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技术提议
LTE切换优化的新思路研究及实践
【发布时间:2020-01-13】 【来源:厦门联通 蔡淇楷、何斌】

摘  要   本文主要是对LTE切换优化的新思路进行研究和实践。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,并总结出可以全网推广的新思路。

关键词: 切换优化  参数设置  MRO  切换场景  新思路

一、   前言

       LTE后台常遇到的切换异常问题有切换过早、切换过晚、切换到错误小区、乒乓切换以及覆盖异常等相关异常问题,通常是由于无线参数设置不合理导致的。如果切换触发事件上报不够及时,将会导致切换不及时,从而导致切换失败和通话质量变差,所以需要对切换参数进行及时的进行自动优化。作为新的LTE切换新思路,MRO恰巧符合切换的需求。

二、   LTE切换优化新思路(MRO)原理

MROMobility Robust Optimization,移动鲁棒性优化)通过对不同场景切换性能统计,识别异常切换场景,自动优化切换相关参数,使参数设置适合当前的网络。MRO有助于减少因切换过早、切换过晚、切换到错误小区、乒乓切换所导致的异常无线链路失败,从而改善用户体验。

1.      异常问题识别





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异常问题识别是识别相关切换异常问题,为异常问题判断和优化提供数据支撑。


Ø  切换过早

Ø  切换过晚

切换过晚分为同频切换过晚和异频切换过晚。

同频切换过晚为eNodeB没有收到同频测量报告或者下发同频切换命令失败,在本小区发生RLF,重建到非源同频小区,则统计源小区到重建小区的一次同频切换过晚。

现网异频切换采用的是A2+A4,与之相关的切换过晚主要是与事件A2相关的切换过晚。本小区没有下发异频测量配置消息或下发异频测量配置消息失败,导致UE超出了本小区覆盖范围,产生了RLF后重建在某异频邻区,则判定为一次与事件A2相关的切换过晚。事件A2相关的切换过晚是由于事件A2门限设置过小引起的切换过晚。

Ø  切换到错误小区

切换到错误小区有以下两种场景:

场景1

UE接到切换命令,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,重建到其他小区(非源小区和目标小区)。这种情况说明目标小区过于容易满足切换条件导致目标小区选择错误。

场景2

UE接到切换命令,从源小区切换到目标小区的过程中发生了RLF。在RRC重建时,重建到其他小区(非源小区和目标小区)。这种情况说明目标小区是不稳定邻区,且重建到的其他小区过难满足切换条件,导致UE切换到错误的目标小区。

Ø  乒乓切换

乒乓切换会引起不必要的信令开销,增加切换失败的概率,同时也会降低吞吐量。

Ø  异常覆盖识别

弱覆盖和覆盖漏洞对切换性能有较大影响,MRO可以识别是否是异常覆盖导致的切换异常,避免触发错误调整。MRO通过UE发生切换失败或者RLF后记录并上报的RLF Report来判断是否异常覆盖。当RLF Report服务小区、邻区RSRP均小于异常覆盖门限,即判定为异常覆盖。

2.      异常问题优化

MRO整体优化流程如下图所示:

1.png

MRO优化流程就是基于异常问题的识别,针对各异常问题情况依次进行参数优化的过程。参数回退是异频MRO调整事件A2门限的回退,其他MRO调整没有参数回退的判断。

由于切换过早/过晚都反映到异常切换事件上,其优化目标也都体现在异常切换比例降低,所以MRO将切换过早与过晚的场景结合到一起进行MRO优化。

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MRO条件,则进行乒乓场景的优化。

Ø  切换过早/过晚优化

切换过早/过晚优化分为同频邻区优化和异频邻区优化2种,两种优化分别独立通过开关控制,并独立判断优化场景、执行参数优化。

Ø  同频邻区优化

同频MRO优化打开时,在MRO优化周期内,如果邻区对之间发生了足够的切出次数大于等于MRO统计次数门限,且NRT中的同频邻区对的RLF异常比例满足以下条件,则会进入过早/过晚优化判定。

RLF异常切换比例 > 系统内异常切换比例门限

RLF异常切换比例=(切换过早次数+切换过晚次数)/(切换过早次数+切换过晚次数+切换成功次数-乒乓切换次数)。

Ø  异频邻区优化

异频MRO现网适用的主要是A2相关的切换过晚。功能打开后,满足如下条件时,尝试增加A2门限,减少A2相关的切换过晚:

条件1:累计切换次数满足MRO统计次数门限要求。

条件2:频间A2相关过晚比例>与测量相关的异频切换过晚比例门限。

条件3:异频RLF异常比例>系统内异常切换比例门限。

异频A2门限的优化还涉及参数回退。满足如下条件时,则尝试回调降低A2门限,减少无效异频测量下发。

条件1:累计切换次数满足MRO统计次数门限要求。

条件2:频间A2相关过晚比例<A2回调相关的异频切换过晚比例门限。

条件3:异频RLF异常比例<系统内异常切换比例门限/2

条件4:连续异频A2下调统计周期数个MRO周期满足条件1~条件3

Ø  乒乓切换优化

乒乓切换的优化分为小区级的优化和UE级的优化,小区级乒乓切换优化开关和切换过早、过晚的优化开关相同,UE级乒乓切换优化开关单独控制。

三、   LTE切换优化新思路与原优化方式的对比

原优化方式速度慢,需手工修改切换参数门限,包括调整切换迟滞量、修改小区个性偏移、减少切换时间延迟等参数,工作量大,且容易出错。MRO能识别异常切换场景,自动优化切换相关参数,使参数设置适合当前的网络,效率大大提高。自动优化相关参数,可以及时解决切换失败和通话质量变差的问题,保证用户的使用感知。

四、   LTE切换优化新思路(MRO)的实践

通过对MRO基本原理的分析,可以知道MRO主要解决的网络问题为异常切换和乒乓切换。为验证MRO在现网的应用效果,分别挑选切换异常TOP小区、乒乓切换TOP小区和异频A2相关切换过晚TOP小区进行MRO功能的验证。同时挑选普通非TOP小区(主要为异常切换小区的共站邻区)一并开启MRO功能,作为对照。

场景

每用户切换出成功次数

每用户乒乓切换次数

每用户切换过早次数

每用户切换过晚次数

每用户切换到错误小区次数

每用户异频A2相关切换过晚次数

切换异常TOP小区

10820.76

360.24

1707.10

2482.71

377.58

0.11

乒乓切换TOP小区

14819.76

1123.25

66.89

30.69

23.95

2.76

异频A2相关切换过晚TOP小区

5389.43

604.05

59.81

145.03

42.66

74.12

普通小区

14165.06

518.22

593.72

86.80

60.05

4.02

 

1021日针对选定场景开启MRO特性。开启后一周为MRO调整周期,选定特性开启前一周(1016日~1020日)和开启后的第二周(1028日~113日)分场景来验证MRO特性的效果。

1.      同频MRO

Ø  异常切换TOP小区

对于异常切换TOP小区,MRO开启后切换过早、过晚和切到错误小区的次数下降十分明显,分别下降18万次、25万次和5万次。由于切换过晚优化和乒乓切换优化有一定冲突,乒乓切换次数增加3万次。

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从每用户异常切换次数来看,异常切换也有明显改善。每用户切换过早次数减少878次,切换过晚减少2241次,切换到错误小区下降265次。同样的,每用户乒乓切换次数增加239次。

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Ø  乒乓切换TOP小区

对于乒乓切换TOP小区,开启MRO后,乒乓切换减少44万次,切换过早减少2万次,切换过晚减少1万次,切换到错误小区减少1万次。MRO对各类切换异常均有改善效果。

4.png

从每用户切换情况看,每用户乒乓切换减少44次,其他异常切换基本保持不变。

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Ø  普通小区

针对非TOP的普通小区(主要是TOP小区的共站小区),开启MRO后切换过早减少45万次,切换过晚减少3千次,切换到错误小区减少了1万次,乒乓切换增加了4万次。

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但从每用户切换情况看,切换过早改善明显,其他切换异常均有小幅下降。MRO并未导致切换异常增加。

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Ø  同频MRO对无线链路失败的改善

MRO特性最主要的作用是减少切换异常导致的无线链路失败,从而改善用户体验。无线链路失败的改善可以从掉话次数的减少和RRC重建次数的减少上共同反应。

对比优化小区(MRO开启小区)的掉线率指标,前后变化不大。

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优化小区RRC重建次数减少106万次,非源小区RRC重建次数减少最明显,减少了93万次,切换失败导致的重建次数减少9.5万次。

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优化小区的邻区(开启MRO小区的邻区)RRC重建次数减少了87.9万次,非源小区RRC重建减少67万次,切换失败导致的重建减少44万次。

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可以看出MRO在减少无线链路失败方面效果十分明显。

Ø  同频MRO对切换成功率的改善

开启同频MRO后,优化小区切换成功率从99.00%提升到了99.80%,整体切换成功率有较明显改善。

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2.   异频MRO

异频A2相关切换过晚TOP小区开启异频MRO后,A2相关切换过晚次数减少3千次,每用户A2相关切换过晚次数减少43次。异频MRO在减少A2相关切换过晚方面有一定效果,但现网异频切换次数较少,异频MRO生效比例较低。

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五、   小结

1、同频MRO特性在不同场景下对切换过早、切换过晚、切换到错误小区都有优化效果,对乒乓切换也有一定的抑制,但是由于优化方向相反,在优化切换过晚时可能导致乒乓切换有所增加,属于正常现象。同频MRO功能显著减少了优化小区及其邻区的RRC重建次数,对改善用户体验起到了良好效果。

2、异频MRO对异频A2相关的切换过晚也有优化效果,但现网异频切换较少,优化的异常切换总量有限。

3、通过对比验证,MRO特性整体应用效果良好,达到了减少切换异常的目的。同频MRO功能效果良好,可以全网推广,异频MRO适用场景较少,暂不建议开启。


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