案例-淮安金湖时代超市经委楼LD-2小区因通道故障导致接通率持续恶化

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名称：淮安金湖时代超市经委楼LD-2小区因通道故障导致接通率指标持续恶化

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软件版本： EMB5116_TDL_V6.00.00.08

硬件版本： EMB5116_TDL_V6.00.00.08

RRC连接建立相关背景介绍：

RRC连接建立过程分为两个阶段：准备阶段和实施阶段。在准备阶段中，UE会根据NAS层的触发原因和系统广播中的接入限制信息，通过一系列检查来判断自己是否被允许进行接入过程，如果可以，则执行后续的实施阶段；否则UE的RRC将启动相应的定时器，在该定时器超时前UE无法发起任何接入过程。上述机制的目的是负荷拥塞控制，当网络负荷较重时限制某些UE进行接入。

RRC连接建立成功率指标定义：

RRC连接建立是指处于空闲状态的UE或待开机的UE准备发起一个呼叫或响应寻呼时发起的过程。处于降低接入时延的考虑，LTE系统将RRC连接建立过程设计发生在ENB和MME之间的S1连接建立前，也就是在ENB尚未从MME获得任何UE上下文前，ENB需要将RRC连接建立完毕，因此该过程主要建立最基本的SRB1。RRC连接建立成功意味着UE与网络建立了信令连接，是进行其他业务的基础。

RRC连接建立成功率主要通过话务统计结果获得，推荐的公式为：

RRC建立成功率= [RRC连接建立完成次数]/[RRC连接请求次数（不包括重发）；

公式中相关各指标的具体统计方式如图2所示：

图2 具体统计方式

RRC连接建立信令流程简介：

1.             大唐基站RRC连接建立正常CDL信令流程图，如图3：

图3  RRC建立过程正常流程

每当在CDL log中发现一条UU接口RRC Connection Request消息时，代表某一个UE连接建立的开始，此后所有的消息都可以提取相同的CellUeIndex和CELL ID。当看到RRC Connection Setup和RRC Connection Setup Complete消息时，标志着RRC建立正常流程的结束，具体CellUeIndex和CELL ID提取方法如下：

1RRC Connection Request：首先UE通过SRB0发送RRC Connection Setup Request消息（注： SRB0一直存在， 用来传输映射到CCCH 的RRC信令。）此消息主要携带UE初始（NAS）表示以及该连接建立的原因等信息，此高层消息会触发UE的底层进行基于竞争的随机接入过程，RRC连接建立请求消息就对应于底层随机接入过程中的Msg3，如图4：

图4 RRC Connection Request

2RRC Connection Setup：通过底层的竞争接入冲突解决机制，UE接收到ENB的RRC Connection Setup消息，建立UE与ENodeB之间的SRB1，NodeB为SRB1配置RLC层和逻辑层信道的属性。ENB还在此信令中对PHY /MAC/RLC /PDCP 等各个实体的配置参数进行配置， RRC连接建立消息就对应于底层随机接入过程中的Msg4。UE收到NodeB的rrcConnectionSetup信令后，UE和ENB 之间的SRB1就建立起来了，如图5。

图5 RRC Connection Setup

3RRC Connection Setup Complete：在UE接收到RRCConnectionSetup消息后，向ENB 发送一个RRC Connection Setup Complete消息。此消息中携带有上行方向的初始NAS层的信令消息（如Attach Request，TAU Request，Service Request等），ENB收到此消息后，将其中的NAS消息转发给MME用于建立S1连接，如图6。

图6 RRC Connection Setup Complete

问题现象：                             

淮安金湖时代超市经委楼LD-2近期接通率，掉线率指标持续恶化，指标统计如下图1：

图1

问题分析：

提取淮安金湖时代超市经委楼LD的CDL日志分析RRC连接建立成功率，发现所有的RRC建立连接失败的原因均为：“RRC连接建立完成超时”，如图7：

图7RRC连接建立完成超时

通过CDL分析可以确定，eNB未收到RRCConnection Setup Complete消息，导致RRC建立失败，推断两个导致RRC连接失败失败的原因，如图8：

（1）       eNB在下发RRC Connection Setup后，UE未收到该消息；

（2）      UE上发RRCConnection Setup Complete消息后，eNB未收到；

图8RRC连接失败失败流程图

该类问题首先可对RRC连接失败的小区进行干扰排查，对淮安金湖时代超市经委楼LD-2小区提取上行底噪分析发现，该小区存在较强的上行干扰，如图9：

图9小区存在强干扰

提取该基站的告警，发现存在大量的“BBUIr光链路光口接收误码高“告警，如图10：

图10BBU Ir光链路光口接收误码高

LMT登陆到后，查看网元布配，确定产生误码告警的光口正是连接淮安金湖时代超市经委楼LD-2小区的光口，但是理论上光口误码告警可能导致RRU无法接入，对小区的上行底噪无影响，为了排除可能性，通知维护组更换该光口的光模块，具体查询方法，如图11：

图11光模块查询方法

维护组更换光模块后，指标依然无好转，再次提取告警分析发现该小区RRU存在多通道故障，如图12：

图12小区多通道故障

目前TD-LTE天线工作频段涵盖F频段（1880～1920MHz）、A频段（2010～2025MHz）以及D频段（2575～2635MHz），天线类型包括FAD宽频智能天线、单D频段智能天线、FAD小型化智能天线、FAD可独立电调智能天线、单D频段电调智能天线以及FAD双通道天线。目前淮安现网采用单D频段双极化智能天线；双极化智能天线是用一组双极化辐射单元代替原有单极化辐射单元，并且阵列数量减少为原来的一半，以达到在保持端口总数不变的前提，减小天线宽度的目的。双极化智能天线在工程上通常采用±45度辐射单元的排列方式，如图13所示。通过这种方式组成的双极化2N天线线阵，其中N为同极化辐射单元数目，根据目前理论研究、仿真和测试表明，优先选择4N，即8个天线阵元。为保证8个通道之间各个天线单元上下行的相位和幅度一致性增加一根校准线，其通过内部的耦合网络与8个通道相连，进行基本的校准，这是赋形的基础和前题。

由于淮安金湖时代超市经委楼LD存在多通道故障，天线波束变形严重无法满足网络实际应用要求同时天线内部产生严重干扰情况，从而影响该小区RRC连接建立指标。

图13双极化智能天线内部结构图

问题结论：

通知维护组更换故障通道的上跳线后，该小区的上行底噪值降低到无干扰水平，如下图14：

图14通道处理前后干扰情况

指标恢复到良好水平，如下图15：

图15指标跟踪情况