信令信道的負荷影響及優(yōu)化
數據傳輸的非連續性
小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)數據傳輸的非連續性，對信令信道的負荷帶來(lái)巨大的負面影響。統計分析顯示，小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的連接次數占比高于70%，說(shuō)明小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)數據傳輸的長(cháng)在線(xiàn)及不連續性，會(huì )導致頻繁的拆鏈、建鏈，增加信令信道的負荷，產(chǎn)生所謂的信令風(fēng)暴。
信令風(fēng)暴及解決方案
由于小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)數據傳輸的不連續性導致的由網(wǎng)絡(luò )側發(fā)起的空口釋放和在有數據傳輸時(shí)重新建立空口鏈路，兩者頻繁循環(huán)的現象稱(chēng)為廣義的信令風(fēng)暴。部分典型終端的測試結果如表2所示。
針對信令風(fēng)暴，可行的解決方案有：
HeartBeart機制
針對智能終端引發(fā)的信令風(fēng)暴可考慮引入心跳機制(Heart Beat)。當用戶(hù)大量增加，信令負荷顯著(zhù)增加的情況下，可以考慮采用該方案來(lái)規避現有的智能終端反復進(jìn)行RRC連接-釋放-再連接-再釋放導致的信令風(fēng)暴問(wèn)題。當然，這對UE有一定的限制條件，且在UE對HeartBeart進(jìn)行Ack應答時(shí)會(huì )影響信道的正常遷移。
SCRI“禁止定時(shí)器”T323
按照3GPP協(xié)議(Release7及Release7之前的版本)，UE可以在內部錯誤和無(wú)線(xiàn)質(zhì)量很差的情況下，由終端發(fā)出信令消息SCRI給網(wǎng)絡(luò )通知釋放其連接。各個(gè)終端廠(chǎng)家正是利用了3GPP協(xié)議的這一功能，使得終端在數據發(fā)送完畢后發(fā)送SCRI信令消息，從而達到終端節電的目的。但是，這種功能也增加了網(wǎng)絡(luò )側和終端的信令開(kāi)銷(xiāo)。因此，在3GPP Release8版本中，進(jìn)一步作了如下規范：引入參數“禁止定時(shí)器”T323、在SIGNALLING CONNECTION RELEASE INDICATION中引入“Signalling Connection Release Indication Cause”的原因值說(shuō)明、明確了UE發(fā)送SCRI后，在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )側的指示下，不能自行轉移到IDLE態(tài)，并且不能自行釋放RRC連接。
普通優(yōu)化手段
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，無(wú)論是狹義的信令風(fēng)暴和廣義的信令風(fēng)暴，頻繁拆鏈、建鏈導致的信令信道負荷升高均與小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的數據傳輸非連續性相關(guān)。可行的解決問(wèn)題的思路為盡可能保持業(yè)務(wù)信道，不輕易釋放業(yè)務(wù)信道。
對于UMTS網(wǎng)絡(luò )，如果網(wǎng)絡(luò )信令負荷較大，可以通過(guò)調整DCH轉FACH/PCH/IDLE態(tài)的業(yè)務(wù)量測量次數、觸發(fā)時(shí)間和Pending Time等參數，降低用戶(hù)不活動(dòng)的次數，從而降低整體的連接和釋放的信令開(kāi)銷(xiāo)。
對于GPRS網(wǎng)絡(luò )，可以增加信令信信道(如GPRS網(wǎng)絡(luò )的CCCH信道)，或減少空口釋放次數(如增加DLDELAY+T3192的時(shí)間)。
針對實(shí)時(shí)性要求的用戶(hù)感知度優(yōu)化
從用戶(hù)感知的角度，針對小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，除了前文所述的共性要求外，一般還有對數據傳輸實(shí)時(shí)性要求比較高的特點(diǎn)，故僅從用感知保障的角度，可采取的措施為：1)盡可能保持底層鏈路的通暢狀態(tài)，減少空口的頻繁釋放的次數;2)保障數據報文的端到端準確快速傳輸。
不同場(chǎng)景下的優(yōu)化策略
對于小流量數據業(yè)務(wù)的用戶(hù)感知和資源使用效率之間存在一定沖突的問(wèn)題，需要在不同場(chǎng)景采用不同的優(yōu)化策略。
對于GPRS網(wǎng)絡(luò )，業(yè)務(wù)信道和信令信道的負荷能分開(kāi)統計，不同場(chǎng)景下的優(yōu)化策略如表3所示。
對于UMTS網(wǎng)絡(luò )，邏輯上的業(yè)務(wù)信道和信令信道會(huì )映射到同一個(gè)物理信道，目前沒(méi)有手段統計業(yè)務(wù)信道負荷和信令信道負荷，一般主要觀(guān)察S-CCPCH物理信道的負荷。
當資源使用率比較高的時(shí)候，有所謂“小流量用戶(hù)準入算法開(kāi)關(guān)”，設置合理的小流量用戶(hù)準入優(yōu)化用戶(hù)數門(mén)限及重負荷激活定時(shí)器，系統能通過(guò)動(dòng)態(tài)調整Dormant定時(shí)器時(shí)長(cháng)，從而調整系統資源的占用情況。
UMTS網(wǎng)絡(luò )的Always On功能的資源分配也對小流量數據業(yè)務(wù)有一定影響。在PS呼叫過(guò)程中，RNC會(huì )根據承載業(yè)務(wù)的流量大小，對資源進(jìn)行調整，以達到合理配置資源、均衡各在網(wǎng)運行業(yè)務(wù)的作用。在一定時(shí)間內，如果數據流量低于門(mén)限值，此業(yè)務(wù)資源由DCH狀態(tài)轉換為FACH狀態(tài)。類(lèi)似的，此后進(jìn)入PCH或者idle模式下。
總之，可行的策略包括：
1)按忙/閑時(shí)動(dòng)態(tài)配置無(wú)線(xiàn)資源釋放定時(shí)器
在用戶(hù)數多時(shí)，減小定時(shí)器時(shí)長(cháng)，以更多的連接建立為代價(jià)換取更大的系統容量;在用戶(hù)數少時(shí)，增加定時(shí)器時(shí)長(cháng)，以減少不必要的連接釋放，提升用戶(hù)感知。
2)按忙/閑區域配置無(wú)線(xiàn)資源釋放定時(shí)器
對于手機QQ等小流量數據業(yè)務(wù)應用量大的區域，如大學(xué)城，配置較小的無(wú)線(xiàn)資源釋放定時(shí)器，以提高用戶(hù)容量和下載速率。
差異化QoS和流量經(jīng)營(yíng)
無(wú)論網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的方法和手段如何，小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)對業(yè)務(wù)信道的使用效率均是比較低的，或者說(shuō)其無(wú)法通過(guò)優(yōu)化手段有本質(zhì)的提升。目前，國內運營(yíng)商主要按流量對數據業(yè)務(wù)進(jìn)行計費，可以考慮采用多種計費策略相結合的方式。主要途徑為精確識別業(yè)務(wù)，提供差異化的QoS，并給予差異化的收費策略，實(shí)現運營(yíng)商運營(yíng)效益的最大化。
針對小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，可行的QoS差異化策略有如下幾個(gè)方面：1)細分業(yè)務(wù)的QoS保障機制：在用戶(hù)數多時(shí)，降低小流量業(yè)務(wù)的QoS等級;用戶(hù)數少時(shí)，適當提升其QoS等級;2)按照用戶(hù)級“收益/資源占用比”對用戶(hù)進(jìn)行QoS保障：例如，對低貢獻、高資源占用的用戶(hù)可設置低優(yōu)先級;反之，設置為高優(yōu)先級;3)后向QoS保障：針對小流量業(yè)務(wù)的SP制定特殊的QoS保障機制。
針對上述QoS差異化策略，則可通過(guò)直接對原有QoS管理機制的基本優(yōu)先Basic Priority進(jìn)行調整，針對實(shí)時(shí)性要求高或相對重要的業(yè)務(wù)，增加其基本優(yōu)先級，相反，對于實(shí)時(shí)性要求不高或不重要的業(yè)務(wù)，降低其基本優(yōu)先級。
針對小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，考慮如何深入挖掘數據業(yè)務(wù)的收益模式、提高“收入/資源占用比”也非常重要，可增加的收益模式包括：1)基于后向QoS保障的后向收費策略;2)前向細分業(yè)務(wù)的特殊收費策略。
當然，對運營(yíng)商的流量經(jīng)營(yíng)來(lái)說(shuō)，不僅看小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)本身的“收入/資源占用比”，還要看該類(lèi)業(yè)務(wù)給運營(yíng)商帶來(lái)的綜合價(jià)值。
直接價(jià)值分析
某種業(yè)務(wù)的直接價(jià)值是指用戶(hù)應用該業(yè)務(wù)過(guò)程中給運營(yíng)商直接貢獻的流量收益或數量收益。直接價(jià)值與業(yè)務(wù)的收費策略相關(guān)，例如，彩信業(yè)務(wù)是按發(fā)送的條數收費，網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)則是按流量計費。
高直接價(jià)值業(yè)務(wù)和流量則是指單位流量的運營(yíng)商收入較高的業(yè)務(wù)。也就是，在占用少量管道資源的條件下，能給運營(yíng)商帶來(lái)更高收益的業(yè)務(wù)。
間接價(jià)值分析
某種業(yè)務(wù)的間接價(jià)值是指用戶(hù)由于應用該業(yè)務(wù)而產(chǎn)生的運營(yíng)商收益剔除該業(yè)務(wù)直接價(jià)值所剩余的部分。業(yè)務(wù)的間接價(jià)值主要從用戶(hù)黏性和業(yè)務(wù)擴張力兩方面體現。
用戶(hù)黏性這個(gè)特性有利于保持和提高運營(yíng)商的總體收入，但對ARPU值的提升無(wú)明顯貢獻。高用戶(hù)黏性業(yè)務(wù)示例：手機QQ、飛信、微信等用戶(hù)集群效應明顯的IM類(lèi)業(yè)務(wù)。
業(yè)務(wù)擴張力是指使用該業(yè)務(wù)的用戶(hù)還經(jīng)常使用其他緊密相關(guān)業(yè)務(wù)，而這些相關(guān)業(yè)務(wù)又能夠給運營(yíng)商帶來(lái)直接收益。強相關(guān)的業(yè)務(wù)越多、能夠給運營(yíng)商帶來(lái)的收益越大，則說(shuō)明該業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)擴張力越強。有利于A(yíng)RPU值的提升。強業(yè)務(wù)擴張力業(yè)務(wù)示例：手機QQ，其強關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)包括QQ游戲、QQ空間、QQ圖書(shū)等騰訊業(yè)務(wù)，對于這些關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)，運營(yíng)商可能通過(guò)較高的流量、反向收費等渠道獲取收益。
綜合價(jià)值分析
某種業(yè)務(wù)的綜合價(jià)值是對其直接價(jià)值和間接價(jià)值的總體考量，它反映了該業(yè)務(wù)給運營(yíng)商帶來(lái)的綜合收益。以手機QQ業(yè)務(wù)為例，該業(yè)務(wù)運營(yíng)商之間不存在業(yè)務(wù)應用壁壘，因此，只能通過(guò)手機QQ業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶(hù)感知的差異，提高用戶(hù)對運營(yíng)商的黏性，從而使得用戶(hù)使用手機QQ業(yè)務(wù)的間接價(jià)值得到體現。有數據表明，手機QQ的強關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)流量占比較大，可達到全網(wǎng)流量的30%左右，那么，手機QQ業(yè)務(wù)的綜合價(jià)值大體相當于網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)。
本文基于小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)應用特性，分析了其對業(yè)務(wù)信道資源使用效率的影響、信令信道負荷的影響及用戶(hù)感知的提升方法，并進(jìn)一步分析了業(yè)務(wù)信道資源使用效率、信令信道負荷和用戶(hù)感知之間的關(guān)系，以及不同場(chǎng)景下的優(yōu)化策略。同時(shí)就小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的差異化QoS和流量經(jīng)營(yíng)提出了建議。
需要說(shuō)明的是，業(yè)界有關(guān)小流量移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法、智能管控和流量經(jīng)營(yíng)等方面的研究方興未艾，隨著(zhù)時(shí)間的推移，將有更多的相關(guān)研究成果產(chǎn)生并得到應用。
