LTE-MRO功能详述和优化验证

LTE-MR O功能详述和优化验证目录概述3一、MRO原理3（一）系统MRO 3（二）场景识别及优化41. 切换过早52. 切换过晚53. 乒乓切换8二、Q市MRO参数验证9（一）优化策略及参数配置91. 试验区域92. 参数配置 93. 操作步骤错误!未定义书签。（二）后台指标对比 101. 乒乓切换、切换过早过晚次数变化102. 切换成功率及E-RAB掉线率变化113. CQI指标变化114. RRC重建指标变化125. 重定向指标变化12三、优化总结13概述在实际网络建设阶段和网络运行阶段，由于很多移动性参数都是采用基线参数配置形式 和人工路测修改移动性参数维护模式，使得网络移动性参数的维护成本非常高。为了满足在 覆盖有效的基础上，提升移动性性能和降低其维护成本，标准和产品中都引入MRO算法需 求。Mobility Robust Optimization （MRO）移动性鲁棒性优化，即优化设置不当的切换参 数。切换参数设置不当，会引起同频、异频、异系统的切换过早、过晚或乒乓，导致切换失 败或UE掉话MRO通过统计这些异常数据来优化移动参数，目前通过调整邻区CIO来优化。一、MRO原理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，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。（一）系统MRO系统MRO优化是指在LTE系统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（Cell Individual Offset）、事件A4的CIO以及事 件A2的门限。需要注意的是，只有当eNodeB之间建立了 X2链路时，才能进行系统MRO优 化。EQ说明LTE系统的同频邻区的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MR O优化流程）（二）场景识别及优化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。如图3-2所 示，切换过早、过晚是针对UE从小区A切向小区B来说的。1正雅切换IX域 2.早W域也切秘过幌区域（图3-2切换过早过晚示意图）1. 切换过早源小区对UE下发切换命令后，由于目标小区信号质量不佳，UE切换到目标小区发生失 败，UE发起RRC重建回源小区，源小区的质量还能满足UE的要求并继续为UE服务，这种 场景我们判断为切换过早。解决办法：切换过早就是在没有达到正常切换区域就进行切换了，导致UE在目标小区信号差，因此，需要将CIO调小，让切换更晚一点到来。（切换过早示意图）在eNodeB中，切换过早有以下两种情况:1）、UE接到切换命令，在切换到目标小区的过程中发生了 RLF（Radio Link Failure）。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。2）、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 （Neighbor Relations Table） 中对应邻区关系对中的切换过早次数加1。2. 切换过晚UE因为源小区的信号不好，没来得及上报测量报告，或者有测量报告上报但是还没有 收到切换命令，UE就发生RRC重建，重建到目标小区或者一个新小区，这个时候UE重建到 的小区通过RLF INDICATION信令将UE的重建信息带给源小区，源小区根据UE重建信息判 定是否为切换过晚场景，根据重建信息中的目标小区的PCI，查找到对应的邻区记录后，判 定为切换过晚。解决办法：切换过晚就是UE已经过了正常切换区域还没有切换了，导致UE在源小区信号差，因此，需要将CIO调大，让切换更早一点到来。（切换过晚示意图）4. Judge Ue i11 locml cel|1) If find ua id in local cell i 卫)e unn_liD_tocLlHte 十忙!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RLF Indication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。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Measurement Configuration消息或下发启动测量GAP 的Measurement Configuration消息失败，导致UE超出了本小区覆盖质量围，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RLF Indication指示，且本小区存 在RLF Indication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A2 RSRP触发门限与基于 事件A4的事件A2 RSRP触发门限不同。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Measurement Configuration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围产生7RLF，本小区通过X2 口 接收到某小区发送的RLF Indication指示，且本小区中存在RLF Indication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。RLF Indication中包括信息如下：- Failure Cell ID: PCI of the cell in which the UE was connected prior to the failure occurred;- Reestablishment Cell ID: ECGI of the cell where RL reestablishment attempt is made;- C-RNTI: C-RNTI of the UE in the cell where UE was connected prior to the failure occurred;- shortMAC-I （optionally）: the 16 least significant bits of the MAC- I calculated using the security configuration of the source cell and the re-establishment cell identity.同频邻区进行切换过早/过晚的MRO优化，有以下两种情况。1）、在RLF异常比例CoverAbnormalThd的情况下：邻区对之间发生了足够的切出次数StatNumThdo前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例二周期间比例波动门限。2）、在RLF异常比例=CoverAbnormalThd的情况下：邻区对之间发生了足够的切出次数StatNumThdo前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例二周期间比例波动门限。切换成功率=邻区间优化门限NcellOptThdoRLF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围，使切换晚些。反之，则增加一个步长。若在本统计周期，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。3. 乒乓切换当UE进行ABA这样的切换流程，从小区A切换到小区B后，在小区B停留的时 间很短（必须小于乒乓切换的时间门限），又返回到小区A，说明小区A的信号质量相对目 标小区而言更好，我们判定这种场景为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UE History information以后，如果UE Historyinformation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。eMcd曲。阳此*UE1 4. Handover Request (Ue History)1Sci. I landuvier respon s*15b Judye Pinypsrig1 j Hf iind see&nd new&st GCI Im Ue history Info-, equals Its GUI an0 iha may time in me finl ntiWMI 匚停II i寻 ibijin： 口 Inm 脾 riHUih roahQl d ； 2) Ekirn_pingpang+;13. Meagurfi Report16. Handei/&r commartd（图3-3乒乓切换判决示意图）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MR O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。二、Q市MRO参数验证（一）优化策略及参数配置1.试验区域截止2016年12月22日，现网共计5654个小区，此次除高速、高铁和C县区域外全部 进行参数验证修改，共计874个基站（包含3571个小区）。2.参数配置参数名称参数ID参数定义修改脚本小区级同频MRO算法开关IntraFreqMr oSwitch该参数表示小区级同频MRO算法开关MODCELLALGOSWITCH:LOCALCELLID=xx,MROSWITCH=IntraFreqMroSwitch-1;基站级同频MRO算法开关IntraFreqMr oSwitch该参数表示基站级同频MRO算法开关MODENODEBALGOSWITCH:MROSWITCH=IntraFreqMroSwitch-1;MRO优化周期OptPeriod该参数表示进行异常切换（切换过早、切换过晚、 乒乓切换等）的监测、识别和统计的周期长度，然 后在周期到达后根据统计数据进行切换参数调整。 该参数建议取值为5分钟的倍数，否则该参数会扩 展为5分钟的倍数后运行。MODMRO:OPTPERIOD=60 ,NCELLOPTTHD=90, STATNUMTHD=200,P INGPONGTIMETHD=1 ,PINGPONGRATIOTH D=5,MROOPTMODE=F REE;邻区优化门 限Ncell optimizatio n threshold该参数表示进行移动性参数优化的成功率门限，当 切换成功率大于该门限才能进行乒乓切换优化。MRO统计次数门限StatNumThd该参数表示进行系统移动性参数优化所需的切换次 数门限，切换次数包含切换出尝试次数和切换过晚 的次数，当切换总次数达到该门限后才能进行移动 性参数的优化。乒乓时间门 限PingpongTimeThd该参数表示判别乒乓切换的时间门限，如果UE切 换到目标小区后又切换回到源小区，在目标小区停 留时间低于该参数值时，源小区通过UE历史信息 即可判决为乒乓切换。乒乓比例门 限PingpongRatioThd该参数表示系统乒乓切换的比例门限，即若乒乓切 换比例超过该门限时，则要进行参数调整，若乒乓 切换比例小于等于该门限则不启动参数调整。MRO优化模式MroOptMode该参数表示移动性鲁棒性优化算法运行的模式，如 果为自由模式，则切换/重选参数优化由eNodeB自 动处理；如果为受控模式，则上报需要优化的切换 /重选参数给U2000，需要维护人员手工确认才会 进行切换/重选参数优化。CIO调整围配置指示CioAdjLimitCfgInd该参数表示是否配置CIO调整围最大值和最小值参 数MODCELLMRO:LOCALCELLID=5,CIOADJLIMITCFGIND=CFG,CIOADJUPPERLIMIT=dB4,CIOADJLOWERLIMIT=dB-4;CIO调整围最大值CioAdjUpperLimit该参数表示MRO算法调整CIO围的最大值，仅当 CIO调整围配置指示设置为CFG（配置时）有效，用 来标示MRO算法调整CIO的围上限。CIO调整围最小值CioAdjLowerLimit该参数表示MRO算法调整CIO围的最小值，仅当 CIO调整围配置指示设置为CFG（配置时）有效，用 来标示MRO算法调整CIO的围下限。（二）后台指标对比对参数修改区域持续观察了5天，通过指标可以发现，参数修改后，多项指标均稳中有 升：指标项参数修改前（12月18-22日）参数修改后（12月23-27日）乒乓切换次数3865827934切换过早次数3658033863切换过晚次数2407923730切换成功率99.82%99.82%E-RAB掉线率0.14%0.14%CQI大于等于7占比94.39%94.40%RRC重建次数161235152705RRC重建比例2.92%2.79%重定向比例2.80%2.72%各项指标详细指标对比及走势如下:1.乒乓切换、切换过早过晚次数变化提取12月23日参数修改前后5天指标进行对比，特定两小区间用户乒乓切换次数从 修改前平均38658次降低至修改后平均27934次，特定两小区间切换出过早次数从36580次减少至33863次，特定两小区间切换出过晚次数从24079次减少至23730次。（参数修改区域切换过早、过晚及乒乓切换次数变化情况）2,切换成功率及E-RAB掉线率变化同样对比参数修改前后5天的指标，系统切换成功率和E-RAB掉线率持平。（参数修改区域切换成功率及E-RAB掉线率变化情况）3. CQI指标变化同样对比参数修改前后5天的指标，CQI大于等于7的占比由94.39%提升至94.40%,如下所示:（参数修改区域CQI类指标变化情况）4. RRC重建指标变化乒乓切换、切换过早、过晚次数的减少，有利于减少用户RRC重建次数，通过对比，RRC重建次数从161235次下降至152705次，RRC重建比例从2.92%下降至2.79%。（参数修改区域RRC重建指标变化情况）5. 重定向指标变化乒乓切换、切换过早过晚次数的减少，有利于降低用户掉线的比例，也有利于减少重定 向比例，4G重定向3G次数由154230降低至149176, 4G重定向3G比例从2.8%下降至2.72%。（参数修改区域RRC重定向指标变化情况）三、优化总结通过修改MR O功能参数验证不难发现，在开启MR O功能后，系统可以通过优化邻区间CIO 参数的方式自动进行网络优化，且对减少乒乓切换、切换过早、切换过晚均有比较好的改 善效果，通过MRO功能的优化，CQI类指标也有也有小幅度改善；乒乓切换及切换过早过晚 次数的减少也使得用户能更好的与基站保持连接，RRC掉线的次数和占比有了较大幅度的改 善。MRO功能的优势在于实现了对网络自维护，面对日益复杂的无线网络环境，网络自己通 过监控指标并对相关参数进行自动调整，可以大幅度降低优化成本，并提高优化效率及优 化准确度。