4G优化案例VOLTE语音切换问题研究和优化方法.docx
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4G优化案例VOLTE语音切换问题研究和优化方法
VOLTE语音切换问题研究和优化方法
XX
XX年XX月
VOLTE语音切换问题研究和优化方法
【摘要】VoLTE语音切换成功率是反映用户移动保持类的一个重要指标,切换成功率的高低直接影响用户感知。
不同于传统的数据业务,VOLTE语音用户更加注重呼叫的保持性,对切换失败更加敏感。
在本案例中,对VOLTE语音的切换原理、切换流程进行了梳理,并结合现场实际优化经验总结除了VOLTE语音切换问题的优化思路,针对日常优化过程中的切换成功率低的TOP小区,制定了网元健康核查、基础覆盖、邻区、干扰和切换参数五大优化方向,并总结出合理的参数基线和实战优化方法,为其他区域提供参考作用。
【关键字】VOLTEMOD3X2切换
一、问题描述
VoLTE语音切换成功率是反映用户移动保持类的一个重要指标,切换成功率的高低直接影响用户感知。
LTE切换可以分为系统间切换和系统内切换。
其中系统内切换又可以分为ENB内切换成功率、ENB间(包括X2切换和S1切换)切换成功率。
在实际优化过程中,我们发现随着VOLTE用户转化率逐步提升,网络中VOLTE话务量越来越高,VOLTE用户的切换问题变得越来越突出。
二、VoLTE切换原理
1.1切换类型
在LTE中定义了以下切换类型。
按频率和无线技术分类:
●同频切换
●异频切换
●TDD-LTE和FDD-LTE.之间的切换
按参与的网元分类:
1)站内切换
站内切换过程比较简单,由于切换源和目标都在一个基站,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。
2)X2口切换
用于建立X2口连接的邻区间切换,在接到测量报告后需要先通过X2口向目标小区发送切换申请,得到目标小区反馈后才会向终端发送切换命令,并向目标侧发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息的SNStatusTransfer消息,待UE在目标小区接入后,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,X2切换优先级应大于S1切换。
3)S1口切换
S1口切换发生在没有X2口且非站内切换的有邻区关系的小区之间,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,切换准备时延比X2口略大。
一般来说,S1口切换仅用于归属于不同MME的站间切换。
按切换的原因分类:
1)基于无线质量的切换
2)基于无线覆盖的切换
3)基于负载情况的切换
1.2切换过程
切换过程主要分成切换准备、切换执行和切换完成3个步骤。
1)切换准备:
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,如果资源足够则向源eNB返回ACK。
2)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。
3)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。
从而完成切换过程。
切换过程图解:
1.3测量配置
E-UTRAN通过专用信令(例如RRCConnectionReconfiguration消息)告诉处于RRC连接状态的UE应该使用的测量配置MeasurementConfiguration。
测量配置用来触发UE提供测量。
测量配置包括以下参数
1)测量对象:
即UE需要测量的对象,对同频或者异频测量来说,测量对象就是频点,伴随频点的还有指定小区的偏置和黑名单小区。
2)报告配置:
报告配置表包括
a)报告准则:
触发UE发送测量报告的准则.可以是周期的或者单个事件描述。
b)报告格式:
测量报告的数量及相关信息。
3)测量标示:
测量标示连接了测量对象和报告配置,用作测量报告的参考数字。
4)数量配置:
按RAT配置测量数量及对应过滤器。
5)测量间隔:
可用来测量的时间,此时不进行上下行调度。
测量报告分为事件报告和周期报告两种。
1.4测量事件
LTE定义了一系列事件作为触发报告的条件,这些事件在规范TS36.331,chapter5.5有详细描述。
虽然在规范中RSRQ也可以作为测量和触发的基础,但目前仅使用RSRP。
由于本指导书仅限于FDD-LTE系统内切换,下面仅介绍事件A系列事件。
LTE系统内的同频/异频测量事件
作用
EventA1
服务小区测量值大于门限值
去激活测量
EventA2
服务小区测量值小于门限值
激活测量
EventA3
邻小区测量值优于服务小区并超过一定门限值
BetterCellHandover
EventA4
邻小区测量值大于门限值
负载平衡切换
EventA5
服务小区测量值小于门限1,同时邻小区信道质量大于门限2
CoverageHandover
规范同时定义了事件的进入和离开条件:
测量事件
判决条件
eventA1
事件进入条件:
Ms-Hys>Thresh
事件离开条件:
Ms+Hys eventA2 事件进入条件: Ms+Hys 事件离开条件: Ms-Hys>Thresh eventA3 事件进入条件: Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off 事件离开条件: Mn+Ofn+Ocn+Hys eventA4 事件进入条件: Mn+Ofn+Ocn-Hys>Thresh 事件离开条件: Mn+Ofn+Ocn+Hys eventA5 事件进入条件: Ms+Hys 事件离开条件: Ms-Hys>Thresh1orMn+Ofn+Ocn+Hys 其中判决条件中的各参数根据同频/异频/异系统不同场景设置不同的值,定义如下: 1)Mn: 邻小区测量值 2)Ofn: 邻小区频率偏移 3)Ocn: 邻小区偏置 4)Hys: 迟滞值 5)Ms: 服务小区测量值 6)Ofs: 服务小区频率偏移 7)Ocs: 服务小区偏置 8)Off: 偏置值 9)Thresh&Thresh1&Thresh2: 门限 1.5信令流程 下图呈现了非MME或者S-GW变化造成的X2基本切换信令流程。 在切换完成后由eNB发起源小区的资源释放。 1.6优化思路 切换失败通常是指切换的信令流程交互失败,只有在信令交互出现丢失或信令处理结果失败才会失败。 其中信令丢失是指信令在传输过程中出错或不能到达对端,信令处理结果失败是指终端或网络侧在处理信令时出现异常导致流程不能正常进行(例如切换时资源不足)。 信令传输失败又可根据信令传输媒介的不同可分为无线传输失败和有线传输失败,其中X2、S1接口的传输通常为有线传输,UU口为无线传输。 一般情况下有线传输失败的概率较小,无线传输失败的概率较大,特别是信号质量较差的切换区。 总之,在切换信令点任一处发生问题都将导致切换问题。 为了详细分析失败原因,仅知道源小区的切换失败分布是不足以判定具体原因的,可以利用数据源表M8015以切换对(源小区-目标小区)的形式分析切换失败的原因。 具体Counter如下: Counter名称 Counter含义 INTRA_HO_PREP_FAIL_NB 站内准备失败次数 INTER_HO_PREP_FAIL_OTH_NB other原因准备失败 INTER_HO_PREP_FAIL_TIME_NB 超时准备失败 INTER_HO_PREP_FAIL_AC_NB 接入原因准备失败 INTRA_HO_ATT_NB 站内切换尝试次数 INTRA_HO_SUCC_NB 站内切出成功次数 INTRA_HO_FAIL_NB 站内切出失败次数 INTRA_HO_DROPS_NB 站内切换掉线次数 INTER_HO_ATT_NB 站间切出尝试次数 INTER_HO_SUCC_NB 站间切出成功次数 INTER_HO_FAIL_NB 站间切换失败次数 INTER_HO_DROPS_NB 站间切换掉线次数 MRO_LATE_HO_NB 过晚切换失败 MRO_EARLY_TYPE1_HO_NB 过早切换失败1 MRO_EARLY_TYPE2_HO_NB 过早切换失败2 根据优化思路,总结处理流程如下: 对切换成功率优化中涉及的各类问题简要总结如下: 影响因素 具体分类 关联指标或参数 指标来源 判断门限 优化方法 告警 网管 排查故障 覆盖问题 弱覆盖 RSRP≥-110比例 网优平台 RSRP≥-110比例小于85% RF优化,基站整改或增补 越区覆盖 TA 网管 不同接入距离的TA值占比 RF优化,调整功率 重叠覆盖 CQI≥7比例、重叠覆盖率 网优平台 CQI≥7比例差,重叠覆盖率高 RF优化 覆盖范围异常 切换指标、MDT数据 网管、网翼平台 小区的切换关系不合理,MDT数据异常 工程整改 邻区问题 冗余邻区 LNADJ 网管 到同一个邻站存在2条LNADJ 删除冗余数据 过远邻区 LNREL、经纬度 网管、工参 3km以上或3层站点以外 删除过远邻区 PCI混淆 PCI、经纬度 网管、工参 邻区关系中存在俩个或以上的同频、同PCI的小区 删除或重新规划 上行干扰 PRB级上行底噪RIP、上行BLER 网管 -110dbm以上测试上行BLER不超过5%,PRB级上行底噪低于-105dbm 现场测试排查、更换硬件 下行干扰 重叠覆盖 CQI≥7比例、重叠覆盖率 网优平台 CQI≥7比例差,重叠覆盖率高 RF优化 PCI干扰 切换成功率 网管、网优平台 切换成功率较低且模三切换占比较高 PCI调整、RF优化 1.7切换指标 指标名称 指标含义 VoLTE语音eNB内切换成功率 用VoLTE语音eNB内切换成功次数和VoLTE语音eNB内切换请求次数之比表示 VoLTE语音S1接口切换成功率 用VoLTE语音S1接口切换成功次数和VoLTE语音S1接口切换请求次数之比表示 VoLTE语音X2接口切换成功率 用VoLTE语音X2接口切换成功次数和VoLTE语音X2接口切换请求次数之比表示 VoLTE语音同频切换成功率 用VoLTE语音同频切换成功次数和VoLTE语音同频切换请求次数之比表示 VoLTE语音异频切换成功率 用VoLTE语音异频切换成功次数和VoLTE语音异频切换请求次数之比表示 三、VoLTE切换优化方案和典型案例 3.1切换差小区筛选规则 为了更准确地定义VoLTE切换TOP小区,必须根据现网的指标进行分析,确定筛选原则。 例如,通过分析XX现网第24周的VoLTE指标,可以看出平均每天的语音同频和异频切换请求次数之和只有461242次,而现网有24053个小区,那么平均每个小区每天的语音切换请求次数仅有19次,数据量非常小,不利于TOP小区的分析处理。 因此在无线网络优化平台提取指标时,时间粒度应该选择周级聚合,这样能够保证足够的数据量,并且指标也较为稳定。 除此之外,在按照切换成功率去筛选TOP时,有必要对切换请求次数加上一些限定条件,使得筛选出的TOP小区更加准确。 后续会随着现网情况的变化进一步完善TOP小区的筛选原则。 同频语音切换TOP: 语音同频切换成功率<95%且语音同频切换请求次数>100。 异频语音切换TOP: 语音异频切换成功率<90%且语音异频切换请求次数>50。 XX全网第24周的天级VoLTE指标: 3.2告警检查 基站告警会导致切换指标劣化,主要告警涉及下列范围: 基站退服 告警编号: 7650 告警标题: BASESTATIONFAULTY 告警解释: 基站严重故障 小区退服 告警编号: 7653 告警标题: CELLFAULTY 告警解释: 小区严重故障 小区性能降级 告警编号: 7654 告警标题: CELLOPERATIONDEGRADED 告警解释: 小区性能下降 时钟丢失 告警编号: 76511898 告警标题: BTSreferenceclockmissing 告警解释: 当基站的参考时钟监控功能没有收到同步参考信号的时候产生该告警 S1告警 告警编号: 76576308 告警标题: S1interfacesetupfailure 告警解释: S1接口连接失败 X2告警 告警编号: 76576304 告警标题: X2interfacesetupfailure 告警解释: X2接口建立失败 发现上述告警,及时通知相关部门处理。 案例1: 小区退服 【问题描述】 6月27日统计“新乐社区”基站的KPI时发现,该基站的50和51小区在27日的切换成功率非常低。 通过核查小区对小区间切换关系发现,切换失败全部集中与SZL2NMC昆山_移动冠智电子_5_273956_53之间,再提取周边小区到273956_53的切换对,切换成功率均很低。 【原因分析】 查看告警发现小区SZL2NMC昆山_移动冠智电子_5_273956_53存在7653和7654告警,小区退服后每隔几分钟又恢复,造成周边小区的切换指标恶化。 【问题结论】 代维上站后,进行排查。 通过光功率计去测光,发现光纤无故障。 检查电源后发现,熔丝规格过小,提供的功率不足,导致小区退服。 通过更换熔丝,排除故障,指标恢复正常。 案例2: X2告警 【问题描述】 分析现网切换TOP小区,发现A小区到B小区的切换均失败,影响指标。 【原因分析】 登录站点发现该小区存在X2链路告警,导致两个小区通过S1切换致使切换成功率低,需通过恢复X2邻区来解决问题。 【问题结论】 恢复X2邻区后,切换失败次数由2031下降到25次,切换成功率由78.59%提升到99.77%,提升21.18%。 3.3覆盖问题及优化 覆盖问题是导致VoLTE切换指标劣化的常见原因。 通过分析MR周报,结合MDT数据,判断服务小区、邻小区的覆盖是否合理。 MR周报中需要重点关注的指标是RSRP≥-110比例、CQI≥7比例和重叠覆盖率,当前的考核门限是: RSRP≥-110比例大于等于92%,CQI≥7比例大于等于90%。 针对不同的覆盖问题,进行了分析总结,如下。 弱覆盖 关联指标: RSRP≥-110比例 指标来源: 无线网络优化平台 判断门限: 当周级RSRP≥-110比例小于85%时,可判断为弱覆盖小区。 优化方法: 针对弱覆盖区域,应在现场测试和勘查,输出优化方案。 如果没有RF优化的空间,则需要根据场景提交基站整改或增补建议。 越区覆盖 关联指标: TA值 指标来源: 网管 判断门限: 将TA接入距离定义为5档: “TA-1km内占比”、“TA-1-2km内占比”、“TA-2-3km内占比”、“TA-3-4km内占比”、“TA-4km外占比”。 在图层上可以看到小区周边的邻站分布情况和密集程度,如果站点密集且站间距很近,“TA-1km内占比”值却不高(90%以下),那么可以判断存在明显的越区现象。 优化方法: 针对越区覆盖问题,后台可以通过调整电调来解决。 如果无电调,可以现场调整下倾角。 如果现场也不具备RF优化的空间,那么可以适当降低小区的功率。 重叠覆盖 关联指标: CQI≥7比例和重叠覆盖率 指标来源: 无线网络优化平台 判断门限: RSRP>-105dB主服务小区与邻区间存在3个以上RSRP相差6dB以内的小区,持续一段区域,这段区域可以定义为重叠覆盖区域。 在重叠覆盖区域,下行信道质量较差,体现在指标上,就是CQI≥7比例会较差(85%以下)。 再结合重叠覆盖率指标,当重叠覆盖率大于15%时,重叠覆盖较为严重。 优化方法: 针对重叠覆盖率较高的现象,可通过RF优化,增强主服务小区信号,减弱邻区信号。 覆盖范围异常 关联指标: 切换指标和MDT数据 指标来源: 网管和网翼平台 判断门限: 小区的切换关系不合理;MDT数据中,采样点与规划的方位角不匹配。 优化方法: 外场测试,进一步确认是扇区接反还是方位角错误,联系工程人员进行整改。 案例1: 覆盖范围异常 【问题描述】 SZL1NTB园区_B3模块_4_888989_4异频切换成功率较差,切换失败集中与邻区SZL2NTB园区_玉皇宫东_2_274242_50之间,邻区距离本小区较远且覆盖范围和本小区并无重叠区域。 【原因分析】 分析MDT数据,小区采样点分布不合理,怀疑其覆盖范围异常。 安排人员去现场测试,确定该基站存在接反。 通知工程人员处理。 地理位置: B3模块_4: B3模块_5: B3模块_6: 【问题结论】 工程人员将天线接反调整正确后,指标恢复正常: 案例2: 越区覆盖 【问题描述】 在处理切换TOP小区时,发现小区SZL8NTA园区_南施局_14_266775_30的天级异频切换成功率只有85.37%,较差。 【原因分析】 提取MR周报分析,该小区的RSRP≥-110比例为82.55%,CQI≥7比例为72.37%,重叠覆盖率为10.33,覆盖和CQI指标均很差。 外场测试后反馈站点位于CBD区域,天线挂高高,周边高楼众多(楼宇内都有室分覆盖),高层写字楼外壁都有大量的玻璃,导致这部分区域信号反射现象明显,周边小区都存在信号360度覆盖的现象。 SZL8NTA园区_南施局_14_266775_30存在越区覆盖现象,在离SZL8NTA园区_南施局_14_266775_30远处区域RSRP较差有大量无主覆盖区域,干扰严重。 路测情况如下: MDT情况: 【问题结论】 将SZL8NTA园区_南施局_14_266775_30机械下倾角由3度调整到8度,控制小区的覆盖范围。 观察小时级指标,有明显改善。 3.3邻区问题及优化 不合理的邻区规划会造成邻区关系混乱,切换失败次数增多,切换成功率下降。 因此在规划邻区时,需要结合服务小区、邻区在地理上的位置检查邻区是否合理,对于不合理的邻区进行删除,对于漏配的邻区予以添加。 原则上,本小区要添加周边3层站点,宏站和宏站之间添加35条邻区,宏站和室分之间添加15条邻区,视站点的分布情况适当增减。 冗余邻区 关联参数: LNADJ 参数来源: 网管 判断门限: 每一个邻站只允许创建一个LNADJ,但有时会发现在源基站中建了两个LNADJ,一个是available状态,连接方式是oamControlled,一个unavailable状态,连接方式是enbControlled,重复的LNADJ导致切换不触发。 优化方法: 检查邻区数据,删除无效的冗余数据。 过远邻区 关联参数: LNREL、经纬度 参数来源: 网管、工参 判断门限: 3km以上邻区视为过远邻区,也可按3层站点以外来判断,不同地市可根据站点密集程度适当调整门限。 优化方法: 提取出小区的切换对数据,根据源小区和目标小区的经纬度计算出距离,将3km以上的过远邻区删除。 PCI混淆 关联参数: PCI、经纬度 参数来源: 网管、工参 判断门限: 如果某一小区的邻区关系中存在俩个或俩个以上同频、同PCI的小区,称为PCI混淆。 优化方法: 提取出小区的切换对数据,根据经纬度计算出本小区到不同邻区的距离,删除距离较远(3km以上或者3层站点以外)的;如果造成PCI混淆的邻区距离本小区都较近,需要重新规划PCI。 案例1过远邻区 【问题描述】 小区SZL2NTB园区_电信新发路培训中心_1_268276_49,周级(20190506-20190512)同频切换成功率为78.86%,较差。 【原因分析】 提取MR周报并进行分析,RSRP≥-110的比例为93.49%,CQI≥7的比例为97.7%,重叠覆盖率为7.99,平均接入距离是377米,站间距是442米,CQI指标很好,覆盖良好,无越区覆盖和重叠覆盖现象。 分析小区的忙时切换对,与邻区889332_55的切换全部失败。 结合mapinfo图层去分析,可以看出本小区与它相隔3层基站,距离较远,属于过远邻区,将其删除。 【问题结论】 删除过远邻区后,跟踪观察指标,周级(20190513-20190519)同频切换成功率为100%,指标恢复正常。 案例2PCI混淆 【问题描述】 从小区“昆山星汇兰亭_2”向小区“昆山星汇兰亭_1”切换的时候,一直报A3事件(measurementreport上报PCI246),但是切换迟迟无法执行,并且与周边小区的切换也存在问题,最终导致无线链路失败。 【原因分析】 核查邻区发现,昆山星汇兰亭与周边站点的邻区无漏配问题,但是部分邻区状态不可用。 对状态异常的LNREL进行分析,发现周边有新开站点昆山徐公桥花园2幢楼顶诺基亚800RRU,其小区PCI与昆山星汇兰亭的PCI相同,造成邻区PCI混淆。 当手机上报PCI=246的测量信息时,eNB无法判断其测量对应于哪个邻区,导致切换失败。 【问题结论】 对昆山星汇兰亭重新规划PCI后,LNREL状态由invalid变为available,现场测试反馈本小区与周边小区切换正常。 3.4上行干扰问题及优化 网络存在较大的干扰,容易引起接收质量下降,导致干扰切换或者质差切换增多,在一定程度上降低了现网的服务质量,影响用户的感受,甚至影响切换成功率。 按照干扰的形成可以分为杂散干扰、阻塞干扰、谐波干扰、互调干扰。 按照频段划分为上行干扰和下行干扰。 关联指标: PRB级上行底噪RIP和上行BLER 指标来源: 网管 判断门限: -110dbm以上测试上行BLER不超过5%,PRB级上行底噪低于-105dbm。 优化方法: 1、核查上行两个天线端口接收功率是否接近,相差超过3db的室分小区则先判断属于信源还是室分问题(通过RRU直联小天线测试对比); 2、针对外部干扰,通过全网站点底噪打印,发现干扰站点,再通过现场扫频定位干扰源; 3、如果是RRU或者天线问题,更换硬件。 3.5下行干扰问题及优化 下行干扰主要由重叠覆盖和PCI干扰等原因造成。 重叠覆盖 结合MR的CQI、RSRP及重叠覆盖率信息,判断是否属于重叠覆盖高,具体解决方案在前文已详细描述。 PCI干扰 关联指标: 切换成功率 指标来源: 网管、网优平台 判断门限: 切换成功率较低且模三切换占比较高,可结合mod3专题图层判断。 优化方法: 1、通过经纬度、方位角信息全网核查PCI规划是否合理; 2、通过MAPINFO地图查看邻区间是否存在mod3对打; 3、通过分析小区的切换对数据,计算模三切换在总的切换次数中的占比,当模三切换占比20%以上时需要调整PCI; 4、如果优化PCI效果不明显,则需要现场进行RF优化。 案例PCImod3干扰 【问题描述】 在处理语音切换TOP时发现,小区SZL8NTB园区_金谷路新发路东_7_891674_23的切换成功率较低。 【原因分析】 提取MR周报进行分析,小区891674_23的RSRP≥-110的比例为
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