03 LO - NAST3037 - C01 - 1 TD-LTE接入问题分析

TD-LTE接入问题分析

课程目标：

? 掌握LTE随机接入基本过程 ? 理解LTE 随机接入主要参数 ? 理解PRACH信道规划思路 ? 掌握一般接入问题的分析思路 ? 掌握常见接入故障的解决方法

目录

第1章 初始接入概述 ................................................................................................................................... 1 1.1 初始接入信令流程 ............................................................................................................................. 1 1.2 随机接入信令IE查看 ....................................................................................................................... 3 第2章 接通率分析思路 ............................................................................................................................... 6 2.1 随机接入问题分析 ............................................................................................................................. 7

2.1.1 MSG1发送后是否收到MSG2 ................................................................................................. 8 2.1.2 MSG3是否发送成功 ................................................................................................................ 9 2.1.3 MSG4是否正确接收 ................................................................................................................ 9 2.2 鉴权、加密问题分析 ....................................................................................................................... 10 2.3 E-RAB建立问题分析 ....................................................................................................................... 10 第3章 接入问题案例解析 ..........................................................................................................................11 3.1 MSG1多次重发未响应 .................................................................................................................... 11

3.1.1 问题现象 ................................................................................................................................. 11 3.1.2 问题分析和解决 ..................................................................................................................... 12 3.1.3 总结 ......................................................................................................................................... 16 3.2 MSG4冲突检测定时器超时 ............................................................................................................ 16

3.2.1 问题现象 ................................................................................................................................. 16 3.2.2 问题分析 ................................................................................................................................. 19 3.2.3 解决方法和验证 ..................................................................................................................... 24

图目录

图 1-1 初始接入信令流程图 ................................................................................................................. 1 图 1-2 SIB2 rach_Config ....................................................................................................................... 3 图 1-3 SIB2 Prach_Config ..................................................................................................................... 4 图 1-4 CNT中msg1截图 ..................................................................................................................... 5 图 2-1 接通率分析思路 ......................................................................................................................... 6 图 2-2 基于竞争的随机接入 ................................................................................................................. 7 图 2-3 MSG1分析思路 ......................................................................................................................... 8 图 2-4 MSG4 fail分析思路 ................................................................................................................. 10 图 3-1 MSG1多次发送未响应 ........................................................................................................... 11 图 3-2 MSG1无响应时的RSRP ........................................................................................................ 12 图 3-4 msg4 fail(QCAT) ...................................................................................................................... 19 图 3-5 msg4 fail cause(QCAT) ............................................................................................................. 19 图 3-6 正常起呼随机接入过程(QCAT) .............................................................................................. 20 图 3-7 正常起呼PDCCH decoding Result(QCAT) ............................................................................ 20 图 3-8 正常起呼PDSCH统计(QCAT) ............................................................................................... 21 图 3-9 多次PDCCH未收到PDSCH(QCAT) .................................................................................... 21 图 3-10 UE收到第一次PDCCH的解码(QCAT) .............................................................................. 22 图 3-11 UE收到第二次PDCCH的解码(QCAT) .............................................................................. 22 图 3-12 UE未收到PDSCH(QCAT) ................................................................................................... 22 图 3-13 UE未收到PDCCH的消息流程(QCAT) .............................................................................. 23 图 3-14 UE未收到PDSCH(QCAT) ................................................................................................... 23 图 3-15 第一次msg4 fail，随机接入重发后接入成功(QCAT) ........................................................ 24 图 3-16 随机接入重发后收到PDSCH(QCAT) .................................................................................. 25 图 3-17 第二次msg4 fail，随机接入重发后接入成功(QCAT) ........................................................ 25

表目录

表 3-1 修改PRACH检测门限后的接通率 ....................................................................................... 12 表 3-2 短呼接通率统计 ....................................................................................................................... 17 表 3-3 未接通呼叫分析 ....................................................................................................................... 17 表 3-4 解码重传PDCCH的MCS为29 ............................................................................................ 22

第1章 初始接入概述

在TD-LTE系统中，处于Inactive状态或IDLE状态的UE通过发起attach request或Service Request触发初始随机接入，建立RRC连接，再通过初始直传建立传输NAS消息的信令连接，最后建立E-RAB。

1.1 初始接入信令流程

初始接入信令流程如错误！未找到引用源。所示。 消息1～5随机接入过程，建立RRC连接。

消息6~9 初始直传建立S1连接，完成这些过程即标志着NAS signalling connection建立完成，见24.301。

消息10~12 UECapabilityEnquiry过程。 消息13~14安全模式控制过程。

消息15~17 RRC Connection Reconfiguation ，E-RAB建立过程。 关于信令内容详解，参见文档《TD-LTE基本信令流程》

图 1-1 初始接入信令流程图

1.2 随机接入信令IE查看

在LTE系统中，随机接入过程直接影响接入时延，以下着重介绍PRACH相关信元的查看。

随机接入开始之前需要对接入参数进行初始化，此时物理层接受来自高层的参数、随机接入信道的参数以及产生前导序列的参数，UE通过广播信息获取PRACH的基本配置信息。

RACH所需的信息在SIB2的公共无线资源配制信息（radio Resource Config Common）发送，如图1-2，图1-3所示：

图 1-2 SIB2 rach_Config

图 1-3 SIB2 Prach_Config

主要包含以下参数信息： 主要包含以下参数信息 ? ? ? ?

基于竞争的随机接入前导的签名个数60；可用前导个数 Group A中前导签名个数56；中心用户可用的前导个数 PRACH的功率攀升步长POWER_RAMP_STEP 2dB。 PRACH

初

始

前

缀

目

标

接

收

功

率

PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER ：-110dBm；基站侧期望接收到的PRACH功率 ? ?

PRACH前缀重传的最大次数PREAMBLE_TRANS_MAX 8；

随机接入响应窗口RA-Response Window Size 索引值7，范围{2、3、4、5、6、7、8、10}，索引值7对应10sf,即UE发送Msg1后,等待Msg2的时间10ms,超时后重发。

? MAC冲突解决定时器MAC Contention Resolution Timer：索引值7对应64sf，

范围{2、3、4、5、6、7、8、10}；即UE发送Msg3,等待Msg4的时间64ms,超时后随机接入失败。 ?

MSG3 HARQ的最大发送次数：maxHARQ-Msg3Tx 3；即UE发送Msg3,如果没收到ACK,重发Msg3,同时重启MAC冲突解决定时器。 ? ? ?

本小区的逻辑根序列索引 root Sequence Index 80，该参数为规划参数； 随机接入前缀的发送配置索引Prach Config Index 6； 循环移位的索引参数zeroCorrelationZoneconfig 4；

UE获取PRACH相关配置后，发起随机接入，在MSG1消息里可以检验UE是否按照系统消息携带的参数进行随机接入，如图1-4所示：

图 1-4 CNT中msg1截图

根据小区下发的PRACH config，UE采用随机接入前导序列为49，根序列为649进行接入。可以看到UE采用前导序列 format 0，随机接入请求在系统帧907\\子帧2上发送，随机接入响应的接收窗从SFN\\SF：907\\5到SFN\\SF：908\\5，窗长为10ms，与“随机接入响应窗口RA-Response Window Size”配置10sf一致。

第2章 接通率分析思路

根据初始接入的信令流程分解UE接入过程为三个阶段：RRC建立过程，初始直传和安全模式控制，E-RAB建立过程。目前用户量较少E-RAB建立几乎没有失败的现象，而随机接入过程出现的问题较多，导致RRC连接无响应，引起起呼失败，所以解决随机接入失败问题是当前提升接通率的关键。

图 2-1 接通率分析思路

路测数据是Attach Fail否是是RRC连接建立失败否随机接入问题初始直传过程失败是鉴权加密问题否是RRC连接重配失败否异常问题E-RAB建立问题否结束

2.1 随机接入问题分析

随机接入分为基于冲突的随机接入和基于非冲突的随机接入两个流程，其区别为针对两种流程其选择随机接入前缀的方式。前者为UE从基于冲突的随机接入前缀中依照一定算法随机选择一个随机前缀；后者是基站侧通过下行专用信令给UE指派非冲突的随机接入前缀。初始接入采用基于竞争的随机接入，切换采用非竞争的随机接入。

图 2-2 基于竞争的随机接入

UE Random Access Preamble 1 （MSG1） Random Access Response （MSG2） 3 eNB

2

Scheduled Transmission （MSG3） Contention Resolution （MSG4）

4

（1） MSG 1：UE在PRACH上发送随机接入前缀；

（2） MSG2：ENB的MAC层产生随机接入响应，并在PDSCH上发送； （3） MSG3：UE的RRC层产生RRC Connection Request 并映射到PUSCH

上发送；

（4） MSG4：RRC Connection Setup 由ENB的RRC层产生，并映射到PDSCH

上发送。

至此，基于竞争的随机接入冲突解决完成，UE的RRC层生成RRC Connection Set up Complete并发往eNB。从前台UE侧角度分析随机接入失败发生的阶段： 1. 2. 3.

MSG1发送后是否收到MSG2； MSG3是否发送成功； MSG4是否正确接收。

2.1.1 MSG1发送后是否收到MSG2

图 2-3 MSG1分析思路

PRACH Trigger，cause：连接请求MSG1是否发出N排查终端问题YN是否收到MSG2N是否收到PDCCHYY结合后台MTS 的PRACH信道收包情况，分析上行问题结合RSRP、SINR，分析下行问题MSG3过程分析

UE发出MSG1后未收到MSG2，UE按照Prach发送周期对MSG1进行重发。若收不到MSG2的PDCCH，可分别对上行和下行进行分析： 上行： 1. 2.

结合后台MTS的PRACH信道收包情况，确认上行是否收到MSG1。

检查MTS上行通道的接收功率是否>-99dBm，若持续超过-99dBm，解决上行干扰问题，比如是否存在GPS交叉时隙干扰。 3.

PRACH相关参数调整：提高PRACH期望接收功率，增大PRACH的功率攀升步长，降低PRACH绝对前缀的检测门限。 下行： 1.

UE侧收不到以RA_RNTI加扰的PDCCH，检查下行RSRP是否>-119dBm，SINR>-3dB，下行覆盖问题通过调整工程参数、RS功率、PCI等改善。 2.

PDCCH相关参数调整：比如增大公共空间CCE聚合度初始值。

2.1.2 MSG3是否发送成功

UE已收到MSG2N是否发出MSG3的PUSCH检查MSG2携带的上行授权信息Y基站侧是否收到RRC连接请求N上行问题排查YMSG4分析过程

根据随机接入流程，UE收到MSG2后若没有发出MSG3，检查MSG2带的授权信息是否正确；若UE已发出MSG3的PUSCH，结合基站侧信令查看EnodeB是否收到到RRC Connection Request，若基站侧已发出RRC Connection Setup前台未收到，如2.1.3节MSG4过程分析；若基站侧RRC Connection Request未收到，说明上行存在问题； 1.

检查MTS上行通道的接收功率是否>-99dBm，若持续超过-99dBm，解决上行干扰问题。 2.

检查RAR中携带的MSG3功率 参数是否合适，调整MSG3发送的功率。

2.1.3 MSG4是否正确接收

在随机接入过程中出现MSG4 fail，失败原因是failure at MSG4 due to CT timer expired。CT timer即冲突检测定时器，UE发出MSG3后开启CT timer等待冲突解决Msg4，若定时器到期时仍未收到msg4触发随机接入失败。该问题的分析思路如下图：

图 2-4 MSG4 fail分析思路

E-NodeB已发出RRC Connection Setup

1.根据RSRP、SINR调整覆盖NUE是否收到MSG4的PDCCH2.调整专用PDCCH的聚合度Y3.增加PDCCH DCI 1A的功率偏移UE是否收到MSG4NY是否PDCCH重发N检查重发的PDCCH携带的信息Y解决PDSCH接收问题结束

1. UE是否收到PDCCH，若没有收到PDCCH，从下行信号分析及参数两方面解决

解决PDCCH接收问题。

2. 多次收到PDCCH后是否收到PDSCH？

（1） 确认收到的PDCCH是否重传消息，检查重传消息的DCI格式填写是否正

确；

（2） PDSCH收不到，检查PDSCH采用的MCS，检查PA参数配置，适当增

大PDSCH的RB分配数。

2.2 鉴权、加密问题分析

暂无

2.3 E-RAB建立问题分析

目前无E-RAB失败现象，待后续补充。

第3章 接入问题案例解析

3.1 MSG1多次重发未响应

3.1.1 问题现象

短呼测试中出现UE发出attach req和RRC Connection Request后未收到RRC Connection Setup，造成呼叫未接通。查看路测信令，如图3-1所示，在小区PCI 11，8次msg1发送未收到MSG2，检查后台告警此时无GPS失锁告警。

图 3-1 MSG1多次发送未响应

图 3-2 MSG1无响应时的RSRP

3.1.2 问题分析和解决

下行RSRP为-91dBm，接收电平良好，MSG1发送了8次，均未收到MSG2。通过降低“eNode B对PRACH的绝对前缀检测门限”，提高PRACH信号的检查概率，提升MSG1正确解调的概率。

参数：eNode B对PRACH的绝对前缀检测门限

PRACH Absolute Preamble Threshold for Enode B Detecting Preamble 取值范围：1-65535 单位：线性值 缺省值：2000

将“eNode B对PRACH的绝对前缀检测门限”从2000改为50，修改后进行短呼测试，RRC Connect Success为100%。在小区PCI 11，从MSG1发送的间隔上观察，再未出现MSG1重发无响应的现象。

表 3-1 修改PRACH检测门限后的接通率

KPI

Cor

Rat

Type respond io(%)

Random Access Success[%]

110 100

RRC Connect Success[%] Initi

34 100

31 100

al Access Success[%] E-RA

71 100

B Connect Success[%] 3.1.3 总结

MSG1多次重发无响应造成的起呼失败，在排除无GPS干扰的前提下，通过降低“eNode B对PRACH的绝对前缀检测门限”，提高PRACH检测概率，解决未接通。

3.2 MSG4冲突检测定时器超时

3.2.1 问题现象

10月中旬对FT区域进行50%模拟加载下的短呼性能摸底测试，路测发现前台偶尔收不到MSG4，导致接通失败。核对NodeB侧信令发现后台已经下发了RRC层消息RRC Conection Set up，但是未收到RRC Conection Set up Complete。

例如10月14日的数据如下：

表 3-2 短呼接通率统计

KPI Type Correspond Attempt Ratio(%) Random Access Success[%] RRC Connect Success[%] Initial Access Success[%] 一共发生了7次随机接入失败，其中6次发生在起呼阶段，影响接通率指标(红色字发生在呼叫保持阶段)。

表 3-3 未接通呼叫分析

412 419 98.33% 198 204 97.06% 140 147 95.24% Time Event Action

Random 16:54:39:656 access fail F Random 16:54:49:734 access fail F Random 18:07:06:234 access fail F Random 18:13:06:328 access fail F Random 18:13:16:640 access fail F

Random 18:14:24:453 access fail F Random 18:14:34:687 access fail F 3.2.2 问题分析

通过大量短呼测试，RRC连接无响应均为msg4 fail，失败原因：failure at MSG4 due to CT timer expired。

图 3-3 msg4 fail(QCAT)

图 3-4 msg4 fail cause(QCAT)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/02xr.html