lte_fdd 切换专题介绍

《lte_fdd 切换专题介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

内部公开▲LTEFDD网络性能优化指导书——切换性能优化版本日期作者审核者备注V1.02010-8-30姜冰心初稿V1.12010-9-21姜冰心接受评审人的评审意见，修改了对表5-1的说明，统一了“源小区”这一名词，修改了表5-2到表5-8的格式。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲目录1引言32切换技术基础知识32.1LTEFDD切换类型32.2基于覆盖的切换技术基本原理62.2.1基于覆盖的切换技术基本功能62.2.2基于覆盖的切换技术基本原理62.2.3基于覆盖的切换算法【1】72.3切换技术应用场景简析113基于覆盖的切换技术的流程113.1站内切换流程113.2跨站切换流程【4】133.3跨MME切换流程【5】144切换技术相关测量及报告145基于覆盖切换的无线参数分析185.1门限205.2TimetoTrigger235.3Hysterisis235.4ReportOnLeave245.5典型参数配置256KPI分析266.1KPI定义详解266.2各个KPI的影响因素分析317无线参数优化理论及仿真分析（FFS）318无线参数优化典型案例分析（FFS）319参考资料31本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1引言该指导书基于我司LTEFDDV1.0产品，系统性介绍切换基本原理及性能优化技术。第一，从不同角度阐述切换的类型；第二详细说明基于覆盖的切换技术的原理和协议流程；第三从网络优化的角度对切换相关的测量事件展开叙述，包括事件的配置下发过程，终端的上报过程并详细描述相关测量事件的参数对切换性能的影响，同时列出几种典型场景下的参数取值情况；第四，从网络优化角度介绍切换相关的KPI，以及用于切换判决的参数对KPI的影响。该指导书主要面向从事LTEFDD网络性能优化人员，从切换的应用场景、基本原理、信令流程、无线参数、KPI及性能优化方法形成全面和系统性的理解，并在实际的网络优化中灵活应用。2切换技术基础知识2.1LTEFDD切换类型1)LTEFDD的切换方式根据组网形式可以分为：a)频内切换：同频组网时，切换的目标小区与服务小区位于相同的频段。启动频内切换测量，不需要Gap测量。可能同站，也可能异站。b)频间切换：异频组网时，切换的目标小区与服务小区位于不同的频段，可能是EUTRAN内的切换（站内切换、同一MME下的站间、不同MME下的站间）也可能是系统间的切换。需要启动频间切换测量，需要Gap测量。2)根据触发原因：a)基于覆盖的切换：如下图2-1（a）和2-1（b），A为源小区，B为邻区，A的覆盖范围不包括B。UE从A小区移向B小区时发生的切换，此时源小区信号质量越来越差，邻区信号质量越来越好，如图2-2所示。图2-1（a）中A和B可以异频，可以同频组网。图2-1（b）中A和B要异频组网，应用场景如A为室外宏小区，B为家庭基站，A不能切入B，B可以切入A。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图2-1（a）覆盖区域在地理上相交的相邻关系示意图图2-1（b）覆盖区域在地理上包含的相邻关系示意图图2-2基于覆盖的切换信号强度示意图a)基于负荷的切换：负荷控制触发的强制切换、负荷均衡触发的切换，与覆盖区域信号质量无关，一般在密集城区高吞吐量场景下增加覆盖区域的容量而设计的，如图2-3（a）、2-3（b）、2-3（c）所示，此时小区A与小区B必须要异频组网。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图2-3（a）同覆盖关系示意图图2-3（b）包含关系示意图图2-3（c）被包含关系示意图a)基于业务的切换：对于某些特殊业务，LTE建网初期可能无法满足，比如核心网没有IMS，不能提供语音服务，那么可以切换到2G或3G网络中。b)基于UE移动速度的切换：LTE专门针对高速移动用户，设计高速小区。高速移动用户需要高速小区提供有保证的服务，移动终端在高铁等高速移动场景下，可以切换到周围的高速小区中。1)根据网络拓扑结构：a)eNB之内：站内多小区时，在地理上连续覆盖，彼此应该互为邻区。UE在同站小区间移动发生的切换信令流程比较简单，时延自然较小。不需要通过X2口发送切换准备消息，也不要在核心网和基站间发送切换完成本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲相关的一系列消息，小区间的信息交互如切换请求、应答、下行数据转发都在基站内部的板间进行。a)同一MME不同eNB间：需要X2口完成站间信息交互，需要S1口完成路径改变相应消息的传递，具体流程见3.2节。b)不同MME不同eNB间：切换准备消息不是通过站间X2口交互，而是各站与自己所属的MME交互，然后源MME与目标MME间交互切换请求和应答，具体流程见3.3节。1)根据是否下发测量：a)基于测量事件的切换：基站依据UE测量上报的邻区信息发起切换。b)盲切换：UE收到来自核心网的“MobilityFromEUTRACommand”如果用于切换目的，UE按照该消息中指定的目标网络类型，切换到GERAN或者UTRA。基站不需要UE提供测量报告。1.1基于覆盖的切换技术基本原理1.1.1基于覆盖的切换技术基本功能当移动终端在无线连接态RRCConnected时，从一个小区移向另一个小区，源小区的信号越来越弱，为使业务连续不中断，需要将终端从源小区切换到目标小区，继续享受网络提供的服务。而UE在RRCIdle态从一个小区移向另一个小区所进行的过程叫做小区重选。1.1.2基于覆盖的切换技术基本原理在UE第一次进入RRCConnected状态时，基站侧下发第一条RRCReconfiguration消息中给UE配置切换测量事件。当UE移向邻小区时，UE测得邻小区的信号强度与服务小区的信号强度，满足测量本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲事件的上报，发送测量报告给服务小区，服务小区向最强邻区请求切换资源，最强邻区启动接纳控制，允许进入则切换，否则询问次强邻区。UE收到服务小区的携带移动控制信息的RRCReconfiguration消息，开始切换。EUTRA系统内移动性管理测量的事件描述：1)A1事件：服务小区质量高于一个绝对门限（serving>threshold）。用于关闭正在进行的频间测量和去激活gap；2)A2事件：服务小区质量低于一个绝对门限（servingServing+Offset，Offset：+/-）。用于频内/频间的基于覆盖的切换；4)A4事件：邻区质量高于一个绝对门限。用于基于负荷的切换；5)A5事件：服务小区质量低于一个绝对门限1（Servingthreshold2）。用于频内/频间的基于覆盖的切换。1.1.1基于覆盖的切换算法【1】1)算法原则：a)频内和频间测量采用不同的A3/A5配置，下发测量ID时也是不同的；b)EUTRA频内频间基于覆盖的切换均是基于A3/A5事件触发，由后台Intra-frequencyHandoverStrategy、Inter-frequencyHandoverStrategy参数分别来控制频内、频间基于覆盖的切换判决事件是采用A3还是A5事件；c)频间测量和测量gap通过A2事件来启动，通过A1事件来关闭；d)频内切换与频间切换的优先级，体现在频内A3/A5与频间A3/A5的上报门限配置上；e)EUTRA频内频间基于覆盖的切换由后台IntraFHandoverMethod、InterFHandoverMethod参数分别来控制频内、频间是基于事件的切换算法还是基于周期的切换算法，暂时只提供基于事件的切换算法，不提供基于周期的切换算法。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1)算法总体框架：图2-1EUTRAN内切换算法总体框架2)EUTRAN内测量的处理：a)测量量：RSRP、RSRQ，由后台参数IntraFRSRPreportingindicator、IntraFRSRQreportingindicator和InterFRSRPreportingindicator、InterFRSRQreportingindicator分别指示频内和频间上报的测量量；b)事件触发量：后台参数IntraFTriggerQuantity和InterFTriggerQuantity分别控制频内和频间事件的触发量（RSRP/RSRQ），一般上报的测量量与事件触发量是一致的。c)测量上报：事件上报、周期上报，由后台参数IntraFReportCriteria和InterFReportCriteria分别控制频内和频间具体采用那种上报方式。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲A.事件上报：在后台参数IntraFTimetotrigger（InterFTimetotrigger）定义的时间内测量量RSRP大于IntraFThresholdforRSRP（InterFThresholdforRSRP）所指定的门限，UE则向eNB上报满足对应触发条件的事件。RSRQ和RSRP触发原则一致，只是触发门限不同。当指示事件上报次数的后台参数IntraFAmountofReportingforevent（InterFAmountofReportingforevent）大于1时，UE在相隔后台参数IntraFReportingintervalforevent（InterFReportingintervalforevent）的时间再次向eNB上报该事件，前提是测量量必须一直满足该事件的触发门限；当UE上报次数达到IntraFAmountofReportingforevent（InterFAmountofReportingforevent）指定的次数时，即使测量量继续满足该事件的触发门限，UE也不再向eNB上报测量结果，eNB收到IntraFAmountofReportingforevent（InterFAmountofReportingforevent）个测量报告启动切换请求。后台参数IntraFThresholdforRSRP（InterFThresholdforRSRP）中对应的A5事件门限是A5事件对应的threshold1，A5事件对应的threshold2对应后台参数IntraFA5Threshold2forRSRP（InterFA5Threshold2forRSRP）。相关RSRQ门限值也采用类似配置。B.周期上报：当UE的测量趋于稳定后开始向eNB上报第一次测量，如果当指示周期上报次数的后台参数IntraFAmountofReportingforperiodical（InterFAmountofReportingforperiodical）大于1时，UE每隔IntraFReportingintervalforperiodical（InterFReportingintervalforperiodical）的时间周期性向eNB上报测量结果；当UE上报次数达到IntraFAmountofReportingforperiodical（InterFAmountofReportingforperiodical）指定的次数时，UE停止向eNB上报测量结果。a)EUTRA频内测量的下发、修改和关闭时机：A.频内测量的建立（Setup）i.本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲RRC连接建立后，与承载UE上下文建立消息的第一次RRC重配消息一起下发；如下表2-1所示。表2-1RRCConnectionReconfigurationmessage【2】--ASN1STARTRRCConnectionReconfiguration::=SEQUENCE{rrc-TransactionIdentifierRRC-TransactionIdentifier,criticalExtensionsCHOICE{c1CHOICE{rrcConnectionReconfiguration-r8RRCConnectionReconfiguration-r8-IEs,spare7NULL,spare6NULL,spare5NULL,spare4NULL,spare3NULL,spare2NULL,spare1NULL},criticalExtensionsFutureSEQUENCE{}}}RRCConnectionReconfiguration-r8-IEs::=SEQUENCE{measConfigMeasConfigOPTIONAL,--NeedONmobilityControlInfoMobilityControlInfoOPTIONAL,--CondHOdedicatedInfoNASListSEQUENCE(SIZE(1..maxDRB))OFDedicatedInfoNASOPTIONAL,--CondnonHOi.由其它系统切换进入EUTRAN之后ii.频内切换/频间切换后B.频内测量的释放（Release）i.状态转入RRC_IDLE（无需通过消息通知UE释放测量，eNodeB内部释放）a)EUTRA频间测量的下发、修改和关闭时机：A.频间测量的建立（Setup）i.A2事件上报后B.频间测量的关闭（Release）i.A1事件上报后ii.状态转入RRC_IDLE（无需通过消息通知UE释放测量，eNodeB内部释放）本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1.1切换技术应用场景简析下表说明了典型场景一般采用的切换类型。具体切换时采纳哪种类型主要依据哪种类型先被触发。这一方面依赖切换算法，包括接纳能力、负荷能力等产品自身性能。另一方面有可能依赖测量事件的门限等参数。表2-2典型场景常用的切换类型【3】场景特点切换类型城区室外站覆盖面积适当，容量需求较高基于覆盖、基于负荷、基于业务一般室内分布（含地铁）覆盖区域小，容量需求较高，覆盖以直射为主，路损小基于覆盖、基于负荷、基于业务农村(含郊区、高速公路)覆盖面积较大，容量需求较低基于覆盖、基于业务超远覆盖(高山、高塔、海面)覆盖面积大，无其他站点有效分担话务基于覆盖、基于业务快速移动状态（高速公路、铁路）覆盖区内无线信号变化大，容量需求呈突发状态基于覆盖、基于UE移动速度、基于业务隧道、电梯出入口覆盖区内无线信号变化大，强信号突然出现、原有信号急剧变差基于覆盖、基于业务2基于覆盖的切换技术的流程2.1站内切换流程同站切换与异站切换流程大致相同。只是异站切换时源站点与目标站点之间的切换准备消息在同站切换时不再通过X2口传输，而是站内的板间信息交互，源eNB与核心网的路径改为目标eNB与核心网之间。具体流程见图3-1。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图3-1同站切换流程图本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1.1跨站切换流程【4】图3-2同一MME下同频异站切换协议流程本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1.1跨MME切换流程【5】图3-3不同MME下同频异站切换的协议流程2切换技术相关测量及报告切换判决是采用A3事件还是A5事件由数据库参数Intra-frequencyHandoverStrategy来控制。对于基于覆盖的频内切换算法，A1、A2事件测量不必下发。EUTRA频内基于覆盖的切换由数据库参数IntraFHandoverMethod来控制频内是基于事件的切换算法还是基于周期的切换算法。A3事件的进入条件为：本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲A3事件的退出条件为：其中Mn：邻小区测量结果，不包括任何的偏置；Ofn：邻小区频率特定的偏差；Ocn：邻小区的小区特定的偏差；Hys：进入和离开该事件之间的滞后参数；Ms：本小区测量结果，不包括任何偏置；Ofs：服务频点（本小区频点）的频率特定的偏差；Ocs：本小区的小区特定的偏差；Off：A3事件的偏差，需要高层配置。A3事件是邻区比服务小区质量高于一个门限触发的，而A5事件是服务小区质量低于一个绝对门限1（Serving0+2.5，进入A3事件。下次测量邻区测量结果抖动为2，服务小区测量结果为0，那么2+0<0+2.5，离开A3事件，不会切换。如果配置Hysterisis=0.5，A3Offset不变，两次测量结果不变，那么4-0.5>0+2.5，进入A3事件。2+0.5=0+2.5，不满足离开事件，所以等一次上报间隔后，测量，比较结果，看是否满足A3进入事件，连续多次上报进入A3事件，基站决定切换。因此配了迟滞之后，即使信号有些抖动，测量报告仍然能够发送上来，否则很容易退出。影响范围ENBCell*UE*RAB修改生效方式ENB重启Cell删建立即生效*1.1ReportOnLeave表5-8【6】参数名称（中/英）应用数据库/快配表对应字段名称分类属性取值范围A3事件离开上报指示byReportOnLeaveA2enumerate(false,true)ReportOnLeave参数定义定义用途该参数指示了当A3-2条件满足时，UE是否需要上报该事件。出处协议36.331配置说明（配置原则、影响以及参考资料）参数说明如果该指示设为True，当触发上报的小区列表中的某小区满足A3-2条件时，UE需要上报该事件。否则，不需要上报。一次上报测量事件measreport就触发切换的话，不需要配置为true，目前默认配置为false。该配置同样出现在ICIC功能中。只是在ICIC配置中，该参数必须配置为true。用于基站判定用户的属性变化。影响范围ENBCell*UERAB修改生效方式ENB重启Cell删建立即生效*本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲1.1典型参数配置下面图5-2和图5-3中用彩线圈出的参数值是香港CSL现场在OMC上为切换配置的典型值。图5-2OMC上基于覆盖切换的服务小区公共参数配置本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图5-3OMC上基于覆盖切换的个性化邻区配置1KPI分析1.1KPI定义详解目前切换相关的KPI指标有【7】：1)同频异站X2口切换准备成功率：该指标反映了同频eNB间通过X2接口切换准备过程的成功概率。图6-1同频异站X2口切换准备通过sourceeNodeB侧counter统计eNodeB发出的HandoverRequest次数，以及eNodeB收到的HandoverRequestAcknowledge次数。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲Intra-FreqInter-eNBHandoverPreparationSuccessRatewithX2=Number_Of_Success_Intra-Freq_Inter-eNB_HO_Preparation_X2/Number_Of_Intra-Freq_Inter-eNB_HO_Preparation_X2_Attempt*100%1)同频异站S1口切换准备成功率：该指标反映了同频eNB间通过S1接口切换准备过程的成功概率。图6-2同频异站通过S1口的切换准备2)同频异站X2口切出小区成功率；切换成功率反映了UE在小区间移动时信令以及至少一个NonGBR业务连续的成功概率。该KPI特指同频、eNB间基于X2接口切换时，特定小区向其它小区切出的成功率。图6-3X2口成功切出的信令标志通过SourceCell侧counter统计X2接口接收到的UEContextRelease次数，以及SourceCell向UE发送的HandoverCommand(RRCConnectionReconfigurationincludingmobilityControlInfo)次数。Intra-FreqInter-eNBOutgoingHandoverSuccessRatewithX2percell=Number_Of_Successful_Intra-Freq_Inter-eNB_Outgoing_HO_X2_Cell/Number_Of_Intra-Freq_Inter-eNB_Outgoing_HO_X2_Cell_Attempt*100%3)同频异站X2口和S1口切出小区成功率：切换成功率反映了UE在小区间移动时信令以及至少一个NonGBR业务连续的成功概率。该KPI特指同频、eNB间基于X2andS1接口切换时，特定小区向其它小区切出的成功率。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图6-4同频异站成功切出信令标志通过SourceeNodeB侧counter统计S1接口接收到的cause为successfulhandover的UEContextReleaseCommand，X2接口接收到的UEContextRelease次数，以及eNodeB向UE发送的HandoverCommand(RRCConnectionReconfigurationincludingmobilityControlInfo)次数。HandoverSuccessRate=Number_Of_Successful_HO/Number_Of_HO_Attempt*100%1)切换成功率：切换成功率反映了UE在小区间移动时信令以及特定业务连续的成功概率。特定业务是指切换准备阶段接纳成功的业务。目前暂不区分切入/切出成功率、eNodeB内/间切换、MME内/间切换、同/异频切换、同/异系统切换、X2/S1接口切换等。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图6-5成功切出的信令标志通过SourceeNodeB侧counter统计S1接口接收到的cause为successfulhandover的UEContextReleaseCommand，X2接口接收到的UEContextRelease次数，以及eNodeB向UE发送的HandoverCommand(RRCConnectionReconfigurationincludingmobilityControlInfo)次数。HandoverSuccessRate=Number_Of_Successful_HO/Number_Of_HO_Attempt*100%1)切换中断时间；切换中断时间，包括用户面中断时间和控制面中断时间（实际上两者相差无几，重点关注用户面中断时间），可区分有竞争冲突和无竞争冲突两种随机接入模式，可区分intra-eNB、inter-eNB、inter-RAT等。其中用户面中断时间可区分有dataforwarding和没有dataforwarding两种。没有dataforwarding的用户面中断时间通常用应用层中断时间表示。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图6-6切换中断时间3GPP定义的用户平面中断时间[12]：上行为(a)+(b)+(c)，下行有dataforwarding时为(a)+(b)，无dataforwarding时为(a)+(b)+(d)。1)切换承载阻塞率。该指标反映了切换时由于资源受限的原因导致切换E-RAB接纳失败的概率，是综合了所有业务(QCI)的失败概率。该指标不区分intra/interfreq、intra/intereNB、X2/S1接口、intra/interRAT等。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲图6-7切换失败的情况通过targetCell侧counter统计HandoverRequest中的E-RAB建立请求数，以及切换准备失败的E-RAB数，即接纳过程中由于资源受限导致拒绝的切换E-RAB建立数(cause:NoRadioResourcesAvailableinTargetCell)。E-RABHandoverBlockRate=Number_Of_Rejected_HO_E-RAB_Cause_Resource/Number_Of_HO_E-RAB_Establishment_Attempt*100%1.1各个KPI的影响因素分析6.1节介绍的7个KPI指标与前面介绍的切换性能关系不太，测量事件配置的参数的效果很难在这7个KPI指标中体现出来。其中指标1）、2）主要考察目标小区的承载能力。而3）、4）、5）只片面的考察成功率，那么配置测量事件时只要使得容易进入事件，即促进切换，成功率也会间接提高。2无线参数优化理论及仿真分析（FFS）3无线参数优化典型案例分析（FFS）4参考资料【1】王孝华《ZXLTERRM移动性管理算法(v2.0a)》【2】3GPP协议36.331-870【3】曾垍《切换参数场景》【4】3GPP协议36.330-870【5】姜冰心《EUTRAN内切换算法及性能参数分析》【6】徐林《ZXLTE-FDD无线参数配置指导书-V1.1》本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 内部公开▲【1】徐林《ZXLTEFDD无线网络KPI统计说明书-V1.0》本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播