5G 基站节能导致 4G“信令风暴”优化分析案例

贵州省 吕巍 尹志斌 黄祥 刘知青

【摘要】随着 5G 基站逐渐扩大建设范围，电信企业面临着电费快速增长、利润压力大 的形势和电费的增幅高。 目前 5G 基站接入用户大约 15 万左右，5G 基站节能小区前期实施 00 点-06 点定时性的深度休眠方案，造成了 4G “信令风暴”。 

【关键字】 基站 深度休眠 信令风暴

一、 工作目标

        为了解决 5G 节能小区在 00-06 点定时关断，在 5G 节能小区关断瞬间，导致 4G 核心网 DRA 带宽冲高，引起 4G 核心网“信令风暴”的问题。

二、 工作过程

(一)问题现象

        5G 基站节能在凌晨（00：00）进行关停，节能小区下承载的 5G 用户强制释放后重新接 入 4G 基站，因所有节能 5G 小区关断时间设置相同，在 5G 节能小区关断瞬间，导致 4G 核心 网 DRA 带宽冲高，引起 4G 核心网“信令风暴”。

(二)原理原因

1. DRA：Diameter Routing Agent，路由代理节点。DRA 节点负责 LTE Diameter 信令目的 地址翻译和转接, 实现 LTE 用户的鉴权、位置更新、计费管理。

2. 现网 5G 基站节能主流方式为符号关断、通道关断及深度休眠，导致“4G 信令风暴”的 5G 节能方式主要为深度休眠。

3.  深度休眠：当 5G 小区深度休眠时，将 UE 迁移至基础覆盖层小区（4G 小区）、关断容量 层小区，以达到节能的效果，节能时间结束时，退出基站休眠模式。

(三)问题分析

1、从节能时间点，符号关断为全天开启，通道关断和深度休眠为凌晨 00:00-06:00；

2、集团下发符号关断为 5G 全量小区，深度休眠为 5G 全量小区的 40%。

3、以 2021 年 4 月 20 日至 2021 年 4 月 27 日 DRA 带宽冲击情况为例：当前 5G 用户 15 万，5G 深度休眠 00:00 启动，4G 核心网 DRA 带宽瞬间抬升 13pp

三、 潜在影响

        随着 5G 站点建设及 5G 用户增多，当 5G 用户增至 100 万时，由 5G 小区深度休眠带来 的瞬时 4G 核心网 DRA 带宽约增至 87%或更高，将对 4G 核心网 DRA 带宽冲突影响巨大，届时 4G 信令风暴空前严重，用户感知差，投诉量上升。

四、 解决建议

一、方案一：结合 5G 小区用户数与负荷状态，将高用户高负荷小区合理推迟节能时间点， 从而缓解 4G 核心网 DRA 带宽冲击；

 二、方案二：5G 深度休眠小区分批分时段进行，如 00:00 开始实施第一批，每隔 5 分钟 实施一批，缓解 4G 核心网 DRA 带宽冲击，降低对用户感知影响。

五、 思考延伸

    1. 对除了 00 点-06 点定时性节能，4G/5G 基站还具备较大节能空间，中国电信集团公司 打造了基于 AI 与大数据，自主研发基站智慧节能系统。电信贵州分公司采用了中国 电信基站智慧节能系统进行 4G/5G 基站节能，从而可以减小定时性带来的“信令风 暴”的冲击。

    2. 根据以上解决方案实施后在 2021 年第二季度，贵州电信满意度行业排名第一。

                                                                                                                            --来源：贵州电信省劳模创新工作室