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      信令風暴對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及應(yīng)對策略

      2018-01-08 13:01:59鄒潔鄧宏
      大經(jīng)貿(mào) 2017年11期
      關(guān)鍵詞:智能手機

      鄒潔+鄧宏

      【摘 要】 3G終端的智能化,使用戶業(yè)務(wù)行為特征發(fā)生巨大變化,智能手機普及引起的信令風暴對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了巨大影響。本文從智能手機的業(yè)務(wù)特征入手,分析信令風暴產(chǎn)生的原因,分析其業(yè)務(wù)特點和對移動網(wǎng)絡(luò)的影響,掌握智能手機信令風暴的特點,并從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和流量經(jīng)營角度提出應(yīng)對策略。

      【關(guān)鍵詞】 智能手機 手機風暴 CELL_PCH 流量經(jīng)營 立體覆蓋 ;

      一、前言

      隨著中國第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)層面已經(jīng)提供了支撐大流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力。智能手機市場占比越來越高。使得移動網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量劇增。但智能手機也給運營商帶來較多的問題,智能手機對網(wǎng)絡(luò)帶寬的大量占用帶來新的網(wǎng)絡(luò)問題:掉話、數(shù)據(jù)擁塞、上網(wǎng)速度下降等問題,在國外多家運營商出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)癱瘓、用戶體驗QoE下降、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量嚴重下降等嚴重的網(wǎng)絡(luò)問題。雖然現(xiàn)在我們的數(shù)據(jù)流量遠未達到網(wǎng)絡(luò)容量,但還是應(yīng)該未雨綢繆,提取做好網(wǎng)絡(luò)資源評估。

      二、信令風暴產(chǎn)生的原因分析

      相比普通手機用戶,智能手機除產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)流量外,還產(chǎn)生超額的信令流量,由于網(wǎng)絡(luò)原先規(guī)劃的信令容量有限,所以額外的信令負荷很容易導致掉話、無線接入、網(wǎng)絡(luò)擁塞等問題。

      (1)智能終端引發(fā)的用戶行為變化:

      隨著QQ、微信、微博等大量應(yīng)用在智能終端上的普及,由于業(yè)務(wù)本身的特點,用戶由過去每小時使用一兩次業(yè)務(wù)變成了每小時可以發(fā)起十幾次或幾十次的連接。用戶每一次使用業(yè)務(wù)幾乎都會產(chǎn)生新的信令。由此可見信令風暴的形成是智能手機在“推波助瀾”。另外,智能終端操作系統(tǒng)本身的特性,如快速休眠行為、長期在線心跳行為等帶來了更頻繁的信令交互,也進一步加重了網(wǎng)絡(luò)的信令負荷。

      (2)智能終端增長迅速,運營商準備不足

      在信令風暴出現(xiàn)之前,運營商在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時還都是按照傳統(tǒng)的話務(wù)模型進行設(shè)計,而當智能終端和業(yè)務(wù)突然蓬勃發(fā)展后,這樣的網(wǎng)絡(luò)是無法應(yīng)對大量的信息沖擊的,所以必然導致信令風暴問題。

      (3)永遠在線的應(yīng)用。如國內(nèi)的QQ、國外的MSN、Twitter,這些聊天社區(qū)應(yīng)用每隔幾秒就發(fā)送一些keep alive的消息,使得網(wǎng)絡(luò)為此做了很多額外的無線信道分配和創(chuàng)建。

      (4)智能手機的快速休眠。智能手機由于應(yīng)用多,使用頻度高,所以手機電池成為瓶頸。為了節(jié)約電池用電,智能手機在發(fā)送消息到網(wǎng)絡(luò)完畢后強制把自己從RRC connected狀態(tài)切到idle狀態(tài),導致每次發(fā)現(xiàn)消息都要重新進行RRC request和RAB setup,發(fā)送完畢又強制釋放連接,從而對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生大樓的信令負荷。

      三、智能手機信令風暴應(yīng)對策略

      引發(fā)信令風暴的主要矛盾是有限的無線網(wǎng)絡(luò)資源和應(yīng)用程序的大量信令交互。因此需要運營商和設(shè)備商共同努力解決問題。首先,需要增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和覆蓋、優(yōu)化無線參數(shù)、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率,做好3G/4G分流和四網(wǎng)協(xié)同發(fā)展,讓低價值業(yè)務(wù)就地疏導,提供移動寬帶網(wǎng)絡(luò)。其次,運營商提高流量精細化經(jīng)營能力,完善各級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,建設(shè)智能管道,形成科學有效的流量監(jiān)控體系。

      網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)考慮避免不必要的信令交互發(fā)生,結(jié)合業(yè)務(wù)特點和用戶行為,在現(xiàn)有3GPP的協(xié)議基礎(chǔ)上優(yōu)化和完善信令處理流程,使網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的處理達到最優(yōu);在網(wǎng)絡(luò)擁塞時確保高價值業(yè)務(wù)得到優(yōu)先處理。

      1.1 提升WCDMA網(wǎng)絡(luò)容量滿足智能手機業(yè)務(wù)需求

      1.1.1提升網(wǎng)絡(luò)利用率方案。檢測出過高和過低負荷的網(wǎng)元,通過硬件調(diào)整達到話務(wù)均衡,改善網(wǎng)絡(luò)利用率;通過多載波、小區(qū)重選參數(shù)、LAC區(qū)域優(yōu)化、RF優(yōu)化、傳輸擴容等優(yōu)化提升網(wǎng)絡(luò)容量。

      1.1.2立體網(wǎng)絡(luò)覆蓋,微基站精確分擔宏基站話務(wù)負荷。對于密集區(qū)域,由于用戶較多,傳統(tǒng)的基站覆蓋容量遠遠無法滿足用戶業(yè)務(wù)需求,可通過立體網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案解決。室外使用宏站,解決普遍的覆蓋問題;室內(nèi)熱點使用微基站解決室內(nèi)普遍覆蓋及容量;室外局部熱點,采用拉遠RRH進行容量泄洪。

      1.1.3通過扇區(qū)分裂高效、低成本地提升網(wǎng)絡(luò)容量。扇區(qū)分裂主要是解決網(wǎng)絡(luò)局部擁塞或者網(wǎng)絡(luò)局部弱覆蓋的問題。傳統(tǒng)新增基站的解決方案受新站獲取困難、建設(shè)周期長、建設(shè)成本高、消耗新頻率資源等問題,無法及時的解決網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題,采用多扇區(qū)解決方案,無需獲取新站址、建設(shè)周期短、不消耗新頻率、建設(shè)成本低,可以高效低成本地提升網(wǎng)絡(luò)容量。

      1.2提高流量精細化經(jīng)營能力,建設(shè)智能管道,減少網(wǎng)絡(luò)資源浪費

      運營商需提高流量精細化經(jīng)營能力,完善各級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,建設(shè)智能管道,形成科學有效的流量監(jiān)控體系。做到感知用戶級別、感知區(qū)域、感知時間范圍、感知接入類型、感知業(yè)務(wù)種類、感知終端類型,根據(jù)話務(wù)模型和網(wǎng)絡(luò)狀況靈活制定策略。此外,需要規(guī)范智能應(yīng)用程序開發(fā),對上線應(yīng)用進行充分測試,減少對網(wǎng)絡(luò)資源浪費。

      總結(jié)

      現(xiàn)有技術(shù)都是針對終端、無線、核心網(wǎng)等設(shè)備做一些優(yōu)化,以減輕信令風暴對網(wǎng)絡(luò)的影響。智能手機的快速發(fā)展給網(wǎng)絡(luò)容量帶來了巨大的沖擊,要做好網(wǎng)絡(luò)容量保障,必須在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運維優(yōu)化工作上進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須充分考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)承載能力的需求,注重語音和數(shù)據(jù)協(xié)同建設(shè),特別需要考慮智能手機帶來的影響。我們對用戶行為、業(yè)務(wù)和手機特性進行全面的評估分析優(yōu)化,減少終端用戶因素對網(wǎng)絡(luò)負荷的影響。各類高端時尚的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量將越來越被終端用戶所關(guān)注,需要建立主動全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端到端質(zhì)量監(jiān)控及提升機制。

      【參考文獻】

      [1] 《3GPP協(xié)議》.

      [2] 華為智能手機信令風暴解決方案.

      作者簡介:鄒潔(1983年11月),男,漢,籍貫(廣西北流市),學士,中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司玉林市分公司,通信中級工程師,副經(jīng)理,主要研究無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;鄧宏,現(xiàn)就職于中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司玉林市分公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心 優(yōu)化工程師。endprint

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