1、分析及應(yīng)對(duì)信令風(fēng)暴的策略“信令風(fēng)暴”的定義及特征信令風(fēng)暴的定義智能手機(jī)的大量使用、手機(jī)QQ、微博等應(yīng)用的普遍流行，帶來(lái)大規(guī)模小數(shù)據(jù)量的頻繁交互，該類業(yè)務(wù)流量的建立和釋放一般是通過(guò)信令信道承載的（如右圖所示）頻繁的小流量數(shù)據(jù)交互大量消耗信令信道資源，導(dǎo)致信令量的增幅遠(yuǎn)大于業(yè)務(wù)流量的增幅，是為信令風(fēng)暴。（TD網(wǎng)絡(luò)由于智能終端比重較大，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信令交互較2G更為頻繁，信令風(fēng)暴現(xiàn)象更為突出）信令風(fēng)暴的三大特征信令量的增幅明顯高于業(yè)務(wù)流量在網(wǎng)絡(luò)利用率整體還不高的情況下即出現(xiàn)明顯擁塞的區(qū)域上行資源受限導(dǎo)致利用率過(guò)高具備上述定義，并具備三大特征的網(wǎng)絡(luò)，即可以認(rèn)為產(chǎn)生了“信令風(fēng)暴”“信令風(fēng)暴”的現(xiàn)狀調(diào)查 抽取

2、了11月份某日的晚忙時(shí)，調(diào)研了部分城市城市數(shù)據(jù)流量增幅數(shù)據(jù)信令量增幅（RRC連接）信令增幅/流量增幅小區(qū)平均利用率擁塞次數(shù)大于10的小區(qū)比例擁塞小區(qū)的平均利用率擁塞小區(qū)的上行平均利用率A12.71%57.18%4.5029.85%0.50%59.76%86.74%B33.08%145.58%4.4024.36%0.13%56.58%83.19%C124.07%155.92%1.2622.91%1.88%67.99%93.98%D53.94%126.86%2.3521.64%1.00%54.14%78.64%E14.03%54.81%3.9124.01%3.37%54.10%68.11%F112

3、.21%117.35%1.0519.85%0.60%44.27%67.66%G96.42%201.24%2.0923.54%1.36%49.73%73.49%上述城市均不同程度的存在信令風(fēng)暴的現(xiàn)象信令增幅遠(yuǎn)大于流量增幅（平均為2.79倍）在小區(qū)平均利用率不高（平均23.7%）的情況下即出現(xiàn)相對(duì)較高比例的明顯擁塞的小區(qū)（平均1.26%）擁塞小區(qū)上行利用率均很高（平均78.8%） TD智能終端近年來(lái)發(fā)展迅速，按照當(dāng)前的滲透速度預(yù)測(cè)，2013年7月將超過(guò)8000萬(wàn)部“信令風(fēng)暴”的危害及預(yù)測(cè) 智能終端引發(fā)的信令風(fēng)暴已經(jīng)給UMTS網(wǎng)絡(luò)造成了不小的麻煩，如果不做預(yù)防應(yīng)對(duì)，以現(xiàn)有的智能終端滲透速度，它可能在

4、TD網(wǎng)絡(luò)再次肆虐TD“信令風(fēng)暴”的成因的思考-1外患【思考】 為什么信令量的增幅遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)流量的增幅？ 根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，TD網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)中，80%以上均為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?！窘Y(jié)論】手機(jī)QQ、微博等即時(shí)類小包業(yè)務(wù)大量應(yīng)用，導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)構(gòu)成發(fā)生了變化即時(shí)類小包業(yè)務(wù)特點(diǎn)：?jiǎn)未蝹鬏數(shù)臄?shù)據(jù)量較小接入和釋放頻次較高在線時(shí)間長(zhǎng)但傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間很短（占空比低）上下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較為對(duì)稱.TD“信令風(fēng)暴”的成因的思考-2內(nèi)憂上行初始接入速率128kbps64kbps32kbps16kbps用戶數(shù)（無(wú)幀分）1366用戶數(shù)（2倍幀分）13712【結(jié)論】TD技術(shù)體制本身就決定了，HSDPA載波格外容易擁塞上行初始速率為16k

5、bps時(shí)，H載波才能同時(shí)接入6個(gè)用戶（未開(kāi)啟幀分復(fù)用）當(dāng)初按照語(yǔ)音數(shù)據(jù)同等規(guī)模來(lái)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)備模型，未考慮到現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量遠(yuǎn)大于語(yǔ)音業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀【思考】 為什么TD網(wǎng)絡(luò)在信令風(fēng)暴的沖擊下容易引起擁塞？業(yè)務(wù)占比決定了TD現(xiàn)網(wǎng)大多數(shù)載波均為HSDPA載波HSDPA載波的時(shí)隙及碼道配置HSDPA載波上行時(shí)隙承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力較弱 HSDPA載波上下行時(shí)隙配比為2：4，上行僅為下行的一半 HSDPA載波上行時(shí)隙調(diào)制方式為QPSK，理論上最大帶寬僅256kbps（下行為1.68Mbps） HSDPA載波上行時(shí)隙兼做業(yè)務(wù)信道及信令信道（伴隨信道），進(jìn)一步加劇了擁塞的可能。應(yīng)對(duì)信令風(fēng)暴的方案分類提升用戶接入能

6、力均衡上下行資源，增強(qiáng)上行容量接入搶占R4與H共載波技術(shù)基于負(fù)荷的DCCC伴隨信道幀分復(fù)用增強(qiáng)設(shè)備處理能力，及時(shí)提升網(wǎng)絡(luò)容量基于客戶感知的擴(kuò)容與均衡設(shè)備處理能力的優(yōu)化針對(duì)造成信令風(fēng)暴的4類內(nèi)外部因素，依據(jù)“開(kāi)源與節(jié)流并舉”的思路，現(xiàn)網(wǎng)已摸索出一系列對(duì)策，通過(guò)局部區(qū)域的應(yīng)用試點(diǎn)，取得了一定的成效。注：藍(lán)色背景的已在現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模試點(diǎn)應(yīng)用，橙色的已在小范圍試點(diǎn)，灰色的正在研究降低信令消息請(qǐng)求數(shù)量CELL/FACH狀態(tài)遷移永久在線定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)優(yōu)化開(kāi)源節(jié)流方法1：接入搶占【原理】用戶接入/切換時(shí)，如果目標(biāo)小區(qū)的資源不足，可以發(fā)起對(duì)已在線用戶的資源搶占，發(fā)起搶占后優(yōu)先對(duì)PS業(yè)務(wù)進(jìn)行降速搶占，CS用戶可搶占PS用

7、戶資源，VIP用戶可搶占普通用戶資源，接入PS用戶可降速搶占在線PS用戶資源【實(shí)施】在蘇州、南昌部署試點(diǎn)【效果】擁塞改善：85擁塞消失（以蘇州為例）接入能力增強(qiáng)：CS接通率由96.07%提升至97.84%，PS接通率提升了0.16%（以南昌為例）效益提升：話務(wù)量增長(zhǎng)17.11%，流量增長(zhǎng)8.42%（以南昌為例）蘇州效果南昌效果方法2：伴隨信道幀分復(fù)用【原理】H載波接入用戶數(shù)受限于下行的伴隨信道數(shù)量，未開(kāi)啟幀分復(fù)用時(shí)，最多只能接入6個(gè)用戶；伴隨信道可2倍、4倍幀分，最大接入用戶數(shù)可提升2/4倍。【實(shí)施】在在蘇州全網(wǎng)以及江西宜春高校區(qū)開(kāi)啟了“上行無(wú)幀分、下行2倍幀分”功能；【效果】突破了原有的最大

8、接入用戶數(shù)的限制：蘇州單H載波用戶數(shù)超過(guò)6的小區(qū)占比達(dá)35.72%H載波最大在線用戶數(shù)及平均在線用戶數(shù)均明顯增加：南昌高校區(qū)域H載波最大在線用戶數(shù)增加118%，平均在線用戶數(shù)增加76.5%擁塞情況明顯好轉(zhuǎn)：PS擁塞率由2.36%降至0.06%（以南昌為例）效益提升明顯：PS域流量增加24.30%。指標(biāo)小區(qū)數(shù)占比載頻最大H用戶數(shù)679033.47%載頻最大H用戶數(shù)12532.25%試點(diǎn)區(qū)域小區(qū)總數(shù)2360/蘇州效果南昌效果方法3：R4與H共載波R4與H共載波【原理】傳統(tǒng)的2:4時(shí)隙配置對(duì)于承載R4上下行對(duì)稱類業(yè)務(wù)（如語(yǔ)音）導(dǎo)致下行2個(gè)整時(shí)隙空閑，造成無(wú)線資源浪費(fèi)，可將該2個(gè)下行時(shí)隙配置為HSDP

9、A的相關(guān)時(shí)隙?！緦?shí)施】在蘇州、南昌多個(gè)小區(qū)上開(kāi)啟該功能。【效果】效益提升明顯：PS域流量增加50.56%，話務(wù)量增加41.75%HSDPA用戶數(shù)增加明顯：最大用戶數(shù)提升73.25%，平均用戶數(shù)提升24.46%利用率提升明顯：上行利用率提升8%擁塞情況改善：RRC擁塞率降至0.001%，RAB擁塞率降至0.095%.蘇州效果南昌效果【原理】系統(tǒng)自適應(yīng)判決各小區(qū)典型負(fù)荷場(chǎng)景，根據(jù)每種場(chǎng)景的負(fù)荷及特點(diǎn)為用戶分配不同的上行最大速率，從而保證接入成功率，減少擁塞?！緦?shí)施】在蘇州、南昌部分RNC試點(diǎn)方法4：基于負(fù)荷的DCCC時(shí)間時(shí)間RNC擁塞小擁塞小區(qū)數(shù)區(qū)數(shù)RAB擁?yè)砣螖?shù)塞次數(shù)RAB擁?yè)砣嗜蔖S建立

10、成建立成功率功率2012-05-28 21:00SZHRNC3811490.097%99.58%2012-05-29 21:00SZHRNC3814300.062%99.55%2012-05-30 21:00SZHRNC384110.024%99.69%蘇州效果南昌效果【效果】接入成功率進(jìn)一步提升：提高至99.69%擁塞情況降低：RRC擁塞率降至0.03%利用率提升：碼資源利用率提升0.39%【原理】通過(guò)信道重配置算法，當(dāng)BestEver類業(yè)務(wù)有較多數(shù)據(jù)需要傳送且有資源可用的條件下，為該業(yè)務(wù)配置較大的信道帶寬；當(dāng)BE業(yè)務(wù)長(zhǎng)時(shí)間處于低活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)該算法將用戶遷移到CELL_FACH或CE

11、LL_PCH狀態(tài)，已減輕網(wǎng)絡(luò)壓力?！緦?shí)施】在南昌高校部分高負(fù)荷小區(qū)開(kāi)啟試點(diǎn)IDLECELL_DCH無(wú)數(shù)傳遷到IDLE態(tài)，拆除接入側(cè)CELL_PCHCELL_DCH無(wú)數(shù)傳遷到CELL_FACH態(tài)，不拆除接入側(cè)CELL_FACH方法5：CELL-FACH中間態(tài)承載小流量業(yè)務(wù)【效果】擁塞情況明顯好轉(zhuǎn)：PS域RAB擁塞次數(shù)下降92.3%負(fù)荷降低：H載波同時(shí)在線用戶數(shù)減少16%，利用率由39.3%下降至29.5%PS永久在線定時(shí)器PS域總業(yè)務(wù)量（MB）RRC建立請(qǐng)求次數(shù)PS RAB建立請(qǐng)求次數(shù)每RAB流量PS掉線率PS擁塞率碼資源利用率10s27211.261130640511542450.0230.2

12、6%0.20%17.69%20s31810.006126254111144530.0280.37%0.35%22.32%30s28586.98410217668809320.0320.48%0.69%23.92%方法6：PS永久在線定時(shí)器【原理】當(dāng)PS業(yè)務(wù)的用戶在超過(guò)該定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)后仍然無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，則RNC會(huì)發(fā)起RRC釋放請(qǐng)求釋放該業(yè)務(wù)，可降低信令連接請(qǐng)求次數(shù)?！緦?shí)施】在南昌部分PS小流量業(yè)務(wù)比例較大的部分高校小區(qū)開(kāi)啟【效果】適當(dāng)增大該定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)（如由10s改為20s），信令請(qǐng)求數(shù)下降3.4%，數(shù)據(jù)流量提升16.9%，信令承載效率提高21.7%，碼資源利用率提升4.6%，擁塞率和掉線率略有上升

13、（均因?yàn)榉帜缸冃。＠^續(xù)增大該定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)后，信令請(qǐng)求數(shù)量進(jìn)一步下降，數(shù)據(jù)流量、信令承載效率及碼資源利用率均繼續(xù)提升，但擁塞率和掉線率劣化也較為明顯。應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域的不同業(yè)務(wù)模型及業(yè)務(wù)負(fù)荷來(lái)精細(xì)優(yōu)化該定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置。【原則】?jī)?yōu)先考慮R4承載話音業(yè)務(wù)需求，基于資源利用率和用戶感知的基本保證?！緦?shí)施】南昌全網(wǎng)共調(diào)整2551塊R4載波為H載波，R4/H由調(diào)整前的1:1.5優(yōu)化調(diào)整為1:2.3對(duì)高校高負(fù)荷區(qū)域基站進(jìn)行擴(kuò)容，共新增載頻1607塊方法7：基于客戶感知的擴(kuò)容與均衡基于資源利用率基于用戶感知資源利用率擴(kuò)容標(biāo)準(zhǔn)【效果】業(yè)務(wù)量明顯增加（流量增長(zhǎng)14.7%）接通率明顯提升（提升0.12%）碼資源利

14、用率上升（提升1.2%）客戶感知提升（下載速率平均提升11%）信令量與流量的不對(duì)等增長(zhǎng)評(píng)估指標(biāo)一： 信令量增速/流量增速評(píng)估指標(biāo)二： 單位流量信令開(kāi)銷評(píng)估指標(biāo)三： 單用戶信令開(kāi)銷/流量消耗評(píng)估指標(biāo)四： 智能終端滲透率服務(wù)降質(zhì)：數(shù)據(jù)接入擁塞網(wǎng)絡(luò)癱瘓：設(shè)備信令負(fù)荷超限評(píng)估指標(biāo)： 上下行碼資源利用率 PS擁塞小區(qū)比例評(píng)估指標(biāo)： RNC信令處理負(fù)荷 SGSN信令處理負(fù)荷 從TD全網(wǎng)來(lái)看，“信令風(fēng)暴”的影響當(dāng)前主要還是存在于“冰山”之下，即現(xiàn)網(wǎng)普遍信令量增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于流量增長(zhǎng)，但尚未出現(xiàn)大面積數(shù)據(jù)接入擁塞或設(shè)備癱瘓的嚴(yán)重情況 后續(xù)全網(wǎng)應(yīng)密切監(jiān)控“冰山”之下與信令量增長(zhǎng)相關(guān)的四項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)，結(jié)合蘇州、南昌試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，提前部署相應(yīng)措施，避免“冰山”之上的問(wèn)題出現(xiàn)，保持TD用戶良好感知下一步擬開(kāi)展的工作（1）下一步擬開(kāi)展的工作（