,UE无法接入WH907791A_L东湖樱花园进行业务。【问题分析】由于UE占用WH907731C_L磨山疗养院(PCI=328)向WH907791A_L东湖樱花园(PCI=216)多次切换失败,从监测到的小区信号情况可以看出,信号均低于−105dBm,覆盖较差。检查邻区关系,基站告警等情况均正常,再次对现场复测结果如图。再次复测虽然未产生接入、切换失败的事件,但是弱覆盖问题仍然严重。【解决方案】:由于WH90777_磨山植物园地势较低且WH90773被阻挡,需加站(114.41112,30.54519)处理覆盖问题。任务2LTE无线网络切换失败【知识链接1】LTE切换流程描述1.测量控制测量控制信息是通过重配消息(RRCConnectReconfigration)下发的,测量控制一般存在于初始接入时的重配置消息和切换命令中的重配置消息中。测量控制信息包括邻区列表、事件判断门限、时延、上报间隔等信息。2.测量报告终端在服务小区下发的测量控制进行测量,将满足上报条件的小区上报给服务小区。测量报告中会包括当前小区和测量到的邻小区信息,如图6-14中2标志所示,邻区中PCI=268,RSRP=58,RSRQ=15。3.切换命令这里的切换命令是指带有mobilityControlInfo的重配置命令,mobilityControlInfo里包含了目标小区的PCI、T304等其他接入的所有配置。4.目标小区接入终端在目标小区使用源小区在切换命令中带的接入配置进行接入,终端反馈重配置完成,标志切换结束。但实际上重配置完成消息在收到切换命令后就已经组包完成并发送,在目标侧的随机接入可认为是由重配置完成消息发起的目标侧随机接入过程。【知识链接2】LTE切换失败的原因及优化方法1.终端异常在测试过程中,由于终端长时间工作产生过热或者APP过程内存不足都可能导致终端死机、不影响相应动作等情况发生。在测试过程中表现为一段时间终端不接收、不发送信令,接收电平强度、电平质量无变化。这种情况较明显,容易判断,且不属于网络问题,一般重启终端即可恢复,不需要特别分析。2.测量报告丢失分析在LTE切换过程中,UE会根据eNodeB下发的测量控制完成相应的测量内容,并将测量结果上报给eNodeB,但在UE上报测量报告后,并不代表eNodeB就一定收到或者eNodeB一定会处理,那么这必将产生切换失败。UE不断地上报测量报告,但在eNodeB并未收到相应的内容,最终导致链路释放。UE侧信令eNodeB信令3.切换命令丢失分析切换命令丢失是指UE侧发出测量报告后,eNodeB收到测量报告,并下发切换命令,但UE侧没有收到;从UE侧看到的现象与测量报告丢失相同,但在eNodeB侧可以看到eNodeB下发了RRC重配置消息,UE侧未响应。切换命令丢失4.目标小区接入失败分析:UE侧完成了上报测量报告,eNodeB也作出相应的响应,UE侧收到切换命令后在目标小区发起接入,但目标小区接入失败,未收到切换完成消息。信令过程如下:网络侧信令终端信令在LTE切换问题分析过程中,无论是哪种情况的切换失败,需要进行以下的分析流程,直到问题完全解决。终端异常产生的切换失败不属于网络原因造成,而且容易判断,因此在切换问题分析过程将终端问题产生的切换失败排除在外。基站告警切换失败处理基站硬件故障传输问题传输误码、闪断等邻区丢失补定邻区关系参数问题切换门限等修改时钟问题检查同步、GPS状态等目标小区拥塞小区扩容干扰处理外部干扰或者无线环境优化覆盖问题进行天线、功率调整或者新增基站等其他产品版本升级、异厂家边界协同优化等是是是是是是是是是完成【技能实训1】LTE切换失败分析案例6-2:漏配邻区【问题描述】测试车辆在磨山南路由东向西测试过程中,UE占用907731C_L磨山疗养院(PCI=328)向907791A_L东湖樱花园多次切换失败,UE无法接入907791A_L东湖樱花园进行业务。测试多次切换失败【问题分析】由于UE占用907731C_L磨山疗养院(PCI=328)向907791A_L东湖樱花园(PCI=216)多次切换失败,UE无法接入907791A_L东湖樱花园进行业务。【解决方案】核查907731C_L磨山疗养院(PCI=328)与907791A_L东湖樱花园(PCI=216)邻区关系,发现未添加,补定邻区关系。【复测结果】复测时切换正常