LTE切换的相关参数进行自动优化(MRO)

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切换的相关参数进行自动优化MRO
MRO（Mobility Robustness Optimization）是对切换的相关参数进行自动优化的一个功能，是SON（Self-Organization Network）的组成部分之一。

切换参数设置的不合理，会导致切换过早、过晚或乒乓切换的情况，这样将会影响用户体验以及浪费网络资源。

MRO通过对不同切换场景的识别，并对它们进行统计，根据统计结果对切换的相关参数进行优化，使得网路中的切换失败、掉话以及不必要的切换降到最少。

Robustness鲁棒性
本文档介绍了MRO的实现原理并在工程应用中提供参数配置的建议。

MRO概述
随着无线网络中网元与厂商的增加，网络维护的复杂度、技术要求和成本等也在大幅上升。

为了降低网络维护的复杂度与成本，LTE系统要求无线网络支持自组织行为，即E-UTRAN 支持SON。

SON需要支持自配置与自优化功能。

MRO为自优化功能之一，通过识别异常切换的场景，自动优化切换的相关参数，以提高网络的切换成功率以及资源利用率。

MRO通过对不同切换情况的识别，并对它们进行统计，根据统计结果对切换的相关参数进行优化，使得网络中的切换失败、掉话和不必要的切换降到最少。

MRO是通过如下过程进行参数优化：
●场景识别
分析切换异常的特征，定义切换过早、过晚以及乒乓切换的场景。

在切换时，识别这些切换场景。

●场景处理
在MRO优化周期内，对识别到切换异常的次数进行统计。

在优化周期到达时，根据统计的切换异常次数与门限，确定参数调整的方向。

●结果监控
在参数调整后，监控切换的各项指标是否得到优化。

若切换指标得到优化，则在下个优化周期不会回退参数；若切换指标恶化，则在下个周期进行参数回退。

本文档描述可选特性Mobility Robust Optimization。

系统内MRO
系统内MRO优化是指在LTE系统内的同频邻区或异频邻区之间进行的切换参数优化。

同频邻区的切换由事件A3决定，异频邻区的切换由事件A2、事件A4或事件A3决定，所以优化的参数是同频和异频的事件A3的CIO（Cell Individual Offset）、事件A4的CIO以及事件A2的门限。

CIO与门限参数的详细描述请参见《连接态移动性管理特性参数描述》。

只有当eNodeB之间建立了X2链路时，才能进行系统内MRO优化。

LTE系统内的同频邻区的MRO优化流程中没有参数回退的判断，即没有图3-1中虚线所框的部分。

图3-1 系统内MRO优化流程
场景识别
场景识别是判断切换异常的场景，包括切换过早、切换过晚以及乒乓切换。

如图3-2所示，切换过早、过晚是针对UE从小区A切向小区B来说的。

图3-2 切换过早过晚示意图
切换过早
在eNodeB中，切换过早有以下两种情况：
●TYPE1，UE接到切换命令，在切换到目标小区的过程中发生了RLF（Radio Link Failure）。

在RRC重建时，重建回源小区。

这种情况说明源小区信号质量还可以继续做为该UE的服务小区，或目标小区过容易满足切换条件导致目标小区选择错误，UE的切换发生过早了。

●TYPE2，从源小区切换到目标小区成功后，在目标小区只停留了很短的时间，就发生了RLF。

在RRC重建时，重建回源小区或重建到其他小区。

这两种情况分别说明目标小区是一个不稳定的邻区（如信号波动很大的小区），或目标小区过容易满足切换条件导致目标小区选择错误，UE的切换发生过早了。

如果判断为切换过早，不管是哪一种情况，都会将NRT（Neighbor Relations Table）中对应邻区关系对中的切换过早次数加1。

切换过晚
在eNodeB中，切换过晚是指UE在源小区发生了RLF，并且在RRC重建时，重建到非源小区。

这种情况说明UE超出了源小区信号覆盖的范围，UE的切换发生过晚了。

在LTE系统中，包括同频切换与异频切换。

同频切换由事件A3决定，异频切换由事件A2与事件A3，或者由事件A2与事件A4决定。

其中事件A2决定异频切换测量的下发，所以异频切换过晚有可能因为事件A2、事件A4或事件A3的相关参数设置不合理，导致测量下发过晚引起的切换过晚。

事件A3触发，即邻区质量高于服务小区一定偏置值。

事件A2用于异频测量的触发，表示服务小区的质量已经低于一定门限值。

事件A4的触发，即邻区质量高于一定门限值
●同频切换过晚
本小区通过X2口接收到某一小区发送的RLF Indication指示，且本小区中存在RLF Indication信令中的上下文消息，判断为一次同频切换过晚。

RLF Indication具体介绍请参见3GPP TS 36.300。

●异频与事件A2相关的切换过晚
本小区没有下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息或下发启动测量GAP 的Measurement Configuration消息失败，导致UE超出了本小区覆盖质量范围，产生了RLF后重建在某小区。

本小区通过X2口接收到某小区发送的RLF Indication指示，且本小区存在RLF Indication信令中的上下文消息，则判定为一次与事件A2相关的切换过晚。

这里需要区分切换是事件A3或事件A4触发的，因为基于事件A3的异频A2 RSRP触发门限与基于事件A4的事件A2 RSRP触发门限不同，具体介绍请参见《连接态移动性管理特性参数描述》。

●异频与事件A4或事件A3相关的切换过晚
本小区下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息成功，但没有下发切换命令或下发切换命令失败，导致UE超出了本小区覆盖质量范围产生了RLF，本小区通过
X2口接收到某小区发送的RLF Indication指示，且本小区中存在RLF Indication信令中的上下文消息，则判断为一次与事件A4相关的切换过晚。

RLF Indication中包括信息如下：
- Failure Cell ID: PCI of the cell in which the UE was connected prior to the failure occurred;
- Reestablishment Cell ID: ECGI of the cell where RL re-establishment attempt is made;
- C-RNTI: C-RNTI of the UE in the cell where UE was connected prior to the failure occurred;
- shortMAC-I (optionally): the 16 least significant bits of the MAC-I calculated using the security configuration of the source cell and the re-establishment cell identity.
乒乓切换
乒乓切换的判决如图3-3所示，乒乓判决时，小区A作为切换入小区收到UE History information以后，如果UE Historyinformation中次新小区的GCI与本小区相同，在最新小区停留的时间（图3-3中停留时间2）小于乒乓门限时间PingpongTimeThd，则认为这是一次乒乓切换。

乒乓切换说明小区A相对于小区B而言，属于信号质量更好的小区，而小区B 还不具备稳定的信号质量来承接该切换的UE。

乒乓切换会引起不必要的信令开销，增加切换失败的概率，同时对吞吐量也会产生一定的影响。

图3-3 乒乓切换判决示意图
覆盖问题
在以下三种情况，UE在两相邻小区A和B之间切换时也会经历与切换过晚相同的流程，即UE在小区A发生RLF，然后在小区B重建，小区B向小区A报告这个重建事件。

●两相邻小区交叠区域存在覆盖漏洞。

●两相邻小区交叠区域存在小区A或小区B的漏洞。

●两相邻小区无交叠的覆盖漏洞或弱覆盖。

在覆盖有问题的情况下，eNodeB有可能会将覆盖问题产生的RLF误当成由于切换参数设置不合理导致的切换过晚。

这样将会触发小区A采取错误的优化行为，即将切换参数往切换容易的方向调整，而导致更早的掉话。

为了解决这种情况，需要事先设置小区A信号质量门限ServingRsrpThd及小区B的信号质量门限NeighborRsrpThd，将RLF report 中携带的小区A的信号质量及小区B的信号质量分别与ServingRsrpThd和NeighborRsrpThd 比较，以此来区分覆盖漏洞导致的RLF和参数设置不当的RLF，从而统计周期内统计由于覆盖漏洞导致的RLF的次数。

场景处理
在MRO优化周期内，只有当NRT中的邻区对之间足够长的时间内发生了足够次数的切换，则场景统计才有意义。

当前MRO优化周期由OptPeriod设置，而统计次数门限由StatNumThd设置。

在建网初期，很多小区在MRO优化周期内切换次数可能达不到统计次数门限，但又存在较多的异常RLF。

这种情况在当前的参数默认值下是无法进入MRO判断调整流程。

若通过修改统计周期或统计次数的方式，使其能够达到调整门限则降低了统计意义，因此HUAWEI 通过如下方式解决这个问题。

1.若邻区对之间的切换在第一个统计周期到达时满足了统计次数门限，即可进入MRO场景判
断流程。

2.若第一个统计周期达到时没有满足统计次数门限，统计次数不清零继续累积；只要在后面的
30个统计周期内任意一个周期到达时累积次数满足了统计次数门限，都可以进行MRO优化。

3.若邻区对之间的切换超过30个统计周期仍然没有达到规定的次数，将累计次数清零，不进
行MRO优化。

在HUAWEI eNodeB中，将切换过早与过晚的场景结合到一起进行MRO优化。

有效地识别切换过早场景与过晚场景，并将统计结果记录到NRT中对应的邻区对。

比较切换过早次数与切换过晚次数的大小，来决定MRO优化的方向，使得由于切换过早或过晚引起的RLF比例最小。

在HUAWEI eNodeB中，乒乓切换作为另外一个场景进行MRO优化。

首先判断是否已经进行了切换过早/过晚的优化，若已经进行了过早/过晚的优化，则不进行乒乓场景的优化。

在没有进行过早/过晚的优化情况下，若满足乒乓切换的条件，则进行乒乓场景的优化。

若本周期调整了参数值，则记录到MRO参数调整记录中。

切换过早/过晚优化
同频邻区优化
在HUAWEI eNodeB中同频MRO优化功能由参数MroSwitch中的子开关控制。

在开关打开的情况下，在MRO优化周期OptPeriod内，NRT中的同频邻区进行切换过早/过晚的MRO 优化，有以下两种情况。

●在RLF异常比例>CoverAbnormalThd的情况下：
−邻区对之间发生了足够的切出次数StatNumThd。

−前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例>=周期间比例波动门限。

●在RLF异常比例<=CoverAbnormalThd的情况下：
−邻区对之间发生了足够的切出次数StatNumThd。

−前一周期异常RLF比例-这一周期异常RLF比例>=周期间比例波动门限。

−切换成功率<=邻区间优化门限NcellOptThd。

RLF异常比例门限CoverAbnormalThd=5%，RLF异常比例=（切换过早RLF次数+切换过晚RLF次数）/总的切换次数。

以上任一种情况满足时，eNodeB都将比较切换过早次数与切换过晚次数的大小，若切换过早次数大于切换过晚次数，则对同频事件A3的邻区CIO减少一个步长，也就是相当于减小邻区小区的切换范围，使切换晚些。

反之，则增加一个步长。

若在本统计周期内，人工在线修改过CIO值或其它切换参数值（迟滞、门限、Offset、TTT、滤波系数K），或者手动在线增加、删除黑名单小区，本统计周期不做MRO调整。

下一个周期进行基于人工修改值的MRO优化。

并且，优化调整判断时，不判断周期间RLF比例的波动情况。

所有CIO的调整范围请参见“CIO取值范围限制”。

异频邻区优化
在HUAWEI eNodeB中异频MRO优化功能由参数MroSwitch中的子开关控制。

在开关打开的情况下，因为异频切换过晚包括两种情况，与事件A2相关的切换过晚和与事件A2无关的切换过晚。

所以进行异频邻区间的MRO优化，除了满足与同频邻区MRO优化的条件外，还需要判断以下情况：
●当事件A2相关的切换过晚比例>=比例门限，且事件A2门限小于事件A1门限，判定为与事件A2相关的切换过晚。

其中，事件A2相关的切换过晚比例=事件A2相关的切换过晚次数/(切换过早次数+切换过晚总次数)。

当异频切换配置为事件A2和事件A3的模式，或事件A2和事件A4模式，事件A2的调整方式相同。

切换过晚总次数=事件A2相关的切换过晚和与事件A2无关的切换过晚
这种情况下，由于事件A2门限太小，导致在源小区信号质量很差的情况下才启动异频测量，所以事件A2的门限增加一个步长。

●当事件A2相关的切换过晚比例<比例门限时，判定为与事件A2无关的切换过晚或是切换过早。

这种两种情况下，则调整事件A4或事件A3的CIO值，调整原理与同频邻区一致，CIO同样有取值范围限制。

下一个周期进行基于人工修改值的MRO优化。

并且，在优化调整判断时，不判断周期间RLF比例的波动情况。

所有CIO的调整范围请参见“CIO取值范围限制”。

乒乓切换优化
如果NRT中的邻区对已进行了切换过早/过晚的MRO优化，则不再进行乒乓切换的MRO优化。

反之，则进行乒乓切换的判决，如果满足乒乓切换的条件，则进行乒乓切换的MRO优化。

在判断乒乓场景是否需要调整时，只考虑乒乓比例是否超过乒乓门限。

其中，乒乓切换比例=乒乓切换次数/总切换次数。

在需要进行乒乓切换MRO优化时，如果乒乓切换比例大于比例门限PingpongRatioThd，则对应邻区对的CIO减少一个步长；否则，不进行参数调整。

同频邻区与异频邻区的乒乓优化原理一样，同频邻区调整事件A3的CIO，异频邻区调整事件A4或事件A3的CIO。

覆盖问题优化
在MRO的调整周期到达时，若覆盖问题所占比例（覆盖问题次数除以总的异常次数）达到门限CoverAbnormalThd，则本周期内不做MRO调整。

eNodeB将以日志形式向OSS侧上报相关覆盖问题以及统计周期内RLF report中携带的测量信息。

CIO取值范围限制
为了使MRO优化在有效范围内，CIO有取值范围限制。

eNodeB限制CIO的取值必须在CIO 的取值范围内，即必须在参数CioAdjUpperLimit和CioAdjLowerLimit之内。

如果CIO当前设置不在取值范围内，则MRO调整周期达到时，将CIO调整到CioAdjUpperLimit或CioAdjLowerLimit（离哪个较近取哪个值）。

同频CIO取值范围设置方法
1.CIO取值范围可由运营商设定，如果想让切换门限在A~B之间，则CIO的最小值和最大值
应该设置为
2.若运营商未按照1中的规则设定，则eNodeB默认按以下规则取保护范围：
对于同频A3 CIO取值范围，因为部分参数是QCI级别，下限可根据公式取不同QCI计算出的最小值，上限可根据公式取不同QCI计算出的最大值。

目的是保证切换门限在1~5之间。

●Ofn是邻区频率的特定频率偏置，由参数QoffsetFreq决定，此参数在测量控制消息的测量对象中下发。

●Ofs是服务小区的特定频率偏置，由参数QoffsetFreq决定，此参数在测量控制消息的测量对象中下发。

●Ocs是服务小区的特定小区偏置，由参数CellSpecificOffset决定。

此参数在测量控制消息中下发。

●Hys是事件A3迟滞参数，由参数IntraFreqHoA3Hyst决定，在测量控制消息中下发。

●Off是事件A3偏置参数，由参数IntraFreqHoA3Offset决定。

该参数针对事件A3设置，用于调节切换的难易程度，该值与测量值相加用于事件触发和取消的评估。

此参数在测量控制消息的测量对象中下发，可取正值或负值，当取正值时，此时增加事件触发的难度，延缓切换；当取负值时，此时降低事件触发的难度，提前进行切换。

异频CIO取值范围设置方法
事件A4对应的CIO取值范围为[-24, ]
对于事件A4，。

因为事件A4为，通常认为目标小区的信号值量高于-110dBm时才能更好的提供连续服务，所以。

对于异频事件A3的CIO取值范围，与同频事件A3 CIO取值范围计算方法相同，唯一不同的是公式中使用的参数，是inter-freq Offset。

参数回退
若这一周期异常RLF比例>前一周期异常RLF比例，则进行参数回退。

●如果上一周期调整A3事件的CIO，如果CIO加1，参数回退CIO减1
●如果上一周期调整A4事件的CIO，如果CIO加1，参数回退CIO减1
●如果上一周期调整A2门限，门限加1，参数回退门限减1
●如果上一周期进行乒乓调整，乒乓调整减1，参数回退乒乓调整加1
●
●LTE系统内的同频邻区的MRO优化流程中没有参数回退的判断。

参数乒乓调整惩罚
MRO参数优化可能在周期调整间出现参数乒乓调整的现象。

在HUAWEI eNodeB中，将检测MRO优化中最新的3个参数调整记录，若出现第三个参数值与第一个参数值一样，则认为出现了乒乓调整。

选择出现了两次的CIO值进行乒乓调整惩罚，惩罚周期为2OptPeriod。

系统间MRO
系统间MRO优化是指在LTE系统的小区与其他系统小区之间进行的切换参数优化。

异系统切换条件
异系统切换首先由事件A2触发UE对异系统的切换测量，测量满足事件B1才上报触发异系统切换。

所以，如果要改变异系统切换的早晚，可以考虑修改异系统事件A2的门限，或修改事件B1的迟滞或门限或测量触发时间。

场景识别
系统间切换的场景识别包括切换过早与切换过晚。

切换过早
系统间中的切换过早定义与系统内切换过早的TYPE1一致，详细请参见“切换过早”。

切换过早发生在eNodeB发送了切换命令后的情况，所以源eNodeB可以统计针对哪个系统的切换过早。

根据UE业务的QCI，在源eNodeB针对每个系统统计相应QCI的切换过早次数。

切换过晚
场景定义
系统间切换的前提是，源eNodeB有可切换的异系统相邻小区存在，且异系统相邻小区支持UE当前业务。

系统间的切换过晚与系统内切换过晚的机制一样，包括与事件A2相关的切换过晚以及与事件B1相关的切换过晚。

●TYPEI，与事件A2相关的切换过晚：
eNodeB没有下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息，或下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息失败，且没有收到系统内的过早/过晚指示，服务小区存在有效的异系统邻区且UE当前的业务能够被异系统支持，服务小区的UE上下文超时删除。

则记录一次与事件A2相关的切换过晚。

●TYPEII，与事件B1相关的切换过晚：
eNodeB收到事件A2测量报告，且下发测量GAP的Measurement Configuration消息成功，但未下发切换命令或下发切换命令失败，且没有收到系统内的过早/过晚指示，服务
小区存在有效的异系统邻区且UE当前的业务能够被异系统支持，服务小区的UE上下文超时删除。

则记录一次与事件B1相关的切换过晚。

以上情况发生时，eNodeB没有收到系统内反馈的切换过早/过晚指示，并且UE上下文超时删除，则认为发生了相应的系统间A2相关或B1相关切换过晚。

场景统计
根据上面分析，系统间的两种切换过晚分别进行如下统计。

当发生TYPEI与事件A2相关的切换过晚时，原小区没有下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息或者下发启动测量GAP的Measurement Configuration消息失败。

UE在源小区发生RLF，然后小区选择时选到了异系统小区，直接进入空闲态。

这种情况因为没有相关信息无法获知UE选择哪个异系统的小区驻留，所以eNodeB内部设置一个定时器，在定时器超时后，如果有异系统邻区并且UE支持该系统，则针对这些异系统相应QCI的TYPEI 切换过晚次数加一。

当发生TYPEII与事件B1相关的切换过晚时，有两种情况：
●未收到异系统测量报告，在这种情况下，源eNodeB无法获知UE选择哪个系统的小区驻留，因此也无法统计是针对哪个系统的切换过晚。

在HUAWEI eNodeB中，对于这种情况，如果有异系统邻区并且UE支持该系统，则针对该系统UE业务QCI的TYPEII切换过晚次数加一。

●收到异系统测量报告，在这种情况下，根据UE业务的QCI，针对测量报告中最优小区所属系统的相关QCI统计TYPEII切换过晚次数。

系统间切换过晚次数可以由以下公式计算出来：系统间切换过晚次数=TYPEI切换过晚次数+TYPEII切换过晚次数。

场景处理
系统间MRO的优化基于以上场景识别来进行，对与每个系统的切换过早与切换过晚次数进行分别统计，比较切换过早和切换过晚次数的大小来决定对该系统MRO优化参数调整的方向。

在HUAWEI eNodeB中，对UTRAN的MRO优化由开关MroUtranSwitch控制。

对GERAN的MRO优化由开关MroGeranSwitch控制。

对应系统的MRO优化开关打开时，eNodeB将对相应系统的异常切换场景进行识别统计，并调整切换参数。

在MRO优化周期内，只有当以下条件都满足时，才启动MRO优化。

以下切换次数与比例都是针对某个QCI来说的。

●发生了足够次数的切换。

●异常切换比例>=比例门限。

异常切换比例=（切换过早次数+切换过晚次数）/总的切换次数。

●前一周期切换异常比例-这一周期切换异常比例>周期间比例波动门限。

若在本统计周期内，人工在线修改过CIO值或其它切换参数值（迟滞、门限、Offset、TTT、滤波系数K），本统计周期不做MRO调整。

下一个周期进行基于人工修改值的MRO优化。

并且，在优化调整判断时，不判断周期间RLF比例的波动情况。

切换过早优化
如果以下条件满足，则进行切换过早优化，将该系统中对应QCI的事件B1的门限增加一个
步长：
●TYPEI切换过晚比例<与事件A2相关的切换过晚比例门限。

TYPEI切换过晚比例=系统间TYPEI切换过晚次数/(系统间切换过早次数+系统间切换过晚次数)。

●系统间切换过早次数>该系统间TYPEII切换过晚次数。

若这一周期该系统切换异常比例>前一周期该系统切换异常比例，则进行参数回退。

TYPEI切换过晚优化
如果以下条件满足，则进行系统间切换过晚TYPEI优化，将该系统对应QCI的事件A2门限增加一个步长：
●TYPEI切换过晚比例>=与事件A2相关的切换过晚比例门限。

●事件A2门限<事件A1门限
若这一周期切换异常比例>前一周期切换异常比例，则进行参数回退。

TYPEII切换过晚优化
在满足MRO启动条件的情况下，如果以下条件满足，则进行系统间切换过晚TYPEII优化，将该系统中对应QCI的事件B1的门限减少一个步长：
●TYPEI切换过晚比例<与事件A2相关的切换过晚比例门限。

●系统间切换过早次数<TYPEII切换过晚次数。

若这一周期该系统切换异常比例>前一周期该系统切换异常比例，则进行参数回退。

结果监控
系统间MRO参数优化也可能在周期调整间出现参数乒乓调整的现象。

系统间MRO结果监控与系统内一致，详细内容请参见“结果监控”。