WCDMA网络分组RAB指配失败分析与优化

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本文转自《移动通信》期刊2012年18期。

【作者】 柯利忠：本科，现任职于中国联合网络通信有限公司深圳分公司网络优化中心，长期从事WCDMA网络数据业务网络优化、用户感知提升、智能终端性能分析和移动互联网业务分析工作。

吴宁泉：系统优化工程师，硕士，现任职于中国联合网络通信有限公司深圳分公司移动网络优化中心。

唐志超：现任职于中国联合网络通信有限公司深圳分公司。

【机构】 中国联合网络通信有限公司深圳分公司；

【摘要】 文章主要介绍了WCDMA网络中分组RAB指配的各种失败原因,并针对网络中出现较多的失败分析问题所在,总结出有效的优化方法,以降低现网RAB指配失败次数,提升RAB指配成功率和3G PDP激活指标,进而有效提升用户感知。

【关键词】 WCDMA； RAB指配； Iub口； CE资源； 3G PDP激活；

1 前言

随着3G业务的发展，WCDMA用户和流量均出现飞速增长，WCDMA无线接入网资源日趋紧张，期间无线侧进行持续扩容，从增加室内外站点到全网的单载波进行双载波扩容，有效地缓和了用户和流量快速增长带来的冲击。然而全网仍有较多的分组无线承载RAB指派失败，经常造成3GPDP激活成功率大幅波动，影响网络质量。为此，笔者通过长期问题跟踪和接口数据抓取分析，定位现网RAB指配失败问题，针对性地进行持续优化，取得了显著的效果。本文总结了相关优化分析和案例供参考。

2 RAB指配信令流程

RAB(Radio Access Bearer)是指用户平面的承载，用于UE和CN之间传送语音数据及多媒体业务。UE和CN之间的RRC连接建立完成后，才能建立RAB。RAB建立由CN发起，UTRAN执行，通过RAB指配信令流程，无线恻完成CN(SGSN)到终端的用户面承载资源的建立，建立的承载对应一个RAB ID，之后才能进行上下行数据包传送等业务。

RAB建立基本过程如图1所示：

RAB建立是由CN发起UTRAN执行的，功能基本流程如下：

(1)由CN向UTRAN发送RAB指配请求消息，请求UTRAN建立RAB；

(2) UTRAN中的SRNC发起建立lu接口与lub接口（lur接口）的数据传输承载；

(3) SRNC向UE发起RB建立请求；

(4) UE完成RB建立，向SRNC回应RB建立完成消息；

(5) SRNC向CN应答RAB指配响应消息结束RAB建立流程。

3 RAB指配失败原因值

RNC通过RAB指配响应消息RAB ASSIGNMENT RESPONSE告诉CN该RAB成功建立还是失败，若RAB指配失败，响应消息RAB ASSIGNMENT RESPONSE包含失败的原因值。RAB ASSIGNMENT RESPONSE的原因值在RANAP协议规范3GPP TS25.413中有详细的规定，如表1所示：

无线侧厂家自定义Cause原因值部分摘录（中兴设备）如表2所示。

现网某忙时接口抓取分析RAB失败原因值统计如图2所示。

根据现网IuPS口数据抓取分析，出现较多的标准原因值有无线接口建立过程失败（14)、UE发起信令连接释放导致（40)、UE无线连接失败（46)等，出现最多的非标准原因值（厂家自定义值）是134和130，且这部分失败次数出现更多。总的来看，失败最多的前三个原因值分别是134、130和14,这三个原因值所占比例已经达到86.07%。

4 RAB指配失败的影响

RAB指派失败过多直接影响小区分组RAB指配成功率。在RNC网管的性能统计中可以直接提取到分组RAB指派成功率和RAB指配失败各种原因次数。小区分组RAB指配成功率低，就可能导致用户上网慢、频繁掉线甚至无法上网，对用户感知影响很大。
3G PDP是核心网侧分组业务接入的重要指标，3G PDP激活失败用户将无法上网。RAB指配是3G PDP激活中的必选子流程，RAB指配失败将直接导致3G PDP激活失败，影响3G PDP激活指标。根据现网3G PDP各失败所占比例统计来看，RAB指配失败次数占比最大，严重的时候可能占到90%以上，是影响现网指标的重要因素。

RAB指配失败还会造成数据业务掉线。与传统手机不同，智能终端特别是iPhone手机打开数据业务终端进行PDP激活之后，一般不主动发起PDP去激活，因此在SGSN侧终端一直保持PDP激活在线。进行数据上传下载时，在Iu口建立RAB承载，在一定时间无上下行数据后，RNC会通过发起IuReleaseReqest,进而释放RAB承载，智能终端主动释放RRC连接也会导致RNC发起Iu Release流程。下一次进行数据业务时，需要重新建立无线承载，在重新建立RAB承载过程中若出现失败，就可能导致终端数据业务应用层交互的超时而掉线，影响用户感知。

5 案例分析与优化

5.1 案例一：RAB指配失败原因值14分析与优化

原因值14的是3GPP规定的标准失败码，3GPPTS25.413协议对RAB失败原因值14的描述是：Failure in the Radio Interface Procedure，即无线空口流程失败。现网中存在较多该类原因值，对应的无线小区问题也比较多和分散，需要具体分析小区问题并进行针对性优化处理。RAB指配失败原因值为14的失败记录如图3所示。

前期在IuPS数据抓取分析发现，某站点的RAB指配失败Cause为14的次数异常突增，RAB建立成功率较低，提取RNC前台日志，发现该小区radion Bearer Setup失败较多，如图4所示：

该站点之前指标正常，但在扩容双载波之后RAB指配成功率下降。进一步核查站点配置，发现该站开启了RAB阶段的均衡，推测可能会造成影响。2月24号在238站点，对两扇三载（23811、23812、23821、23822、23831、23832)共六个小区的均衡策略进行了更正，打开RRC阶段均衡，关闭RAB阶段均衡，策略修改后，从RNC的KP丨来看，分组域RAB建立成功率改善明显。调整前后的指标对比图如图5所示。

前期也出现过几次由于站点RAB阶段均衡而导致RAB失败突增的情况，为此，无线站点载波均衡策略不建议打开RAB阶段的均衡。

5.2 案例二：RAB指配失败原因值130分析与优化

现网RAB指配130失败是影响3G PDP激活成功率的主要失败原因之一。通过持续十天晚忙时IuPS数据抓取，统计分析涉及3G PDP的RAB指配失败的原始记录，发现现网130失败值虽然比较分散，但仍存在失败次数较多的异常小区。RAB失败信令抓取失败记录如图6所示。

无线侧对这些问题小区进行核查，基本都是CE资源不足导致拥塞。对这些站点进行BPC板扩容后，全网RAB指配的130失败明显下降，3G PDP激活指标迅速提升。

随着WCDMA用户数和业务量的快速增长，现网越来越多的热点区域出现由于CE资源不足导致拥塞的问题，对数据业务的影响较大。在站点CE资源不足的情况下，语音业务由于优先级较高，站点的相关参数设置也是优先保证语音业务，因此虽然该站点没有语音业务投诉，但若存在CE拥塞，数据业务速率会明显下降，甚至可能出现接入失败，影响用户感知。

5.3 案例三：RAB指配失败原因值134分析与优化

RAB指配失败中的原因值134也是影响现网3G PDP激活主要失败原因之一，由于网管性能统计不足，同样需要通过接口数据抓取来分析问题小区。通过现网连续十天的晚忙时IuPS口数据抓取分析发现，该类失败同样存在问题比较集中的站点。RAB指配失败原因值为134的失败记录如图7所示。

无线侧核查结果，这些小区均存在Iub口传输资源不足导致拥塞。部分小区是由于现网用户和业务增加，现有Iub口的传输资源不足导致拥塞；而部分小区则是由于E1传输闪断或者故障，造成Iub口拥塞。通过传输专业对Iub口进行传输故障处理或传输扩容后，小区的RAB指配失败134原因得到解决，3G PDP指标明显提升。

对于小区的Iub口拥塞问题，无线侧网管一般有相应的失败次数统计。在日常优化中，可重点关注Iub口拥塞比较严重的小区，及时解决问题；对于传输闪断、传输故障的小区，可通过传输告警监控，发现问题并及时进行恢复处理。

5.4 案例四：RAB指配超时失败造成iPhone业务掉线

现网用户投诉反馈，使用iPhone手机在进行QQ斗地主过程中出现掉线且经常发生，使用其他在线类业务也会出现掉线问题，发生掉线的区域不定，即使在室内信号满格的条件下，也会发生掉线。针对用户投诉的现象，笔者首先排除了无线空口信号原因。进行较长时间的反复测试，问题比较容易重现，几小时会发生一次掉线，时间不定。通过信令跟踪分析，发现该问题是由于RAB指配过程中RNC发起lu Release流程，SGSN侧仍在等待RAB指配超时，对新发起的Service Request没有下发RAB ASSIGNMENT REQ，最终导致业务层掉线。

游戏掉线过程中，网络数据包到达SGSN后，SGSN发送RAB ASSIGNMENT REQ消息，同时启动TRAB Assgt定时器等待RAB指派响应消息，此时收到RNC发来的lu Release请求，请求的原因值是release-due-to-UE-generated-signaling-connection-release。SGSN响应这个lu Release请求，lu Release流程正常完成。之后SGSN收到MS发起的PMM_Service_Request请求，却由于之前的RAB ASSIGNMENT流程尚未结束，而不做响应处理。等到TRAB Assgt超时之后，SGSN再响应MS发起的PMM_Service_Request，重新发起RAB指配流程，间隔时间太长，此时应用层游戏已经掉线。具体如表3所示。

该例与iPhone终端的快速休眠特性有关。由于在RAB建立过程中，iPhone终端发起信令连接释放，引发RNC发起lu Release Request，SGSN收到lu Release Request后，继续等待RNC侧的RAB响应直到超时，对于该异常流程SGSN处理也存在不足，造成业务层超时掉线。因此，SGSN侧通过软件版本升级修改处理流程，若收到RNC侧发来的Iu Rlease Request，立即结束正在等待的RABASSIGNEMT信令流程，正常响应后续PMM_SERIVCE_REQ，及时发起新的RAB流程。

6 结束语

分组RAB指配是进行分组业务的重要信令流程，分组RAB指配失败可能造成用户上网速率降低、数据业务掉线甚至无法上网等问题。降低RAB指配失败次数，提升RAB指配失败成功率和3G PDP激活成功率是提升WCDMA网络用户感知的关键环节。RAB指配失败主要是由于无线侧原因造成，特殊场景也与SGSN处理有关，涉及基站侧CE资源、Iub口传输资源、RAB定时器、载波均衡策略等小区参数等诸多原因，通过分析RAB指配失败原因值可以快速有效地定位具体问题，并进行针对性处理。

参考文献：

[1] 3GPP TS23.060V6.15.0[S].2006.

[2] 3GPP TS25.413V9.3.0[S].2010.

[3]华为技术有限公司.华为WCDMA系统基本原理[Z].2004.

[4]中国联合网络通信有限公司.中国联通移动核心网信令流程参考手册一分组域分册（V1.0)[Z].2009.