分析及应对信令风暴的策略
“信令风暴”的定义及特征
信令风暴的定义
智能手机的大量使用、手机QQ、微博等应用的普遍流行,带来大规模小数据量的频繁交互,该类业务流量的建立和释放一般是通过信令信道承载的(如右图所示)
频繁的小流量数据交互大量消耗信令信道资源,导致信令量的增幅远大于业务流量的增幅,是为信令风暴。(TD网络由于智能终端比重较大,数据业务信令交互较2G更为频繁,信令风暴现象更为突出)
信令风暴的三大特征
信令量的增幅明显高于业务流量
在网络利用率整体还不高的情况下即出现明显拥塞的区域
上行资源受限导致利用率过高
具备上述定义,并具备三大特征的网络,即可以认为产生了“信令风暴”
“信令风暴”的现状调查
抽取了11月份某日的晚忙时,调研了部分城市
城市
数据流量增幅
数据信令量增幅(RRC连接)
信令增幅/流量增幅
小区平均利用率
拥塞次数大于10的小区比例
拥塞小区的平均利用率
拥塞小区的上行平均利用率
A
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B
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C
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D
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E
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F
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G
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上述城市均不同程度的存在信令风暴的现象
信令增幅远大于流量增幅()
在小区平均利用率不高(%)的情况下即出现相对较高比例的明显拥塞的小区(%)
拥塞小区上行利用率均很高(%)
TD智能终端近年来发展迅速,按照当前的渗透速度预测,2013年7月将超过8000万部
“信令风暴”的危害及预测
智能终端引发的信令风暴已经给UMTS网络造成了不小的麻烦,如果不做预防应对,以现有的智能终端渗透速度,它可能在TD网络再次肆虐
TD“信令风暴”的成因的思考-1
外患
【思考】
为什么信令量的增幅远大于数据流量的增幅?
根据现网统计,TD网络承载的业务中,80%以上均为数据业务。
【结论】
手机QQ、微博等即时类小包业务大量应用,导致数据业务构成发生了变化
即时类小包业务特点:
单次传输的数据量较小
接入和释放频次较高
在线时间长但传送数据的时间很短(占空比低)
上下行传输的数据量较为对称.
TD“信令风暴”的成因的思考-2
内忧
上行初始接入速率
128kbps
64kbps
32kbps
16kbps
用户数(无帧分)
1
3
6
6
用户数(2倍帧分)
1
3
7
12
【结论】
TD技术体制本身就决定了,HSDPA载波格外容易拥塞
上行初始速率为16kbps时,H载波才能同时接入6个用户(未开启帧分复用)
当初按照语音数据同等规模来设计的系统设备模型,未考虑到现网数据业务量远大于语音业务的现状
【思考】
为什么TD网络在信令风暴的冲击下容易引起拥塞?
业务占比决定了TD现网大多数载波均为HSDPA载波
HSDPA载波的时隙及码道配置
HSDPA载波上行时隙承载数据业务的能力较弱
HSDPA载波上下行时隙配比为2:4,上行仅为下行的一半
HSDPA载波上行时隙调制方式为QPSK,理论上最大带宽仅256kbps()
HSDPA载波上行时隙兼做业务信道及信令信道(伴随信道),进一步加剧了拥塞的可能。
应对信令风暴的方案分类
提升用户接入能力
均衡上下行资源,增强上行容量
接入抢占
R4与H共载波技术
伴随信道帧分复用
增强设备处理能力,及时提升网络容量
基于客户感知的扩容与均衡
设备处理能力的优化
针对造成信令风暴的4类内外部因素,依据“开源与节流并举”的思路,现网已摸索出一系列对策,通过局部区域的应用试点,取得了一定的成效。
注:蓝色背景的已在现网规模试点应用,橙色的已在小范围试点,灰色的正在研究
降低信令消息请求数量
CELL/FACH状态迁移
永久在线定时器时长优化
开源
节流
方法1:接入抢占
【原理】用户接入/切换时,如果目标小区的资
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