TD-LTE接入失败问题分析及解决

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2024年5月12日发(作者：)

ＴＥＬＥｃｏＭ　ＥＮＧ｜ＮＥＥＲＩＮＧ　ＴＥｃＨＮ｜ｃｓ　ＡＮＤ　ｓｒＡＮＤＡＲＤ｜ｚＡＴ｜ｏＮ　

ＴＤ—ＬＴＥ接入失败问题分析及解决　

徐晶’，任刚　

（１中国移动通信集团设计院有限公司，北京１　０００８０；２中国移动通信集团浙江有限公司，　

杭州５１　０００６）　

摘　要　本文对ＴＤ－ＬＴＥ无线接入问题进行了研究，简要阐述接入过程及在接入过程中常见的问题表现，通过对各类　

问题提出解决每类问题的思路方案，形成了一套解决接入问题的优化流程。　

关键词ＴＤ—ＬＴＥ；接入过程；网络优化　

中图分类号ＴＮ９２９．５　文献标识码Ａ　文章编号１００８—５５９９（２０１３）１２－００７０－０４　

近两年中国移动通信集团分别在十几个城市开展了　

ＴＤ－ＬＴＥ规模试验网的建设，各设备厂家的网络性能　

现状差异较大，大部分设备的网络不够稳定。单从无线　

接通率指标来说，多数城市的ＴＤ—ＬＴＥ网络无法达到　

９９％，且无法保持稳定。目前，面临ＴＤ—ＬＴＥ商用在即，　

３ＧＰＰ新技术不断升级，ＴＤ—ＬＴＥ系统的网络优化工作　

更需要进一步加快步伐，因此也面临着巨大挑战。　

本文主要针对ＴＤ～ＬＴＥ的接入问题展开研究，对　

接入过程的几个子过程发生的问题进行优化。　

１　ＬＴＥ接入过程　

接人流程可以分为４个步骤：随机接人、ＲＲＣ连　

接建立、鉴权、Ｅ—ＲＡＢ建立。如图１所示。　

图１　接入流程示意图　

随机接入是在空闲模式或连接模式下发起的用于　

建立ＵＥ与网络之间无线链路的过程。主要是完成取得　

Ｓｅｔｕｐ。ＵＥ收到Ｍｓｇ４后发送ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｅｔｕｐ　

与ｅＮｏｄｅ　Ｂ之间的上行同步和申请上行资源。ＲＲＣ连　

接建立是ＵＥ向ＵＥ发送ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ，　

Ｃｏｍｐｌｅｔｅ，完成ＲＲＣ连接建立。鉴权流程指的是在Ｓｌ　

口上，ＥＮＢ发起ＵＥ—ＩＮＩＴＩＡＬ—ＭＥＳＳＡＧＥ到收到核心　

网侧发送的ＩＮＩＴＩＡＬ—ＵＥ—ｃｏｎｔｅｘｔ—Ｓｅｔｕｐ—ＲＥＱ这之间　ｅＮｏｄｅ　Ｂ向ＵＥ反馈竞争解决消息和ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　

收稿日期：２０１　３－０８　２２　

７０　

・

２０１３年第１２期・　

的所有流程交互。Ｅ—ＲＡＢ建立过程一般由ＵＥ在需要　

向无线网络申请服务时主动发起，并通过初始ＵＥ上下　

文建立流程或Ｅ—ＲＡＢ建立流程完成建立。　

另外，核心网的ＭＭＥ（移动管理实体）提供了用　

于ＬＴＥ接入网络的主要控制。它跟踪负责身份验证、　

移动性，以及与传统接入２Ｇ／３Ｇ接入网络的互通性的　

用户设备（ＵＥ）。如果配置不合理也会导致随机接人过　

２接入失败的分析　

本章对前一节描述的接入子过程逐个分析，描述了　

造成接入过程失败的常见问题。　

程失败。　

２．２　ＲＲＣ连接建立失败　

ＲＲＣ建立失败主要在两个信令点上发生，如　

图２所示。第一种情况是Ａ点ＥＮＢ没有收到ＲＲＣ　

Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｅｔｕｐ　Ｃｏｍｐｌｅｔｅ，第二种情况是ＥＮＢ回　

复给ＵＥ的消息是ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｊｅｃｔ。　

２．１随机接入过程失败　

随机接人过程失败的主要原因有ＥＮＢ侧和ＵＥ侧参　

数配置不合理、信道环境影响以及核心网侧的配置问题。　

参数配置的问题是随机接入失败最基本的原因，　

ＥＮＢ侧参数配置问题经常导致随机接入失败。Ｍｓｇ３的　

ＨＡＲＱ最大传输次数调小，会降低部分用户Ｍｓｇ３的发　

射成功率；调大，Ｍｓｇ３的ＨＡＲＱ重传合并增益较小，　

会浪费上行调度资源。功率攀升步长设置的偏高，会增　

加本小区的吞吐量，但是会降低整网的吞吐量；偏低，　

降低对邻区的干扰，导致本小区的吞吐量的降低，提高　

整网吞吐量。ＰＲＡＣＨ经过多次接入都没有接入成功，　

图２　ＲＲＣ连接建立信令图　

就需要相应增加功率步长，保证用户的成功接入。前导　

最大传输次数调大，可能会导致发送前导但无法接入的　

异常终端的前导功率抬升过大，对网络产生干扰；调小，　

则远点用户的前导可能功率抬升不足，导致用户接入失　

２．３鉴权流程失败　

鉴权流程的问题表现为以下几个现象：ＵＥ与核心　

网直传消息空口交互丢失（ＥＮＢ侧来看是对应的上行直　

传消息没有收到）；核心网直接发送释放命令；核心网　

不响应或者响应过慢。　

２．４　Ｅ－ＲＡＢ建立失败　

Ｅ—ＲＡＢ建立的信令过程简单描述如图３所示。如Ａ　

点所示，当ｅＮｏｄｅ　Ｂ收到来自ＭＭＥ的Ｅ—ＲＡＢ　ＳＥＴＵＰ　

ＲＥＱＵＥＳＴ或者ＩＮＩＴＩＡＬ　ＣＯＮＴＥＸＴ　ＳＥＴＵＰ　ＲＥＱＵＥＳＴ　

败。Ｍｓｇ３大小判决门限可影响用户的覆盖性能，配置　

值越大，覆盖性能越弱；反之越小，覆盖性能则越强。　

定时器Ｔ３００是ＵＥ侧参数，ＵＥ在发送ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　

Ｒｅｑｕｅｓｔ时启动此定时器。定时器超时前，收到ＲＲＣ　

ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐ或者ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｊｅｃｔ后关闭　

此定时器。定时器超时后，ＵＥ直接进入ＲＲＣ—ＩＤＬＥ态。　

随机接入信道（ＲＡＣＨ，Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｈａｎｎｅ１）　

在ＬＴＥ中主要用于初始接入、建立同步、资源请求、　

消息时表示Ｅ—ＲＡＢ尝试建立。如图中Ｂ点所示，当　

ｅＮｏｄｅＢ收到来自ＭＭＥ的Ｅ—ＲＡＢ　ＳＥＴＵＰ　ＲＥＳＰＯＮＳＥ　

或者ＩＮＩＴＩＡＬ　ＣＯＮＴＥＸＴ　ＳＥＴＵＰ　ＲＥＳＰＯＮＳＥ消息　

时表示Ｅ—ＲＡＢ建立成功。　

切换接入等。用户数增多时会造成小区负载过重，随机　

接入属于基于竞争的多址协议，随机接入信道是一个竞　

争信道。因此接入协议必须解决冲突并保证所需发送的　

数据能够陆续的传输成功。　

・

Ｅ—ＲＡＢ建立失败在空口信令的表现可分为以下几　

种：空口安全交互，ＵＥ回复ＦＡＩＬ；空口安全交互，　

ＵＥ未回复ＣＯＭＰＬＥＴＥ；空口ＤＲＢ建立重配，ＵＥ未　

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ＴＥＬＥｃｏＭ　ＥＮＧ｜ＮＥＥＲ｜ＮＧ　ＴＥｃＨＮ｜ｃｓ　ＡＮＤ　ｓＴＡＮＤＡＲＤｌｚＡＴＩｏＮ　

回复ＣＯＭＰＬＥＴＥ；空口ＵＥ能力查询，ＵＥ未回复。　

当空口信令交互正常时，Ｅ—ＲＡＢ建立失败在Ｓ１口信　

令表现有以下几种：核心网异常；无线资源申请失败；　

ＧＴＰＵ资源申请失败。　

区分ＲＲＣ建立失败是因为空口原因导致还是由于小区　

资源问题导致。另外，话统分析可以统计Ｅ－ＲＡＢ建立　

过程，由于空口安全交互，ＵＥ回复ＦＡＩＬ导致建立失　

败的次数，该现象为ＵＥ和核心网交互失败导致，需要　

联合ＵＥ和ＣＮ共同定位。　

第三步区分接入过程出现问题的子过程后，通过分　

析呼叫历史记录（ＣＨＲ）ｆｔ志可以获取ＲＲＣ建立失败　

或者是Ｅ－ＲＡＢ建立失败的ｔｏｐ用户的ＴＭＳＩ。　

第四步找到ｔｏｐ小区和时间段后可采取跟踪的方法　

找出问题的原因。主要方法有标口跟踪、ＩＦＴＳ跟踪、　

单用户全网跟踪。在对应的小区和时间段开启标Ｅｌ跟踪，　

查看接人流程走到哪一步失败。在对应的小区和时间段　

开启ＩＦＴＳ跟踪，确认接入失败用户的链路质量状况。　

单用户全网跟踪通过ｔｏｐ用户的ＴＭＳＩ在核心网侧获取　

其ＩＭＳＩ，然后启动该用户的全网跟踪。　

４接入失败的解决办法　

解决接入过程的问题首先通过跟踪分析是否属于核　

心网问题，排除核心网导致接人过程失败的可能。　

确定造成接入过程失败的问题发生在无线侧并且　

定位发生在哪个过程后通常能够进一步发现问题的根本　

原因。首先ＥＲＡＮ侧异常表现为空口异常和基站异常。　

空口异常会造成上行受限、下行受限、覆盖空洞、干扰　

过大。基站异常一般属于产品问题，需要相关产品日志　

图３　Ｅ－ＲＡＢ连接建立信令图　

进行分析定位。其次是ＵＥ侧问题。如果统计显示一直　

是某个用户接入有问题，而该小区其他用户一直正常，　

３接入失败的问题定位　

第一步分析接人过程发生问题的子过程。由于随机　

该终端异常的可能性较大，需要通过获取的ＩＭＳＩ信息　

回溯，实地复现定位解决。　

由此可知ＥＲＡＮ侧的问题主要是解决上下行受限　

和空洞覆盖。无论是上下行不平衡还是覆盖空洞，均　接人是Ｌ２的过程，在ＥＮＢ侧没有明显的特征表现，需　

要结合ＵＦ，侧的ｌｏｇ来进行观察与判断。ＲＲＣ建立和　

Ｅ—ＲＡＢ建立的过程可以由话统进行分析。　

第二　步通过话统分析得到ＲＲＣ建立失败或者　

Ｅ—ＲＡＢ建立失败的ＴＯＰ小区和统计ＴＯＰ时间段，并　

７２　

・

表现为链路质量较差。上行链路较差的表现就是ＲＢ缩　

到最小，上行ＭＣＳ选择０阶，ＰＨＲ已经在０　ｄＢ以　

下，而且上行ＢＬＥＲ较大不收敛，ＣＲＣ校验解错的概　

率较高。下行链路较差的表现为ＵＥ上报ＣＱＩ较差或　

２０１３年第１２期・　

电信工程技术与标准化　

者网络侧ＨＡＲＱ收到大量来自ＵＥ侧反馈的ＤＴＸ和　

ＮＡＣＫ。　

加下行小区覆盖距离；天线拉远，增强边缘覆盖。对于　

覆盖空洞可以增加基站，增强覆盖。　

对于上行受限可采用如下办法解决：增加基站，减　

小下行小区覆盖距离；增加塔放，增加上行信号补偿；　

减小导频功率，减小下行小区覆盖距离；增加天线数，　

增强上行信号增益。对于下行受限可采用如下办法解决：　

增加基站，减小下行小区覆盖距离；增大导频功率，增　

参考文献　

［１】沈嘉，索士强，全海洋等．３ＧＰＰ长期演进（ＬＴＥ）技术原理与　

系统设计【Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２００８，１Ｉ．　

【２】任倩男，胡楠．ＴＤ—ＬＴＥ随机接入过程与网络优化【Ａ】．Ａｓｉａ　

Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｙｏｕｔｈ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｆ２０¨ＡＰＹＣＣ）［Ｃ１．２０１】．　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＤ—ＬＴＥ　ａｃｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　

ＸＵ　Ｊｉｎｇ　，ｌｉＥＮ　Ｇａｎｇ　

（１　Ｃｈｉｎａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００８０，Ｃｈｉｎａ；２　Ｃｈｉｎａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，　

Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１　０００６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＴＤ－ＬＴＥ　ａｃｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｓｕｂ—ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ　ａｒｅ　ｓｔａｔｅｄ　

ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｍｏｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｇｉｖｅｎ　ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　

ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　

ＴＤ－ＬＴＥ；ａｃｃｅｓｓ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　

引领智慧生活‘助力宽带中国　

１　１月２６日，江苏亨通光电股份有限公司“引领智慧生活・助力宽带中国”２０１　３年新品发布会在北京隆重举行，２０余款系　

列新品闪耀登场，覆盖４Ｇ通信、海洋工程等领域，全面展现其自主创新实力。　

随着国家宽带战略的实施与４Ｇ部署的兴起，传统光电线缆市场的竞争加剧，科技创新迫在眉睫。作为全球领先的光电线　

缆供应商，亨通光电以“打造世界知名品牌、成就国际优秀企业”为愿景、以“传输进步、繁荣社会”为使命，不断增加对高　

端产品的投资和研发，依托“光棒一光纤一光缆一ＯＤＮ”完整的光通信产业链，基于技术研发和制造工艺的创新积累，本次推　

出４Ｇ通信系列新品：低损耗、大尺寸光纤预制棒、超细气吹微缆、２００　ｍ小直径光纤系列、易分支光缆系列、全介质自承式　

引入光缆系列、全介质防鼠光缆系列、全介质全千式束管光缆系列、无线射频拉远系列、高速数据电缆、铜包稀土铝合金软电　

缆，以及耐高温光纤光缆、智能光纤配线系统（ｉＯＤＨ）、智能防暴软电缆、机器人电缆系列、汽车电缆系列等运用于智能感知　

领域的全新产品。　

２１世纪，海洋再度成为全球关注的焦点，国务院提出“逐步把我国建设成为海洋经济强国”的宏伟目标，实现从海洋大　

国向海洋强国的历史跨越。在海洋工程领域，亨通光电是国内首家具备配套全套海洋通信系统的线缆企业，此次共发布跨洋海　

底光缆系列产品：无中继系￣ＵＨＯＵＯ一１（Ｌｗ、ＬＷＰ、ＳＡＬ、ＳＡ、ＤＡ）、有中继系列ＨＯＲＣ～１（ＬＷ、ＬＷＰ、ＳＡＬ、ＳＡ、　

ＤＡ），以及无中继海底光缆系列ＨＯＵＣ一２新品。　

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