中国移动LTE自动优化规则规范.docx
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中国移动LTE自动优化规则规范
中国移动LTE自动优化规则规范
一、LTE自动优化规则概述
1.1LTE自动优化规则介绍
随着4G网络用户的增长与网络规模的扩大，LTE网络优化难度增加。
为提高用户感知与LTE网络优化工作效率，从端到端优化、常规网络优化以及VoLTE优化角度出发，总结实际优化经验，沉淀专家优化经验，建立LTE网络自动优化规则。
本文档梳理Uu、S1等端到端信令流程，理解异常信令的Cause含义，明确信令流程异常节点与Uu、S1、X2口定时器的相关性，结合UEMR等数据，从业务建立、业务保持及业务移动等多个环节制定端到端信令自动优化规则，挖掘网络问题根因；梳理各厂家Counter与信令流程、定时器及无线环境的内在联系，结合常规优化经验，建立性能KPI自动优化规则及道路测试自动优化规则；同时梳理SIP、SRVCC信令流程及VoLTE业务涉及的IMS网元，分析Invite、180、183、Cancel等SIP消息的Statuscode、reasn代码及SRVCC的异常Cause含义，制定VoLTE的注册、接通及SRVCC自动优化规则；
本文档以3GPP标准文档为基础，实现通信理论与实际优化经验的互补，为各省市公司落实自动优化工作提供指导和建议。
1.2LTE自动优化规则数据源
LTE自动优化规则使用软/硬采、性能KPI、道路测试、告警、MR、参数、物点信息等多维数据，进行端到端信令、性能KPI、道路测试及VoLTE问题的自动优化分析。
数据源类型
多维数据源
用途说明
软/硬采数据
硬采信令XDR
S1口信令，用于端到端信令问题分析
软采Uu信令XDR
空口信令，用于端到端信令问题辅助分析
软采UEMRXDR
UE空口测量报告，用于端到端信令问题辅助分析
性能KPI数据
网管性能Counter
用于无线接通率指标、无线掉线率、切换成功率等相关网络性能分析
道路测试数据
DT/CQT测试Log
用于道路测试问题分析
告警数据
网管告警
用于端到端信令、性能KPI、道路测试及VoLTE问题的辅助分析
MR数据
网管MR
用于分析定位小区覆盖问题，如弱覆盖、过覆盖、干扰等问题
参数数据
无线参数配置
用于定位异常参数设置，提供解决问题手段合理性的数据支撑
物点信息数据
基站工参配置
用于端到端信令、性能KPI、道路测试及VoLTE问题的辅助分析
1.3LTE自动优化规则设计架构
LTE自动优化规则根据网络优化问题处理流程划分为问题发现，多维度分析，解决方案三个模块进行自优化分析：
1）问题发现规则主要描述网络接入性问题，保持性问题，移动性问题，覆盖类问题，容量类问题等五个方面进行问题识别，确定优化对象。
2）多维度分析从端到端信令类、KPI性能指标累、道路测试类、VOLTE问题类四个维度进行了自优化规则分析，通过各个模块分析，结合各种数据源，完成对优化问题综合定位，输出分析定位结果。
3）解决方案主要描述自动优化规则的解决方案流程，自优化规则流程图规则输出，从而生成具体的自优化流程优化措施。
二、端到端信令自动优化规则
2.1总体描述
本章描述了基于信令的端到端自优化规则，通过采集S1口、X2口、Uu口的关键节点信令并核查MR报告、告警日志、参数配置文件等数据，对异常Cause进行统计分析查找问题原因。
针对不同原因制定具体的自优化方案。
自优化内容涵盖了S1上下文建立、TAU、S1（X2）切换、容量受限等多个重要自动优化规则，可有效减少一线优化工作量，保障网络质量。
2.2S1上下文建立自动优化规则
2.2.1S1上下文建立自动优化规则功能描述
本规则主要应用硬采数据中相应的XDR文件，结合Uu口软采信令数据，对S1初始上下文建立失败严重的问题小区，从TOP用户维度对S1-MME接口中的eNode发送的S1APinitialContextsetupFailure信令中异常Cause进行分析，定位S1APinitialContextsetupFailure的根本原因，同时根据原因提供合理的措施进行解决。
2.2.2S1上下文建立自动优化分析规则
图1上下文建立信令流程图
当用户上/下行的数据/信令准备发送时，需要通过包含S1Initialcontextsetup的Servicerequest流程完成UE/网络从EMM-IDLE模式转换到EMM-CONNECTED模式，并为UE建立相关的无线资源承载（包括SRB2、DRB）及S1承载，如果S1Initialcontextsetup流程失败，则UE无法完成与网络的信令/数据交互。
当UE主动发起业务或当UE接收到网络发送的Paging时，UE向ENB发起RRCConnectionSetup路程，并在RRCConnectionSetupComplete消息中携带NAS层ServiceRequest消息，向MME请求空口及S1口资源；
MME在接收到ENB透传的ServiceRequest消息后，向ENB发送S1InitialcontextsetupRequest消息，消息中包含用于建立用户S1承载的信息（如需要建立的E-RAB列表、QOS信息）、UE的安全加密信息、漫游限制等诸多信息；
ENB接收到MME发送的S1InitialcontextsetupRequest消息后，建立用户相应的S1承载，同时为了建立用户空口无线资源（如SRB2，DRB等资源），ENB向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息，通知UE建立相应的低层资源；
UE在接收到ENB发送的RRCConnectionReconfiguration消息后，完成相应的低层资源分配，并在建立完SRB2、DRB资源后，向ENB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，通知ENB空口链路已建立完成；
ENB在接收到UE发送的RRCConnectionReconfigurationComplete消息后，向MME发送S1InitialcontextsetupComplete消息，通知MME用户的空口及S1资源建立完成；MME在接收到ENB发送的S1InitialcontextsetupComplete消息，完成用户到SGW、PGW的资源调整。
Ø信令关联分析说明
Cause值
CAUSE涉及流程
异常关联信令
异常信令涉及标准的XDR流程
判断规则
10Cellnotavailable
S1Initialcontextsetup
ProcedureType=18
故障问题
-/-
-/-
21RadioConnectionWithUELost
S1Initialcontextsetup
ProcedureType=18
UUXDR：
RRC_RE_CFG
-/-
（1）确定S1XDRProcedureType=20且Cause=21的信令时间
（2）查找与
（1）时间2s内最近的Uu口消息RRC_RE_CFG（Keyword：
MobilityControlInfo=3bit位为0）
（3）RRC_RE_CFG的Keyword：
ProcedureStatus=255，空口RRC重配流程超时，空口资源分配失败
25Radioresourcesnotavailable
S1Initialcontextsetup
ProcedureType=18
资源问题
-/-
-/-
26FailureintheRadioInterfaceProcedure
S1Initialcontextsetup
ProcedureType=18
UUXDR：
RRC_RE_CFG
UUXDR
ProcedureType：
3：
RRC连接重配RRC_RE_CFG
（4）确定S1XDRProcedureType=20且Cause=26的信令时间
（5）查找与
（1）时间2s内最近的Uu口消息RRC_RE_CFG（Keyword：
MobilityControlInfo=3bit位为0）
（6）如果存在RRC_RE_CFG：
a）Keyword：
ProcedureStatus=255，空口RRC重配流程超时，空口资源分配失败
b）Keyword：
ProcedureStatus=1，空口RRC重配流程失败，空口资源分配失败
（7）如果不存在RRC_RE_CFG，S1口资源分配失败
Ø信令流程分析环节说明
环节
异常点/异常信令
异常问题
1
InitialContextSetupRequest
信元内容不完整或E-RABID冲突等高层异常问题
2a
RRCConnectionReconfiguration
由下行无线环境较差，UE下行链路失步，未能接收到RRCConnectionReconfiguration消息；或由于安全模式未激活，UE直接由RRC_Connected模式进入到RRC_IDLE模式
2b
RRCConnectionReconfiguration
UE无法根据radioResourceConfigDedicated信元中的信息进行无线承载、数据无线承载、传输信道以及物理信道重配置（低层PDCP、RLC资源重配置失败），UE进行RRC重建，但由于基站容量不足等原因拒绝RRC重建
3
RRCConnectionReconfigurationComplete/RRCConnection
Reestablishment
上行无线环境较差，UE发送的RRCConnectionReconfigurationComplete/RRCConnectionReestablishment消息ENB未能接收到（MAC层上行子帧对齐定时器timeAlignmentTimer，取值0-63TA，即0-1282Ts，用于判断PUCCH/PUSCH/SRS的传输时延，UE由于超出小区覆盖范围或上行链路较差导致timeAlignmentTimer超时后，将删除上行资源）
Ø相关Cause说明
原因
Cause原因
说明
S1初始上下文建立失败Cause
10Cellnotavailable
相应的小区不可用
21RadioConnectionWithUELost
请求该动作是由于与UE的无线连接不稳定
25Radioresourcesnotavailable
无线资源不足
26FailureintheRadioInterfaceProcedure
无线接口过程已经失败
2.2.3S1上下文建立自动优化规则流程
ØS1上下文建立自动化规则流程图
本规则从包含异常Cause值的S1APInitialContextsetupFailure消息流程入手，定位小区TOP用户借助S1口数据进行分析及定位。
参考流程图：
Ø规则主要节点说明
主要节点说明如下：
节点类型
节点编号
节点名称
数据类型
数据名称
取值范围
算法
调用数据源
判断节点
J1
筛选TOP小区
S1信令
S1APInitialCONTEXTSetup信令数据
0-1
小时级数据
InitialcontextsetupFailure次数/InitialcontextsetupRequest次数＜90%且InitialcontextsetupFailure次数＞50次
S1信令统计表
判断节点
J2
小区存在Top用户
S1信令
S1APInitialCONTEXTSetup信令数据
0-1
TOP用户定义：
小区内用户S1信令InitialCONTEXTSetupFailure消息占比较高的用户（用户上下文建立失败总次数占小区上下文建立失败总次数）＞50%时，即小区存在TOP用户
S1AP_ini_Context_setup
判断节点
J3
TOPCauseo判断:
Cause26
S1信令
S1APInitialCONTEXTSetup信令数据
0-1
Cause=26的失败值次数/小区全部失败次数＞20%
S1AP_ini_Context_setup
判断节点
J3.1
是否存在RRC重配消息
Uu信令
RRC_RE_CFG
0/1
Uu口不存在RRC_RE_CFG取值0
Uu口存在RRC_RE_CFG取值1
Uu_signalling_info
判断节点
J3.2
是否存在RRC重建拒绝消息
Uu信令
RRC_RE_EST
0/1
Uu口不存在重建拒绝取值0
Uu口存在重建拒绝取值1
Uu_signalling_info
判断节点
J3.2.4
上行链路是否正常
UEMR
intmr_ta
0-65535
intmr_ta＞1282即timeAlignmentTimer超时，上行链路异常
Uu_Ue_MR_info
输出节点
R7
输出节点
timeAlignmentTimer超时，上行链路故障或UE超出服务小区覆盖范围
2.3TAU失败自动优化规则
2.3.1TAU失败自动优化规则功能描述
当进入新的TA，网络登记新的用户位置信息，发起位置区更新，用户通过TAU过程请求建立用户面资源。
因此TAU失败会导致用户在进入新的TA区时无法登记位置信息，更新MMEpool过程失败，UE需要重新接入网络，影响用户感知。
通过对TAU场景进行合理优化，使UE进入新的TA或新的MMEpool时得以连贯，有效提高网络连贯性及性能。
本规则主要是用于发现性能数据中的TAU失败差小区以及对TAU失败差小区进行自动化分析处理。
对TAU失败不同的原因值进行自动优化处理，定位出无线侧，核心网侧问题原因并输出解决方案。
2.3.2TAU失败自动优化分析规则
Ø业务流程以及规则分析思路
当UE进入TAI不在保存的TAIlist内时，UE向eNB发起ULinformationtransfer中包含TAUrequest，eNB发送UplinkTransport消息给EPC，其中包含TAUrequest消息，MME更新UE上下文，之后判定，之eNB发送TAUaccept，eNB传达给UETAUaccept，UE通过eNB反馈给核心网TAUcomplete。
TAU更新完成。
如果没有分配一个新的GUTI则没有TAUcomplete。
TAU拒绝因UE，EPS承载上下文激活，语义错误信息，路由不通，隐式分离等原因判定出不同的原因值，根据原因值进行判定TAU失败根因。
详细流程，以及判定规则如下：
ØTAUReject原因详细流程如下：
#40：
TAU拒绝中，EPSbearcontext中显示inactive,MME下发noEPSbear
TAUReject
#15，#95&111：
TAU失败因路由不通，报告为Semanticallyincorrectmessage，或无法检索到eNB
TAUReject#10:
因长时间与网络无法通信，Detach，EPC收到TAUrequest后，隐式分离，TAU拒绝。
1
2
3
4
图1TAUReject原因详细流程
ØTAU失败节点关联分析：
TAU失败信令
失败节点
TAU失败原因值
原因值含义以及判定规则
TAUReject
失败节点2
#15：
NoSuitableCellsInLocationArea
位置区内无适合小区：
和中国移动签订漫游协议，但是用户未开通2G/3G国际漫游（开通了4G国际漫游），用户尝试接入2G/3G网络时，SGSN将拒绝其接入，返回的NAS原因值为#15。
如果漫入用户的签约运营商未在列表中时（或者在SGSN上配置限制接入2G/3G的运营商PLMN列表），SGSN将直接拒绝消息。
失败节点1
#9:
UEidentitycannotbederivedbythenetwork
UE网络侧认证失败：
用户从2G/3G网络移动到LTE网络下时，DNS配置错误导致MME未找到oldSGSN/oldMME，MME拒绝UE接入，需要更改DNS配置，或手机终端识别错误。
失败节点4
#40：
no-EPS-bearer-context-activated（40
无EPS承载上下文信息激活：
MME原因值发送给UE，TAU过程和SERVICEREQUEST过程中，MME检测异常等原因导致PDN连接建立/更新失败，需要更改SAEGW配置，核心网问题导致TAU失败。
失败节点2
#95o-Semanticallyincorrectmessage
语义错误消息：
核心网和终端协议一致性错误导致，核心网收到的消息不符合3GPP标准协议，SGSN拒绝终端接入。
失败节点3
#10:
Implicitly-detached
隐式分离，UE长时间和网络间没有通信，MME会执行隐式的detach过程。
在执行隐式的detach过程时，MME不向手机端发送DetachRequest（DetachType）消息。
隐式的detach过程是在MME本地执行的，它不会影响其他网元，手机暗示detach，网络detach手机，但不通知手机。
通常发生在网络假设它无法和手机通信，例如无线信号问题。
TAU无法建立网络连接，向手机终端发送TAUreject。
2.3.3TAU失败自动优化规则流程
ØTAU失败自动优化流程图：
TAU自动优化规则主要针对现网中的top小区进行分析，之后分析top用户和Topcause，如果是top用户导致，首先处理top用户问题。
如果没有top用户原因，通过关联硬采数据中TAUreject信令出现的异常cause进行问题分析定位，判断出核心网侧，无线侧，手机终端，设备故障告警等问题根因，提出解决方案。
TAU失败自优化流程图框架
参考流程图
Ø3.流程主要节点说明
本规则从top小区入手，之后转入TOP用户分析，对TAUReject消息中的异常Cause值（如#10、#15、#9、#40、#95、#111）进行挖掘，从核心网侧，无线侧等定位根因，提出解决方案。
本流程主要包括分支节点、判断节点、实施节点及建议节点组成。
分支节点主要用于说明自动优化规则需要对那些问题进行分析优化；判断节点主要利用各类算法对重要问题的判断，确定问题分析方向；实施节点主要包括针对各类问题的详细处理步骤；建议节点主要包括在无法实现自动优化、需要人工参与的优化建议。
主要节点说明如下：
节点类型
节点编号
节点名称
数据类型
数据名称
取值范围
算法
调用数据源
分支节点
B1
TAU数据输入
整型
TAU失败比率
提取连续三天数据，TAU失败200次以上的小区，且TAU失败率≥20%，为TOP小区
网管性能数据表
判断节点
J1
是否为top用户
布尔型
TAU失败
是/否
判断规则：
TOP小区：
TOP用户失败/总失败次数≥50%
信令平台
判断节点
J7
终端类型判定
TOP用户终端类型
判断规则：
终端性能分析：
根据S1信令中IMEI用户是用的终端型号统计TAU失败率
信令平台
分支节点
B2
TAUTOPcause
整形
TAU失败原因值
失败原因值包括：
无线侧，核心网侧原因值：
提取连续三天数据，TAU失败小区中cause值比例＞30%
信令平台
分支节点
B3
TAUTOPcause：
无线侧
整形
TAU失败原因值-隐式分离
#10：
Implicitly-detached（10）：
隐式分离
#10：
Implicitly-detached（10）：
隐式分离，无线侧
信令平台
判断节点
J2
弱覆盖判断
布尔型
隐式分离后Attach状态
是/否
分析问题小区RSRP＜-110dBm的采样点数＞50%
信令平台
分支节点
B4
输出MR，分析小区弱覆盖区域
MR数据提取-弱覆盖
RSRP＜-110dBm
软采数据
判断节点
J4
弱覆盖-邻区漏配
布尔型
邻区漏配
是/否
软采邻区中RSRP>-100dbm的采样数比例>20%则认为覆盖较好，若存在多个覆盖较好邻区则取TOP6，与该小区邻区关系表对比
小区邻区列表
判断节点
J5
判断小区故障告警
布尔型
小区故障告警
是/否
与站点告警列表匹配，如果匹配，站点存在告警
小区告警列表
判断节点
J6
J6:
筛选的主小区是否存在过覆盖
布尔型
xx小区是否存在过覆盖
是/否
判断规则：
软采主小区MR数据中，邻区与主小区场强差＞-6dB的MR采样点数比主小区MR总采样点数为邻区相关性，邻小区n与主小区s邻区相关性>3%,且与主小区s站距＜5KM，过覆盖影响小区数超过10个的小区，检测为过覆盖问题小区，则主小区s小区为邻小区n的过覆盖影响小区
软采数据
分支节点
B9
未在核心网中找到用户历史信息
网络侧认证失败
用户从2G/3G网络移动到LTE网络下时，DNS配置错误导致MME未找到oldSGSN/oldMME，MME拒绝UE接入
核心网
分支节点
B11
国际漫游限制
国际漫游限制
和中国移动签订漫游协议，但是用户未开通2G/3G国际漫游（开通了4G国际漫游），用户尝试接入2G/3G网络时，SGSN将拒绝其接入，返回的NAS原因值为#15
核心网
分支节点
B13
核心网承载创建、更新、删除失败
核心网承载创建、更新、删除失败
TAU过程和SERVICEREQUEST过程中，MME检测异常等原因导致PDN连接建立/更新失败
核心网
分支节点
B15
B15:
核心网和终端协议一致性错误
核心网和终端协议一致性错误
核心网收到的消息不符合3GPP标准协议，SGSN拒绝终端接入
核心网
2.4S1异常UEContextRelease自动优化规则
2.4.1S1异常UEContextRelease自动优化规则功能描述
本规则主要基于信令硬采和软采数据，针对掉线严重的问题小区，通过对S1-MME接口eNodeB向MME发送的S1APUEContextReleaseRequest消息中携带的异常释放原因值进行分析，结合Uu口软采数据、话统、告警、工参等多维数据定位UE上下文异常释放的根本原因，同时根据问题原因和小区具体情况提供合理的解决建议。
2.4.2S1异常UEContextRelease自动优化分析规则
S1异常UEContextRelease自动优化规则主要分析eNodeB触发的S1UEContextRelease流程。
利用软/硬采数据包含cell、Imsi、IMEI、Cause等维度的特征，进行终端、小区整体、小区下用户等多维度分析，可定位由TOP用户、终端
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