揭秘微信收費技術內幕

什么是信令心跳，信令風暴又怎樣產生？中國移動為何偏偏拿微信開刀？Apple和Google同樣產生大量信令，為何中國移動沒有對其下手？難道真如業界猜測，“中國移動專撿軟柿子捏”？

詳解心跳周期

“中國移動并非一開始就對微信態度強硬。直到微信用戶上升到3億多，我們內部確實感到很大壓力，因為微信產生的信令風暴對中國移動的網絡產生沖擊，甚至影響到部分地區的通話質量。”一位中國移動內部員工在接受本報記者采訪時透露。

所謂信令，是手機和基站之間的一種控制機制，信令負責協調流量、語音的傳輸，一旦網絡收到的終端信令請求超過了網絡各項信令資源的處理能力，就會引發網絡擁塞甚至雪崩效應，導致網絡不可用，就會造成信令風暴。當網絡堵塞信令通道時，即使語音、數據通道是空閑的，也無法傳輸。

其實，運營商沒有必要對伴隨著一定的語音和流量的信令單獨收費。根據華為的一份資料顯示，流媒體、下載類應用，一小時會產生60M～200M流量，僅產生1～15次信令呼叫；瀏覽器一小時產生3M流量，產生40次信令呼叫。但是，QQ、微信為了保持在線狀態，會發送“心跳消息”的信令，所以，微信、手機QQ一個小時會產生80次的呼叫信令，但聊天發生的流量僅100K。簡單來說，微信在不發信息的時候，也要通過心跳信令，即訪問基站。

“前兩年微信用戶數量不多，這種因訪問基站而造成的網絡擁堵現象還不明顯，而且就算遇到擁堵問題，我們一般也可以通過技術手段來解決，比如擴容。目前，微信約有3億用戶，單純的技術擴容已經無法滿足微信等OTT業務發展的需要，運營商網絡維護成本日益沉重。”中國移動內部員工說。

其實，中國移動并不是“只撿軟柿子捏”。據悉，目前Apple、Google、騰訊等企業與服務器相聯均采取“長連接慢心跳”方式，即在一定程度上降低信令訪問基站的周期，而一旦與基站建立聯系之后，則長時間地占用通道資源，保持數據傳輸。

Google在Android系統中使用蜂窩（2G/3G）網絡連接服務器時，默認采用的心跳周期是28分鐘，即一旦建立連接，大約28分鐘后基帶空閑——連接被釋放；但中國移動的2.5G網絡，大約5分鐘左右連接就會被釋放，這就導致了微信Android版本選擇以“5分鐘”為周期發送連接心跳。

5分鐘周期連接是什么概念？粗略計算一下，以一天一部安裝了微信的Android手機為例，一天24小時，共有24×60分鐘，即至少要訪問基站288次（24×60/5），如果是3億微信用戶，那么，中國移動每天要處理約數百億次的心跳訪問。從數據上看，微信確實產生了遠超Apple和Google的信令需求。此外，據悉，內地行貨渠道發售的Android手機并不是只有一個與基站連接的通道，而是被人為分裂，也就是說每一個能夠為用戶提供實時通知的國內App，基本都在重復微信所做的信令訪問行為。

信令風暴后果嚴重

隨著移動互聯網與智能移動終端的普及，近年來，信令風暴對運營商網絡的影響愈加嚴重。

據資料顯示，2012年1月25日，日本最大的移動運營商NTT DOCOMO在東京地區的網絡發生故障，在持續4個多小時的故障期間，有252萬用戶受到影響。NTT DOCOMO事后調查發現，激增的數據流量是導致網絡故障的主因，而產生大量數據流量的來源是一款可以免費語音通信的Android應用，它會每隔3～5分鐘發送控制信令；2010年3月，短短3個月時間，新西蘭電信公司的3G網絡因為流量激增而四度癱瘓，推測其原因來自WCDMA/HSDPA用戶信令激增，新西蘭電信公司承認自己的網絡出現了問題，并盡力修復。公司的首席技術官FrankMount被當即解雇；2009年9月4日，在北美ATT運營商下，iPhone 在紐約地區掉話率高達30%，收發一條Twitter消息延遲15分鐘。造成這一現象的主要原因就是，蘋果iPhone手機有快速休眠功能，這個功能是為了節電，但并沒有考慮到啟用快速休眠功能對網絡造成的沖擊。短期內信令增加了好幾倍，造成網絡癱瘓。

可見，幾乎全球的電信運營商都不可避免地會面臨信令風暴問題。據悉，曾有中移動相關技術部門建議微信“降低心跳的頻率”，但是來自騰訊的回應則是拒絕。

經過微信收費風波之后，可以看到無論是騰訊還是中移動，都在抓緊合作、解決問題。騰訊近日表態，將通過啟動2.5G網絡優化研發，緩解信令困擾。微信團隊還在長微博中稱，微信的朋友圈功能對社交照片流采用了深度壓縮技術，大幅降低了圖片大小。微信的語音留言信息，同樣采取比同類軟件更深度的壓縮技術。

而全球通信業也早已開始關注信令風暴帶來的影響，提出了包括算法優化、信道擴容、支持公共尋呼信道等多種方法緩解信令沖擊。

電信專家付亮在接受本報記者采訪時曾說，TD網絡的固有缺點讓中國移動運維多年依然成效不大。隨著移動互聯的發展，擴容與向4G發展會成為運營商未來布局重點。但也有專家表示，“信令風暴與網絡制式關系不大，用戶基數則是決定信令風暴的根本原因。”“如果按照用戶數量來衡量，騰訊實際上已經是中國的第二大運營商。”中國聯通寬帶在線總經理何華杰曾說。