LTE-KPI指标定义及优化指导

1、LTE KPI指标定义及优化指导书本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传目 录1概述11.1编写目的11.2术语和缩写11.3本文书写约定12无线关键性能指标32.1呼叫建立类指标32.1.1RRC连接建立成功率32.1.2E-RAB建立成功率42.1.3无线接通率52.2呼叫保持类指标52.2.1无线掉线率52.2.2E-RAB掉话率62.3移动性管理类指标62.3.1eNB内切换成功率82.3.2eNB间切换成功率92.3.3CSFB成功率102.4系统资源类指标112.4.2无线资源利用率122.4.3系统资源利用率141 概述1.1 编写目的本文档目的是对LTE的

2、性能指标进行分类及解释，为LTE KPI分析工作提供指导。1.2 术语和缩写无1.3 本文书写约定本文每个性能指标都是按照下面的表格进行组织的性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值指标意义指标定义备注及影响因素a) 关于字段说明中的“性能指标名称”是指每个性能指标的中文名称。b) 关于字段说明中的“统计时间粒度”一项，是指后台每隔多长时间进行一次数据的记录。如果该粒度与前台采集的时间粒度一样，则直接把前台的数据保存为一条记录，如果后台的粒度大于前台的粒度，则把前台的数次采集数据进行合并后作为一条记录保存。合并的方法有多种，看采集的对象，如果是单纯的累加则累加前台数次采集的结果，如果是采集

3、的测量量（比如发射功率），则进行平均值计算后作为一条记录保存。c) 关于字段说明中的“统计区域粒度”一项，在无线侧，统计粒度是按照eNB或cell进行数据统计。d) 关于字段说明中的“指标取值”一项，表示该指标的取值建议，可能不同的无线环境下取值有所不同，需要按照具体的场景列出。e) 关于字段说明中的“指标意义”一项，所填的是该指标对于无线网络所表达的意义，也就是能够衡量什么。f) 关于字段说明中的“指标定义”一项，所填的是该指标的计算公式以及相关的说明。g) 关于字段说明中的“备注及影响因素”一项，所填的是其它字段所没有解释到的，需要注意的地方。2 无线关键性能指标2.1 呼叫建立类指标呼叫

4、成功率是反映LTE系统性能最重要的指标之一，也是运营商十分关注的指标。一个完整的呼叫接通率有多个层次：寻呼成功率、RRC连接建立成功率和E-RAB指配建立成功率。UE从接收到网络发来的寻呼消息，到E-RAB指派完成，完成一个完整呼叫流程，包括主叫流程和被叫流程。信令流程如下图（参见3gpp ts 36.331、3gpp ts 23.401）：图21 接入信令E-RAB指派成功后，UE即可以开始进行数据业务，如浏览网页、ftp下载等。2.1.1 RRC连接建立成功率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值RRC连接建立成功率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell、eNB>99%指标

5、意义反映eNB或者小区的UE接纳能力，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。可用于考察系统负荷情况。指标定义eNB收到RRC建立请求之后决定是否建立。RRC连接建立成功率用RRC连接建立成功次数和RRC连接建立尝试次数的比来表示，对应的信令分别为：eNB收到的RRC CONNECTION SETUP COMPLETE次数和RNC收到的RRC CONNECTION REQ次数。计算公式：RRC连接建立成功率RRC连接建立完成次数/RRC连接请求次数（不包括重发）*100%备注及影响因素空口信号质量；参数配置（定时器、功率控制等）；干扰；网络拥塞；设备故障案例A城

6、市的欢乐谷基站2小区的RRC接通率低于60%，RRC连接失败次数大部分集中在（UE无应答而导致RRC连接建立失败次数），指标截图如下：分析发现该小区的RRU存在射频单元驻波告警，派单让维护上站处理，发现RRU馈线处严重进水，现场处理后观察指标情况如下，已恢复正常。2.1.2 E-RAB建立成功率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值E-RAB建立成功率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell>99%指标意义E-RAB建立成功指eNB成功为UE分配了用户平面的连接，反映eNB或小区接纳业务的能力。可用于考虑系统负荷情况。指标定义E-RAB是指用户平面的承载，用于UE和CN之间传送语

7、音、数据及多媒体业务。E-RAB建立由CN发起。当E-RAB建立成功以后，一个基本业务即建立，UE进入业务使用过程。E-RAB建立成功率统计要包含三个过程：初始Attach过程，UE附着网络过程eNB中收到的UE上下文可能会有E-RAB信息，eNB要建立；Service Request过程，UE处于已附着到网络但RRC连接释放状态，这时E-RAB建立需要包含RRC连接建立过程；Bearer建立过程，UE处于已附着网络且RRC连接建立状态，这时E-RAB建立只包含RRC连接重配过程；E-RAB建立成功率用E-RAB指派建立尝试次数和E-RAB指派建立成功响应次数的比表示，。KPI计算公式：E-R

8、AB建立成功率E-RAB建立成功总次数/E-RAB建立尝试总次数*100%备注及影响因素无线环境的优劣，包括干扰、前反向平衡等；天线的性能；相关参数的设置合理性；案例B城市的观山湖一号基站三个小区的ERAB建立成功率均为0，指标截图如下:分析发现ERAB建立失败次数全部集中在（核心网问题导致E-RAB建立失败次数 ），让现场测试信令跟踪如下：ENODEB后台跟踪信令如下：信令上分析发现RRC连接已成功，安全模式建立后直接出现UE上下文释放掉，然后RRC连接释放掉，L3信令出现ATTACH REJECT附着拒绝信令，解码出来后是PDN连接拒绝，原因值为APN丢失或者不认识。核查思路：相关故障查询

9、；排查终端及SIM卡现场无线环境正常，RSRP=-68dBm,SINR=24dB；ENODEB参数核查（小区基本配置参数频率，子帧配比，PCI，TAC码，基站ID等等）；干扰情况排查核心网参数核查（TAC配置对应表等）；其他异常原因。与核心网同事沟通发现该基站挂在实验局下TAC码配置对应关系为（TAC=0对应MMEID号1）；后台ENODEB配置基站的TAC号为新规划的34689（按商用局规划配置的）实验局下未配置34689TAC码的对应关系，并且实验局和商用局通道未打通，数据无法通传。现场在ENODEB侧将本基站的TAC号由34689改为0后，测试无异常，指标恢复正常。TAC修改后MIFI测

10、试截图如下，能正常做业务：后台指标跟踪如下，RRC及ERAB建立成功率均是100%，已恢复正常。2.1.3 无线接通率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值无线接通率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell指标意义反映小区对UE呼叫的接纳能力，直接影响用户对网络使用的感受。指标定义由于通常一个呼叫建立首先需要触发RRC建立，所以综合考虑接通率，需要把RRC连接建立成功率和E-RAB建立成功率联合起来。KPI计算公式：无线接通率RRC建立成功率*E-RAB建立成功率*100%用到的计数器说明见“RRC连接建立成功率（业务相关）”和“E-RAB建立成功率”的计数器备注及影响因素天馈、设备故

11、障、直放站和外部干扰、参数设置不合理、覆盖不合理或无覆盖、干扰原因、邻区缺失2.2 呼叫保持类指标2.2.1 无线掉线率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值无线掉线率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell指标意义对处于UE连接状态的用户，存在由于eNB异常释放UE 连接的情况，这种概率表示基站连接保持性能，一定程度上反映用户对网络的感受指标定义KPI计算公式：无线掉线率= eNodeB发起的S1 RESET导致的UE Context释放次数+UE Context异常释放次数)/UE Context建立成功总次数*100%备注及影响因素告警排查（传输、设备等告警）；版本是否升级；是否

12、存在TOP小区（参数对比，告警核查，TOP小区的筛选）；覆盖的合理性；邻区是否合理案例问题描述：现有问题小区某市移动分公司大楼-1长期高掉线，单日掉线次数达到上千次，掉线率持续偏高；问题分析：1、核查小区告警及传输故障，未发现异常；2、排查小区参数设置，未发现故障；3、检查小区干扰情况，指标正常；4、排查小区邻区设置及其相关参数设置，未发现异常；5、排查小区覆盖情况，通过提取TA覆盖，发现小区在覆盖距离上偏远，最大距离达到3KM,确认小区存在存在覆盖过远现象；问题解决：调整小区参考信号功率142->92,控制小区覆盖范围，调整后观察，小区回复正常；2.2.2 E-RAB掉话率性能指标名称

13、统计时间粒度统计区域粒度指标取值E-RAB掉话率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell指标意义反映系统的通讯保持能力，是用户直接感受的重要性能指标之一指标定义eNB由于某些异常原因会向CN发起E-RAB释放请求，请求释放一个或多个无线接入承载（E-RAB）。当UE丢失、不激活、或者eNB异常原因，eNB会向CN发起UE上下文释放请求，这也会导致释放UE已建立的所有E-RAB。KPI计算公式：E-RAB掉话率=(eNodeB触发的E-RAB异常释放总次数+小区切换出E-RAB异常释放总次数)/E-RAB建立成功总次数*100%备注及影响因素硬件故障、传输问题、版本升级 、参数设置问题、网内外

14、干扰、覆盖问题、天馈问题、上下行不平衡2.3 移动性管理类指标1. LTE系统内切换介绍LTE系统内切换和CDMA/WCDMA系统内切换不同，只有硬切换没有软切换，UE都是断开服务小区的通信链路后再接入到目标小区。切换触发原因有：a) 因为网络覆盖触发，当UE检测到邻小区信号质量高于服务小区信号一定门限，且服务小区信号质量低于某一门限时，网络会触发UE进行切换；b) 因为网络负荷触发，当UE服务小区负荷过载而邻区负荷较低，且UE检测邻区信号质量满足一定门限时，网络会触发UE进行切换；c) 因为业务触发，当UE所在服务小区不支持UE发起的某种业务，而邻接小区支持这项业务，且UE检测邻区信号质量满

15、足一定门限时，网络可以触发UE进行切换；d) 因为速度触发，当eNB判断UE移动速度超过或低于某个速度，同时UE所在网络部署了高速、低速小区时，eNB将UE切换到对应小区以更好的提供网络服务；LTE切换类型划分：LTE切换可分为系统内切换和系统间切换，系统内切换又可根据载频配置情况分为同频和异频，下面通过这些分类来全面反映系统切换性能。2. LTE与其他系统切换介绍在当前无线运营竞争格局下，由于牌照、运营策略等多种原因，不同运营商往往筹建不同无线技术的网络；对于同一运营商，由于网络升级的过渡性及综合业务服务质量考虑，也会筹建多种制式网络。而对于终端用户而言，全球无缝服务是必然趋势，所以不同制式

16、网络间切换非常重要。对于LTE来说，存在和3G各种制式（CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA）网络切换的需求，甚至也存在和2G GSM网络、B3G WiMAX网络切换的需求。系统间切换能力直接影响用户（往往是高端用户）对网络服务的满意度。LTE网络和各种其他网络的切换过程基本相同，均通过两种网络核心网网关之间的交互完成切换信息的传递，对于接入网来说，系统间切换和系统内切换没有太大差别。下面给出系统间切换出和系统间切换入流程，本文LTE与其他所有系统间切换均参考此流程。从LTE网络切换到其他无线网络流程：图22 从其他无线网络切换到LTE网络流程：图23 2.3.1 eNB内切换成功率

17、性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值eNB内同频切换成功率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell or eNB指标意义反映了eNB内小区间切换的成功情况，保证用户在移动过程中使用业务的连续性，与系统切换处理能力和网络规划有关，用户可以直接感受到。指标定义KPI计算公式：eNB内切换包含同频和异频两种情况，需要分别统计eNB内同频切换成功率(eNodeB内同频切换出成功次数+eNodeB内异频切换出成功次数-通过重建回源小区的eNodeB内同频切换出执行成功次数-通过重建回源小区的eNodeB内异频切换出执行成功次数)/(eNodeB内同频切换出尝试次数+eNodeB内异频切换出尝试

18、次数)*100%eNB内异频切换成功率(eNodeB内异频切换出成功次数+eNodeB间异频切换出成功次数-通过重建回源小区的eNodeB间异频切换出执行成功次数-通过重建回源小区的eNodeB内异频切换出执行成功次数)/(eNodeB内异频切换出尝试次数+eNodeB间异频切换出尝试次数)*100%备注及影响因素硬件传输故障（载频坏、合路天馈问题）；数据配置的合理性；拥塞问题；时钟问题；干扰问题；覆盖问题及上下行不平衡； 案例C市某小区存在eNB内切换成功率低，提取eNB内同、异频切换指标如下所示：通过提取两两切换指标发现该小区对同站邻小区切换时存在因覆盖引起的切换尝试次数每小时上百次，但成

19、功次数近几十次，可以看出该站两个小区间存在因覆盖导致的切换失败，修改问题小区的参考功率92为122后，监控15分钟指标正常，次日跟踪切换指标恢复正常。指表如下所示：2.3.2 eNB间切换成功率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值eNB间切换成功率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell or eNB指标意义反映了与其他eNB连接的情况下，UE在基站间的切换成功情况，与系统切换处理能力和网络规划有关，是用户直接感受较为重要的指标之一。指标定义计算公式：eNB间切换成功率(eNodeB间同频切换出成功次数+eNodeB间异频切换出成功次数-通过重建回源小区的eNodeB间同频切换出执行

20、成功次数-通过重建回源小区的eNodeB间异频切换出执行成功次数)/(eNodeB间同频切换出尝试次数+eNodeB间异频切换出尝试次数)*100%备注及影响因素硬件和传输故障类、 数据配置类、拥塞类、干扰、时钟问题；案例C市锣锅巷-SCDHLS1HM1QY-D2从16日开始eNB间切换成功率降低，从原来的全天个位数上升到全天300次以上，严重影响切换成功率。指标如下所示：提取CELL级两两切换测量发现所有邻小区对锣锅巷-SCDHLS1HM1QY-D2切换失败，核查锣锅巷-SCDHLS1HM1QY-D2所有邻区的外部小区数据。发现锣锅巷-SCDHLS1HM1QY-D2的外部小区数据与现网数据不

21、一致，修改锣锅巷-SCDHLS1HM1QY-D2所有外部小区的外部数据切换成功率恢复正常。指标如下所示：2.3.3 CSFB成功率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值CSFB成功率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell or eNB指标意义是指CS语音回落，用于在LTE和2、3G网络共同覆盖的区域对于不支持IMS业务的终端回落到2、3G网络使用CS进行语音业务，同时保持数据业务连续性的功能。指标定义系统间切换针对LTE网络来说分为切换出成功率和切换入成功率。KPI计算公式：CSFB成功率= E-UTRAN向GERAN执行的CSFB重定向次数 (无)+E-UTRAN向GERAN执行的

22、CSFB切换执行成功次数 (无)/eNodeB收到的CSFB触发次数 (无) 用户在网络的联合附着流程如下图所示： 备注及影响因素eNOBE是否配置或正确配置2/3G邻区，跨MSCpool被叫失败、4G互操作的合理性、无线侧邻区参数的配置、干扰、时钟、容量问题案例在例行指标核查时，发现小区数码广场卖场-2 CSFB回落指标长期偏差，近一周CSFB成功率全部为0，回落全部失败，而同站数码广场卖场-1 CSFB回落指标较好，CSFB成功率基本为100%，具体指标情况如下：注：CSFB成功率= (E-UTRAN向GERAN执行的CSFB重定向次数+ E-UTRAN向GERAN执行的CSFB切换执行成

23、功次数)/ eNodeB收到的CSFB触发次数*100%o 问题分析1)、开启功能核查：由于相关CSFB相关参数，以基站为单位进行开启，同站1小区CSFB回落全部正常，排除参数功能未开启导致回落失败原因；2)、信令跟踪：通过信令跟踪，确认问题发生阶段，在对数码广场卖场-2进行信令跟踪时发现，小区CSFB回落可以正常触发（S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ/cause:CSFB REQ），但在实际执行中（RRC_CONN_REL）信令中无2G频点，由此确认小区设置2G频点存在错误或确失。通过LST GERANNFREQGROUP查询小区频点配置情况，发现小区无2G频点配

24、置，而同站1小区则配置完整，确定小区故障原因，系频点缺失导致小区CSFB回落全部失败；o 问题处理 邻区数据完善确认问题原因后，对数码广场卖场-2进行了邻区数据补充和完善，参照数码广场卖场-1小区邻区设置，补齐补全问题小区2G频点定义及相应相应邻区关系，如图所示。 指标监控对比邻区补充完成后，为确保问题点分析正确，对CSFB回落指标进行了实时监控，确认CSFB回落指标恢复正常，同时跟踪信令确认，信令RRC_CONN_REL可正常携带2G频点，故障恢复正常。2.4 系统资源类指标 MAC层流量性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值MAC层流量15分钟、30分钟、1小时、1天、

25、Cell or eNB指标意义反映系统MAC层负荷情况，一定程度表示网络负荷情况以及系统处理能力。指标定义分为上行和下行分别进行统计，下行为eNB->UE，上行为UE->eNB。KPI计算公式：小区MAC层上行流量MAC层接收的数据速率小区MAC层下行流量MAC层发送的数据速率eNB MAC层上行流量eNB所有小区MAC层接收的数据速率之和eNB MAC层下行流量eNB所有小区MAC层发送的数据速率之和单位为bps备注及影响因素计算公式为：小区MAC层上行（下行）速率=所有TTI调度的上行（下行）TB Block Size之和 / TTI总数系统宽带、网络负荷问题、TM模式、CP长

26、度、控制信道开销、UE能力等级、各协议层开销 PDCP层流量性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值PDCP层流量15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell or eNB指标意义反映系统PDCP层负荷情况，一定程度表示网络负荷情况以及系统处理能力。指标定义分为上行和下行分别进行统计，下行为eNB->UE，上行为UE->eNB。KPI计算公式：小区PDCD层上行流量小区PDCP层接收的数据速率小区PDCP层下行流量小区PDCP层发送的数据速率eNB PDCD层上行流量eNB所有小区PDCP层接收的数据速率之和eNB PDCP层下行流量eNB所有小区PDCP层发送的数

27、据速率之和单位为bps备注及影响因素计算公式为：小区PDCP层上行（下行）流量=小区PDCP层所有TTI收到（发送）的数据量之和 / TTI总数系统宽带、子帧配比、TM模式、CP长度、控制信道开销、UE能力等级、各协议层开销干扰问题、硬件及传输告警2.4.2 无线资源利用率 PUSCH PRB平均利用率性能指标名称统计时间粒度统计区域粒度指标取值PUSCH PRB平均利用率15分钟、30分钟、1小时、1天、Cell指标意义反映系统无线资源利用情况，为系统是否需要扩容以及系统算法优化提供依据指标定义分配给PUSCH的PRB使用情况。KPI计算公式：PUSH PRB平均利用率统计周期内所有TTI PUSCH PRB利用率平均值备注及影响因素计算公式为：TTI PUSCH PRB利用率 = 每TTI PUS