RAC-CELL(小区)处理
在移动通信网络中,小区(Cell)的正常运行是保证用户通信畅通的核心。本文关于 RAC(Radio Access Control,无线接入控制)小区处理的内容,带大家了解小区的锁定、解锁等关键操作背后的逻辑。
文章目录
- 小区处理概述
- 小区的外部状态
- 解锁小区流程(RAN 层面)
- 锁定小区流程(RAN 层面)
- 小区的内部状态
- 内部状态的订阅机制
- 内部状态管理的模块
- RAC 层面的解锁与锁定流程
- RAC 层面的解锁与锁定流程
- 告警处理
- 小区的依赖关系
- PM 计数器(性能管理)
小区处理概述
小区的锁定(Lock)和解锁(Unlock)是运营商常用的操作,目的是让小区进入服务状态或退出服务状态。这些操作的触发很简单 —— 通过改变 “管理状态”(Administrative state)这个属性的值就能实现。
运营商可以通过两个只读属性了解小区当前的状态:
操作状态(Operational state):由基站(RBS)实时更新,反映小区实际的运行情况。
可用状态(Availability status):同样由基站更新,更细致地描述小区的可用程度。
而 RAC 的核心任务,就是控制小区的锁定和解锁流程。
小区的外部状态
小区的外部状态可以在 MOM(Management Object Model,管理对象模型)的 EutranCellTdd/Fdd(时分双工 / 频分双工的演进通用陆地无线接入网小区)对象中查看,主要包括以下三个属性:
1.管理状态(Administrative state)
- 运营商可读写,用于主动控制小区状态。
- 取值包括:Locked(锁定):小区退出服务。
Unlocked(解锁):小区准备进入服务。
Shutting down(正在关闭):小区处于从服务状态退出的过渡阶段。
-
操作状态(Operational state)
运营商只读,由基站更新。
取值包括:
Disabled(不可用):小区无法提供服务。
Enabled(可用):小区正常提供服务。 -
可用状态(Availability status)
运营商只读,由基站更新,其中加粗的值是常用的:
NOT_INSTALLED(未安装):小区未完成安装。
POWER_OFF(断电):小区设备断电。
IN_TEST(测试中):小区处于测试阶段。
DEPENDENCY_LOCKED(依赖锁定):因依赖的资源被锁定而不可用。
DEPENDENCY_FAILED(依赖失败):因依赖的资源故障而不可用。
FAILED(故障):小区自身出现故障。
OFF_LINE(离线):小区与网络断开连接。
DEGRADED(降级):小区可提供服务,但性能未达最佳。
OFF_DUTY(停用):小区暂时停用。
LOG_FULL(日志满):日志存储已满。
NO_STATUS(无状态):未定义具体状态。
解锁小区流程(RAN 层面)
解锁小区是让小区从锁定状态进入可用状态的过程,在 RAN(Radio Access Network,无线接入网)层面,流程如下:
- 运营商将 “管理状态” 设为 “Unlocked(解锁)”。
- 系统返回确认信息,此时小区状态从 “Locked/Disabled(锁定 / 不可用)” 变为 “Unlocked/Disabled(解锁 / 不可用)”。
- RAC 向 RERC(Radio Resource Control,无线资源控制)更新最新的小区信息,并分配小区资源。
- RAC 等待资源分配的确认(如果没有可用的无线资源,这个过程可能会很长)。
- 开始小区设置(cell setup)。
- 将小区设置信息分发到 UP(User Plane,用户面)和 UPC(User Plane Controller,用户面控制器)。
- RAC 等待小区设置完成的指示。
- 在 RAC 和 UP 之间建立直接连接(IPCI,用于公共和专用的 RRC 消息传输)。
- 分发系统信息(System Info)。
- 激活小区(Activate cell)。
- 将小区激活信息分发到 UP 和 UPC。
- 通知流程完成。
- 将 “操作状态” 设为 “Enabled(可用)”,此时小区状态变为 “Unlocked/Enabled(解锁 / 可用)”。
锁定小区流程(RAN 层面)
锁定小区是让小区从服务状态退出的过程,步骤如下:
- 运营商将 “管理状态” 设为 “Locked(锁定)”。
- 开始小区锁定流程,释放所有用户设备(UE)的连接。
- 断开 RAC 与 UP 之间的 IPCI 连接。
- 释放本地小区资源。
- 释放内部基带(BB)资源。
- 通知流程进展。
- 释放已分配的小区资源,并更新小区信息。
- 确认 “管理状态” 已设为 “Locked”,此时小区状态从 “Unlocked/Enabled/Disabled” 变为 “Locked/Disabled”
小区的内部状态
除了外部可见的状态,小区也有自己的内部状态,用于系统内部的流程控制,有以下几种:
RELEASED(已释放) :初始状态,小区锁定,无用户资源分配
RELEASING(释放中) :运营商触发锁定后进入的状态,所有 UE 被释放
DATA_READY(数据就绪) :解锁流程开始,可从小区上下文获取数据
SETUP(设置中) :开始在 NC(Network Controller,网络控制器)中设置小区,建立必要连接
ACTIVATED(已激活) :小区已激活并处于服务状态,允许 UE 接入
DEACTIVATED(已去激活): 小区未激活,不允许新 UE 接入,已连接的 UE 会被释放
SHUTTING_DOWN(正在关闭) :软锁定状态,尽量将 UE 迁移到其他小区,不允许新 UE 接入,加速释放剩余 UE
内部状态的订阅机制
系统中有些模块(capsules)需要关注小区的内部状态变化,它们可以通过 “订阅” 机制实现:
- 订阅了内部状态的模块,会在状态变化时收到 RnhCellRo (小区内部状态的 “信息发布中心”)发送的 “请求信号。
- 每个订阅模块必须返回 确认信号 后,下一个模块才能收到请求。
- 订阅模块的优先级可以在内部设置,确保关键模块优先处理。
内部状态管理的模块
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RnhRadioConfCellRegisterSwU:小区配置的 档案管理员
功能:专门存储 FRO 数据(Functional Resource Object,功能资源配置数据),如小区的信号频段、覆盖范围等参数)。
作用:当运营商修改小区的 “状态”(比如从 “锁定” 改为 “解锁”)时,它是第一个接收到指令的模块,负责把指令传递给后续处理模块。 -
RnhCellCtrlSwU:小区操作的总指挥官
位置:运行在centralLm。
功能:是小区操作的总指挥室,每个小区都对应一个的指挥官(RnhCellCtrlRo ),最多可管理 6 个小区。
作用:直接控制小区的核心操作 ,确保每个小区的状态变化按流程执行。 -
RnhCellRoSwU:状态变化传命令的人
位置:运行在cellLm
功能:负责将小区的状态变化传递给所有 订阅了状态的模块。
传递方式:通过内部的 “胶囊”(capsule,可异步)传递信息,再通过RnhCellStateChgP 协议同步给其他模块,确保信息传递准确无误。 -
RnhCellStateNotifierChgIfU:状态规则的拟定人
位置:运行在cellLm。
功能:RnhCellStateChgP 的制定者。
作用:确保按照订阅优先级发送给对应模块。
四个模块均是RNH 子系统的组成部分,是 RNH 实现小区管理功能的 “具体执行者”
RAC 层面的解锁与锁定流程
RAC 层面的解锁与锁定流程
流程较简单,只是对照缩写含义较为麻烦,这里懂个大概流程就行。
告警处理
RNH负责EutranCellFdd/Tdd 的告警处理,触发告警的原因包括:
1.LRH/NC 的资源问题或配置不一致。
2.小区无 S1 连接(S1 是基站与核心网之间的接口)。
3.无法调度所有配置的系统信息(SI)。
4.小区解锁时缺少必要的许可证。
告警分为 “主要告警”(直接与 EutranCell 相关)和 “次要告警”(间接相关),且遵循以下规则:
1.锁定小区时,所有告警都会停止。
2.同一时间只能有一个告警激活,其他告警会被抑制。
3.次要告警会抑制主要告警。
4.由于 LRH/NC 的恢复操作,告警可能会延迟触发。
小区的依赖关系
小区要正常启用,必须满足两个依赖条件,任一条件不满足,小区就会被禁用:
- MME 连接:小区支持的至少一个 PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网)ID 必须由MME(Mobility Management Entity,移动管理实体)提供服务。
- LRH 本地小区:依赖的 LRH 本地小区必须正常。
PM 计数器(性能管理)
PM 计数器的作用是记录小区因锁定操作导致的不可用情况,为性能分析提供数据依据。有以下几种情况:
pmCellDownLockAuto:统计因系统自动锁定导致小区不可用的次数。比如,当小区因硬件故障、信号干扰等问题被系统自动锁定。
pmCellDownLockManual:运营商手动锁定导致小区不可用的次数。用于区分 系统自动锁定 和 人工锁定。
pmCellDownTimeAuto:记录自动锁定导致小区不可用的总时长。
pmCellDownTimeManual:记录手动锁定导致小区不可用的总时长。