小包檢測(SRA)功能驗證報告.docx

小包檢測(SRA)功能驗證報告中國移動通信集團湖南有限公司株洲分公司二二二二年三月目 錄1.概述32.小包檢測的實現(xiàn)方式32.1實現(xiàn)小包檢測的軟硬件要求42.2小包檢測功能激活43.小包檢測功能驗證結(jié)果53.1小包檢測開啟后功能驗證53.2小包檢測功能現(xiàn)場測試驗證63.2.1(E)GPRS CQT性能測試63.2.2ping測試63.2.3收發(fā)QQ消息，分析上下行時隙分配情況83.2.4FTP下載過程中時隙分配情況103.2.5在FTP下載結(jié)束后TBF釋放延遲階段收發(fā)QQ信息113.2.6在進行FTP上傳時進行QQ聊天123.2.7在FTP下載過程中接收QQ信息133.2.8QQ收發(fā)消息過程中進行FTP下載133.3小包檢測功能開啟后KPI指標驗證143.3.1上/下行TBF建立成功率153.3.2下行高階編碼比例163.3.3RLC層單時隙吞吐率173.3.4PDCH時隙請求和分配次數(shù)173.3.5流量和等效話務(wù)量情況193.3.6下行TBF復用度的203.3.7PDCH承載效率213.3.8數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擁塞情況分析213.4語音業(yè)務(wù)指標分析233.4.1無線信道利用率243.4.2擁塞率和切換成功率253.4.3掉話率254.總結(jié)261. 概述隨著移動資費的不斷下調(diào)和智能終端的大量普及，2G數(shù)據(jù)流量急劇上升（平均年增長80%以上），導致無線利用率一直居高不下，擴容速度遠遠趕不上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長速度。無線利用率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占比的“雙高”問題嚴重影響移動通信無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，目前全國都面臨該問題?，F(xiàn)階段，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的下行時隙分配均基于手機終端的能力進行，即使包數(shù)據(jù)流只傳輸了幾十個字節(jié)，PCU在建立TBF時還是按照手機多時隙能力來分配，所以導致PS無線資源的利用率很低并且?guī)磔^高的TBF復用度和TBF擁塞。同時，TBF鏈路會在一定延時后才釋放資源，這樣會引起TBF阻塞以及PS域資源低效占用，從而使得網(wǎng)絡(luò)資源的利用率比較低。此外，QQ等小包類業(yè)務(wù)無法管控 ，占用大量無線資源，甚至開始影響語音業(yè)務(wù)的用戶體驗。本測試目的在于驗證小包檢測方案對于節(jié)約無線資源、提高PDCH承載效率以及各項業(yè)務(wù)指標的影響，明確該方案對于小包類業(yè)務(wù)體驗的影響，針對小流量包的檢測更加精確，更加有效。新業(yè)務(wù)出現(xiàn)時，無需進行DPI，分配機制的快速切換能力能夠在一個PDP context里并發(fā)解決多種業(yè)務(wù)的資源分配問題。發(fā)現(xiàn)和解決問題更快并且更完善無線利用率提升，相當于提升了小區(qū)的容量，能夠服務(wù)更多的用戶。2. 小包檢測的實現(xiàn)方式小包檢測功能的使用對IM、TCP control、DNS等消息的傳輸可以大大節(jié)省無線資源，進而有效提升2G網(wǎng)路PS無線信道資源的利用率和承載效率，減少無線網(wǎng)絡(luò)的擴容和投資，并減少對網(wǎng)絡(luò)的干擾。小包檢測無需任何核心網(wǎng)側(cè)和BTS側(cè)的軟件和硬件調(diào)整，只是PCU中的資源調(diào)度算法的調(diào)整。2.1 實現(xiàn)小包檢測的軟硬件要求 軟件版本需求Network elementRequired software releaseBSCS14 EP9.1NetAct OSS 5.0 CD Set1 硬件需求Network elementRequired software releaseBSCPCU22.2 小包檢測功能激活1) 檢查LIC開啟情況（Code 3429代表小包檢測）ZW7I: LIC, FULL: LIC=;2) 功能激活命令ZW7M: FEA=3429:ON:;3. 小包檢測功能驗證結(jié)果3.1 小包檢測開啟后功能驗證小包檢測基于PDU的長度來實現(xiàn)。如果PDU的長度不超過某一閥值（250byte）則默認按照單時隙進行分配，而當PDU長度超過小包門限，會立即恢復按照手機終端多時隙能力的分配機制。小包檢測的驗證通過傳遞不同的數(shù)據(jù)包，PCU分配PDTCH的情況。來驗證小包檢測的功能。主要通過PING/QQ/FTP數(shù)據(jù)傳遞中時隙的分配變化情況，來驗證小包檢測功能。具體驗證結(jié)果如下表：序號測試內(nèi)容測試目的和驗證內(nèi)容實際測試結(jié)果1EGPRS CQT測試評估EGPRS CQT中所有業(yè)務(wù)是否可以正常使用，并且性能是否正常CQT業(yè)務(wù)測試正常2對Ping不同字節(jié)大小進行測試分析時延變化和下行時隙分配變化，范圍50Byte500Byte，步長為50Byte驗證小包檢測功能是否起作用以及確認起作用的門限和描述是否基本一致以及對性能的影響250Byte及以上ping包分配4個時隙，250Byte及以下ping包分配1個時隙3收發(fā)QQ消息，分析時隙分配情況驗證小包檢測功能是否起作用小包檢測功能起作用，下行分配1個時隙4在FTP下載時，分析時隙的分配情況驗證當大包下載時的時隙分配情況下行分配4個時隙5在FTP下載結(jié)束后TBF釋放延遲階段收發(fā)QQ信息，看對上下行時隙分配變化的影響驗證在TBF未釋放前有小的LLC PDU包是否會影響下行時隙調(diào)整下行始終分配4個時隙，并沒有因為從大PDU包轉(zhuǎn)換為小PDU包而進行時隙分配調(diào)整6在FTP上傳過程中收發(fā)QQ信息，看對上下行時隙分配變化的影響驗證上傳期間收發(fā)小LLC PDU時隙分配是否會頻繁調(diào)整數(shù)據(jù)上傳時，下包檢測功能起作用，下行分配1個時隙。7在FTP過程中收發(fā)QQ，看對下行時隙分配影響驗證由大LLC PDU加小LLC PDU數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送時，時隙分配是否會自動調(diào)整當FTP開始下載后下行自動調(diào)整為依據(jù)手機多時隙能力分配4個時隙，期間進行QQ業(yè)務(wù)時不會因為有小LLC PDU而調(diào)整為1個時隙，仍然分配4個時隙8在QQ收發(fā)過程中FTP下載，看對上下行時隙分配影響驗證由小LLC PDU變?yōu)樵贚LC PDU時時隙分配是否會自動調(diào)整QQ收發(fā)時下行依據(jù)小包原則分配1個時隙，當FTP開始下載后下行自動調(diào)整為依據(jù)手機多時隙能力分配4個時隙如上表所示，小包檢測功能開通后，實現(xiàn)了預期的效果，對小于250Byte以下的小流量包分配1個時隙，而超過250Byte時BSC將按手機多時隙能力進行時隙分配，詳細測試結(jié)果請見下面的小包檢測功能驗證結(jié)果一節(jié)。3.2 小包檢測功能現(xiàn)場測試驗證3.2.1 (E)GPRS CQT性能測試 為評估EGPRS CQT中的所有業(yè)務(wù)在小包檢測開啟前后的性能是否正常。在ZZHNBSC-46下挑選五個點CQT點，在小包檢測功能開啟前后都進行了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)CQT測試，測試統(tǒng)計結(jié)果如下面統(tǒng)計：CQT測試部分指 標Attach測試PDP 激活測試WAP測試鈴聲、圖片下載測試ping測試KjavaFTP平均時間( 秒)成功率(%)激活時間(秒)激活成功率(%)網(wǎng)站登陸測試頁面刷新測試下載成功率(%)下載平均速度（kbit/s）平均時延 (秒)成功率(%)下載成功率(%)下載文件速率(KB/S)時間(秒)成功率(%)平均時間(秒)成功率(%)小包檢測開啟前1.73100%0.6100%4.06100%1.64100%100%69.40.52100%100%22.92小包檢測開啟后1.71100%0.61100%4.12100%1.66100%100%69.550.51100%100%22.97從上表可以看出，小包檢測開通以后，EGPRS CQT各項指標正常。3.2.2 ping測試為驗證小包檢測功能的使用情況，在小包檢測開通前后進行了50Byte500Byte，步長為50Byte的對比測試；記錄各種數(shù)據(jù)包ping時的時隙分配情況，具體測試效果如下： 小包檢測開啟前ping 測試無論ping測試的數(shù)據(jù)包大小為多少，手機均分配到4個時隙 小包檢測開啟后ping測試如上圖所示，在開啟小包檢測功能后，對于ping字節(jié)小于250Byte的TBF，BSC分配1個時隙，對于ping字節(jié)大于等于250Byte的TBF，BSC按手機能力分配4個時隙；小包檢測開啟前，無論ping多大的字節(jié)，BSC皆按照手機能力分配4個時隙。3.2.3 收發(fā)QQ消息，分析上下行時隙分配情況小包檢測開啟前后，手機QQ聊天業(yè)務(wù)使用時時隙的分配情況，來驗證小包檢測對于QQ小包的管理能力。 小包檢測開啟前QQ業(yè)務(wù)測試 小包檢測開啟后QQ業(yè)務(wù)測試從上面的測試截圖中可已看出：在BSC小包檢測功能開啟前，QQ業(yè)務(wù)時不管QQ流量的大小，BSC按照手機的能力分配4個時隙；在BSC小包檢測開啟之后，做小流量的QQ接收時，BSC為下行TBF分配1個時隙，大數(shù)據(jù)包的接收時，BSC為用戶手機下行分配4個時隙（實際按照手機的下行多時隙能力），小包檢測功能能夠很好的起到資源分配管控的效果。3.2.4 FTP下載過程中時隙分配情況為驗證小包檢測在進行大數(shù)據(jù)包傳送時的時隙分配情況，進行了小包檢測開通前后的FTP下載測試。在數(shù)據(jù)傳輸開始后，就分配4個時隙 從測試結(jié)果分析，小包檢測開啟前后，當進行FTP下載是，BSC皆按照手機能力進行時隙分配，給手機分配4個時隙。3.2.5 在FTP下載結(jié)束后TBF釋放延遲階段收發(fā)QQ信息為驗證在TBF未釋放之前有小的LLC PDU包時下行時隙分配情況。因此在本次測試時故意將BSC46的下行TBF釋放時延調(diào)整為60000ms（即60s）然后在FTP下載結(jié)束后進行接收QQ消息測試：PDU大包傳送完成沒有釋放TBF之前，QQ業(yè)務(wù)仍然分配4個時隙。從本次測試結(jié)果可以看出，當FTP下載完成TBF沒有釋放之前，當有小包QQ進行業(yè)務(wù)時，下行始終分配4個時隙，并沒有因為從大PDU包轉(zhuǎn)換為小PDU包而進行時隙分配調(diào)整。3.2.6 在進行FTP上傳時進行QQ聊天為驗證上傳期間收發(fā)小LLC PDU時隙分配是否會頻繁調(diào)整，在FTP上傳過程中接收QQ信息，看對下行時隙分配變化情況。當FTP上傳過程中，進行QQ聊天,PCU為用戶手機分配1個下行時隙本次測試實驗驗證：在FTP上傳過程中，進行QQ聊天，下行時隙仍然根據(jù)PDU包的大小進行時隙分配。3.2.7 在FTP下載過程中接收QQ信息為驗證小LLC PDU和大LLC PDU同時存在時對時隙的分配是否會頻繁調(diào)整。本測試驗證環(huán)境為在進行FTP下載時，收發(fā)QQ信息，看是否對下行時隙分配有影響。在進行FTP下載過程中，進行QQ聊天，下行一直是分配了4個時隙如上圖所示，同時存在大、小PDU包時，下行分配4個時隙并且沒有因為存在小PDU而調(diào)整，系統(tǒng)將按照大PDU包的要求進行時隙分配。3.2.8 QQ收發(fā)消息過程中進行FTP下載為驗證由小LLC PDU變?yōu)榇驦LC PDU時時隙分配是否會自動調(diào)整。本次測試環(huán)境為在進行QQ聊天的過程中進行FTP下載，觀察下行時隙變化情況。QQ收發(fā)時按照小包條件分配1個時隙：在進行QQ聊天，下行一直是分配了1個時隙QQ收發(fā)中FTP下載開始后下行時隙調(diào)整為4個當QQ聊天過程中，進行FTP下載,PCU為用戶手機分配4個時隙本次測試實驗驗證了：QQ收發(fā)時下行依據(jù)小包原則分配1個時隙，當FTP開始下載后下行自動調(diào)整為依據(jù)手機多時隙能力分配4個時隙。3.3 小包檢測功能開啟后KPI指標驗證小包檢測統(tǒng)計KPI功能驗證主要通過PDTCH承載效率的變化、擁塞情況的前后變化、PDTCH占用時隙的變化、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量和等效話務(wù)量變化、TBF復用度以及下行一個時隙和四個時隙的變化等相關(guān)統(tǒng)計項，通過小包檢測開通前后的結(jié)果對比，來驗證小包檢測功能。通過對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的分析，株洲數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)早忙時為上午10：0012：00,晚忙時為20：0022：00，以下統(tǒng)計皆以上述6忙時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。3.3.1 上/下行TBF建立成功率SRA開通后從上圖可以看出，小包檢測開通前后下行TBF建立成功率保持穩(wěn)定，沒有異常的波動。從上圖可以看出，小包檢測開通前后上行TBF建立成功率保持穩(wěn)定，沒有異常的波動。3.3.2 下行高階編碼比例 從上圖可以看出，小包檢測開通前后，下行高階編碼比例保持穩(wěn)定，并沒有因為小包檢測調(diào)度算法的應用而出現(xiàn)高階編碼比例的異常。3.3.3 RLC層單時隙吞吐率 從上圖可以看出，小包檢測開通前后，RLC層單時隙吞吐率性能保持穩(wěn)定，沒有因為小包檢測功能的開啟而異常。3.3.4 PDCH時隙請求和分配次數(shù) 從上兩幅圖表可以看出，小包檢測開通之前，六忙時四時隙的請求和分配都在千萬次以上，而一個時隙的請求和分配基本都在十萬次以內(nèi)，所以在小包檢測開通之前，絕大多數(shù)的業(yè)務(wù)不論數(shù)據(jù)包的大小，基本都根據(jù)手機的能力請求和分配時隙資源。小包檢測開通以后，單時隙的請求和分配次數(shù)明顯增多，最高時可以達到千萬次，而四時隙的請求和分配次數(shù)由之前的千萬次下降到小包檢測開通之后的300萬次左右。小包檢測對于網(wǎng)絡(luò)中的小包請求，只分配一個時隙，根據(jù)以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)，也可以說明株洲網(wǎng)絡(luò)中的大部分的用戶業(yè)務(wù)皆為小包用戶業(yè)務(wù)。3.3.5 流量和等效話務(wù)量情況從上圖可以看出，小包檢測開通前后，BSC 46全天的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量沒有異常，相比之前還稍有增加。 有上圖可以看出，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量基本保持不變的情況下，由于小包檢測的啟用，小包業(yè)務(wù)時隙的分配更加合理，節(jié)省了多于的時隙占用資源，所以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等效話務(wù)量大幅度降低，降低幅度為36.07%。3.3.6 下行TBF復用度的從上圖可以看出，小包檢測開通以后，由于對于小包用戶的時隙分配更加合理，TBF服用度大幅度降低，有之前的2.3左右下降到開通小包檢測之后的1.5左右，下降幅度為56.23%，效果非常常明顯。3.3.7 PDCH承載效率從上圖可以看出，小包檢測功能開啟以后，用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，PCU對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源的管理更加可續(xù)，時隙的分配更加合理，TBF的復用度降低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等效話務(wù)量降低，從而使PDCH承載效率得到提升，PDCH承載效率由之前的4.52到開啟后的5.95，提升幅度高達31.6%，有效的提高信道資源的使用效率。3.3.8 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擁塞情況分析 TBF下行硬擁塞 下行硬擁塞率在智能無限資源調(diào)度-小包檢測功能開啟后有所下降，其主要原因是由于小包檢測機制只給小包業(yè)務(wù)用戶分配1個時隙，這樣相當于提升了網(wǎng)絡(luò)容量，從而導致下行TBF硬擁塞率下降。功能開啟前，擁塞率忙時平均為：2.13%；功能開啟后，擁塞率忙時平均為：1.33%，提升幅度達35%左右。 軟擁塞從信道請求次數(shù)來看，小包檢測功能開啟后，REQ_1_TSL_DL（下行單時隙請求）的次數(shù)比之前有明顯的上升，REQ_4_TSL_DL（下行四時隙請求）明顯下降；從信道分配次數(shù)來看，小包檢測功能開啟后，ALLOC_1_TSL_DL（下行單時隙分配）明顯增多，ALLOC_4_TSL_DL（下行四時隙分配）明顯降低，證明網(wǎng)絡(luò)中的大多數(shù)業(yè)務(wù)皆為小包業(yè)務(wù)，合理的小包時隙分配策略，提升了網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用，降低了下行多時隙軟擁塞率（blck_33）；功能開啟前為下行多時隙軟擁塞率4.25%，小包檢測功能開啟后軟擁塞率2.11%左右，提升幅度為100.4%，效果非常顯著。3.4 語音業(yè)務(wù)指標分析 話務(wù)量和半速率占比未受影響。3.4