WCDMA网络数据业务时延性能的提升

摘要：数据业务时延是影响用户感知的主要因素。对影响数据业务时延的情况做了深入分析，并提出服务器、核心网、无线侧三个方面的优化策略。验证表明，采取上述优化策略后，数据业务时延指标提升效果明显，对数据业务优化有较好价值。

关键词：WCDMA网络；数据业务；时延

中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1005-3824（2014）04-0054-05

0引言

随着智能手机的普及，全球运营商2013年总收入超过1万亿美元，数据业务收入超过1/3；语音业务收入逐年减少（年降低率-1.5%），数据业务逐年增长（年增长率13.5%），到2017年全球数据业务收入将超过语音。调查显示，近7成的用户对智能手机数据业务体验不满。

用户对数据业务体验的不满，主要体现在速率和时延2个方面。数据业务时延不但反映了网络相关短板指标，而且也是影响用户感知的重要因素之一。相关实验证明，当一个用户打开一个网页的时延超过4 s之后，约有25%的人因为感知不好选择放弃，从而造成用户体验不好。

通过对当前验收测试结果进行分析，我们发现数据业务时延指标评级很差（FTP下载建立时延及FTP上传建立时延评级均为“中”和HTTP业务建立时延评级为“差”）成为制约用户数据业务体验和评级水平的短板指标之一。因此，数据业务时延提升是改善用户感知的重要因素。

1问题分析

选取本轮验收测试部分DT典型数据，对FTP上传/下载业务建立时延和HTTP业务建立时延分别按照信令进行分段统计，并与参考均值进行对比，结果如表1和表2所示。

2.1服务器优化方案

2.1.1服务器操作系统优化

由于Linux服务器存在登陆响应比Windows系统慢的问题，导致FTP接入时延比Windows长，影响数据业务测试FTP上传/下载建立时延指标，因此，建议服务器统一采用Windows系统的服务器。

另外，现有成熟的优化方案对Windows server 2008操作系统不适用，所以建议安装Windows server 2003操作系统，并执行相应优化方案。

2.1.2服务器参数配置优化

1）测试服务器TCP接收窗口采用64 K，发送窗口采用512 K，Windows server 2003修改方法如下：

① 在开始运行中输入regedit，打开注册表；

② 在HKEY_LOCAL_MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Services＼Tcpip＼Parameters下面修改TcpWindowSize和GlobalMaxTcpWindowSize为0x10000，Tcp1323Opts修改为1；

③ 修改TCP发送窗口，

路径：HKEY_LOCAL_MACHINE＼System＼CurrentControlSet＼Services＼AFD＼Parameters

键名： DefaultSendWindow

类型：dword〔32位〕

键值：80000（16进制，512 Kbyte）。

2）修改服务器MTU_Size为1 500，修改后需要重新启动计算机才能生效。

2.2服务器优化效果验证

验收测试主要使用185服务器，操作系统为Windows server 2008版本，为了验证不同操作系统及服务器参数配置优化前后数据业务时延的差异，对184服务器安装Windows server 2003版本，并执行前述优化方案。

7月10日完成184服务器操作系统及配置参数优化方案后，安排了CQT对比测试（CQT点选择联通大厦-3F，为了减少现网用户影响，在业务闲时进行测试），结果如表3所示。

从CQT测试结果看，184服务器重新安装Windows server 2003系统并实施配置参数优化方案后，FTP上传/下载业务建立时延、HTTP业务建立时延、Ping时延均全面优于185服务器。

考虑到CQT测试无线环境较单一，并且业务闲时不能体现网络真实状况，后续我们安排了DT测试，测试路线为从联通大厦→嘉华大桥→机场往返，测试结果对比如表4所示。表3服务器优化前后CQT测试结果对比ms

CQT测试对比结果FTP上传/下载时延统计HTTP时延统计Ping时延（剔除5%差点）（剔除5%差点）（总体均值）184服务器（server 2003）3 64745 8572.4185服务器（server 2008）5 0655 237100.7

平均时延184服务器（server 2003）5 3406 0704 9605 500100185服务器（server 2008）5 8809 7605 2105 560250从上述数据可以看出，DT测试184服务器（Windows server 2003）相比185服务器（Windows Server 2003）时延指标均有一定提升。由于指标存在一定波动，结合CQT及DT测试结果，FTP上传/下载业务建立时延改善约500 ms，HTTP业务建立时延改善约250 ms，Ping时延改善30 ms左右。

2.3服务器优化小结

通过分析CQT/DT对比测试结果，服务器采用Windows server 2003版本并执行参数配置优化方案后，FTP上传/下载业务建立时延改善约500 ms，HTTP业务建立时延改善约250 ms，Ping业务时延改善30 ms左右，指标总体提升效果明显。后续建议测试服务器均采用Windows server 2003版本并执行相应优化方案。 3核心网优化及效果验证

3.1核心网优化方案

通过核心网配置PS业务“MS发起的Service Request鉴权”的鉴权类型为不鉴权来改善数据业务接入时延；对是否开启RAB并行指派功能，经过讨论开通之后本来可以提升200 ms接入时延，但是考虑到可能引起用户单通，体验不好，经过讨论决定不开启。

3.2核心网优化效果验证

7月23日，核心网配置PS业务鉴权类型为“全部鉴权”和“不鉴权”情况下，进行CQT对比验证测试（每个CQT点进行100次FTP下载业务），测试结果如表5所示。表5核心网PS业务鉴权方案实施前后时延对比

文件名测试时长/minFTP下载建立时延FTP下载建立时延：PPP拨

号到收到下行FirstDataFTP下载建立时延分布：FTP下载

建立时延≤10 s的比例/100%重医CQT测试（不鉴权）36.530 525 200100.00党校CQT测试（不鉴权）37.965 145 15099.00重医CQT测试（全部鉴权）37.759 615 56099.00党校CQT测试（全部鉴权）37.468 445 330100.00从表5可以看出，核心网侧PS业务Service Request不鉴权策略下CQT测试FTP下载建立时延为5.2 s左右，而全部鉴权策略下为5.4 s左右，该方案实施后接入时延相比改善约200 ms。

3.3核心网优化小结

核心网侧PS业务“MS发起的Service Request鉴权”的鉴权类型为“不鉴权”策略时，相比“全部鉴权策略”下，PS业务接入时延改善约200 ms。

4无线侧优化及效果验证

4.1无线优化方案

1） 通过对RB Setup消息瘦身，减少消息中冗余信息字节数来提升接入时延；

2） 打开测量控制消息延迟下发功能来提升接入时延。

4.2无线优化效果验证

无线侧RB瘦身及测量控制消息延迟下发方案实施前后，我们进行了大量的CQT/DT测试并进行对比验证，CQT测试对比结果如表6所示。

从表6可以看出，方案实施后Ping时延保持稳定，其它时延类指标均有400 ms左右提升，其中FTP下载建立时延改善438 ms，FTP上传建立时延改善375 ms，HTTP业务建立时延改善400 ms，HTTP业务完成时延改善363 ms。

DT测试选择2条路线，分别是巴南九公里至李家沱，联通大厦至机场，详细测试结果对比如表6所示。

从DT测试数据分析，方案实施后Ping时延保持稳定， FTP下载建立时延、FTP上传建立时延和HTTP业务建立时延均有明显改善。HTTP业务完成时延有一定恶化，经过分析后发现，理论上与无线侧方案没有关系，并且与CQT验证结果也不相符，通过分析数据判断主要为指标波动导致。

4.3无线优化小结

无线侧RB瘦身及测量控制消息延迟下发方案实施后，Ping业务时延基本保持稳定，其它时延类指标均有400 ms左右提升，实施效果明显。

5对其它指标的影响评估

主城区实施上述方案后掉话率、接通率、切换成功率、业务量等各项主要KPI指标均保持稳定，最近1周（7月20日7月26日）指标如表8所示。表6无线侧方案实施前后CQT测试平均时延对比ms

到主叫手机收到Alerting的时间差方案实施前4 459方案实施后4 466从表9可以看出，方案实施前后语音业务建立时延指标基本相当，上述方案对语音业务端到端建立时延指标基本没有影响。

6结语

通过对服务器、核心网、无线的端到端优化后，PS业务时延短板指标有较明显改善，方案实施后DT验证测试平均时延指标与6月份验收测试指标对比如表10所示。表10PS业务时延类指标优化前后对比ms

项目FTP下载

建立时延FTP上传

建立时延HTTP业务

建立时延Ping时延HTTP业务

完成时延优化前6 1306 3505 1501206 790优化后5 1205 1804 8501207 790提升值1 0101 1703000-1 000优化前测试评级中中差优优优化后测试评级良良中优良从表10可以看出，FTP下载/上传建立时延平均改善1 000 ms左右，指标评级均从“中”提升至“良”，HTTP业务建立时延改善约300 ms，指标评级从“差”提升为“中”，改善明显。Ping时延基本保持稳定，DT测试HTTP业务完成时延存在一定波动，经过大量CQT验证基本保持平稳。

方案实施后现网主要KPI性能指标均保持稳定，对语音业务建立时延等指标无负面影响，目前已经在全网全部实施。经过第二次测试和信令跟踪，数据业务时延指标已经得到了较大提升，用户感知和评级水平都上了一个台阶，优化效果十分显著，可以作为经验进行推广和借鉴。

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