CDMA1X数据业务的优化2课件.pptx

1、CDMA1X数据业务的优化数据业务的优化2数据业务优化的目标 网路总吞吐量最大化：使运营商的利益最大化 用户得到的数据业务服务的及时性：缩短传输时延，提高数据传输服务的质量，从而提高用户感受的满意度 指导运营商有效及时的扩容：合理、经济地配置和利用资源，及时发现数据业务的热点区域 合理平衡语音业务与数据业务：数据业务的吞吐量最大化的同时，不影响实时性强的语音业务 科学评估网络优化的效果：通过路测和系统log信息，综合评估网络的潜力数据业务优化的流程基站设备检查系统数据配置检查基本RF与语音优化吞吐量测试得到优化的吞吐量开始优化完毕是否获取测试数据、性能统计和其他log信息，并分析无线参数调整网

2、络参数调整逐个调查分析算法功能优化 数据业务优化是在语音业务优化的基础上开展的，因此对于无线覆盖、小区相邻关系、传输链路质量、GPS时钟同步、导频污染等一系列与语音业务优化相关的活动已经完成。课程内容第一章第一章 数据业务的基本概念数据业务的基本概念第二章第二章 数据业务优化的目标和流程数据业务优化的目标和流程第三章第三章 数据业务无线参数优化数据业务无线参数优化第四章第四章 数据业务网络参数优化数据业务网络参数优化第五章第五章 数据业务算法性能优化数据业务算法性能优化第六章第六章 数据业务的评估方法与案例分析数据业务的评估方法与案例分析数据业务无线参数优化功控参数数据业务无线参数优化功控参数

3、FPC_MODE：前向快速功控模式0：F-FCH使用800bps的快速功控，F-SCH没有功控，F-SCH的功率在当前F-FCH功率的基础上加一个偏置，在不同速率下，偏值不同。1：F-FCH/F-SCH使用400/400bps功率控制2：F-FCH/F-SCH使用200/600bps功率控制当有SCH分配时，FPC_MODE=1，当没有SCH分配时，FPC_MODE=0数据业务无线参数优化功控参数目标目标FER数据业务的目标FER设定范围为110或更高，在通常情况下，对于不同的数据速率可以设定相同的目标FER，如5，但也可以对不同的数据速率设不同的目标FER值，一般来说，速率越低，目标FER越

4、小。如下表所示：数据业务无线参数优化功控参数FER与功率效率的关系曲线数据业务无线参数优化功控参数前向前向SCH发射功率初始值发射功率初始值方式一：使用绝对参数，通过参数设定不同速率的SCH功率初始值方式二：采用相对参数，在当前F-FCH功率的基础上加一个偏移量。这个偏移量与信道速率、目标FER、信道编码方式、切换状态等有关。（目前C03版本采用的方式）方式三：SCH的初始发射功率和上一次数据突发结束时SCH的发射功率一样。这种方式实现起来也比较方便，但不可控制。用于SCH延续算法。数据业务无线参数优化功控参数反向反向SCH发射功率初始值发射功率初始值反向SCH的发射功率是在反向导频发射功率上

5、加一定的偏置得到，如下所示Transmit Power(dBm)=平均反向导频信道输出功率(dBm)+Nominal_Attribute_GainRate,Frame Duration,Coding +Attribute_Adjustment_GainRate,Frame Duration,Coding +Reverse_Channel_Adjustment_GainChannel Multiple_Channel_Adjustment_GainChannel +RLGAIN_TRAFFIC_PILOT +RLGAIN_SCH_PILOTChannels数据业务无线参数优化功控参数反向反向SC

6、H发射功率初始值发射功率初始值 数据业务无线参数优化功控参数NX前向前向SCH最大发射功率最大发射功率在实际的网络中，当系统负荷比较轻时，用户在距离基站比较远的地方申请高速率的数据业务，这样，前向SCH的功率会比较高，但可能还没有超过SCH最大发射功率的门限。为了合理地利用功率，需要根据移动台距离基站的远近分配不同数据速率，离基站比较近的核心区分配较高的速率，离基站较远的边缘区分配较低的速率。某些厂家设定了在不同速率下SCH的最大功率消耗，这样离基站较远的移动台由于功率的限制，就不能分配高速率的数据业务了。NX前向前向SCH最小发射功率最小发射功率数据业务无线参数优化C/I参数数据业务无线参数

7、优化调度参数BSMS20msESCAMESCAMone wayProp delaySCH DurationSCH_START_TIMESCH分配请求SCH 分配信令延时SCH分配请求MS和BTS之间收发数据需要保持同步，如果不同步，会产生大量误码，导致数据传不动。MS收到ESCAM后，就在指定时间内接收数据，时间结束，就拆除SCH，然后再重新建立SCH给下一个时间片使用信令延时信令延时数据业务无线参数优化调度参数MSBSSMS 发SCRMBSS收到SCRM，封装ESCAM消息MS 收到ESCAM消息，准备传数据1 frame1 framex frame2 frameStart of a Bur

8、st信令延时（4x）frame，x35 frame对于前向，少了SCRM的一帧，信令延时（3x）frame数据业务无线参数优化调度参数ESCAM消息采用非应答方式下快速重发，这样即可以提高ESCAM消息的可靠性，也可以避免因等待手机应答消息而带来的更大的信令延时SCH Burst 1SCH Burst 2SCH Req1SCH Req2ESCAM 1ESCAM250ms50ms数据业务无线参数优化调度参数信令延时设置过大，传输速率出现较大缺口信令延时设置过小，BTS和MS之间无法同步，导致FER高，数据无法传动。数据业务无线参数优化调度参数数据突发分配的时间片（数据突发分配的时间片（Burst

9、 Duration）前向SCH Duration：在参数中设定了前向SCH最大时长（256帧）和最小时长（8帧），传输时实际的时长由公式确定：时长=（BufData+DataAcuRate*TransDelay）/（分配的信道速率*物理信道传输效率因子%）反向SCH Duration：由参数设定，不同速率有不同的Duration数据业务无线参数优化调度参数长的Duration，有以下好处：快速功控算法可以有足够的时间使SCH收敛到目标FERESCAM的消息数会减少，可以减轻信令的负担减轻调度过程的负担短的Duration，有以下好处：BS有较多的机会来调整数据传输的速率。如果数据包长度比较短时

10、，采用短的Duration，传输效率更高TCP性能更加优越长长Duration降低了降低了SCH分配次数，总的信令延时减少了，当数分配次数，总的信令延时减少了，当数据量较多时，有利于使单用户的吞吐量最大化，但对于短数据据量较多时，有利于使单用户的吞吐量最大化，但对于短数据突发，当数据传完时，时间片还没有结束，这样会降低系统吞突发，当数据传完时，时间片还没有结束，这样会降低系统吞吐量。吐量。数据业务无线参数优化调度参数反向 SCH DTX Duration：反向数据业务通常是文件上传或发邮件，Burst Duration一般建议设得长一些，但同时需要设置相对比较短的DTX Duration，DT

11、X Duration就是允许手机在没有数据发送的情况下的最大时间，超过了这个时间，如果还没有数据发送，手机就发SCRM消息释放R-SCH。一般而言，DTX Duration为Burst Duration的一半，也可以设成固定值，一般为10 frames。数据业务无线参数优化ESCAM消息ESCAM消息消息F-SCH 无线配置信息R-SCH 无线配置信息F-SCH指配信息R-SCH指配信息F-SCH功控信息R-SCH功控信息课程内容第一章第一章 数据业务的基本概念数据业务的基本概念第二章第二章 数据业务优化的目标和流程数据业务优化的目标和流程第三章第三章 数据业务无线参数优化数据业务无线参数优化

12、第四章第四章 数据业务网络参数优化数据业务网络参数优化第五章第五章 数据业务算法性能优化数据业务算法性能优化第六章第六章 数据业务的评估方法与案例分析数据业务的评估方法与案例分析数据业务网络参数优化吞吐量Throughput(bps)=Total Sent Data(Bytes)*8/Total Time(sec)数据业务网络参数优化吞吐量上表不考虑FER的情况下，计算各种速率下的层开销Physical LayerRawCRCtail bitsOverhead1（TCP/RAW)数据业务网络参数优化吞吐量上表为在不同的SCH FER的情况下（5，10）计算16X层开销Physical Laye

13、rRawCRCtail bitsOverhead1（TCP/RAW)数据业务网络参数优化TCPTCP是传输控制协议，是数据传输的传输层协议。TCP接收窗口（TCP Receive Window）最大发送单元（Maximum Transmission Unit）拥塞窗口（Congestion window）包含确认(Inclusive Acknowledge)等待超时（Timeout）慢启动（Slow Start）慢启动门限（Slow Start Thresh）拥塞避免（Congestion Avoidance）往返时间（Round Trip Time）快速重传（Fast Retransmiss

14、ion）快速恢复（Fast Recovery）数据业务网络参数优化TCP1、TCP Receive window：接收方的接收数据缓冲区的大小，在接收数据时会先通知发送方，避免发送方一次发出的数据量过大2、最大发送单元（MTU）：一个TCP所包含的字节数，小于等于1500bytes，数据以包为单位发送。3、拥塞窗口：在发送方维护着一个拥塞窗口，控制发送数据量的大小，拥塞窗口取值为一次允许发出TCP包的数量，例如cwnd4，表示发送方一次性可以发出4个TCP包，发送方收到一个ACK以后，就可以发下一窗口的数据包了。数据业务网络参数优化TCP4、包含确认(Inclusive Acknowledge

15、)每一个TCP包用一个序列号作标识，接收方收到后，会向发送方回一个ACK，ACK中也带有一个序列号，表明该序列号以前所有的数据包都顺利收到了，这称作包含确认。5、等待超时发送方在规定的时间内，如果还没有收到接收方的ACK，就认为某个包发送失败，就重传从某个序列号开始的所有包数据业务网络参数优化TCPABSEQ=1 Packet Size=3001ACK=301SEQ=301 Packet Size=300bytes2没有成功3ACK=6014 SEQ=601 Packet Size=300bytes5没有收到SEQ601的包，因此虽然收到了SEQ901的包，回的ACK601，包含确认 SEQ=

16、901 Packet Size=300bytesACK60167SEQ=1201 Packet Size=300bytesACK601没有等到ACK901，超时重发SEQ=601，SEQ901，SEQ1201数据业务网络参数优化TCP6、慢启动（Probing式的数据发送方式）7、慢启动门限（Ssthresh）初始化：cwnd1 ssthreshReceive window当收到一个ACK时 cwndcwnd2数据业务网络参数优化TCP8、拥塞避免当cwnd Ssthreshcwndcwnd1收到三个重复的ACKssthreshcwnd/2cwnd=ssthreshcwnd=cwnd+1快速重

17、传定时器超时ssthresh=cwnd/2cwnd=1cwnd=cwnd2重传数据业务网络参数优化TCP拥塞窗口数据业务网络参数优化TCP9、快速重传（Fast Retransmission）数据业务网络参数优化TCP10、快速恢复（Fast Recovery）数据业务网络参数优化TCP11、往返时间（RTT）终端对每个包的RTT进行采样，等到SampleRTT,通过对SampleRTT的统计平均，得到等待超时定时器的设定值。EstimatedRTT(n)=(1-x)*EstimatedRTT(n-1)x*SampleRTT(n-1)Deviation(n)=(1-x)*Deviation(n

18、-1)+x*|SampleRTT(n-1)-EstimatedRTT(n-1)|TimeOut=EstimatedRTT+4*Deviationx为权重数据业务网络参数优化RLP层RLP：Radio Link ProtocolRLP层前向对高层数据进行分割、组帧，并发送；反向对接收到的帧进行重组，传递给高层对物理层造成的差错进行重传，以减轻上层TCP层的负担。数据业务网络参数优化RLP层RLP在一定程度上是改善了空口的FER，但同时也降低了网络的吞吐量，重传采用什么模式，对吞吐量会有影响。目前推荐使用的模式是1，2，3，就是三轮次重传，每个轮次依次为重传1次，重传2次，重传3次 北电目前建议的

19、模式为1，4，7，摩托罗拉推荐的RLP模式为2，3，朗迅推荐为1，2，3。数据业务网络参数优化RLP层RLP申请SCH的机制：（1）RLP每20ms检测前向数据缓冲区和要求重传帧数（2）如果前向SCH不存在时，检测到前向数据缓冲区数据量超过SCH_LOCK_ THRESH OLD门限或者RLP要求重传的帧数超过REXMIT_FRAME_THRESHOLD门限，则上报MSG_SDU_RRM_SCH_APPLY_IND消息申请SCH（3）如果前向SCH存在时，检测到前向数据缓冲区数据量在一段时间内低于SCH_LOCK _THRESH OLD门限并且RLP要求重传的帧数低于REXMIT_FRAME

20、_THRES HOLD门限，则上报MSG_SDU_RRM_SCH_STOP_IND消息，通知RRM不用再进行下一个SCH的延续。（4）为避免RLP频繁申请SCH，设定两次RLP申请SCH的时间间隔（30帧）数据业务网络参数优化RLP层参数描述含义建议值用户的数据缓冲区大小（Buffer Capacity per User）RLP给每个数据业务用户分配的数据缓冲区大小，以KBYTES为单位50kbytesRLP停止SCH连续检测次数(SCH Stop Check Count)当前RLP的判决是每帧检测一次，连续RLP停止SCH连续检测次检测数据低于“RLP停止SCH门限”同时重传队列里数据低于“

21、RLP重传帧数检测”，则RLP提请释放25帧RLP停止SCH门限（SCH Stop Threshold(Byte)）RLP停止SCH连续检测次数所述500bytesRLP申请SCH门限（SCH Request Threshold）RLP每帧检测新数据缓冲区数据，超过该门限，同时满足上报时间（距离上次RLP申请大于等于两次RLP申请SCH间隔，）上报SCH申请1000byte数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素1.高高BERa.RLP层在第三轮重传如果仍不成功，RLP层就放弃重传，由此将导致TCP层丢包。因此RLP层的放弃率就是TCP层的丢包率。假如采用（1，2，3）NAK重传模式，10FE

22、R将导致TCP的丢包率为0.000001。b.TCP丢包，网络会以为是拥塞导致，TCP会进入拥塞避免程序，减缓拥塞窗口的增长。以下数据为8X SCH在不同的FER下，RLP层的丢弃概率FERRLP层的丢弃概率 两次错误之间的间隔 1%10-12158 years5%3*10-9 19 days10%10-6 1.4 hours15%8*10-6 625 seconds数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素b、应答延时c、TCP/IP头压缩TCP/IP头压缩（VJC）是在PPP层之间采用的算法，当没有误包的情况下，如果数据包的大小为1000bytes时，采用VJC后，吞吐量可以增加4左右。由于

23、VJC算法只传TCP头中变化的字节，而不是头本身，因此在有误包发生的情况下，会丢失同步信息，接收端ACK的发送会出现问题，使快速重传算法失效，只能等到定时器超时后，才重发丢失的包。因此当无线环境不理想，FER较高时，我们建议关闭VJC选项。d、MTU尺寸（1）MTU尺寸大，数据头占的比例小，吞吐量就大（2）MTU较大，可以减轻对端应答负担（3）MTU尺寸大，也会增加重传量，如果FER比较高时，建议设置较小的MTU，以减少重传的字节。数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素d、MTU尺寸在设置MTU尺寸时，需要综合考虑以上因素，它们对吞吐量都有不同程度的影响，如在下载某个大小固定的文件时，MTU

24、设得较大，可以降低TCP/IP头所占比例，从而改善吞吐量，但同时总的包数会减少，会增大TCP误包率，但另一方面，绝对误包个数会减少。由于RLP重传以及TCP应答，会大大降低数据错误，因此当物理层FER不太高时，推荐使用大的MTU值，对于CDMA20001X系统，MTU尺寸推荐1500bytes，如果RF环境比较恶劣，FER较高，就要考虑调整MTU的值了。数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素e、选择性应答(SACK)Segment1-8SenderReceiverWindow Size=8X XSeg1 o.k.Seg1,3 o.k.Seg2 NGSeg1,3,4 o.k.Seg2 NGSe

25、g1,3,4,6 o.k.Seg2,5 NGSeg1,3,4,6,7 o.k.Seg2,5 NGSeg1,3,4,6,7,8 o.k.Seg2,5 NG?X X-.?数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素高高BER时的参数设置时的参数设置（1）RLP：可以增加重发的轮次，如可以将2,3改成1,1,1,1,1,1，或者增加每次重发的次数，如将模式1,2,3改为1,4,7，（2）关闭VJC选项（3）打开SACK选项（4）如果TCP误包率很高，可以减小MTU尺寸（5）收到第2个重复的ACK就启动快速重传（6）减小ACK延时数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素2、带宽变化对、带宽变化对TCP性能

26、的影响性能的影响数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素带宽变化在参数上的设置带宽变化在参数上的设置（1）减小滑动窗口尺寸 减小滑动窗口的尺寸可以减少重传的数据包的数量，但同时也会降低带宽的效率，发送端传完了窗口内的数据，就关闭窗口，不再发送任何数据，一直等着接收端返回第一个数据包的ACK。（2）时间戳选项 一些TCP策略在计算RTT时，对一个窗口内的数据包采样一次，这种方法当带宽变化不大时，还比较适用，然而在带宽变动很大时，就需要增加采样次数，使RTO的调整可以跟上信道的变化。（3）调整RTO，在原来RTO上加一个调整量A（Unix系统可调，Windows系统不可调）数据业务网络参数优化影响

27、TCP性能的因素3、带宽非对称性、带宽非对称性（1）在CDMA20001X系统中，前反向所提供的带宽是等同，但这需要前反向数据量相同，带宽才是对称的，当发送端向接收端发送大量数据包，而接收端仅向发送端返回ACK，只在一个方向上分配了SCH，因此带宽就不对称了，带宽的不对称会导致吞吐量的下降。（2）减小这方面的影响，可以调整几个参数。增大MTU尺寸，可以减少反向链路上ACK的数量，这样可以减少带宽非对称带来的影响。此外还可以增大ACK延时，或者增多发送每个ACK前要收到的TCP包的数量，这样也可以减少ACK的数量。（3）在CDMA20001X数据业务的测试中，我们会发现，当前向在传数据时，只要反向也开始传数据，ACK会大大延时，因此建议，在测数据业务吞吐量时，最好前反向分开进行。数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素数据业务网络参数优化影响TCP性能的因素FragmentModemServerTerminalRouter2Router1MTU=1500MTU=576Packet Size=15001500576576 348Path MTU Discovery当大的数据包无法通过Router1时，Router1向Server发送ICMP，并将DF（Dont Fragment)设置为1，Server自动将MTU改成576效率降低