LTE网络性能优化简述

LTE网络性能优化简述

LTE网络性能优化

根据衡量网络性能的不同方面，无线网络接入系统中性能指标的对象类型、指标描述、指标类型、数据类型、单位、公式描述、指标公式等信息，详细分为：

➢ 呼叫接入类（Accessibility）：用户的呼叫接入性能，包括用户的RRC连接建立阶段和业务建立阶段

➢ 呼叫保持类（Retainability）：从用户接入网络成功到正常释放阶段的性能

➢ 可用性（Availability）：无线网络设备的工作状态特性

➢ 完整性（Integrity）：eNB提供的业务信息质量

➢ 移动性（Mobility）：用户在无线网络中移动时的性能

➢ 业务特性（Traffic）：空中接口的业务速率

➢ 无线资源特性（Radio Resource）：无线网络性能及无线网络设备的利用情况

➢ 传输特性（Transport）：传输层的流量统计以及SCTP链路统计信息

➢ 系统资源特性（System Resource）：内存及CPU等系统资源的使用性能情况

性能指标分类：

根据性能指标的重要性和使用方法，性能指标可以划分为两大类：非关键性能指标（PI）和关键性能指标（KPI），其中KPI描述系统关键性能的指标，通过对应的KPI的QoS任务，当KPI超过QoS告警门限时，会触发QoS告警。

通过对网络接入、掉线、切换、数据业务

等各项指标进行分析和优化，有效的提升网络的性能，提升用户的感知。

1.1.1.1.1 接入问题分析和优化

接入过程是UE从空闲模式，转化迚入业务状态的阶段。业务建立过程出现的故障和失败，是网络优化工作中的重要组成部分。各种业务建立中的故障，在优化工作中统一归类为接入优化。业务建立过程中，主要有如下几个主要过程的全部或者部分：RRC建立过程、鉴权过程、加密过程、业务请求不建立过程（初始直传不直传消息交互）、被叫的寻呼响应过程。业务没有能够正常建立，就称为接入失败。在路测中，常见的接入失败问题包括RRC连接建立失败和E-RAB建立失败等

由于业务建立所有的过程都有空口上行/下行消息的交互，因此所有过程都与无线口上行和下行链路的质量有关联。掌握和了解各个主要流程的信令交互过程、网络拓扑结构图，是进行问题快速定位的基础。其分析定位流程如下：

1.1.1.1.1.1 RRC 连接建立问题

RRC连接建立失败一般有下面几类典型原因：

➢ 在信号覆盖弱区起呼导致呼叫信令流程未能完成；

➢ 上行 RACH 的问题；

➢ 在TAU过程导致的寻呼失败；

➢ 小区重选参数问题：小区重选不够及时以致未能在最好小区上起呼；

➢ RS功率及功率分配参数问题；

➢ 拥塞问题；

➢ 设备异常问题

在这些问题中尤其下行弱覆盖问题、上行

RACH 的问题、小区重选参数问题、设备异常问题出现的概率比较高，相应的解决措施如下：

➢ RF优化消除覆盖空洞、过覆盖等

➢ 优化TA边界以减少不必要的频繁位置更新，如果可能尽量将边界规划在低密度区域

➢ 优化问题小区的小区重选参数，保证UE能尽快选择较优小区起呼

➢ 如果需要可以修改随机接入参数以及功率分配参数，譬如PRACH/PCCH/PDCCH/PDSCH/Msg3的功率偏置等

➢ 修改RS功率以确保其满足预期的小区覆盖半径

1.1.1.1.1.2 鉴权加密问题

当出现鉴权失败时，需要根据UE回复给网络的鉴权失败消息中给出的原因值进行分析。常见的原因值包括MAC Failure和Synch

failure两种。

1）MAC Failure

手机终端在对网络鉴权时，检查由网络侧下发的鉴权请求消息中的AUTN参数，如果其中的MAC信息错误，终端会上报鉴权失败消息。造成该问题的主要原因包括：

- 非法用户；

- USIM卡和HLR中给该用户设置不同的Ki或OPc导致鉴权失败。

2）Synch failure

手机终端检测到AUTN消息中的SQN的序列号错误，引起鉴权失败，原因值为：Synch

failure（同步失败）。造成该问题的主要原因包

括：

- 非法用户；

- 设备问题。

1.1.1.1.1.3 E-RAB建立问题

初始E-RAB建立成功率的定义为从UE发出PDN connectivity request消息开始，到UE回复Activate Default EPS Bearer Context

Accept消息。E-RAB建立问题，最常见的原因包括弱信号起呼、来自UE/MME侧的拒绝、参数配置不合理以及设备异常等。

其分析优化主要包括：

➢ 覆盖不好造成初始E-RAB建立失败分为上行和下行质量(包括RSRP和CINR)不满足两种情况。上行覆盖引起的情况表现为eNodeB无法收到或解调UE的响应消息，这种情况有可能是上行干扰造成的，可以通过检查RSSI确定；下行覆盖质量不满足部分原因是UE的解调性能不佳造成，部分原因是需要RF优化来解决的。

➢ UE没有驻留在最优小区发起接入，如果信号快速变化导致驻留小区信号快速下降，驻留小区的更新只能等待E-RAB建立完成后进行，导致E-RAB建立过程在弱信号小区进行，容易出现失败。需要提高同频小区重选的启动门限和速度，使得UE尽快驻留在最优小区，在最优小区发起接入。

➢ 来自UE侧的拒绝，包括(1)激活默认EPS承载上下文拒绝;(2)NAS层安全模式拒绝等。来自核心网侧的拒绝，主要是ATTACH REJECT，其中原因值包括NETWORK FAILURE、EPS SERVICES NOT ALLOWED IN THIS PLMN、ESM FAILURE、NO EPS BEARER CONTEXT ACTIVATED等。针对UE设备异常导致的UE拒绝，可以通过升级HW/SW版本或者替换其他UE予以解决。针对MME侧的接入拒绝，通过分析eNodeB侧STS的信令跟踪数

据，排除无线信号覆盖质量问题和S1链路失败等问题后，对MME自身异常导致的其他问题需要提交给CORE团队进行故障排查。

➢ 对于接入类失败，首先应该检查参数配置，通过比较正常接入小区与接入异常小区的参数配置，确认两者是否有不同；如有不同，确认是否会影响到UE的接入。譬如：小区重选参数，建议加快开启同频测量和小区重选。应当：根据具体的场景设置合理的参数。

➢ 由于eNodeB的内部异常故障，导致上行消息无法被正确解调、资源调度异常或者其他异常等，导致UE无法正常接入。典型的场景是无线信号覆盖质量良好，但是eNodeB发送“UE能力查询”或者“安全模式命令”消息后，没有收到UE返回的状态报告SR，反馈ACK/NACK等，达到RLC最大重传次数最终导致接入失败。优化措施：解决eNodeB设备的内部故障，重启、更换BPL或其他单板；如果仍无改善，需要将问题提交给研发团队处理。

1.1.1.1.2 切换问题分析优化

➢ LTE采用A3事件：邻区比服务小区质量高于一个绝对门限，用于频内/

频间基于覆盖的切换。

➢ LTE切换参数：

Threshold FOR RSRP：事件上报的RSRP门限值，根据各个时间的定义该参数适用于A1/A2/A4/A5事件中定义的服务小区的RSRP门限值，以及A3事件中的偏移值。

Hysterisis：指示时间上报判决是的迟滞，用于防止抖动。

Time to Trigger：指示事件上报判决时测量量满足上报流程需要持续的时间；

Report On Leave：指示A3-2条件满足时，UE是否需要上报该事件。

Cell Individual Offset:指示不同小区之间的测量偏差。

➢ LTE切换问题分析和优化流程：

1.1.1.1.3 数据问题分析和优化

一般而言，吞吐率由频谱效率、频带宽度、

频带占用机会、误码率综合决定。在LTE系统中，频谱效率由MCS决定；频带宽度由分配的RB数决定；频带占用机会由DL grant决定；误码率主要考虑IBLER，HARQ重传以后，残留BLER通常较低，因此只考虑初次传输的BLER，也即IBLER。

下行吞吐量专题分析思路如下：

单用户未达峰值吞吐率：

1）查看峰值比拼配置是否设置正确；

2）判断数据源是否充足；

3）查看MIMO模式是否正确，是否是TM3，双码字。如果不是，需要排查原因：

i.如果配置MIMO模式是SIMO，查看是