信令风暴

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”。

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：

 

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

 

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：

 

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：

 

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。

● 移动网络用户的行为

移动宽带网络用户使用网络服务的模式与2G时代相比已经发生根本改变。移动互联网应用逐渐与移动用户的生活变得密不可分。更多移动用户更频繁地使用移动互联网应用行为必然导致移动宽带网络单用户的信令流量与以语音短信通信为核心的2G网络相比，不断增长。

● 智能终端的行为

为达到节电效果，智能终端普遍支持快速休眠，即短时间内没有数据通信就释放无线信令连接，进入IDLE状态。导致智能终端在需要再次发送数据，必须再次发起Service Request信令流程。

PDP激活/去激活机制也更迅速：激活PDP上下文通常由互联网应用的启动触发；而互联网应用程序的退出或锁频行为，又会主动触发PDP上下文去激活。这导致移动用户重复启动互联网应用，需要重复激活PDP上下文。

● 互联网应用客户端的行为

各种永久在线互联网应用，如MSN、QQ、微博、天气、股市等类需周期性地自动和服务器交互同步实时信息。导致启动各种互联网应用客户端的智能终端，周期性（几分钟）的间隔发送上行报文，从而引起快速休眠智能终端周期性的Service Request信令。

● 网络的行为

为提升资源使用效率，运营商往往会部署一些定制化的功能，比如闲置PDP去激活、欠费用户去激活、Direct Tunnel、APN检查等。这类功能，往往会因智能终端特定行为激发新的信令：如不接受网络侧去激活的智能终端会重复PDP激活信令；而Direct Tunnel也会因智能终端快速休眠带来Gn口PDP修改信令的激增。

“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。

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。

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。

信令风暴问题必须通过端到端的一体化方案才能解决，其源头的设备、智能手机是解决问题的根本，但是作为直接承担用户问责的通信运营商，有必要针对如何提高 通信网络的抗信令风暴能力，确保在数据冲击到来时网络安全无虞而提前布局管控措施。除了积极配合合作厂家的设备升级、改进工作之外，更重要的是尽早搭建针 对性的风险评估、应对方案体系，精细化分解优化网络，切实提升网络健康素质。

　　（一）流量分析与优化

　　对运营商而言，巨量的在线业务必然会对收入带来益处，但是频繁的联网、待机的状态转换也正是产生信令风暴的根源。要做到对网络的整体健康情况进行切实、准确的把握了解，就必须推行网格化、多维化、精细化的流量分析、区域分析、用户行为分析。

　　（二）风险因素分解与指标评估

　　在具体施行层面上，移动公司应根据中国移动对于四网业务的战略定位特点，对相关风险因素进行穷举，对每项因素进行影响程度分解（建立5级评分），搭建整体的评估体系。

　　（三）分项应对措施

　　1，技术应急方案

　 　针对信令风暴搭建起立体的四网风险监控预警机制（如图所示）后，下一步就需要对应各类风险因素制定优化调整措施。从技术角度上，运营商不但要在日常的巡 检、维护工作中及时对负荷超过门限的网元进行扩容、信道配置的调整优化，而且需要对关键节点设备的信令负荷、资源利用率进行定期评估，对趋势性的变化情况 进行预测。在具备条件的情况下，对核心网、无线网的信令处理网元进行应急备份，加快MSC POOL池组化和PTN等大容量传输方式的建设和覆盖，降低局部地区的信令冲击带来的影响范围。

　　2，分级战略

　　即 将开展的4G网络中，用户、业务将实现分级，运营商对于网络质量的指标、负荷、网格等方面，也应分级处理。而且，对于信令风暴本身，也可以根据不同的影响 范围（例如影响的用户数、用户级别、区域级别等），划分不同级别的风险，对应制订不同级别的应急方案，储备不同级别的应急资源，真正实现精细化管理。

　　3，用户行为导向

　　可以结合网络现状，根据网络部门提供不同网格地区的资源忙、闲时分布，通过ARPU值分析，适当减少高业务负荷网格、时段的低ARPU值业务、用户行为，从而有效地降低信令申请需求，提高网络健康度和资源利用率。

　　4，管控主动性

　 　从根本上，设备、终端的生产商是控制、降低信令风暴的源头，各大厂商也都及时地从技术上开展了对于协议优化、连线机制的研究和升级。但是，运营商作为通 信网络的实际操作人，不能一味地被动依靠厂家，重点加强针对性的管控工作，提升部门间的协作效率，增加网络的抗风险能力，正是确保可持续竞争力的关键

目前以iPhone为代表的新一代智能终端的大量应用开始给网络的信令处理能力带来巨大的挑战,并在某些区 域带来了网络服务质量的下降。这一现象受到欧洲主流运营商的关注。据媒体报道,调查发现,在英国,用户获得的负面体验中,45%与网络质量有关。这归因于 智能手机用户的迅速增长。

为应对移动宽带网络的用户和流量爆发性的增长，移动运营商纷纷对网络吞吐量进行扩容升级以满足移动宽带网络需求。然而，不期而至的信令风暴，却让广大移动网络运营商和设备商措手不及。根据中兴通讯对国内外多个客户的3G网 络统计发现，个别单用户平均信令指标已经超过运营商预计指标的20倍以上，全网信令流量增长速度甚至超过了用户流量的增长速度，导致网络和设备容量严重下 降，无法满足规划要求。不仅如此，更严重的信令风暴甚至导致3G网络无线信令通道拥塞，不仅数据接入业务受影响，甚至连移动网络最基本的CS语音服务都不 可用。2012年1月，日本移动运营商NTT docomo因为信令风暴导致网络大面积瘫痪，250万用户长达4个半小时无任何服务。

因此，单纯靠提升网络容量和吞吐量以应对移动宽带网络挑战远远不够，必须针对信令风暴部署针对性的解决方案。

进入2013年，“微信收费”悄然成为微博上最热门的话题之一，在微博搜索“微信收费”相关的内容，超过四百万条网友讨论足以反映一般网友对“微信 收费”这个话题的关心。虽然随着媒体从技术上和可行性上的不断剖析，再加上腾讯方面的多次否认，微信向用户收费的可能性几乎不存在，但腾讯将要为微信这个 产品向运营商给予更多的回报似乎也成为了板子钉钉子的事实。

　　一场轰轰烈烈的“微信收费”讨论带来的不仅是业界和用户的声音，对于微信本身而言也带来了深远的影响，“微信收费”似乎已经成为了一种信号，让微信原本可以缓一缓的事情也要“抓抓紧”了。

　　微信国际化“箭在弦上”

　 　“OTT服务商是否应该分摊运营商的网络成本”是一个世界性的难题。近日，中国移动前任董事长、GSMA名誉主席王建宙在出席“博鳌亚洲论坛2013年 年会”时表示，OTT业务为运营商带来了巨大的数据流量，但同时也大幅提升了运营商的网络投资成本，运营商因OTT业务而增加的网络投资成本远高于所获的 流量收入。王建宙指出，全球运营商都在面临OTT业务带来的冲击和压力，王建宙直言，OTT业务的代表就是微信。但是作为全球性的难题，全球其他国家的运 营商是否也有“群起而攻之”之势来对微信这类OTT业务进行收费呢？

　　资料显示，苹果在2011年推出了iMessage功能，允许苹果 用户在电脑、平板以及手机之间发送短信，计入网络流量不通过运营商收费。按照今年1月的数据，目前iMessage用户每天发送信息20亿条。鉴于 iMessage还可以发送图片和视频，这意味着运营商的短信和彩信收入减少了20亿条。而有统计显示，目前世界各国用户下载使用“微信”基本服务都不交 费，也不用向运营商交费。显然，国际化的市场并没有“微信收费”的烦恼。按照马化腾的说法，微信国际化“成或不成，（腾讯）这辈子就这一个机会了。”

　 　近日举行的博鳌亚洲论坛期间，在“移动互联：热点的‘冷’思考”圆桌论坛上，腾讯公司总裁刘炽平首次对外透露，微信（Wechat）在海外市场已有 4000万用户。刘炽平认为，在上一轮有线互联网世界里，所有亚洲公司包括中国公司都是跟随者，跟随着欧美公司，尤其是美国公司之后。而在移动互联网世 界，尤其是通讯科技及应用上，亚洲企业后来居上。“在通讯和社交方面，我们有一个重新洗牌的机会。全球以手机IM为应用的市场里，除了美国的 Whatsapp之外，全球参与竞争的包括腾讯公司的微信（Wechat）、韩国的KaKao Talk、日本的Line四个之中三个来自亚洲。”刘炽平说。

　　此前，腾讯2012年的财报显示，微信用户数于2012年大幅增长，成为中国智能手机用户主要的通信及社交平台，微信与WeChat的注册账户总数已超过3亿，然而一个没有“收费”烦恼的国际市场，无疑是更具有吸引力的增长空间。

　　商业化“提上议程”

　 　“微信商业化的问题一直都是外面的人在为我们着急，其实我们内部并没有想过微信商业化的问题。”早在今年年初，当时还没有“微信收费”一说，腾讯公关部 助理总经理、发言人张军在和南方日报记者聊到微信商业化的问题时直言微信并不着急赚钱。在腾讯看来，微信是其在移动互联网领域的一个决定性的转型产品，将 会是腾讯未来发展的一个重要的支柱，而在马化腾看来，微信更是腾讯“这辈子唯一国际化的机会”，所以对于微信的商业化，腾讯曾经是高度的谨慎。在2012 年度财报电话会议上，腾讯总裁刘炽平也对微信商业化“并不着急”，更表示腾讯要做的则是“继续增建微信平台，确保微信拥有卓越的通讯及社交体验。”

　 　互联网分析人士梁明亮在接受南方日报记者采访时也认为，腾讯本来是拥有足够的底气和实力来培育微信的成长的。“按照2012年度的财报显示，腾讯年收入 超过400亿，现金储备超过100亿，市值更是超过了2000亿，在微信上显然腾讯可以比新浪在微博上有更多的耐心。”但是随着“微信收费”的越演越烈， 运营商分一杯羹的决心越来越大，微信的商业化也开始从雾里看花逐渐变为当务之急了。在今年两会期间，腾讯CEO马化腾接受媒体采访时首次明确指出：未来几 个月公司将着手实现微信在中国的商业化运营。

　　据了解，马化腾所指的微信商业化运营，会先从中国互联网用户最容易接受的移动社交游戏入 手，未来，微信平台还将上线出租车等服务的微支付选项。此前，蓝港在线CEO王峰在微博上的一番吐槽：“看到微信的游戏业务即将开放给腾讯自己旗下的工作 室，有人羡慕，有人找关系，有人笔伐。但我觉得我们可以泰然处之，尤其是作为游戏开发者，做好游戏才是正道。”从侧面印证被传得沸沸扬扬的微信游戏业务的 “真身”。

　　早在去年11月，有消息称微信游戏平台正在测试中，据微信游戏直接负责人、腾讯琳琅天上工作室总经理姚晓光透露，微信团队的 确在开发微信游戏平台。但是姚晓光表示，微信游戏的发布时间表将由广州的微信团队统筹，而不是游戏团队决定，这将又涉及到张小龙团队对微信游戏的把关，需 要一定时间，所以目前微信游戏平台并没有具体的发布时间。

　　但是在微信团队负责人张小龙看来，公众平台也是一个不错的突破口，其曾经在访 问中说过，微信商业化可能从公众平台开始：“为什么我要尝试公众平台，因为这个平台包含了一些潜在的商业潜力，当它行得通的时候，可能它既满足了商业化的 需求，用户也觉得没有被骚扰到，甚至还可以付费来获得服务，那这就是很好的商业化。”

　　其实微信并不是第一家涉足游戏的OTT应用，被马 化腾认为是微信海外主要竞争对手之一的“Line”（中文名：连我）已经先于微信推出了多款移动社交游戏App和工具App，这些游戏App均可以通过 Line账号实现好友之间的游戏邀请和对战，而“Line”作为一款来自韩国，拥有日系背景的移动通讯App，风格趋向卖萌，但是在全球已经拥有大概1亿 用户，目前已经登录中国，在港澳台等地有极高的人气。