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智能流量管理方案通過(guò)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和分析找出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的異常情況和各個(gè)無(wú)線小區(qū)的擁塞狀況，并通過(guò)策略部署對(duì)這些異常情況進(jìn)行降優(yōu)先級(jí)、丟棄或阻止。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需要智能化

智能手機(jī)、上網(wǎng)卡的出現(xiàn)和不斷滲透，使得用戶越來(lái)越能接受無(wú)線上網(wǎng)的通信方式。同時(shí)伴隨著好的終端的出現(xiàn)，更多呈現(xiàn)在我們面前的是種類繁多的應(yīng)用和服務(wù)。運(yùn)營(yíng)商希望隨著豐富應(yīng)用和服務(wù)的出現(xiàn)會(huì)帶動(dòng)使用率，從而提升流量和收入，使得整個(gè)價(jià)值鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)都獲得利潤(rùn)。這種好的趨勢(shì)將推動(dòng)更大的投資流入網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備應(yīng)用，從而形成一個(gè)良性的閉環(huán)。

不過(guò)目前的事實(shí)卻有些出入，好的終端、應(yīng)用的出現(xiàn)，不斷豐富著終端用戶的體驗(yàn)，但由于應(yīng)用行為的不可控，導(dǎo)致任何一個(gè)應(yīng)用的不良設(shè)計(jì)（這里的不良設(shè)計(jì)指的是，軟件設(shè)計(jì)者在開(kāi)發(fā)時(shí)并未考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特性——無(wú)線資源有限且寶貴）都會(huì)導(dǎo)致某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的擁塞從而影響用戶的體驗(yàn)，這直接導(dǎo)致用戶投訴的上升。而運(yùn)營(yíng)商卻沒(méi)有行之有效的方法來(lái)解決這一難題。他們通過(guò)在線抓數(shù)據(jù)、擴(kuò)容等方式試圖緩解問(wèn)題，但是效果并不盡如人意。最后運(yùn)營(yíng)成本越來(lái)越高，但是問(wèn)題卻無(wú)法解決。

隨著網(wǎng)絡(luò)流量和應(yīng)用的爆發(fā)性增長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)商需要一個(gè)智能解決方案，能夠涉及對(duì)網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、用戶的分析，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題根據(jù)網(wǎng)絡(luò)忙閑、應(yīng)用和用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)。

智能流量控制方案

隨著越來(lái)越多的應(yīng)用被開(kāi)發(fā)出來(lái)并運(yùn)行在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上后，越來(lái)越多不正常的流量和異常的行為正在不斷影響著用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。這些異常包括但不局限于生成類似病毒的流量或發(fā)生DoS攻擊的設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)器。這些不正常的流量將不僅僅消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬，更嚴(yán)重的是它們將消耗信令和空口資源。

此外，這些不正常的流量并不能幫助運(yùn)營(yíng)商們提高收入，它們只是消耗著原本可以用來(lái)改進(jìn)用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)性能的寶貴資源。通過(guò)削減和控制這部分不正常的流量，OPEX將因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)投訴的減少而降低，同時(shí)這么做帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)容量的相對(duì)增加將有助于CAPEX的降低。

無(wú)線接入、無(wú)線回傳和核心網(wǎng)的網(wǎng)元能提供QoS能力，能夠按照不同優(yōu)先級(jí)別來(lái)處理不同的包以達(dá)到在擁塞時(shí)最大限度保證網(wǎng)絡(luò)和小區(qū)的吞吐量。但是這一功能并不能結(jié)合用戶、級(jí)別和歷史使用情況。最重要的是核心網(wǎng)無(wú)法根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)的擁塞情況來(lái)動(dòng)態(tài)決定是否采取管控策略。

智能流量管理方案通過(guò)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和分析找出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的異常情況和各個(gè)無(wú)線小區(qū)的擁塞狀況，然后通過(guò)策略部署對(duì)這些異常情況采取降優(yōu)先級(jí)、丟棄或阻止的方式來(lái)幫助運(yùn)營(yíng)商保護(hù)用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)從而更好地使用網(wǎng)絡(luò)資源。

本方案一共有三個(gè)主要功能塊：其一，通過(guò)WNG 9900實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和分析；其二，通過(guò)5780 DSC PCRF進(jìn)行信息處理和策略觸發(fā)，這需要WNG 9900和5780 DSC之間相互的緊密配合；其三，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)眾多的網(wǎng)元來(lái)實(shí)現(xiàn)策略執(zhí)行和提交。

監(jiān)控和分析

WNG 9900通過(guò)實(shí)時(shí)收集、監(jiān)視用戶和應(yīng)用產(chǎn)生的流量來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)網(wǎng)元的負(fù)載和性能，隨后生成用戶的異常事件和網(wǎng)元的擁塞告警。其中網(wǎng)元的擁塞是通過(guò)評(píng)估特定的異常事件來(lái)得出，當(dāng)事件在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)地超過(guò)正常門限時(shí)認(rèn)定為擁塞。

每個(gè)異常事件和擁塞告警都有其特定的觀察窗口來(lái)保證事件不是隨機(jī)出現(xiàn)的，而是持續(xù)的異常。每個(gè)異常事件及事件的強(qiáng)度將被匯報(bào)給5780 DSC PCRF。每個(gè)異常事件的強(qiáng)度是可設(shè)置的，強(qiáng)度級(jí)別為5級(jí)。這充分保證了方案實(shí)現(xiàn)的靈活性。

WNG 9900是基于每用戶向5780 DSC PCRF報(bào)告異常事件（高帶寬占用、高信令占用、端口掃描）。當(dāng)事件的強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，WNG 9900也會(huì)再次向5780 DSC報(bào)告。另外WNG 9900還會(huì)將網(wǎng)元的擁塞信息匯報(bào)給5780 DSC。

處理和觸發(fā)

為了實(shí)現(xiàn)智能流量控制，5780 DSC將基于每用戶生成策略。每個(gè)策略首先將關(guān)聯(lián)異常事件和事件強(qiáng)度作為觸發(fā)條件，同時(shí)再結(jié)合用戶級(jí)別和網(wǎng)元擁塞級(jí)別來(lái)綜合得出該采取什么行動(dòng)。

1.給用戶發(fā)送信息，提示用戶人為采取行動(dòng)。

2.QoS改變：通過(guò)改變用戶導(dǎo)致異常事件的流量的優(yōu)先級(jí)來(lái)阻止網(wǎng)絡(luò)狀況的惡化。

3.丟包：通過(guò)丟棄異常用戶的數(shù)據(jù)包來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)狀況，異常用戶的業(yè)務(wù)將受到影響。

4.終止會(huì)話：終止異常用戶的寬帶數(shù)據(jù)會(huì)話。

策略執(zhí)行和提交

策略的執(zhí)行和提交是通過(guò)網(wǎng)元把策略規(guī)則應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)中去。一旦5780 DSC完成了策略的制訂，它將通過(guò)3GPP的標(biāo)準(zhǔn)Gx接口把這些規(guī)則發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。在3G網(wǎng)絡(luò)中策略將通過(guò)Gx接口發(fā)送到GGSN，在4G網(wǎng)絡(luò)中，策略將通過(guò)Gx接口被應(yīng)用到P-GW。無(wú)論是在3G還是4G網(wǎng)絡(luò)中，我們都可以通過(guò)Gx接口來(lái)激活DPI模塊來(lái)執(zhí)行策略。

本方案現(xiàn)在可以識(shí)別以下不正常的流量。

·點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）流量——從某個(gè)設(shè)備發(fā)起一種特定的下載流量，這種流量將以不公平的方式消耗大量網(wǎng)絡(luò)帶寬和連接數(shù)量。P2P導(dǎo)致信令擁塞和帶寬占用。

·空口永遠(yuǎn)占用——某個(gè)用戶長(zhǎng)時(shí)間地保持無(wú)線空口通道的占用，這個(gè)用戶將占用過(guò)多的空口資源。

·端口掃描——某個(gè)呼叫源（手機(jī)應(yīng)用、服務(wù)器）循環(huán)掃描某個(gè)設(shè)備或服務(wù)器的特定端口，試圖尋找可以攻擊的有漏洞的機(jī)會(huì)。這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全隱患、消耗帶寬、空口和信令資源。

·信令攻擊——通過(guò)低流量重復(fù)觸發(fā)無(wú)線信道的分配和釋放從而導(dǎo)致3G/4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信令層面的過(guò)載。這將導(dǎo)致空口資源的浪費(fèi)。

·電池攻擊——某個(gè)惡意的呼叫源通過(guò)定時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)給某個(gè)移動(dòng)終端，讓其保持就緒狀態(tài)，以消耗手機(jī)的電池和網(wǎng)絡(luò)資源。

·帶寬吞噬——消耗大量的帶寬資源從而影響到其它用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

·永遠(yuǎn)在線——一個(gè)用戶長(zhǎng)時(shí)間占用空口資源。

·高信令用戶——一個(gè)手機(jī)用戶占用過(guò)多的網(wǎng)絡(luò)連接，導(dǎo)致RNC擁塞，占用無(wú)線通道。

基于阿爾卡特朗訊的內(nèi)部研究發(fā)現(xiàn)，大部分的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)資源被占極少數(shù)比重的用戶所占用，體現(xiàn)出極大的不對(duì)稱性。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)10%的用戶消耗了80%的網(wǎng)絡(luò)流量，20%的用戶消耗了90%的網(wǎng)絡(luò)流量。事實(shí)上，內(nèi)部研究還發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期的資源吞噬用戶會(huì)持續(xù)地使用網(wǎng)絡(luò)，前一天數(shù)據(jù)消耗前5%的用戶將在第二天高峰時(shí)期消耗30%到35%數(shù)據(jù)流量。很明顯有用戶在忙時(shí)使用著遠(yuǎn)大于按照平均分配可以得到的網(wǎng)絡(luò)資源，這樣這些用戶在忙時(shí)將侵害其它用戶的使用體驗(yàn)。造成這一現(xiàn)象的原因在于，網(wǎng)絡(luò)把正常用戶和資源吞噬用戶歸在同一QoS類中，這一做法使得網(wǎng)絡(luò)并不能對(duì)資源吞噬用戶做區(qū)分處理。

在這種情況下，智能流量管理方案的確可以起到作用。運(yùn)營(yíng)商們可以通過(guò)設(shè)定事件強(qiáng)度來(lái)定義自己的資源吞噬用戶的標(biāo)準(zhǔn)。一旦設(shè)定完成，運(yùn)營(yíng)商將感知資源吞噬用戶的行為和強(qiáng)度；進(jìn)一步，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)用戶的級(jí)別、異常的類型來(lái)定義相應(yīng)的策略，并在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下對(duì)資源吞噬用戶采取丟包、降低優(yōu)先級(jí)、控制流數(shù)的方法來(lái)減緩網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況。