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 利用RRC重建比例定位異常終端
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發(fā)表于 2016-02-06 08:41:00  只看樓主 
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利用RRC重建比例定位異常終端

【摘要】


異常終端對網絡KPI性能影響大,本文通過某基站RRC重建比例異常問題的解決，通過信令分析定位為某一款終端在異頻切換時概率性存在重配置失敗觸發(fā)重建,與此同時摸索出異常終端排查的流程供現場優(yōu)化工程師參考。

一、
問題描述
通過日常指標監(jiān)控發(fā)現站點LF_H_南潯思進小學自開通以來RRC重建比例指標存在異常，重建比例有時高達80%以上，通過查詢話統(tǒng)發(fā)現重建原因不屬于切換失敗和重配置失敗（2小區(qū)尤為嚴重），如下表所示：


日期



小區(qū)名稱



RRC重建比例(%)



RRC重建請求次數



RRC重建成功次數



切換失敗觸發(fā)RRC重建請求的次數



重配置失敗觸發(fā)RRC重建請求的次數



2015-09-16



LF_H_南潯思進小學_50



308.3364



8507



8479



73



0



2015-09-17



LF_H_南潯思進小學_50



180.4223



5640



5616



16



0



2015-09-18



LF_H_南潯思進小學_50



493.5077



10566



10535



68



0



2015-09-19



LF_H_南潯思進小學_50



385.0343



8979



8927



228



0



2015-09-20



LF_H_南潯思進小學_50



870.8283



21553



21511



93



0



2015-09-21



LF_H_南潯思進小學_50



502.1134



14255



14237



58



0



2015-09-22



LF_H_南潯思進小學_50



399.696



13150



13123



68



0



2015-09-23



LF_H_南潯思進小學_50



395.6277



12668



12652



79



0



2015-09-24



LF_H_南潯思進小學_50



299.4654



8963



8942



78



2




一、
問題處理
2.1
告警和操作排查
查詢基站無相關告警信息，基站配置未出現錯誤，且基站開通后無相關參數修改和操作記錄，排除基站側問題。

2.2
話統(tǒng)問題分析 KPI指標分析可知，該站點RRC重建比例較高和重配置失敗，切換失敗沒有直接關系，如下圖示：


2.3 信令跟蹤分析 通過對UU接口跟蹤信令進行分析，發(fā)現RRC重建集中在某些TOP用戶，統(tǒng)計比例如下表：


CALL ID



計數項:Call ID



占比



127092



2942



28.84%



126767



1859



18.22%



126546



1390



13.63%



126093



1241



12.17%



8414053



1151



11.28%



126435



643



6.30%



16790955



437



4.28%



127968



36



0.35%



122385



22



0.22%



122724



20



0.20%



122704



19



0.19%



123079



18



0.18%



123577



12



0.12%



125422



12



0.12%



805436484



10



0.10%



…



…



…



805439776



1



0.01%



總數



10201



100.00%




Top1用戶的重建次數為2942次，占總數的28.84%，Top5用戶的重建次數84.14%，貢獻了絕大多數重建。

而用戶CallID總共有327個，重建次數在10次以上的CALL ID只有15個，因此占重建用戶次數4.6%的用戶貢獻了96.19%的重建次數，可以確認為Top用戶導致的問題。

從信令跟蹤來看，異常用戶平均2s重建一次，反復重建導致指標惡化。

2.1
現象原因定位
2.1.1
排除常規(guī)重建原因 通過分析UU口信令發(fā)現，同一TOP終端反復重建，重建原因值為otherFailure，如下圖示：



通常引起原因值為“otherFailure”的機制有以下三種：


1）MAC層SRI重傳達到最大次數


2）上行RLC重傳達到最大次數


3）UE檢測到下行無線鏈路失敗


從呼叫日志上分析來看：


1）SR無重傳，排除MAC層SRI重傳達到最大次數


2）終端在該段時間無數據發(fā)送，終端最后一次發(fā)起SR到終端發(fā)起重建的時間相隔700~800ms，而RLC重傳達到最大次數需要1.6s，發(fā)起重建的時間短于達到上行RLC重傳達到最大次數時間，可排除終端上行RLC重傳達到最大次數。


3）從日志中來看，下行調度一直可以得到終端的反饋，因此排除UE監(jiān)測到下行無線鏈路失敗。


因此，排除通常引起重建的三種原因，排除與空口環(huán)境的關系。


2.1.1
終端重建原因分析

通過分析CELLDT Trace，發(fā)現終端在重建之前，基站給終端下發(fā)的CQI上報模式為非周期CQI_Only，但UE沒有在eNB要求的CQI Only時刻上報CQI，此后終端開始周期CQI上報，周期為20ms，因此懷疑終端試圖通過發(fā)起RRC連接重建恢復其周期CQI上報。


CQI周期與非周期上報：CQI上報分為周期上報和非周期上報，周期CQI在PUCCH上報, 但由于上行的單載波特性要求, 當UE有數據在PUSCH上傳送時, 周期CQI會隨數據一起在PUSCH上傳送；非周期CQI在PUSCH上報，當DCI0中CQI request置1時, UE上報非周期CQI。


CQI Only調度原則，在上報非周期CQI時,如果此時有上行數據傳輸, 則屬于隨路CQI,與數據一起傳送；如果沒有上行數據傳送則CQI_Only傳送，即UE在PUSCH只上報CQI.


CQI_Only具有調度優(yōu)勢：


1） 保證CQI的實時性，在周期CQI上報不及時，為了更好的適配網絡信道質量變化，觸發(fā)非周期CQI來繼續(xù)上報CQI，而當沒有上行數傳時，就會觸發(fā)CQI ONLY來獲取最新CQI，這樣基站可以獲取較新的CQI保證下行調度選擇MCS的準確性；


2）CQI_Only是在UE沒有上行數據時發(fā)送的并且沒有重傳，不會造成UL吞吐量的下降，CQI_Only調度不會影響DRX狀態(tài).如果關閉該功能，導致基站不能及時獲取下行信道質量，影響下行吞吐量。


分兩步進行終端CQI上報模式改變分析:


1) 基站下發(fā)CQI_Only調度的原因，整個過程簡述：周期CQI->原因1變成非周期CQI-> 原因2變成CQI only。


原因1：DRX周期>5*N+1


原因2：UE此時沒有UL數據發(fā)送，只發(fā)CQI


如下圖所示：


①

終端在進入DRX之前為周期CQI上報，周期為20ms；


②
終端進入DRX狀態(tài)（DRX長周期160ms，集團參數），其CQI周期拉長為160ms；


③ 由于基站在5*N+1（N為CQI上報周期）時間內沒有收到有效的CQI上報，觸發(fā)非周期CQI。


算法之所以約束“在5*N+1這段時間內沒有CQI上報，就會觸發(fā)非周期CQI”，是為了保證CQI的時效性，如果周期CQI上報不及時，為了更好的適配網絡信道質量變化，觸發(fā)非周期CQI來繼續(xù)上報CQI。

當前版本，CQI默認上報周期是20ms，則5*N+1=101ms，而DRX的長周期（LongDrxCycle）配置為160ms，而在DRX休眠期，終端是不能在PUCCH上報周期CQI的，因此終端CQI上報的周期拉長為160ms。160 > (5*N+1),基站在（5*N+1）的時間內無法收到有效的周期CQI上報，所以觸發(fā)非周期CQI調度，而剛好UE此時沒有上行數據發(fā)送，所以觸發(fā)了CQI_Only。
2）通過基站和UE的行為分析，可知終端在CQI Only時刻沒有按照eNB指示上報CQI的原因，下圖呈現出了基站對某個UE整個CQI_Only調度過程：


編號相同的是對應的一次調度的數據，1是CRC正確的；2、3、4、5是 CRC 錯誤的；從圖看出，基站都是在激活態(tài)下發(fā)的DCI0，并且CQI_Only的觸發(fā)不會改變DRX狀態(tài),符合協議要求.其中第3組有點特殊，基站在激活態(tài)發(fā)DCI0，UE可以在休眠態(tài)或者激活態(tài)發(fā)送CQI，屬于UE自己的行為.(協議36.331 5.5.4.1：If the UE is configured with DRX, the UE may delay the measurement reporting for event triggered and periodical triggered measurements until the Active Time).其余幾組數據基站下發(fā)DCI0和UE發(fā)CQI都是在激活態(tài)完成的。

異常終端進入DRX休眠態(tài)不發(fā)送CQI是造成RRC連接重建以恢復周期CQI上報的最直接原因。

三、問題解決 將LF_H_南潯思進小學的LongDrxCycle從160ms修改為100ms，當將長周期修改為100ms后，DRX周期<5*N+1（DRX周期改為100ms，5*N+1=101ms），發(fā)現重建比率恢復正常，如下圖所示：


該驗證說明，只要異常終端不進入非周期CQI，就不會觸發(fā)異常重建，而正常終端由于進入非周期CQI的時候，由于與協議的契合性較好，不會觸發(fā)重建，不會出現異常終端所出現的問題。

四、異常終端定位
4.1 異常終端TMSI抓取 通過對TOP小區(qū)LH_F_南潯思進小學的信令進行跟蹤和分析，抓取到異常終端（FGI=7E0FF8DE）用戶在某一時刻的TMSI為0x E0 3B 08 10。如下圖：


4.2 用戶IMSI轉換
TMSI與GUTI轉換規(guī)則如下：



TMSI 0x E0 3B 08 10轉換成GUTI為46011130561E03B0810

通過命令DSP MMCTX查詢GUTI為46011130561E03B0810的用戶IMSI為460110159269389。

4.2
用戶手機號提取
通過用戶綜合調度平臺查詢IMSI 460110159269389的用戶的手機號碼為189********。

4.3
異常終端機型定位
通過用戶手機號碼回訪用戶，得知用戶使用的手機型號為nubiaZ9 MAX，后續(xù)推動廠家更新軟件版本解決。

五、經驗總結
隨著4G用戶的不斷增加，網絡許多問題是由異常用戶、異常終端導致的。而目前詳細話單還不方便提取，本案例中的一些定位異常終端的方法思路可供借鑒。通過本案例總結出定位異常終端的思路如下：

1、通過分析UU口信令發(fā)現是引起RRC重建的原因是由異常終端引起的，進一步分析UU口信令排除了無線環(huán)境的原因。

2、4G網絡不同于CDMA網絡，信令傳輸時不再是IMSI而是網絡給IMSI分配的TMSI，定位異常終端需通過信令中的異常終端的TMSI，經過授權通過GUTI在MME網管中查詢用戶的IMSI，再由綜合調度平臺查詢用戶的手機號碼，對用戶進行回訪確定用戶使用的終端類型。

1)
通過異常終端長期出現的TOP小區(qū)信令，尋找異常終端的TMSI

2)
將TMIS按規(guī)則轉換成的GUTI

3)
通過MME網管用命令DSP MMCTX查詢用戶的IMSI（需要注意事項：獲取用戶的IMSI和手機號碼信息以及回訪用戶獲取終端類型，需得到客戶的書面授權。）

4)
通過客戶的綜合調度系統(tǒng)用IMSI查詢用戶的手機號碼

5)
通過用戶的手機號碼回訪用戶，獲取用戶使用的終端類型

6）用戶的TMSI是定期更新的， MME對TMSI的更新規(guī)則是周期（24小時左右）內只更新TMSI的第四位，超過周期將更行TMSI全部位數。
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    發(fā)表于 2016-02-06 12:48:06 
    好資料，！謝謝樓主！

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    發(fā)表于 2016-02-15 15:43:14 
    最近正需要這個材料，不過部分資料圖片沒有了。。。樓主能否再發(fā)下

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    發(fā)表于 2016-02-16 16:13:12 


    QUOTE:
    原帖由 ccjjhh 于 2016-2-6 08:41:00 發(fā)表
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    發(fā)表于 2016-02-17 15:12:45 


    QUOTE:
    原帖由 ccjjhh 于 2016-2-6 08:41:00 發(fā)表
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    發(fā)表于 2016-05-10 14:41:05  QQ
    好東西，，，，正用得著啊。。謝謝了

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    發(fā)表于 2018-01-10 10:37:53 
    信息量好大，好多知識點，非常不錯！

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