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LTE优化案例--高铁测试TAC更新失败优化案例


嘉兴电信华为 LTE 工程优化后台优化案例

高铁测试 TAC 更新失败优化案例
1、【现象描述】
嘉兴电信 2015 年 1 月 5 日,在对沪杭高铁嘉兴区域段进行 DT 测试时,发现存在多 处 TAU 更新失败。

2、【原理分析】
TA(跟踪区)是LTE系统为UE的位置管理新设立的概念。 当UE处于空闲状态时, 核心网能够知道UE所在的跟踪区, 同时处于空闲状态的UE需要 被寻呼时,必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。当UE移动发生TA改变时,终端 需要向核心网发起跟踪区更新。 一个TA list含有1-16个TA,UE在TA list内移动时不需要执行TA list更新,TA list的 引入可以避免在TA边界由于乒乓切换导致频繁TA更新。 跟踪区(TA)规划应遵循以下原则: 1)跟踪区划分应利用移动用户的地理分布和行为进行区域划分,减少跟踪区边缘位置 更新。
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跟踪区边界划分不宜以街道为界,不宜放在话务量较高的地方; 跟踪区边界不宜与街道平行或垂直; 在市区和城郊交界区域, 宜将跟踪区的边界放在外围一线的基站处, 而不宜放在话务密 集的城郊结合部。 2)跟踪区划分应满足小区寻呼信道的容量要求并适当预留,跟踪区不宜跨越MME区域。 3)需要开通CSFB的区域跟踪区宜与2/3G LAC保持一致。 4)针对高速移动等跟踪区频繁变更的场景,可以通过TA List功能降低跟踪区更新的负 荷。 一般来说,TAU发生的场景主要有以下几种: 1. 注册状态下TA发生改变(重选或切换之后,新驻留基站的TAC不在原TAL内); 2. 周期TAU定时器T3412超时; 3. 注册状态下覆盖区丢失后UE本地EPS承载去激活,重新进入覆盖区; 4. UE网络能力参数或DRX参数发生改变时; 5. 发生异系统重选,没有缓存用户面数据; 6. RRC连接释放原因为:需要加载TAU流程。
UE eNB EPC UE finds the current TAI of serving cell not in its TAI list saved

1. ULInformationTransfer (TAU request)
2. UPLINK NAS TRANSPORT (TAU request)

3. MME Update the UE context

4. DOWNLINK NAS TRANSPORT (TAU Accept) 5. DLInformationTransfer (TAU Accept)

6. ULInformationTransfer (TAU Complete) 7. UPLINK NAS TRANSPORT (TAU Complete)

3、 【处理过程】
本次测试的终端型号华为E3292,在其他区域测试时均正常,因此可以排除终端故障的 问题。 而干扰会令周边站点的底噪普遍提高, 在基站性能指标中并没有发现底噪明显提高的
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问题,因此干扰问题也可以排除。

综合全路段分析发现,TAC更新失败,多数伴随小区切换失败、重建失败发生,结合 TAC更新请求发生场景分析,可分析高铁TAU产生原因有两条: 1. 注册状态下TA发生改变 2. 注册状态下覆盖区丢失后UE本地EPS承载去激活,重新进入覆盖区

结合这两种情况,我们选取2个较为明显场景详细分析。

3.1 注册状态下 TA 发生改变

问题区域事件图如下,列车由南往北行驶:

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在后台在U2000中并没有发现任何告警信息,但我们核查数据发现TAC配置错误。桐乡上 河头南和桐乡高桥经济开发区域所在区域的TAC规划为22027,桐乡高桥经济开发区错配置 为22034。

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根据DT测试数据分析,UE从LF_H_桐乡上河头南站切换到LF_H_桐乡经济开发区站点,两 站点TAC设置不同(两个站点规划在同一TAC下),切换时存在TAC更新,由于高铁速度较 快,且信号覆盖较差,导致TAC更新失败。 信令如下:

SIB1中服务小区(桐乡高桥经济开发区)信息(含eNodeB ID和Cellid),

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ENodeBID转换为十进制为353876,TAC为22034。

TAU Request中的TACID为前一次使用的小区的TACID, 配置为22027, 和LF_H_上河头南站 点配置一致:

终端上一次更新的TAL并不包含当前服务小区的TAC 22034,因此发起了TAU。

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上一次TAU Accept消息下发的TAL

修改 TAC 后:

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问题区域如下:无TAC更新失败事件出现

SIB1中接入小区信息(含eNodeB ID和Cellid) ENodeBID转换为十进制为353876,TAC为22027,与修改值一致。

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3.2 注册状态下覆盖区丢失后 UE 本地 EPS 承载去激活,重新进入覆盖区
问题区域如下:

SIB1中接入小区信息(含eNodeB ID和Cellid)

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TAU Request中的TACID和TAU Accept中一致

TAU更新成功后的TAC列表(和核心网爱立信的产品设置有关,TAL列表为更新最新的6个 TAC)

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切换过程中UE收到不到目标小区信息,重建RRC无响应(受核心网异厂家因素,无法确认 是否是上行还是下行),从而导致上下文丢失而被拒绝,之后终端发起TA-update

由于上下文丢失,TAC更新失败。 RF调整后,没有出现TAC跟新:

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从信令上看,已经正常:

4、【总结建议】
嘉兴地区LTE核心网采用爱立信设备,爱立信核心网为每个用户维护一个TAL列表,TAL 列表为最近更新的的6个TAC。这类TAL维护方法减少了现网划分TAL和TAC的难度,比较适用 于边界多个LAC区域边界的用户,减少了边界处用户的TAU频度。但是,这种TAL维护方法对 于快速线性移动的用户有致命的缺陷,用户每移动到一个新的TAC区后,都会发起新的TAU, 而无法通过静态配置TAL减少线性移动区域用户的TAU行为, 只能通过特殊划分TAC以规避此 类行为,而TAC包含的站点数往往受到限制。
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由于高铁高速移动的特殊性,建议沿线站铁站点TAC规划为统一值,保证高铁穿越的 TAC尽量少,以减少TAU次数,降低低跟踪区更新的负荷。 小区切换失败伴随着重建失败,导致了TAU更新失败,主要工作仍以RF优化无线环境, 提升上下行无线环境为主,保证无线环境良好情况下,合理规划TAC区域。

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