ZTE-LTE信令跟踪方法及案例分析
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LTE信令跟踪方法及案例分析
湖北电信公司
郑成林
2014年10月29日
讲 课 提 纲
一、LTE无线侧信令跟踪方法及案例
二、LTE核心网信令跟踪介绍
三、探针系统信令跟踪方法及案例
2
1.1 LTE信令跟踪概述---关键作用
信令跟踪颗粒度： 单用户跟踪 小区级跟踪 全网采集分析 信令跟踪类型： UU口（空口） X2口 S1口 S5/8 S6a等 跟踪方式 实时跟踪 非实时跟踪
13
1.6 LTE无线网管信令跟踪---典型信令（ UE CapabilityInformation)
UE CapabilityInformation_r8
bit 1 = 0 : Intra-subframe frequency hopping for PUSCH scheduled by UL grant - etc bit 2 = 1 : Simultaneous CQI and ACK/NACK on PUCCH - etc tOptFlags bit 3 = 0 : 5bit RLC UM SN,7bit PDCP SN nonCriticalExtensionPresent = 0 bit 4 = 1 : Short DRX cycle ue_CapabilityRAT_ContainerList bit 5 = 1 : Long DRX cycle and DRX command MAC control element n=1 bit 6 = 1 : Prioritised bit rate elem[0] bit 7 = 1 : RLC UM rat_Type = 0 : RAT_Type_Root_eutra bit 8 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to UTRA CELL_DCH PS handover ueCapabilityRAT_Container bit 9 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to GERAN GSM_Dedicated handover nocts = 12 bit10 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to GERAN (Packet_) Idle by Cell Change Ord data = 81 20 00 00 08 00 0a f0 6e c4 00 00(HEX) bit11 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to CDMA2000 1xRTT CS Active handover UE_EUTRA_Capability bit12 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to CDMA2000 HRPD Active handover tOptFlags bit13 = 1 : Inter-frequency handover(within FDD or TDD) featureGroupIndicatorsPresent = 1 bit14 = 1 : Measurement reporting event: Event A4 or 来自百度文库5 - etc nonCriticalExtensionPresent = 0 bit15 = 0 : Measurement reporting event: Event B1 Neighbour - etc accessStratumRelease = 0 : AccessStratumRelease_Root_rel8 bit16 = 1 : non-ANR related intra-frequency periodical - etc ue_Category = 3 bit17 = 1 : Periodical measurement reporting for SON/ANR,ANR related intra-frequenc pdcp_Parameters measurement reporting events supportedROHC_Profiles bit18 = 1 : ANR related inter-frequency measurement reporting events maxNumberROHC_ContextSessions = 0 : bit19 = 0 : ANR related inter-RAT measurement reporting events PDCP_Parameters_maxNumberROHC_ContextSessions_Root_cs2bit20 = 1 : SRB1 and SRB2 for DCCH + 8x AM DRB - etc phyLayerParameters bit21 = 1 : Predefined intra- and inter-subframe frequency hopping for PUSCH - etc ue_TxAntennaSelectionSupported = FALSE bit22 = 0 : UTRAN measurements, reporting and measurement reporting event B2 in E ue_SpecificRefSigsSupported = FALSE connected mode rf_Parameters bit23 = 0 : GERAN measurements, reporting and measurement reporting event B2 in E supportedBandListEUTRA connected mode n=1 bit24 = 0 : 1xRTT measurements, reporting and measurement reporting event B2 in Eelem[0] connected mode bandEUTRA = 3 bit25 = 1 : Inter-frequency measurements and reporting in E-UTRA connected mode halfDuplex = FALSE bit26 = 0 : HRPD measurements, reporting and measurement reporting event B2 in EmeasParameters connected mode bandListEUTRA bit27 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to UTRA CELL_DCH CS handover n=1 bit28 = 0 : TTI bundling interRAT_Parameters elem[0] bit29 = 0 : Semi-Persistent Scheduling tOptFlags tOptFlags bit30 = 0 : Handover between FDD and TDD utraFDDPresent = 0 interRAT_BandListPresent = 0 bit31 = 0 : Undefined utraTDD128Present = 0 interFreqBandList bit32 = 0 : Undefined utraTDD384Present = 0 n=1 cdma2000_1xRTTPresent = 0 utraTDD768Present = 0 elem[0] geranPresent = 0 interFreqNeedForGaps = TRUE cdma2000_HRPDPresent 14= 0 featureGroupIndicators
LTE
网 络 架 构
DO
多厂家设备
关注变化
一个本地网可能存在多个厂家的设备，核心网与无 线网不同设备厂家时，目前实现端到端信令跟踪比 较难。
用户标识
无线侧没有固定不变的用户标识，比如IMSI、 MEID，单用户跟踪要与核心网联合开展。
4
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
中兴LTE网管：NetMumen U31 版本：V12.13.44 信令跟踪模块：网元管理--->系统工具 中兴信令跟踪（实时）最大同时支持小 区15个，且基站不超过5个，15个以上小区 的信令跟踪需要建立非实时任务；任务管理 （包括信令跟踪、CDT和MR）最大支持30 个任务同时运行。
5
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪与eNB相关的S1-MME接口、X2接口及Uu空中接口的信息：
UE级小区信令跟踪
小区信令跟踪
IMSI信令跟踪
TMSI信令跟踪
GID信令跟踪 MCE信令跟踪
基站信令跟踪
6
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪任务建立后同步
参数分析 时延、丢包 率
空口
RSRP RSRQ等
感知
接入失败 掉线 切换失败 寻呼失败 等
评估 业务
终端信息 业务类型等
LTE信令跟踪相对KPI指标实时性、针对性更强，是最重要的 问题定位分析手段之一。
3
1.2 LTE信令跟踪概述---与3G区别
LTE网络扁平化。无线侧只有E-NodeB,没有BSC/RNC基站控制器硬件设备; 控制面和用户面分离； LTE采用OFDM+MIMO革命性技术；
10
1.4 LTE无线网管信令跟踪---跟踪协议事件列表
无线侧信令跟踪能记录的事件满足 3GPP相关规定： 3GPP TS36.413：S1协议规范。 3GPP TS36.331：UU协议规范。 3GPP TS36.423：X2协议规范。
要求支持跟踪UU口协议信令事件25个。
要求支持跟踪S1口协议信令事件 55个。 要求支持跟踪UU口协议信令事件22个。
8
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
基于不同类型 业务观察
业务观察 界面
业务观察事件
业务观察：事件+信令信息
9
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
文件名为： 制式_版本号 _ 数据类型_时间_用户动 作.zip 制式：FDD； 版本号：数字没有实际意 义，主要用于版本兼容； 数据类型：CDT代表呼叫详 细记录 时间：文件生成时间，用 于记录文件是否生成齐全； 用户动作：32代表接入信 息，36代表切换信息，33 代表释放信息；
名称 eNB UE S1AP ID MME UE S1AP ID S-TMSI
RRCConnection Request
C-RNTI GID CGI TAI Trace ID
标识作用 在同一eNB中，用来唯一标识S1 接口所对应的UE 在MME中，用来唯一标识S1接口 所对应的UE 临时UE识别号，MME分配S-TMSI 在小区级识别RRC连接时，提供 唯一的UE识别号。 eNB中，标识一次RRC连接事件跟 踪序号 全球小区识别码,PLMN+ENODEB ID+CELL ID 跟踪区标识：MCC + MNC + TAC 跟踪任务标识
11
1.5 LTE无线网管信令跟踪---跟踪标识解析
eNodeB MME码 标识 586759 586759 586759 1 1 1 GID 17342 16641 16890 M-TMSI 3339033373 3288450704 3390024549 MME-UE-S1AP 标识 6296776 6296296 6294872
测量上报
IDLE态下，UE不上报，仅做小区重选；连接态下UE进行测 量上报 事件触发一次上报 触发事件有A1—A5，B1，B2 上报次数为一次 UE忽略上报间隔配置 周期性上报 触发类型为周期，包含上报CGI、上报最强小区、SON 目的上报最强小区 事件触发周期上报（事件触发上报与周期性上报的结合） 触发事件有A1—A5，B1，B2
信令流程及详细信息呈现界面：
信令内容：
三种跟踪深度：最小、中度、最大（默认）；上报周期：500ms（默认）、 1000ms、1500ms、2000ms。同时跟踪四十个eNB，网管应用服务器CPU负荷增加 不超过5%（集团网管规范要求）。
7
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪呼叫重现功能
12
1.6 LTE无线网管信令跟踪---典型信令(measurementReport)
measurementReport_r8 tOptFlags nonCriticalExtensionPresent = 0 measResults tOptFlags measResultNeighCellsPresent = 1 verExt2Present = 0 verExt3Present = 0 measId = 3 服务小区 measResultPCell 测量结果 rsrpResult = 49 rsrqResult = 11 measResultNeighCells t=1 u measResultListEUTRA n=2 elem[0] 邻区小区 tOptFlags 测量结果 cgi_InfoPresent = 0 physCellId = 120 measResult tOptFlags rsrpResultPresent = 1 rsrqResultPresent = 0 verExt2Present = 0 rsrpResult = 49 elem[1] tOptFlags cgi_InfoPresent = 0 physCellId = 127 measResult tOptFlags rsrpResultPresent = 1 rsrqResultPresent = 0 verExt2Present = 0 rsrpResult = 48
湖北电信公司
郑成林
2014年10月29日
讲 课 提 纲
一、LTE无线侧信令跟踪方法及案例
二、LTE核心网信令跟踪介绍
三、探针系统信令跟踪方法及案例
2
1.1 LTE信令跟踪概述---关键作用
信令跟踪颗粒度： 单用户跟踪 小区级跟踪 全网采集分析 信令跟踪类型： UU口（空口） X2口 S1口 S5/8 S6a等 跟踪方式 实时跟踪 非实时跟踪
13
1.6 LTE无线网管信令跟踪---典型信令（ UE CapabilityInformation)
UE CapabilityInformation_r8
bit 1 = 0 : Intra-subframe frequency hopping for PUSCH scheduled by UL grant - etc bit 2 = 1 : Simultaneous CQI and ACK/NACK on PUCCH - etc tOptFlags bit 3 = 0 : 5bit RLC UM SN,7bit PDCP SN nonCriticalExtensionPresent = 0 bit 4 = 1 : Short DRX cycle ue_CapabilityRAT_ContainerList bit 5 = 1 : Long DRX cycle and DRX command MAC control element n=1 bit 6 = 1 : Prioritised bit rate elem[0] bit 7 = 1 : RLC UM rat_Type = 0 : RAT_Type_Root_eutra bit 8 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to UTRA CELL_DCH PS handover ueCapabilityRAT_Container bit 9 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to GERAN GSM_Dedicated handover nocts = 12 bit10 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to GERAN (Packet_) Idle by Cell Change Ord data = 81 20 00 00 08 00 0a f0 6e c4 00 00(HEX) bit11 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to CDMA2000 1xRTT CS Active handover UE_EUTRA_Capability bit12 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to CDMA2000 HRPD Active handover tOptFlags bit13 = 1 : Inter-frequency handover(within FDD or TDD) featureGroupIndicatorsPresent = 1 bit14 = 1 : Measurement reporting event: Event A4 or 来自百度文库5 - etc nonCriticalExtensionPresent = 0 bit15 = 0 : Measurement reporting event: Event B1 Neighbour - etc accessStratumRelease = 0 : AccessStratumRelease_Root_rel8 bit16 = 1 : non-ANR related intra-frequency periodical - etc ue_Category = 3 bit17 = 1 : Periodical measurement reporting for SON/ANR,ANR related intra-frequenc pdcp_Parameters measurement reporting events supportedROHC_Profiles bit18 = 1 : ANR related inter-frequency measurement reporting events maxNumberROHC_ContextSessions = 0 : bit19 = 0 : ANR related inter-RAT measurement reporting events PDCP_Parameters_maxNumberROHC_ContextSessions_Root_cs2bit20 = 1 : SRB1 and SRB2 for DCCH + 8x AM DRB - etc phyLayerParameters bit21 = 1 : Predefined intra- and inter-subframe frequency hopping for PUSCH - etc ue_TxAntennaSelectionSupported = FALSE bit22 = 0 : UTRAN measurements, reporting and measurement reporting event B2 in E ue_SpecificRefSigsSupported = FALSE connected mode rf_Parameters bit23 = 0 : GERAN measurements, reporting and measurement reporting event B2 in E supportedBandListEUTRA connected mode n=1 bit24 = 0 : 1xRTT measurements, reporting and measurement reporting event B2 in Eelem[0] connected mode bandEUTRA = 3 bit25 = 1 : Inter-frequency measurements and reporting in E-UTRA connected mode halfDuplex = FALSE bit26 = 0 : HRPD measurements, reporting and measurement reporting event B2 in EmeasParameters connected mode bandListEUTRA bit27 = 0 : EUTRA RRC_CONNECTED to UTRA CELL_DCH CS handover n=1 bit28 = 0 : TTI bundling interRAT_Parameters elem[0] bit29 = 0 : Semi-Persistent Scheduling tOptFlags tOptFlags bit30 = 0 : Handover between FDD and TDD utraFDDPresent = 0 interRAT_BandListPresent = 0 bit31 = 0 : Undefined utraTDD128Present = 0 interFreqBandList bit32 = 0 : Undefined utraTDD384Present = 0 n=1 cdma2000_1xRTTPresent = 0 utraTDD768Present = 0 elem[0] geranPresent = 0 interFreqNeedForGaps = TRUE cdma2000_HRPDPresent 14= 0 featureGroupIndicators
LTE
网 络 架 构
DO
多厂家设备
关注变化
一个本地网可能存在多个厂家的设备，核心网与无 线网不同设备厂家时，目前实现端到端信令跟踪比 较难。
用户标识
无线侧没有固定不变的用户标识，比如IMSI、 MEID，单用户跟踪要与核心网联合开展。
4
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
中兴LTE网管：NetMumen U31 版本：V12.13.44 信令跟踪模块：网元管理--->系统工具 中兴信令跟踪（实时）最大同时支持小 区15个，且基站不超过5个，15个以上小区 的信令跟踪需要建立非实时任务；任务管理 （包括信令跟踪、CDT和MR）最大支持30 个任务同时运行。
5
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪与eNB相关的S1-MME接口、X2接口及Uu空中接口的信息：
UE级小区信令跟踪
小区信令跟踪
IMSI信令跟踪
TMSI信令跟踪
GID信令跟踪 MCE信令跟踪
基站信令跟踪
6
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪任务建立后同步
参数分析 时延、丢包 率
空口
RSRP RSRQ等
感知
接入失败 掉线 切换失败 寻呼失败 等
评估 业务
终端信息 业务类型等
LTE信令跟踪相对KPI指标实时性、针对性更强，是最重要的 问题定位分析手段之一。
3
1.2 LTE信令跟踪概述---与3G区别
LTE网络扁平化。无线侧只有E-NodeB,没有BSC/RNC基站控制器硬件设备; 控制面和用户面分离； LTE采用OFDM+MIMO革命性技术；
10
1.4 LTE无线网管信令跟踪---跟踪协议事件列表
无线侧信令跟踪能记录的事件满足 3GPP相关规定： 3GPP TS36.413：S1协议规范。 3GPP TS36.331：UU协议规范。 3GPP TS36.423：X2协议规范。
要求支持跟踪UU口协议信令事件25个。
要求支持跟踪S1口协议信令事件 55个。 要求支持跟踪UU口协议信令事件22个。
8
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
基于不同类型 业务观察
业务观察 界面
业务观察事件
业务观察：事件+信令信息
9
1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
文件名为： 制式_版本号 _ 数据类型_时间_用户动 作.zip 制式：FDD； 版本号：数字没有实际意 义，主要用于版本兼容； 数据类型：CDT代表呼叫详 细记录 时间：文件生成时间，用 于记录文件是否生成齐全； 用户动作：32代表接入信 息，36代表切换信息，33 代表释放信息；
名称 eNB UE S1AP ID MME UE S1AP ID S-TMSI
RRCConnection Request
C-RNTI GID CGI TAI Trace ID
标识作用 在同一eNB中，用来唯一标识S1 接口所对应的UE 在MME中，用来唯一标识S1接口 所对应的UE 临时UE识别号，MME分配S-TMSI 在小区级识别RRC连接时，提供 唯一的UE识别号。 eNB中，标识一次RRC连接事件跟 踪序号 全球小区识别码,PLMN+ENODEB ID+CELL ID 跟踪区标识：MCC + MNC + TAC 跟踪任务标识
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1.5 LTE无线网管信令跟踪---跟踪标识解析
eNodeB MME码 标识 586759 586759 586759 1 1 1 GID 17342 16641 16890 M-TMSI 3339033373 3288450704 3390024549 MME-UE-S1AP 标识 6296776 6296296 6294872
测量上报
IDLE态下，UE不上报，仅做小区重选；连接态下UE进行测 量上报 事件触发一次上报 触发事件有A1—A5，B1，B2 上报次数为一次 UE忽略上报间隔配置 周期性上报 触发类型为周期，包含上报CGI、上报最强小区、SON 目的上报最强小区 事件触发周期上报（事件触发上报与周期性上报的结合） 触发事件有A1—A5，B1，B2
信令流程及详细信息呈现界面：
信令内容：
三种跟踪深度：最小、中度、最大（默认）；上报周期：500ms（默认）、 1000ms、1500ms、2000ms。同时跟踪四十个eNB，网管应用服务器CPU负荷增加 不超过5%（集团网管规范要求）。
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1.3 LTE无线网管信令跟踪---模块功能（中兴）
信令跟踪呼叫重现功能
12
1.6 LTE无线网管信令跟踪---典型信令(measurementReport)
measurementReport_r8 tOptFlags nonCriticalExtensionPresent = 0 measResults tOptFlags measResultNeighCellsPresent = 1 verExt2Present = 0 verExt3Present = 0 measId = 3 服务小区 measResultPCell 测量结果 rsrpResult = 49 rsrqResult = 11 measResultNeighCells t=1 u measResultListEUTRA n=2 elem[0] 邻区小区 tOptFlags 测量结果 cgi_InfoPresent = 0 physCellId = 120 measResult tOptFlags rsrpResultPresent = 1 rsrqResultPresent = 0 verExt2Present = 0 rsrpResult = 49 elem[1] tOptFlags cgi_InfoPresent = 0 physCellId = 127 measResult tOptFlags rsrpResultPresent = 1 rsrqResultPresent = 0 verExt2Present = 0 rsrpResult = 48