1.「信令風(fēng)暴」是什么？

 

由于網(wǎng)絡(luò)收到的終端信令請求超過了網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)信令資源的處理能力，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁塞以至于產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不可用，我們稱之為「信令風(fēng)暴」。

2.為什么會產(chǎn)生「信令風(fēng)暴」？

 

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

 

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

 

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

 

基于以上3點(diǎn)，我再展開闡述。

 

首先，智能手機(jī)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(jī)用戶使用時(shí)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(shí)間沒有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)會不經(jīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)準(zhǔn)許而釋放鏈接。

其次，像手機(jī)QQ、手機(jī)微博、微信等應(yīng)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(wù)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(dǎo)致信令量的增幅遠(yuǎn)大于業(yè)務(wù)流量的增幅。簡單來說，這些應(yīng)用會周期性地向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送報(bào)文保證用戶永遠(yuǎn)在線的狀態(tài)，引起已釋放的連接重建。為了保持永遠(yuǎn)在線的狀態(tài)，各種應(yīng)用客戶端會向服務(wù)器不斷發(fā)送“心跳”，保持其“永遠(yuǎn)在線”狀態(tài)。

 

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jìn)一步增加了智能手機(jī)產(chǎn)生的信令。同時(shí)，必然會影響終端與網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致空口資源的調(diào)度失控。這時(shí)，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(yīng)，當(dāng)終端申請不到空口資源或鏈接不上網(wǎng)絡(luò)，就會不斷重試，導(dǎo)致信令信道更加擁塞，直到癱瘓。

3.「信令風(fēng)暴」導(dǎo)致過什么樣的后果？

近年來，信令風(fēng)暴對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的影響層出不窮，歸根結(jié)底均是由于永遠(yuǎn)在線類業(yè)務(wù)周期性頻繁大量的心跳數(shù)據(jù)包對網(wǎng)絡(luò)資源造成了極大的消耗所致。

以下是由信令風(fēng)暴產(chǎn)生的部分故障案例：

1）日本最大的移動運(yùn)營商N(yùn)TT DOCOMO（2012.1.25）：在東京地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，在持續(xù)四個(gè)多小時(shí)的故障期間，有252萬用戶受到了影響。NTT DOCOMO事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，激增的數(shù)據(jù)流量是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)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(fèi)語音通信的Android應(yīng)用，會每隔3至5分鐘發(fā)送控制信令。日本運(yùn)營商要求谷歌改進(jìn)Android減小網(wǎng)絡(luò)壓力

2）北美-AT&T（2009.09.04）：iPhone 在紐約地區(qū)掉話率高達(dá)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(gè)月時(shí)間里，3G網(wǎng)絡(luò)四度癱瘓，CTO被辭退。

 

4.微信會不會產(chǎn)生「信令風(fēng)暴」？

1）單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小；

2）接入和釋放頻次較高；

3）在線時(shí)間長但傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間很短；

4）上下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較為對稱。

 

這些特點(diǎn)，微信具有產(chǎn)生「信令風(fēng)暴」的條件。

 

5.會不會影響通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行？

 

基于以上理由，肯定會對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營造成一定影響。

6.現(xiàn)階段運(yùn)營商現(xiàn)在采取何種手段預(yù)防「信令風(fēng)暴」？

1）提升網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和覆蓋；

2）優(yōu)化無線參數(shù)和提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率；

3）均衡上下行資源，增強(qiáng)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(shè)備冗余度，完善系統(tǒng)過載保護(hù)機(jī)制；

6）定期對信令面運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估和容量預(yù)測；

7）通過采用「網(wǎng)絡(luò)控制的快速休眠」功能，將快速休眠的控制權(quán)交還網(wǎng)絡(luò)，可以大大降低網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信令負(fù)荷；

8）提高流量精細(xì)化經(jīng)營能力。

 

7.總結(jié)

我不是很同意不經(jīng)分析的言論，大家對運(yùn)營商有太多的誤解。就事論事，在移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，運(yùn)營商自己也不斷認(rèn)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(yùn)營商做了很多工作，保障網(wǎng)絡(luò)的KPI和用戶體驗(yàn)。

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

總之，運(yùn)營商還是要通過與移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各方（設(shè)備商、手機(jī)廠商、應(yīng)用開發(fā)商）一起合作，開放心態(tài)，共同應(yīng)對挑戰(zhàn)，而不是一味的「酸葡萄心理」想去阻止OTT不可逆轉(zhuǎn)的潮流。只有這樣，才能避免由于「信令風(fēng)暴」的出現(xiàn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。