本文作者： 劉浩然
本文來源： 與非網eefocus
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6月8日下午，有大量廣東電信用戶反饋手機出現了打不了電話，上不了網的情況。事發時正值高考期間，而且斷連并沒有在短時間內迅速恢復，這一消息也迅速被頂上各大平臺熱搜。
據悉，本次受到影響的用戶并不只是位于廣東的電信用戶。
據網友證實，只要你用的是廣東電信卡，不論人在哪里，都一定會出現不能打電話的情況。根據2021年廣東電信官方資料顯示，廣東電信的用戶總數量達到4500萬以上。
更可怕的是，這次“斷連”事件不僅影響范圍廣，恢復時間還很長。
據網友評論稱，很多人在下午兩點左右就出現了不能撥打電話的情況。官方微博在下午4點左右通報了這一事件。
不過，斷連被沒能像以往一樣很快恢復。
一般來說，發生概率最高的服務器宕機事件可以通過重啟服務器解決。而省級電信部門是一定擁有一套可快速上線的服務器備份的。在備用服務器協助下重啟，可以保證絕大部分問題在半小時內解決。
2021年12月10日下午5點20左右，陜西電信曾出現網絡故障，西安、臨潼、寶雞等多地用戶無法上網，但在下午5點50分前后，網絡就已經基本順暢。2022年1月12日0:27，中國電信出海信號受阻，官方通報為設備故障，經過緊急處置，于0:51修復完畢。
然而回顧本次事件，通信全面恢復時間可能長達4-5小時。直到晚上7點多才完全恢復。
本次事件還有一點十分特殊，就是受影響用戶僅電話與短信功能無法使用，上網功能不受影響。
在斷連之初，電信內部其實已經流出了本次事故的大致原因。后來經過多名通信專家確認，已經可以基本得出結論：廣東電信的核心網出現故障，LDRA到HDRA之間鏈路出現擁塞現象。專家解釋，鏈路擁塞原因可能為某設備商的數通設備出現異常，導致數據包重傳，引起信令風暴。應急處理方法是在SBC部署了流量控制流程，以及將某設備商的路由器隔離。
什么是LDRA與HDRA？為什么只有廣東電信的用戶受影響？為什么故障只影響通話而不影響網絡？本文將帶你分析手機通話的內部過程，找到斷連的真正原因。
從撥出到接聽，發生了什么？
手機從電話按下撥出鍵，到接聽人接聽為止，這一過程并不簡單，其中要涉及到復雜的信令流程。
在你撥出電話前，手機其實早早的開始準備將你的“聲音”傳遞出去。
通常手機在剛開機的時候是不能撥打電話的。這時需要等待手機進行“搜索信號”。只有當手機頂部狀態欄出現三大運營商的名字后，我們才能撥打電話。這個過程其實就是在手機與小區基站之間建立連接，包含小區搜索、讀取系統廣播（隨機接入）和網絡側注冊登記（附著）三個過程。
這里的“小區”并不是我們認識中的居住小區，而是被蜂窩網絡劃分出的一個個六邊形區域，每個區域都會有一個基站。通常來講一個基站對應一個小區，即以基站為中心的一片覆蓋區域，若基站覆蓋范圍較大，還可以將小區劃為不同的扇區，一根天線負責一個扇區的信號傳輸。
當手機開機后，一般會從手機射頻端檢測出一個功率最大的小區，接著手機會和該小區的基站達成頻率與時隙同步，這樣手機就可以使用當前基站的網絡服務，最后再進行驗證等工作，確認該手機入網的合法性。之后你就具備了撥打電話的條件了。這個過程在開機后會多次重復，使手機始終與信號最強的基站（或多個近處的基站）保持連接。
回到打電話的流程中，手機中的麥克風會將聲音這種模擬信號轉化為數字信號，通過基帶芯片進行編碼后，通過天線將信號（高頻脈沖）散發出去?；镜氖瞻l器收到信號，會對信號進行進一步處理并上行，然后通過光纜傳遞到目標區域的基站。之后的流程便是將上述流程反向走一遍，接收方就能聽到語音了。
不過，這個過程十分簡化，其中也省略了一個關鍵步驟，基站怎么知道你要打電話的人在哪個基站旁邊？其實，這個流程與手機初次連接基站時的信息交換相關。手機SIM卡在注冊時都會有歸屬地，比如本次上了熱搜的廣東電信，歸屬地就是廣東，當然歸屬地往往還會細分，例如廣州電信、深圳電信、佛山電信等。歸屬地的交換中心（MSC）中會存儲所有注冊的SIM卡信息。
MSC具有號碼儲存譯碼、呼叫處理、路由選擇、回波抵消、超負荷控制等功能。作為網絡核心，還支持位置登記、越區切換和自動漫游等移動管理功能，以及信道管理、數據傳輸，以及包括鑒權、信息加密、移動設備識別等安全保密功能。
當手機上網后，運營商的服務器（交換中心，MSC）會記錄該手機最后出現在哪個基站旁邊。
如果呼出用戶和被呼用戶都在歸屬地，那么手機的信號就會通過呼出手機——基站——呼出地MSC——光纜（核心網內部通信）——被呼地MSC——基站——被呼手機傳輸。
如果被呼用戶不在歸屬地，被呼MSC會向被呼用戶所在地的MSC轉發呼叫請求，再通過基站連接。這個路徑就是呼出手機——基站——呼出地MSC——光纜——被呼歸屬地MSC（轉發請求）——光纜——被呼地MSC——基站——被呼手機，此時呼出地與被呼地之間仍然通過核心網內部光纜直連，但這中間需要通過當地的MSC轉發才能接通。
斷連的原因
在初步的了解了手機通話原理后，我們來嘗試一步步分析斷連原因。
或許你曾經有過這種經歷，當你正在玩手機網游，與對手大戰300回合的時候，突然一個電話打過來，手機瞬間失去網絡連接。雖然你一瞬間掛掉了電話，但這短暫的斷網還是讓你輸掉了關鍵團戰，導致游戲失敗。
如今這種令人“暴躁”的經歷已成歷史，4G時代后，使用VoLTE網絡的手機已經可以做到邊打電話邊上網了。這種改變的關鍵，就在于過去上網與通話使用的是同一條鏈路，如今則變為兩條，打電話業務通過IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）線路傳輸，而互聯網則通過LTE線路傳輸，通話再也不會占用網絡通信的通道。
正是由于通話與網絡各自獨立，造成了故障僅影響通話與短信，而不影響網絡的結果。不過這僅解釋了其中一部分原因，斷連的關鍵還是要剖析核心網內部的故障。
我們常見的網絡構造，從2G到5G，基本可分為3層，即接入層、匯聚層、核心網。我們日常能看到的基站，就屬于接入層。
當基站收集到手機發出的信號后，會經過承載網傳輸到核心網，承載網可以簡單理解為信號的傳輸高速路，通過光纖將信號從基站傳輸到核心網上。這一過程與前文提到的手機撥打電話的通信過程類似。
核心網是連接移動接入網和外部網絡的關鍵部分，為用戶提供了核心業務的支持，如語音通話、短信、數據業務等。它就像一個巨大的交換機或路由器，將來自世界不同角落的信號分發到目的地。因此，核心網需要支持海量的用戶接入，還需要保證高可靠性與安全性。
前文提到的MSC交換機也是核心網的一部分，只不過MSC是基于2G通信網絡架設的，在進入LTE時代后，MSC的功能就被集成在了電路域（CS網絡）中，3G時代又歸為IMS系統中。
隨著4G、5G網絡的鋪開，核心網逐級向基于IP的全互聯的網狀網絡轉向，這其中業務、安全、維護及擴展性等問題，都將成為網關升級重點。目前，DRA的部署和建設，可以真正實現核心網的擴展，簡化網絡，實現快速部署、高效維護及增強網絡安全。
DRA即Diameter Routing Agent，路由代理節點。DRA節點負責LTE Diameter信令目的地址翻譯和轉接, 實現LTE用戶的鑒權、位置更新、計費管理等功能。Diameter信令網采用分級、分區組網架構，由信令轉接點DRA分區匯接Diameter信令節點的信令消息。一般DRA節點會劃分省內與省外。其中省內按照各地區承載量部署LDRA，每個LDRA再劃分不同網元，網元與不同LDRA通過網狀相連。最終，省內不同的LDRA會統一接入省級的HDRA中。
現在我們可以簡單分析廣東電信斷連的真正原因了。
從通報中，我們了解到LDRA向HDRA傳輸受阻，而本次事故影響遍及全省，則HDRA的某臺設備出問題的概率較高。其中DRA節點掌握著用戶的鑒權、位置更新等重要功能，可以說已經成為本地用戶的數據庫。DRA還承擔了曾經MSC交換機的責任，負責向外界發送注冊用戶信息。因此，重要DRA節點宕機，導致整條IMS線路不通，直接影響了所有廣東電信用戶的通話與短信功能，即使是身處外地的用戶也無法避免“用戶數據庫丟失”的問題。
有業內人士分析了多個受影響案例后發現，廣東電信用戶之間不能互打電話，顯示空號，而電信用戶撥打其他運營商（移動、連通）則可以打通，反過來卻不行。這也證明DRA某設備損壞推論的合理性。
寫在最后
其實，本次廣東電信大范圍長時間斷連背后，其實隱藏著一個更加重要的隱患，那就是防災冗余機制沒能發揮作用。
2022年12月，人民郵電報刊文《中國電信研究院：5G核心網容災和安全能力提升》，文中重點講述了中國電信已經實現了5G核心網用戶數據庫網元全故障極端場景下仍保持用戶業務的可用，數據逃生時長從原本的180分鐘縮短到10分鐘。
其中在辦法的實施上，中國電信采用5G用戶數據庫全故障快速應急逃生方案，當雙機熱備的兩臺用戶數據庫網元中的一臺發生故障時，就觸發提前向4G核心網快速批量導入用戶逃生數據；當5G用戶數據庫兩臺都發生故障時，快速逃生到由4G核心網承接業務。文章講到，該方案在5G用戶數據庫網元全故障場景下，對已經在線的用戶啟用特殊的免鑒權流程，保障超過80%已在線用戶的基礎業務不受影響。
然而本次斷連事件中，中國電信曾經測試的防災措施并沒有發揮作用，甚至數據恢復時間要遠超180分鐘。這或許是因為5G核心網并沒有出現故障，該防災機制并沒有設置3G數據向上逃逸的方案。
但就目前來說，電話與短信仍然是用戶的重要通信方案，它并沒有因為數據網絡的出現而完全消失。更重要的是，無論4G、5G通信有多快，但依舊面臨覆蓋面積有限的問題，因此2G或3G通信仍舊是重要的備份通信方式。
縱使電話與短信功能的重要性在逐漸下降，還是希望全國運營商能能通過該事件警醒，繼續提高或優化防災能力，若未來發生“斷網”5小時事故的話，那造成的影響，可能就不可估量了。
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