超小区半径接入导致竞争RACH接入成功率较低

超小区半径接入导致竞争RACH接入成功率较低

1、现象描述：

      某地区LTE网络发现某小区竞争RACH成功率较低，平均只有12%左右，竞争RACH成功率公式（L.RA.GrpA.ContResolution+L.RA.GrpB.ContResolution/(L.RA.GrpA.Att+L.RA.GrpB.Att)*100。

                                                                   图表  1：竞争RACH成功率

2、原因分析：

竞争RACH失败主要发生在MSG3阶段，一个完整的竞争RACH接入过程是UE发送用于随即接入的preamble开始，到最终ENodeB成功下发冲突解决消息。

                        图表 2：竞争RACH流程图

    该小区的竞争随机接入响应成功率几乎维持在100%，即ENB收到随机接入前导后均下发了RAR，且RRC建立成功率也接近100%，则说明该小区的RACH失败主要发生在MSG3阶段，即ENB下发了RAR后，没有收到MSG3(RRC建立请求消息)。

                                                图表 3：竞争RACH响应和RRC建立成功率

3、处理过程：

目前对于竞争RACH成功率的问题，必须通过分析跟接入相关的TTI级跟踪数据才能够确定失败的具体原因，下一步则需要分析该小区的TTI级跟踪。

竞争RACH失败的主要贡献是真实用户而非虚警，通过分析该小区的TTI级跟踪，共发起399次随机接入，其中353次接入失败，成功率只有11.5%左右（以ENB下发了RAR后是否有对应的MSG3为依据）。

如图4所示，在353次失败中有349次失败符合20ms重传规律，占整个失败比例的98.86%左右，该现象说明该小区当前的RACH失败绝大部分并非虚警。

                 图表 4：竞争RACH失败符合20ms重传规律

从中可以分析出竞争RACH失败的多为超远距离接入，如图5所示，在353次的接入失败中，291次失败的距离超过了10Km（该小区半径配置为10Km），其中TA=0的失败很有可能是preamble检测窗口反转导致的实际距离很大但TA很小的情况。若将TA=0算入距离较大的情况后，超远距离接入的接入失败占整体失败比例的99.15%。

                                   图表5：竞争RACH失败的TA分布

该小区的RACH失败现象，如下图所示，其为连续一段时间内重复接入用户的preamble ID/TA值，preamble ID在Group A中随机分布，TA值在这段时间内几乎相等，个别TA值突降3或者4，如从161左右下降为158（从158下降到154），而且其ID值为每个根序列生成的最后一个preamble ID（如preamble id 17/34）。

                                                    图表6：时偏现象在TTI级跟踪中的表现

取其中一段连续的20ms反复接入用户的preamble TA分布，其TA值随时间变化趋势如下，从重复接入失败的preamble TA时间的趋势看，在相邻时间内都存在20个TA值的波动。

                                         图表7：超小区半径的RACH失败在TA上的分布规律

    从而得出小区竞争RACH接入成功率低的主要原因为超小区半径外的用户反复接入失败，可以通过增加小区半径或者通过网规手段减少小区的实际覆盖范围。

4、 经验总结

在平时优化过程中，要从原理上熟悉网络的具体情况，再结合一些必要的优化分析工具，可以使问题得到简化，提升工作效率。