LTE切换的相关参数进行自动优化MRO.docx
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LTE切换的相关参数进行自动优化MRO
切换的相关参数进行自动优化MRO
MRO(MobilityRobustnessOptimization)是对切换的相关参数进行自动优化的一个功能,
是SON(Self-OrganizationNetwork)的组成部分之一。
切换参数设置的不合理,会导致切换过早、过晚或乒乓切换的情况,这样将会影响用户体验以及浪费网络资源。
MRO通过
对不同切换场景的识别,并对它们进行统计,根据统计结果对切换的相关参数进行优化,使
得网路中的切换失败、掉话以及不必要的切换降到最少。
Robustness鲁棒性
本文档介绍了MRO的实现原理并在工程应用中提供参数配置的建议。
MRO概述
随着无线网络中网元与厂商的增加,网络维护的复杂度、技术要求和成本等也在大幅上升。
为了降低网络维护的复杂度与成本,LTE系统要求无线网络支持自组织行为,即E-UTRAN
支持SON。
SON需要支持自配置与自优化功能。
MRO为自优化功能之一,通过识别异常
切换的场景,自动优化切换的相关参数,以提高网络的切换成功率以及资源利用率。
MRO通过对不同切换情况的识别,并对它们进行统计,根据统计结果对切换的相关参数进行优化,使得网络中的切换失败、掉话和不必要的切换降到最少。
MRO是通过如下过程进
行参数优化:
场景识别
分析切换异常的特征,定义切换过早、过晚以及乒乓切换的场景。
在切换时,识别这些切换场景。
场景处理
在MRO优化周期内,对识别到切换异常的次数进行统计。
在优化周期到达时,根据统计
的切换异常次数与门限,确定参数调整的方向。
结果监控
在参数调整后,监控切换的各项指标是否得到优化。
若切换指标得到优化,则在下个优化
周期不会回退参数;若切换指标恶化,则在下个周期进行参数回退。
本文档描述可选特性MobilityRobustOptimization。
系统内MRO
系统内MRO优化是指在LTE系统内的同频邻区或异频邻区之间进行的切换参数优化。
同频邻区的切换由事件A3决定,异频邻区的切换由事件A2、事件A4或事件A3决定,所以优
化的参数是同频和异频的事件A3的CIO(CellIndividualOffset)、事件A4的CIO以及事件A2
的门限。
CIO与门限参数的详细描述请参见《连接态移动性管理特性参数描述》。
只有当eNodeB之间建立了X2链路时,才能进行系统内MRO优化。
CQ说明
LTE系统内的同频邻区的MRO优化流程中没有参数回退的判断,即没有图3-1中虚线所框的部分。
图3-1系统内MRO优化流程
图3-2所示,
场景识别
场景识别是判断切换异常的场景,包括切换过早、切换过晚以及乒乓切换。
如切换过早、过晚是针对UE从小区A切向小区B来说的。
图3-2切换过早过晚示意图
I.匕厨换过屮“城3,切换过幔*减
切换过早
在eNodeB中,切换过早有以下两种情况:
TYPE1,UE接到切换命令,在切换到目标小区的过程中发生了RLF(RadioLinkFailure)。
在RRC重建时,重建回源小区。
这种情况说明源小区信号质量还可以继续做为该UE的服务
小区,或目标小区过容易满足切换条件导致目标小区选择错误,UE的切换发生过早了。
TYPE2,从源小区切换到目标小区成功后,在目标小区只停留了很短的时间,就发生了RLF
在RRC重建时,重建回源小区或重建到其他小区。
这两种情况分别说明目标小区是一个不稳定的邻区(如信号波动很大的小区),或目标小区过容易满足切换条件导致目标小区选择错误,UE的切换发生过早了。
如果判断为切换过早,不管是哪一种情况,都会将NRT(NeighborRelationsTable)中对应邻
区关系对中的切换过早次数加1。
切换过晚
在eNodeB中,切换过晚是指UE在源小区发生了RLF,并且在RRC重建时,重建到非源小区。
这种情况说明UE超出了源小区信号覆盖的范围,UE的切换发生过晚了。
在LTE系统中,包括同频切换与异频切换。
同频切换由事件A3决定,异频切换由事件A2
与事件A3,或者由事件A2与事件A4决定。
其中事件A2决定异频切换测量的下发,所以异频切换过晚有可能因为事件A2、事件A4或事件A3的相关参数设置不合理,导致测量下
发过晚引起的切换过晚。
事件A3触发,即邻区质量高于服务小区一定偏置值。
事件A2用于异频测量的触发,表示服务小区的质量已经低于一定门限值。
事件A4的触发,即邻区质量高于一定门限值
同频切换过晚
本小区通过X2口接收到某一小区发送的RLFIndication指示,且本小区中存在RLFIndication信令中的上下文消息,判断为一次同频切换过晚。
RLFIndication具体介绍请
参见3GPPTS36.300。
异频与事件A2相关的切换过晚
本小区没有下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息或下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息失败,导致UE超出了本小区覆盖质量范围,产生了RLF后重建在某小区。
本小区通过X2口接收到某小区发送的RLFIndication指示,且本小区存在RLFIndication信令中的上下文消息,则判定为一次与事件A2相关的切换过晚。
这里需要区分切换是事件A3或事件A4触发的,因为基于事件A3的异频A2RSRP触发门限与基于事件A4的事件A2RSRP触发门限不同,具体介绍请参见《连接态移动性管理特性参数描述》。
异频与事件A4或事件A3相关的切换过晚
本小区下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息成功,但没有下发切换命令或下发切换命令失败,导致UE超出了本小区覆盖质量范围产生了RLF,本小区通过X2口接收到某小区发送的RLFIndication指示,且本小区中存在RLFIndication信令中的上下文消息,则判断为一次与事件A4相关的切换过晚。
RLFIndication中包括信息如下:
-FailureCellID:
PCIofthecellinwhichtheUEwasconnectedpriortothe
failureoccurred;
-ReestablishmentCellID:
ECGIofthecellwhereRLre-establishmentattempt
ismade;
-C-RNTI:
C-RNTIoftheUEinthecellwhereUEwasconnectedpriortothefailure
occurred;
-shortMAC-I(optionally):
the16leastsignificantbitsoftheMAC-Icalculatedusingthesecurityconfigurationofthesourcecellandthere-establishmentcellidentity.
乒乓切换
乒乓切换的判决如图3-3所示,乒乓判决时,小区A作为切换入小区收到UEHistoryinformation以后,如果UEHistoryinformation中次新小区的GCI与本小区相同,在最新小区停留的时间(图3-3中停留时间2)小于乒乓门限时间PingpongTimeThd,则认为这是一次乒乓切换。
乒乓切换说明小区A相对于小区B而言,属于信号质量更好的小区,而小区B
还不具备稳定的信号质量来承接该切换的UE。
乒乓切换会引起不必要的信令开销,增加切换失败的概率,同时对吞吐量也会产生一定的影响。
图3-3乒乓切换判决示意图
覆盖问题
在以下三种情况,UE在两相邻小区A和B之间切换时也会经历与切换过晚相同的流程,即
UE在小区A发生RLF,然后在小区B重建,小区B向小区A报告这个重建事件。
两相邻小区交叠区域存在覆盖漏洞。
两相邻小区交叠区域存在小区A或小区B的漏洞。
两相邻小区无交叠的覆盖漏洞或弱覆盖。
在覆盖有问题的情况下,eNodeB有可能会将覆盖问题产生的RLF误当成由于切换参数设置
不合理导致的切换过晚。
这样将会触发小区A采取错误的优化行为,即将切换参数往切换
容易的方向调整,而导致更早的掉话。
为了解决这种情况,需要事先设置小区A信号质量
门限ServingRsrpThd及小区B的信号质量门限NeighborRsrpThd,将RLFreport中携带
的小区A的信号质量及小区B的信号质量分别与ServingRsrpThd和NeighborRsrpThd
比较,以此来区分覆盖漏洞导致的RLF和参数设置不当的RLF,从而统计周期内统计由于
覆盖漏洞导致的RLF的次数。
场景处理
在MRO优化周期内,只有当NRT中的邻区对之间足够长的时间内发生了足够次数的切换,则场景统计才有意义。
当前MRO优化周期由OptPeriod设置,而统计次数门限由
StatNumThd设置。
在建网初期,很多小区在MRO优化周期内切换次数可能达不到统计次数门限,但又存在较
多的异常RLF。
这种情况在当前的参数默认值下是无法进入MRO判断调整流程。
若通过修
改统计周期或统计次数的方式,使其能够达到调整门限则降低了统计意义,因此HUAWEI
通过如下方式解决这个问题。
1.若邻区对之间的切换在第一个统计周期到达时满足了统计次数门限,即可进入MRO场景判
断流程。
2.若第一个统计周期达到时没有满足统计次数门限,统计次数不清零继续累积;只要在后面的
30个统计周期内任意一个周期到达时累积次数满足了统计次数门限,都可以进行MRO优化
3.若邻区对之间的切换超过30个统计周期仍然没有达到规定的次数,将累计次数清零,不进
行MRO优化。
在HUAWEIeNodeB中,将切换过早与过晚的场景结合到一起进行MRO优化。
有效地识别切
换过早场景与过晚场景,并将统计结果记录到NRT中对应的邻区对。
比较切换过早次数与
切换过晚次数的大小,来决定MRO优化的方向,使得由于切换过早或过晚引起的
RLF比例
最小。
在HUAWEIeNodeB中,乒乓切换作为另外一个场景进行MRO优化。
首先判断是否已经进行了切换过早/过晚的优化,若已经进行了过早/过晚的优化,则不进行乒乓场景的优化。
在没
有进行过早/过晚的优化情况下,若满足乒乓切换的条件,则进行乒乓场景的优化。
若本周期调整了参数值,则记录到MRO参数调整记录中。
切换过早/过晚优化
同频邻区优化
在HUAWEIeNodeB中同频MRO优化功能由参数MroSwitch中的子开关控制。
在开关打开的情况下,在MRO优化周期OptPeriod内,NRT中的同频邻区进行切换过早/过晚的MRO优化,有以下两种情况。
在RLF异常比例>CoverAbnormalThd的情况下:
-邻区对之间发生了足够的切岀次数StatNumThd。
-前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例>=周期间比例波动门限。
在RLF异常比例<=CoverAbnormalThd的情况下:
-邻区对之间发生了足够的切岀次数StatNumThd。
-前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例>=周期间比例波动门限。
-切换成功率<=邻区间优化门限NcellOptThd。
RLF异常比例门限CoverAbnormalThd=5%,RLF异常比例=(切换过早RLF次数+切换过晚RLF次数)/总的切换次数。
以上任一种情况满足时,eNodeB都将比较切换过早次数与切换过晚次数的大小,若切换过
早次数大于切换过晚次数,则对同频事件A3的邻区CIO减少一个步长,也就是相当于减小
邻区小区的切换范围,使切换晚些。
反之,则增加一个步长。
若在本统计周期内,人工在线修改过CIO值或其它切换参数值(迟滞、门限、Offset、TTT、
滤波系数K),或者手动在线增加、删除黑名单小区,本统计周期不做MRO调整。
下一个周
期进行基于人工修改值的MRO优化。
并且,优化调整判断时,不判断周期间RLF比例的波
动情况。
所有CIO的调整范围请参见“CIO取值范围限制”
异频邻区优化
在HUAWEIeNodeB中异频MRO优化功能由参数MroSwitch中的子开关控制。
在开关打开的情况下,因为异频切换过晚包括两种情况,与事件A2相关的切换过晚和与事件A2无关
的切换过晚。
所以进行异频邻区间的MRO优化,除了满足与同频邻区MRO优化的条件外,
还需要判断以下情况:
当事件A2相关的切换过晚比例>=比例门限,且事件A2门限小于事件A1门限,判定为与事件A2相关的切换过晚。
其中,事件A2相关的切换过晚比例=事件A2相关的切换过晚次数/(切换过早次数+切换过晚总次数)。
当异频切换配置为事件A2和事件A3的模式,或事件A2和事件A4模式,事件A2的调整方式相同。
切换过晚总次数=事件A2相关的切换过晚和与事件A2无关的切换过晚
这种情况下,由于事件A2门限太小,导致在源小区信号质量很差的情况下才启动异频测量,所以事件A2的门限增加一个步长。
当事件A2相关的切换过晚比例<比例门限时,判定为与事件A2无关的切换过晚或是切换过早。
这种两种情况下,则调整事件A4或事件A3的CIO值,调整原理与同频邻区一致,CIO同样有取值范围限制。
若在本统计周期内,人工在线修改过CIO值或其它切换参数值(迟滞、门限、Offset、TTT、滤波系数K),或者手动在线增加、删除黑名单小区,本统计周期不做MRO调整。
下一个周
期进行基于人工修改值的MRO优化。
并且,在优化调整判断时,不判断周期间RLF比例的波动情况。
所有CIO的调整范围请参见“CIO取值范围限制”
乒乓切换优化
如果NRT中的邻区对已进行了切换过早/过晚的MRO优化,则不再进行乒乓切换的MRO优化。
反之,则进行乒乓切换的判决,如果满足乒乓切换的条件,则进行乒乓切换的MRO优
化。
在判断乒乓场景是否需要调整时,只考虑乒乓比例是否超过乒乓门限。
其中,乒乓切换
比例=乒乓切换次数/总切换次数。
在需要进行乒乓切换MRO优化时,如果乒乓切换比例大于比例门限PingpongRatioThd,则对应邻区对的CIO减少一个步长;否则,不进行参数调整。
同频邻区与异频邻区的乒乓优化原理一样,同频邻区调整事件A3的CIO,异频邻区调整事
件A4或事件A3的CIO。
覆盖问题优化
在MRO的调整周期到达时,若覆盖问题所占比例(覆盖问题次数除以总的异常次数)达到
门限CoverAbnormalThd,则本周期内不做MRO调整。
eNodeB将以日志形式向OSS侧上报相关覆盖问题以及统计周期内RLFreport中携带的测量信息。
CIO取值范围限制
为了使MRO优化在有效范围内,CIO有取值范围限制。
eNodeB限制CIO的取值必须在CIO的取值范围内,即必须在参数CioAdjUpperLimit和CioAdjLowerLimit之内。
如果CIO当前设置不在取值范围内,则MRO调整周期达到时,将CIO调整到CioAdjUpperLimit或CioAdjLowerLimit(离哪个较近取哪个值)。
同频CIO取值范围设置方法
1.CIO取值范围可由运营商设定,如果想让切换门限在A~B之间,则CIO的最小值和最大值应该设置为
CioAd/Lffwa^unil4OfiiOcx-Cffh+Hys-J)
CioA^Uppcrnmii^MasdfPff4OpiOcs-Ofii+ffys-jQ
2.若运营商未按照1中的规则设定,则eNodeB默认按以下规则取保护范围:
对于同频A3CIO取值范围,因为部分参数是QCI级别,下限可根据公式取不同QCI计算出的最小值,上限可根据公式取不同QCI计算出的最大值。
目的是保证切换门限在1~5之间。
CioAdiLmif^Lumi+Ofh4-Ocs—Ofh卜}fyx—5)
+Q&+Qgs—Ofii卜Ifys-D
Ofn是邻区频率的特定频率偏置,由参数QoffsetFreq决定,此参数在测量控制消息的测量对
象中下发。
Ofs是服务小区的特定频率偏置,由参数QoffsetFreq决定,此参数在测量控制消息的测量对
象中下发。
Ocs是服务小区的特定小区偏置,由参数CellSpecificOffset决定。
此参数在测量控制消息中
下发。
Hys是事件A3迟滞参数,由参数IntraFreqHoA3Hyst决定,在测量控制消息中下发。
Off是事件A3偏置参数,由参数IntraFreqHoA3Offset决定。
该参数针对事件A3设置,用
于调节切换的难易程度,该值与测量值相加用于事件触发和取消的评估。
此参数在测量控制消
息的测量对象中下发,可取正值或负值,当取正值时,此时增加事件触发的难度,延缓切换;当取负值时,此时降低事件触发的难度,提前进行切换。
异频CIO取值范围设置方法
事件A4对应的CIO取值范围为[-24,门10Ofn\缚町]
对于事件A4,•。
因为事件A4为逐"fW心-阳沁Z,
通常认为目标小区的信号值量阪高于-110dBm时才能更好的提供连续服务,所以
CioAd/L^pa^imil 。 对于异频事件A3的CIO取值范围,与同频事件A3CIO取值范围计算方法相同,唯一不同的 是公式中使用的‘狒参数,是inter-freqOffseto 参数回退 若这一周期异常RLF比例〉前一周期异常RLF比例,则进行参数回退。 如果上一周期调整A3事件的CIO,如果CIO加1,参数回退CIO减1 如果上一周期调整A4事件的CIO,如果CIO加1,参数回退CIO减1 如果上一周期调整A2门限,门限加1,参数回退门限减1 如果上一周期进行乒乓调整,乒乓调整减1,参数回退乒乓调整加1 B说明 LTE系统内的同频邻区的MRO优化流程中没有参数回退的判断。 参数乒乓调整惩罚 MRO参数优化可能在周期调整间出现参数乒乓调整的现象。 在HUAWEIeNodeB中,将检测MRO优化中最新的3个参数调整记录,若出现第三个参数值与第一个参数值一样,则认为出现了乒乓调整。 选择出现了两次的CIO值进行乒乓调整惩罚,惩罚周期为2OptPeriod。 系统间MRO 系统间MRO优化是指在LTE系统的小区与其他系统小区之间进行的切换参数优化。 异系统切换条件 异系统切换首先由事件A2触发UE对异系统的切换测量,测量满足事件B1才上报触发异系统切换。 所以,如果要改变异系统切换的早晚,可以考虑修改异系统事件A2的门限,或修 改事件B1的迟滞或门限或测量触发时间。 场景识别 系统间切换的场景识别包括切换过早与切换过晚。 切换过早 系统间中的切换过早定义与系统内切换过早的TYPE1—致,详细请参见“切换过早”。 切换 过早发生在eNodeB发送了切换命令后的情况,所以源eNodeB可以统计针对哪个系统的切换过早。 根据UE业务的QCI,在源eNodeB针对每个系统统计相应QCI的切换过早次数。 切换过晚 场景定义 系统间切换的前提是,源eNodeB有可切换的异系统相邻小区存在,且异系统相邻小区支持 UE当前业务。 系统间的切换过晚与系统内切换过晚的机制一样,包括与事件A2相关的切换 过晚以及与事件B1相关的切换过晚。 TYPEI,与事件A2相关的切换过晚: eNodeB没有下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息,或下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息失败,且没有收到系统内的过早/过晚指示,服务小区存在有效的异系统邻区且UE当前的业务能够被异系统支持,服务小区的UE上下文超时删除。 则记录一次与事件A2相关的切换过晚。 TYPEII,与事件B1相关的切换过晚: eNodeB收到事件A2测量报告,且下发测量GAP的MeasurementConfiguration消息成功,但未下发切换命令或下发切换命令失败,且没有收到系统内的过早/过晚指示,服务 小区存在有效的异系统邻区且UE当前的业务能够被异系统支持,服务小区的UE上下文超时删除。 则记录一次与事件B1相关的切换过晚。 以上情况发生时,eNodeB没有收到系统内反馈的切换过早/过晚指示,并且UE上下文超时删除,则认为发生了相应的系统间A2相关或B1相关切换过晚。 场景统计 根据上面分析,系统间的两种切换过晚分别进行如下统计。 当发生TYPEI与事件A2相关的切换过晚时,原小区没有下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息或者下发启动测量GAP的MeasurementConfiguration消息失败。 UE在源小区发生RLF,然后小区选择时选到了异系统小区,直接进入空闲态。 这种情况因为没有相关信息无法获知UE选择哪个异系统的小区驻留,所以eNodeB内部设置一个定时器,在定 时器超时后,如果有异系统邻区并且UE支持该系统,则针对这些异系统相应QCI的TYPEI切换过晚次数加一。 当发生TYPEI与事件B1相关的切换过晚时,有两种情况: 未收到异系统测量报告,在这种情况下,源eNodeB无法获知UE选择哪个系统的小区驻留,因此也无法统计是针对哪个系统的切换过晚。 在HUAWEIeNodeB中,对于这种情况,如果有异系统邻区并且UE支持该系统,则针对该系统UE业务QCI的TYPEII切换过晚次数加一。 收到异系统测量报告,在这种情况下,根据UE业务的QCI,针对测量报告中最优小区所属系统的相关QCI统计TYPEII切换过晚次数。 系统间切换过晚次数可以由以下公式计算出来: 系统间切换过晚次数=TYPEI切换过晚次数 +TYPEI切换过晚次数。 场景处理 系统间MRO的优化基于以上场景识别来进行,对与每个系统的切换过早与切换过晚次数进行分别统计,比较切换过早和切换过晚次数的大小来决定对该系统MRO优化参数调整的方 向。 在HUAWEIeNodeB中,对UTRAN的MRO优化由开关MroUtranSwitch控制。 对GERAN的MRO优化由开关MroGeranSwitch控制。 对应系统的MRO优化开关打开时,eNodeB将对相应系
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