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【关于我】潮起创始人,知名科技自媒体,研究方向:互联网、家电数码、电商、互联网金融。

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移动互联网迅猛将产生“信令风暴”  

2013-03-15 07:27:44|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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很多人认为,移动互联网的应用其实占不了多少运营商的信号源,显然很多人不了解其中的原理,我的答案是:微信会占用过多的信令,从而可能产生「信令风暴」,导致网络不稳定。

1.「信令风暴」是什么?

由于网络收到的终端信令请求超过了网络各项信令资源的处理能力,引发网络拥塞以至于产生雪崩效应,导致网络不可用,我们称之为「信令风暴」。
2.为什么会产生「信令风暴」?

1)智能终端比例大幅增长,2013年预计超过50%(自中国互联网中心),见下图:

mobile

2)数据业务年均增长155%(Mobile Network Offloading,ABI),见下图:

data services

3)业务需求越来越多样化,带来时延短、速度快、流量大等特点,见下图:

application

基于以上3点,我再展开阐述。

首先,智能手机为省电,引入休眠特性,6-10s没有数据传送则释放连接。由于现在智能手机用户使用时间长、屏幕大、所以耗电量很大,厂家为了节电使用了快速休眠功能,即一段时间没有数据传送,手机会不经网络侧准许而释放链接。

其次,像手机QQ、手机微博、微信等应用的使用,会带来大规模小数据量的频繁交互,该类业务流量的建立和释放一般是通过信令信道承载的。如下图所示:

rrc

那么,频繁的小流量数据交互大量消耗信令信道资源,导致信令量的增幅远大于业务流量的增幅。简单来说,这些应用会周期性地向应用服务器发送报文保证用户永远在线的状态,引起已释放的连接重建。为了保持永远在线的状态,各种应用客户端会向服务器不断发送“心跳”,保持其“永远在线”状态。

根据统计,智能终端上这类软件所引发的无线信令流量是传统非智能终端的10倍以上,这进一步增加了智能手机产生的信令。同时,必然会影响终端与网络之间的空中接口的信令处理能力,那么一旦信令信道发生拥塞,就会导致空口资源的调度失控。这时,即便空口资源是空闲的,终端也无法使用。

这种情况很容易引发雪崩效应,当终端申请不到空口资源或链接不上网络,就会不断重试,导致信令信道更加拥塞,直到瘫痪。

3.「信令风暴」导致过什么样的后果?
近年来,信令风暴对运营商网络的影响层出不穷,归根结底均是由于永远在线类业务周期性频繁大量的心跳数据包对网络资源造成了极大的消耗所致。
以下是由信令风暴产生的部分故障案例:
1)日本最大的移动运营商NTT DOCOMO(2012.1.25):在东京地区的网络发生故障,在持续四个多小时的故障期间,有252万用户受到了影响。NTT DOCOMO事后调查发现,激增的数据流量是导致网络故障的主因,而产生大量数据流量的来源是一款可以免费语音通信的Android应用,会每隔3至5分钟发送控制信令。日本运营商要求谷歌改进Android减小网络压力

2)北美-AT&T(2009.09.04):iPhone 在纽约地区掉话率高达30%,收发一条Twitter消息延迟15分钟。

3)欧洲-英国O2(2009.12.30):数据流量增长18倍,信令激增;8%的智能终端用户产生55%的信令流量,伦敦一些用户周期性无法拨打/接听电话。

4)澳洲-新西兰电信(2010.03.02):过载的原因推测来自WCDMA/HSDPA用户信令激增,三个月时间里,3G网络四度瘫痪,CTO被辞退。

4.微信会不会产生「信令风暴」?
1)单次传输的数据量较小;
2)接入和释放频次较高;
3)在线时间长但传送数据的时间很短;
4)上下行传输的数据量较为对称。

这些特点,微信具有产生「信令风暴」的条件。

5.会不会影响通信网络正常运行?

基于以上理由,肯定会对网络运营造成一定影响。

6.现阶段运营商现在采取何种手段预防「信令风暴」?
1)提升网络建设和覆盖;
2)优化无线参数和提高网络资源利用率;
3)均衡上下行资源,增强上行容量;
4)建立多维度的流量分析和监控体系;
5)提高设备冗余度,完善系统过载保护机制;
6)定期对信令面运行状态进行评估和容量预测;
7)通过采用「网络控制的快速休眠」功能,将快速休眠的控制权交还网络,可以大大降低网络节点的信令负荷;
8)提高流量精细化经营能力。

7.总结
我不是很同意不经分析的言论,大家对运营商有太多的误解。就事论事,在移动互联网时代,运营商自己也不断认识到自己逐渐沦为管道的尴尬局面,最后往往还是出力不讨好。现在运营商做了很多工作,保障网络的KPI和用户体验。
同时,也建议需要规范智能应用程序开发,应用程序需要考虑降低在线心跳的频率,减少对网络资源的浪费。
总之,运营商还是要通过与移动互联网产业链上各方(设备商、手机厂商、应用开发商)一起合作,开放心态,共同应对挑战,而不是一味的「酸葡萄心理」想去阻止OTT不可逆转的潮流。只有这样,才能避免由于「信令风暴」的出现导致网络瘫痪。

来源:移动互联网2.0

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