1.「信令風暴」是什么？

 

由于網(wǎng)絡收到的終端信令請求超過了網(wǎng)絡各項信令資源的處理能力，引發(fā)網(wǎng)絡擁塞以至于產(chǎn)生雪崩效應，導致網(wǎng)絡不可用，我們稱之為「信令風暴」。

2.為什么會產(chǎn)生「信令風暴」？

 

1）智能終端比例大幅增長，2013年預計超過50%（自中國互聯(lián)網(wǎng)中心），見下圖：

 

2）數(shù)據(jù)業(yè)務年均增長155%（Mobile Network Offloading,ABI），見下圖：

 

3）業(yè)務需求越來越多樣化，帶來時延短、速度快、流量大等特點，見下圖：

 

基于以上3點，我再展開闡述。

 

首先，智能手機為省電，引入休眠特性，6-10s沒有數(shù)據(jù)傳送則釋放連接。由于現(xiàn)在智能手機用戶使用時間長、屏幕大、所以耗電量很大，廠家為了節(jié)電使用了快速休眠功能，即一段時間沒有數(shù)據(jù)傳送，手機會不經(jīng)網(wǎng)絡側準許而釋放鏈接。

其次，像手機QQ、手機微博、微信等應用的使用，會帶來大規(guī)模小數(shù)據(jù)量的頻繁交互，該類業(yè)務流量的建立和釋放一般是通過信令信道承載的。如下圖所示：

 

 

那么，頻繁的小流量數(shù)據(jù)交互大量消耗信令信道資源，導致信令量的增幅遠大于業(yè)務流量的增幅。簡單來說，這些應用會周期性地向應用服務器發(fā)送報文保證用戶永遠在線的狀態(tài)，引起已釋放的連接重建。為了保持永遠在線的狀態(tài)，各種應用客戶端會向服務器不斷發(fā)送“心跳”，保持其“永遠在線”狀態(tài)。

 

根據(jù)統(tǒng)計，智能終端上這類軟件所引發(fā)的無線信令流量是傳統(tǒng)非智能終端的10倍以上，這進一步增加了智能手機產(chǎn)生的信令。同時，必然會影響終端與網(wǎng)絡之間的空中接口的信令處理能力，那么一旦信令信道發(fā)生擁塞，就會導致空口資源的調度失控。這時，即便空口資源是空閑的，終端也無法使用。

這種情況很容易引發(fā)雪崩效應，當終端申請不到空口資源或鏈接不上網(wǎng)絡，就會不斷重試，導致信令信道更加擁塞，直到癱瘓。

3.「信令風暴」導致過什么樣的后果？

近年來，信令風暴對運營商網(wǎng)絡的影響層出不窮，歸根結底均是由于永遠在線類業(yè)務周期性頻繁大量的心跳數(shù)據(jù)包對網(wǎng)絡資源造成了極大的消耗所致。

以下是由信令風暴產(chǎn)生的部分故障案例：

1）日本最大的移動運營商NTT DOCOMO（2012.1.25）：在東京地區(qū)的網(wǎng)絡發(fā)生故障，在持續(xù)四個多小時的故障期間，有252萬用戶受到了影響。NTT DOCOMO事后調查發(fā)現(xiàn)，激增的數(shù)據(jù)流量是導致網(wǎng)絡故障的主因，而產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)流量的來源是一款可以免費語音通信的Android應用，會每隔3至5分鐘發(fā)送控制信令。日本運營商要求谷歌改進Android減小網(wǎng)絡壓力

2）北美-AT&T（2009.09.04）：iPhone 在紐約地區(qū)掉話率高達30％，收發(fā)一條Twitter消息延遲15分鐘。

 

3）歐洲-英國O2（2009.12.30）：數(shù)據(jù)流量增長18倍，信令激增；8%的智能終端用戶產(chǎn)生55%的信令流量，倫敦一些用戶周期性無法撥打/接聽電話。

4）澳洲-新西蘭電信（2010.03.02）：過載的原因推測來自WCDMA/HSDPA用戶信令激增，三個月時間里，3G網(wǎng)絡四度癱瘓，CTO被辭退。

 

4.微信會不會產(chǎn)生「信令風暴」？

1）單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較??；

2）接入和釋放頻次較高；

3）在線時間長但傳送數(shù)據(jù)的時間很短；

4）上下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較為對稱。

 

這些特點，微信具有產(chǎn)生「信令風暴」的條件。

 

5.會不會影響通信網(wǎng)絡正常運行？

 

基于以上理由，肯定會對網(wǎng)絡運營造成一定影響。

6.現(xiàn)階段運營商現(xiàn)在采取何種手段預防「信令風暴」？

1）提升網(wǎng)絡建設和覆蓋；

2）優(yōu)化無線參數(shù)和提高網(wǎng)絡資源利用率；

3）均衡上下行資源，增強上行容量；

4）建立多維度的流量分析和監(jiān)控體系；

5）提高設備冗余度，完善系統(tǒng)過載保護機制；

6）定期對信令面運行狀態(tài)進行評估和容量預測；

7）通過采用「網(wǎng)絡控制的快速休眠」功能，將快速休眠的控制權交還網(wǎng)絡，可以大大降低網(wǎng)絡節(jié)點的信令負荷；

8）提高流量精細化經(jīng)營能力。

 

7.總結

我不是很同意不經(jīng)分析的言論，大家對運營商有太多的誤解。就事論事，在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，運營商自己也不斷認識到自己逐漸淪為管道的尷尬局面，最后往往還是出力不討好?，F(xiàn)在運營商做了很多工作，保障網(wǎng)絡的KPI和用戶體驗。

同時，也建議需要規(guī)范智能應用程序開發(fā)，應用程序需要考慮降低在線心跳的頻率，減少對網(wǎng)絡資源的浪費。

總之，運營商還是要通過與移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各方（設備商、手機廠商、應用開發(fā)商）一起合作，開放心態(tài)，共同應對挑戰(zhàn)，而不是一味的「酸葡萄心理」想去阻止OTT不可逆轉的潮流。只有這樣，才能避免由于「信令風暴」的出現(xiàn)導致網(wǎng)絡癱瘓。