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LTE性能专题报告8.31.docx

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包头电信LTE性能专题报告随着包头电信LTE网络建设与业务推广,LTE网络用户数及业务量呈直线上升趋势,但随之带来的问题也日益明显,突发高话务场景用户接入受限,弱覆盖区域无法接入,频繁掉线导致用户感知下降。为了LTE用户实现更好的体验感受,提升网络指标,保障LTE网络质量,提升LTE网络用户感知,包头电信开启了LTE移动网络专项优化。其中性能专题包含接入、切换、保持、负荷四个大类性能专题,具体报告如下。一、接入类性能专题接入性能反映了网络接纳能力,具体体现在网络覆盖、网络容量、网络负荷等参数。其性能的好坏直接影响到用户的网络感知,对网络整体的性能影响较大。1、接入流程1.1 LTE无线承载l 在LTE系统中。

1、一个UE到一个P-GW(PDN-Gateway)之间,具有相同QoS待遇的业务流称为一个EPS (Evolved Packet System)承载,如下图所示。l EPS承载中UE到eNodeB空口之间的一段成为无线承载RB;eNodeB到S-GW (Serving Gateway)之间的一段称为S1承载。无线承载与S1承载统称为E-RAB (Evolved Radio Access Bearer)。l 无线承载根据承载的内容不同分为SRB (Signaling Radio Bearer)和DRB (Data Radio Bearer)。l 当UE处于连接状态,即在eNB中建立了UE上下文后。

2、可为用户平面的传输建立、修改和释放E-UTRAN资源。在LTE中,资源的分配、修改和释放都由网络控制,而且bearer(承载)所对应的QoS也由网络控制。因此E-UTRAN资源的建立和修改都由MME发起,同时MME向eNB提供相应的QoS信息。虽然eNB可以发起E-UTRAN资源的释放请求,但释放过程还是由MME进行控制;同时MME也可以发起E-UTRAN资源的释放。对于一个UE,E-RAB建立可以在它发出TA更新请求后的任何时间发生。l 一个E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)是指一个S1承载和空中接口上的数据无线承载DRB的串联(在TS 36.300定义)。

3、当E-RAB建立之后,E-RAB和NAS层的EPS承载之间是一对一的映射关系(参见图1)。l 一个E-RAB负责在UE和EPC之间传输一个EPS承载内的packets。这个E-RAB内的DRB负责在UE和eNB之间传输这个EPS承载内的packets(DRB和EPS承载是一对一的映射关系,DRB和E-RAB是一对一的映射关系)。这个E-RAB内的S1承载负责在eNB和S-GW之间传输这个EPS承载内的packets。1.2 UE随机接入流程 l LTE触发随机接入5场景随机接入是UE开始与网络通信之前的接入过程,由UE向系统请求接入,收到系统的响应并分配随机接入信道的过程。

4、随机接入的目的是建立和网络上行同步关系以及请求网络分配给UE专用资源,进行正常的业务传输。在LTE中,以下场景会触发随机接入: 场景1: 初始RRC连接建立,当UE从空闲态转到连接态时,UE会发起随机接入。 场景2: RRC连接重建,当无线链接失败后,UE需要重新建立RRC连接时,UE会发起随机接入。 场景3: 当UE进行切换时,UE会在目标小区发起随机接入。 场景4: 下行数据到达,当UE处于连接态,eNodeB有下行数据需要传输给UE,却发现UE上行失步状态(eNodeB侧维护一个上行定时器,如果上行定时器超时,eNodeB没有收到UE的sounding信号,则eNodeB认为UE上行失步)。

5、eNodeB将控制UE发起随机接入。 场景5: 上行数据到达,当UE处于连接态,UE有上行数据需要传输给eNodeB,却发现自己处于上行失步状态(UE侧维护一个上行定时器,如果上行定时器超时,UE没有收到eNodeB调整TA的命令,则UE认为自己上行失步),UE将发起随机接入。在UE收取了小区广播信息之后,当需要接入系统时,UE即在PRACH信道发送Preamble码,开始触发随机接入流程l PRACH信道在每个子帧上只能配置一个。考虑到LTE中一共有64个preamble码,在无冲突的情况下,每个子帧最多可支持64个UE同时接入。l 实际应用中,64个preamble码有部分会被分配为仅供切换用户使用(叫做:非竞争preamble码)。

6、以提高切换用户的切换成功率。所以小区内用户用于初始随机接入的preamble码可能会少于64个。(1) MSG 1:UE在PRACH上发送随机接入前缀;(2) MSG2:ENB的MAC层产生随机接入响应,并在PDSCH上发送;(3) MSG3:UE的RRC层产生RRC Connection Request 并映射到PUSCH上发送;(4) MSG4:RRC Connection Setup 由ENB的RRC层产生,并映射到PDSCH上发送。最后,由UE的RRC层生成RRC Connection SetupComplete并发往eNB。随机接入开始之前需要对接入参数进行初始化。

7、此时物理层接受来自高层的参数、随机接入信道的参数以及产生前导序列的参数,UE通过广播信息获取PRACH的基本配置信息。RACH所需的信息在SIB2的公共无线资源配制信息(radio Resource Config Common)发送,如图 23-1,图 2-3--2所示:图 23-1 SIB2 rach_Config图 2-3-2 SIB2 Prach_Config主要包含以下参数信息:l 基于竞争的随机接入前导的签名个数60; NumberOfRA_Preambles.l Group A中前导签名个数56;SizeOfRA_PreamblesGroupA 。

8、l GroupB相较GroupA 发送的功率偏移0dB;MessagePowerOffsetGroupB.l MSgSizeGroupA ,MSG3消息的大小门限。一个小区的Preamble个数固定为64个,ENODEB分给基于竞争的preamble个数如NumberOfRA_Preambles所示,剩下的就是基于非竞争的preamble个数。竞争的preamble又分为A、B两组,SizeOfRA_PreamblesGroupA表示组A中前导的个数。当NumberOfRA_Preambles和SizeOfRA_PreamblesGroupA相等时说明没有GroupB。竞争接入时。

9、当UE测量的Pathloss小于PMAXPREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER-deltaPreambleMsg3- MessagePowerOffsetGroupB,并且上传的MSG3比特数大于MSgSizeGroupA时,UE在随机前导B组中随机选择前导,否则UE在GroupA 中选。当路损较大时,GroupA的大小已经能完成接入必要信息的传输。deltaPreambleMsg3为MSG3发射功率与preamble发射功率的偏移。l PRACH的功率攀升步长POWER_RAMP_STEP 2dB。l PRACH初始前缀目标接收功率PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER :-110dBm。

10、基站侧期望接收到的PRACH功率l PRACH前缀重传的最大次数PREAMBLE_TRANS_MAX 8;l 随机接入响应窗口RA-Response Window Size 索引值7,范围{2、3、4、5、6、7、8、10},索引值7对应10sf,即UE发送Msg1后,等待Msg2的时间10ms,超时后重发。l MAC冲突解决定时器MAC Contention Resolution Timer:索引值7对应64sf,范围{2、3、4、5、6、7、8、10};即UE发送Msg3,等待Msg4的时间64ms,超时后随机接入失败。l MSG3 HARQ的最大发送次数:maxHARQ-Msg3Tx 3。

11、即UE发送Msg3,如果没收到ACK,重发Msg3,同时重启MAC冲突解决定时器。l 本小区的逻辑根序列索引 root Sequence Index 80,该参数为规划参数;l 随机接入前缀的发送配置索引Prach Config Index 6;l 循环移位的索引参数zeroCorrelationZoneconfig 4;UE获取PRACH相关配置后,发起随机接入,在MSG1消息里可以检验UE是否按照系统消息携带的参数进行随机接入,如图 11所示:图 01 CNT中msg1截图根据小区下发的PRACH config,UE采用随机接入前导序列为49,根序列为649进行接入。

12、可以看到UE采用前导序列 format 0,随机接入请求在系统帧907\子帧2上发送,随机接入响应的接收窗从SFN\SF:907\5到SFN\SF:908\5,窗长为10ms,与“随机接入响应窗口RA-Response Window Size”配置10sf一致。1.3 E-RAB建立流程 l E-RAB建立流程如下:(图1.4.1)E-RAB建立流程图 MME发起E-RAB的建立流程,主要工作包括:为E-RAB分配资源、在S1接口建立S1承载、在Uu接口建立DRB。 E-RAB SETUP REQUEST消息中可包含下列信息:INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 信令截图 (1)MME UE S1AP ID (2)eNB UE S1AP ID (3)UE-AMBR(UE Aggregate Maximum Bit Rate)。

13、指示eNB中为调度这个UE所使用的AMBR。该参数保存在UE的签约数据中,MME从HSS中获得这个参数。 (4)E-RAB to be Setup List,列出需要建立的E-RAB。 E-RAB ID:MME为每个E-RAB分配的标识 E-RAB Level QoS Parameters:每个E-RAB级别的QoS参数取值 QCI:表明一个QoS参数组的固定取值组合 Transport Layer Address:S1接口上为这个E-RAB所分配的传输层地址 GTP-TEID:给出eNB与S-GW之间传输这个E-RAB的GTP隧道端点标识。这里给出的是S-GW一端的GTP-TEID NAS-PDU:传送给UE的NAS层的会话管理消息 一旦收到E-RAB SETUP REQUEST消息。

14、eNB开始对MME所请求的E-RAB执行配置过程。对每个E-RAB,e-NB都基于E-RAB level QoS parameters IE中定义的QoS参数建立一个DRB,并在Uu接口上分配相应的资源。eNB对每个建立的DRB,传递其NAS-PDU IE中包含的NAS层消息,以及E-RAB的E-RAB ID IE给UE。eNB应在S1上为请求建立的E-RAB分配所需要的资源。 eNB应通过E-RAB SETUP RESPONSE消息向MME报告所请求的E-RAB建立的结果,该消息包括: (1)MME UE S1AP ID (2)eNB UE S1AP ID (3)E-RAB to be Setup List。

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