系统内切换成功率解析

系统内切换成功率
目录
一、摘要 (2)
二、指标定义 (2)
2.1 系统内切换成功率定义及公式 (2)
2.2 指标的分解 (2)
三、eNB小区间的切出成功率 (3)
3.1 信令示例 (3)
3.3 基站内部切换失败原因计数器 (3)
四、eNB之间X2接口切出成功率 (6)
4.1 信令示例 (7)
4.2 eNB之间X2接口切换失败计数器 (7)
五、eNB之间S1接口切出成功率 (16)
5.1 信令示例 (17)
5.2 eNB之间S1接口切换失败计数器 (17)
六、切换类型选择和触发条件 (25)
6.1 切换类型决策 (25)
6.2同频/异频切换触发基本条件 (26)
七、分析步骤和案例 (27)
7.1 分析步骤 (27)
7.1.1 Inter-eNB X2 HO scenario (27)
7.1.2 Inter-eNB S1 HO scenario (32)
7.2 案例一 (39)
7.3 案例二 (41)
八、问题分析一般思路 (43)
一、摘要
系统内切换成功率指标表征了在LTE网络中，UE进行移动性保持类业务的网络质量，其可以细分为eNB小区之间的移动性切换，eNB之间基于X2链路和基于S1链路的移动性切换。

优化好该指标，网络的移动健壮性就越高，对于用户的保持类业务实际使用感知就越好。

二、指标定义
2.1 系统内切换成功率定义及公式
定义：统计周期内，系统内相同模式下切出成功次数和切出请求次数的比值。

指标命名：在NPO中，该项指标的名称CTC_4_11_HO_IrC_IaLTE_succ_src_rate(CTC_4_11)，公式(VS.OutgoingInterENodeBS1HOSuccess+VS.OutgoingInterENodeBX2HOSuccess+HO.IntraEnbOutSucc.Sum)/ (VS.OutgoingInterENodeBS1HOAttempt+VS.OutgoingInterENodeBX2HOAttempt+VS.OutgoingIntraENodeBHOAtte mpt)
对应计数器：(12707 + 12721 + 12746) / (12706+12720 + 12745)
2.2 指标的分解
分析系统内切换成功率指标，不难发现，该项指标是由3部分组成的，分别是
➢eNB内部小区间的切出成功率
➢系统内eNB之间X2接口切出成功率
➢系统内eNB之间S1接口切出成功率
下文将逐一介绍。

三、eNB小区间的切出成功率
定义：统计周期内，相同模式下小区内eNodeB内切出成功次数和eNodeB内切出请求次数的比值。

计算公式：eNodeB内切换成功次数（12746）/ eNodeB内切换请求次数（12745）*100%。

12746：统计周期内，相同模式下（指FDD-LTE内或TDD-LTE内）同一eNodeB内小区间切出尝试次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB内切换过程中，eNodeB源小区向UE发送携带mobilityControlInfo 的“RRC Connection Reeconfigration”消息（RRC连接重配置），指示eNodeB内小区间切出请求时统计。

12745：统计周期内，相同模式下同一eNodeB内小区间切出成功次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB内切换过程中，eNodeB目标小区收到UE回复的“RRC Connection Reconfiguration Complete”消息（RRC连接重配置完成），等待切换过程中的缓存数据转发完成时统计。

3.1 信令示例
3.3 基站内部切换失败原因计数器
四、eNB之间X2接口切出成功率
定义：统计周期内，相同模式下eNodeB间X2口切出成功次数和X2口切出请求次数的比值。

计算公式：X2接口切换成功次数(12721)/ X2接口切换请求次数(12720)*100%
12721:统计周期内，相同模式下eNodeB间通过X2接口的切出成功次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB间进行X2接口切换过程中，源eNodeB收到目标eNodeB的“UE CONTEXT RELEASE”消息后，等待切换过程中的缓存数据转发完成时统计
12720：统计周期内，相同模式下eNodeB间通过X2接口的切出请求次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB间进行X2接口切换过程中，源eNodeB向目标eNodeB发送的“HANDOVER REQUEST”消息，指示eNodeB间通过X2接口切出请求时统计。

4.1 信令示例
4.2 eNB 之间X2接口切换失败计数器
五、eNB之间S1接口切出成功率
定义：统计周期内，相同模式下eNodeB间S1口切出成功次数和S1口切出请求次数的比值。

计算公式：S1接口切换成功次数(12707)/S1接口切换请求次数(12706)*100%
12707:统计周期内，相同模式下eNodeB间通过S1接口的切出成功次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB间进行S1接口切换过程中，源eNodeB收到MME的“UE CONTEXT RELEASE”消息后，等待切换过程中的缓存数据转发完成时统计。

12706：统计周期内，相同模式下eNodeB间通过S1接口的切出请求次数（含同频切出和异频切出）。

触发点：在eNodeB间进行S1接口切换过程中，源eNodeB向MME发送的“HANDOVER REQUIRED”消息，指示eNodeB间通过S1接口切出请求时统计。

5.1 信令示例
5.2 eNB 之间S1接口切换失败计数器
注：12723是切出失败计数器，12727是切入失败计数器
六、切换类型选择和触发条件
6.1 切换类型决策
✓如果目标小区在当前eNB下，则做intra-eNB HO
✓如果目标小区在不同eNB下，则需要选择做X2或者S1 HO
✓如果HO不能做，则回到MR收到之前的状态
⏹在不同的eNB下，如何选择X2还是S1 HO?
阿朗设计原则是优先选择X2 HO，如果X2 HO不能做，则选择S1 HO (X2 HO要求target eNB 必须和当前serving MME也存在连接)
⏹什么时候选择S1 HO？
✓There is no X2-C interface setup towards target eNB, or the X2-C interface is not available
(e.g. SCTP down);
✓Target eNB is not connected to the serving MME (based on GU Group ID);
✓Target eNB rejected X2 HO Request with appropriate cause (invalid MME Group ID);
✓Configuration data indicates preference for S1 Handover over X2 Handover (‘noHOX2’ flag introduced by ANR);
✓If S1 handover is selected but the MmeAccess corresponding to the UE’s serving MME is disabled, S1 handover is not performed.
6.2同频/异频切换触发基本条件
➢eNB做intra-Freq HO的判断条件
✓切换的feature开关是否打开，isIntraFreqMobilityAllowed 是否为true
✓目标小区是否为eNB的邻小区
✓目标小区不在black cell list之列
✓目标小区不在UE HO restriction list 之列，UE HO restriction list从核心网发给eNB的Initial context setup request中带的
✓目标小区LteNeighboring.noHoOrReselection为false
➢eNB做inter-Freq HO的判断条件
✓切换的feature开关是否打开，isInterFreqEutraSameFrameStructureMobilityAllowed 异频
✓UE能力：是否“Inter-freq Handover Capable”(bit 13 in FeatureGroupIndicator)
其它同同频判断条件。

七、分析步骤和案例
7.1 分析步骤
无论X2还是S1接口的切换，都分为三个阶段：准备，执行和完成。

7.1.1 Inter-eNB X2 HO scenario
➢准备阶段：
●source和target eNB都分别进行切出和切入的准备
●切入侧需要进行CAC，可只允许部分eRAB的切入
➢执行阶段：
●UE开始从target eNB上接入，用户面也开始进行forward
➢完成阶段：
●信令面和用户面全部切换完成
●最后target eNB向source eNB下发release，释放source eNB上的资源
信令场景
准备阶段
The source eNB issues a X2-AP HANDOVER REQUEST message to the target eNB passing necessary information to prepare the HO at the target side。

“Handover Request”解析如下：
每个RB都有开关控制在X2 HO的时候需不需要做forwarding：dataForwardingForX2HoEnabled
“Handover request Acknowledge”解析
“Handover request Acknowledge” 中的TargeteNBtoSource-eNBTransparentContainer
IE:表示切到target eNB上对该UE的配置，由source eNB通过RRC reconfiguration消息发给UE
“SN Status Transfer”解析，由source发给target，告诉target eNB当前PDCP层包发送的状态，保证切换到target eNB后，PDCP层不丢包，只针对AM的RB
执行阶段
If X2 data forwarding was configured in the handover preparation phase, the Source eNB continues to forward S1 DL packets to the X2 tunnel.
完成阶段
S1-AP PATH SWITCH to inform MME that the UE has changed cell
By sending X2-AP UE CONTEXT RELEASE to release the resource allocated in source eNB.
The eNB includes in the PATH SWITCH REQUEST all the bearers handed over from the source eNB (i.e. the IE “E-RAB To Be Switched in Downlink List”).
7.1.2 Inter-eNB S1 HO scenario
和X2 HO的区别：Source和target eNB之间的信令交互全部走S1口，通过MME转发，forward 的数据可以走X2/S1用户面。

和X2 HO的相同之处，也是分三个阶段
➢准备阶段：
●source和target eNB都分别进行切出和切入的准备
●切入侧需要进行CAC，可只允许部分eRAB的切入
➢执行阶段：
●UE开始从target eNB上接入，用户面也开始进行forward 和切换
➢完成阶段：
●信令面和用户面全部切换完成
●最后target eNB通过MME向source eNB下发release，释放source eNB上的资源
准备阶段
HANDOVER REQUIRED消息
重点关注一下IE SourceeNB-ToTargeteNB-TransparentContainer
Data forwarding 属于数据面的工作
Forwarding 开关控制：dataForwardingForS1HoEnabled
是否进行dataforword，要检查Source和Target eNB。

HANDOVER REQUEST
MME再把Handover required里面的内容通过S1-AP HANDOVER REQUEST带给target eNB，和
X2 handover request消息结构相似
HANDOVER REQUEST ACK
Target端：dataForwardingForS1HoEnabled=enable，则说明target接受data forwarding
且需要提供forward的地址
HANDOVER COMMAND
MME把target eNB提供的DL forward地址和Target-ToSource-TransparentContainer IE
带给source eNB
Target-ToSource-TransparentContainer IE 就是target上给UE准备的配置，后面
通过source eNB发RRC reconfiguration消息告诉UE
ENB/MME Status Transfer
和X2 HO 一样,Source 发eNB Status Transfer 给MME，MME通过MME Status Transfer再转发给target eNB，告诉target eNB当前PDCP包的发送状态，只针对AM的RB
执行阶段
●UE从target eNB的目标小区上接入，竞争或者非竞争
●Source eNB在不停的向target eNB forward数据（通过X2/S1用户面），被target eNB先
存在buffer里面
●当收到UE发上来的RRC reconfiguration complete消息，则target eNB开始开始向UE发
送forward的数据包
完成阶段
●After having received the RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE message, the
target eNB will send the S1-AP HANDOVER NOTIFY message to the MME to trigger the path switch.
●After that, the target eNB needs to be ready to receive DL packets from the SGW.
●The MME updates the Serving Gateway which will switch the downlink data path to the
target eNB, or request the PGW to do so (in case of SGW relocation) and stop data transmission towards the source eNB.
●One difference with the X2 handover
✧No acknowledgement (from MME) to the S1-AP HANDOVER NOTIFY message sent to
the MME.
S1-AP HANDOVER NOTIFY，NO ack from MME
7.2 案例一
切换以后3s掉线问题
问题描述：两个小区之间来回做X2切换，切换完成之后3s，eNB下发RRC release，极其影响用户体验。

第一步，确认切换是否完成
✧根据UE log显示的信息，HO已经完成。

✧通常UE最后发RRC reconfiguration complete给target小区，就会显示HO完成，但是这条消
息不一定被eNB收到了，或者eNB收到了，但是没有发给callp，就会导致HO切换失败第二步，检查calltrace
✧发现HO确实完成，但是完成后下发的测量重配消息，没有得到响应，3s的RRC Timer超
时后，发起来release
第三步：确认这条重配消息eNB有没有发出去？
✧消息的走向：callp->winpath->c板交换机->b板平台->L2->发出去
✧需要抓c板平台winpath的log，b板平台的log，L2的log
第四步：研发分析发现
✧L2都是从平台ring buffer里面去取数据，结果ring buffer满了，导致消息发到平台后给丢
掉了
结论：设计问题，信令和数据没有区分，导致信令丢失。

7.3 案例二
eNB间X2切换成功率低
问题描述，两eNB间业务态切换掉线。

第一步，确认切换是否完成
15:58:12.948UE发了一个MR消息，通过A3事件从PCI63到1进行切换，
之后到15:58:34.294 UE连续发送了多个MR消息，但UE未收到eNB的RRC Connection Reconfiguration响应消息；RRC产生了掉线。

说明切换没有完成，尚在准备阶段。

第二步，分析失败计数器
对该区域的eNB间切换成功率计数器进行了统计，其中OutgoingX2接口切换失败次数子项0_HOPreparationFailureOther项目问题多。

第三步，calltrace分析
从calltrace看，所有的X2 HO failure都是target eNB HO preparation failure（unknown MMC code）导致的，即source cell归属的MME code和target cell归属的MME code不匹配导致的。

587718向587728发起的HO request中，MME code-01；而587728向587718发起的HO request中，MME code=02。

第四步，检查MME的相关配置
发现现网就配置了一个MME实体，这样在eNB跨MME切换时会产生问题。

修改后的MME接入地址信息
两个MME实体，在同一个eNB上，要有主、备之分，即Primary和Secondary.结论：配置正确的MME数据后，切换正常，掉线消失。

切换成功率改善。

八、问题分析一般思路
1)核查切换触发条件都满足
2)分析失败的计数器。

3)进一步抓Trace进行问题定位
●UE log
●source和target eNB上的callp upos，codetrace，calltrace
分析步骤
切换在哪一步失败，准备，执行还是完成？
定位出问题的是source eNB还是target eNB
进一步分析upos trace或codetrace，看失败的原因。