北京-數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測(cè)試流程和分析方法

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測(cè)試流程和分析方法李輝友、李建光（中國(guó)聯(lián)通北京分公司100032）摘要：本文針對(duì)CDMA1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法，分析了一些具體的案例。并對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了一些嘗試試驗(yàn)，分析出適合現(xiàn)網(wǎng)的推薦值；關(guān)鍵詞：吞吐率，PPP，RAS；一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)介紹1x分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，就是指無(wú)線(xiàn)用戶(hù)通過(guò)1x無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)連接到以包交換為形式的分組域核心網(wǎng)，并獲得連接到Internet的服務(wù)?，F(xiàn)階段，北京聯(lián)通提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所基于的網(wǎng)絡(luò)模型如下圖所示：分組核心網(wǎng)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)終端分組核心網(wǎng)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)終端一個(gè)1X分組網(wǎng)絡(luò)大致可以分為三部分：終端：指能夠提供數(shù)據(jù)服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)；無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)：為移動(dòng)終端提供1X的空中接口并進(jìn)行無(wú)線(xiàn)資源的管理；分組核心網(wǎng)：其主要作用是為移動(dòng)臺(tái)提供分組網(wǎng)的接入服務(wù)，同時(shí)完成分組域的鑒權(quán)，授權(quán)及計(jì)費(fèi)等功能。1x數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括三種狀態(tài)：空狀態(tài)，激活態(tài)，休眠態(tài)。三種狀態(tài)的相互躍遷關(guān)系如下圖所表示。1.空閑狀態(tài)：表示終端沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫，不占用任何的系統(tǒng)資源；2.激活態(tài)：終端與系統(tǒng)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的會(huì)話(huà)，會(huì)占用一些無(wú)線(xiàn)資源與分組域的資源；3.休眠態(tài)：移動(dòng)臺(tái)與基站之間的空中連接已斷開(kāi)，但是其仍然維持與PDSN之間的PPP連接，仍然擁有一個(gè)PDSN分配的IP地址，而該IP地址是移動(dòng)臺(tái)在分組網(wǎng)中的標(biāo)識(shí)。也就是說(shuō)，不占用任何的無(wú)線(xiàn)資源，但還會(huì)占用分組域的資源。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)服務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖所示：二建議的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能指標(biāo)以下是建議的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能部分指標(biāo)：性能指標(biāo)建議標(biāo)準(zhǔn)近區(qū)單扇區(qū)單用戶(hù)吞吐量<70kbpsPOOR70～100kbpsGOOD>100kbpsVERYGOOD近區(qū)單扇區(qū)多用戶(hù)前向整體吞吐量<170kbpsPOOR170～230kbpsGOOD>230kbpsVERYGOOD近區(qū)單扇區(qū)多用戶(hù)反向整體吞吐量<90kbpsPOOR90～130kbpsGOOD>130kbpsVERYGOOD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫成功率>95%ACCEPTABLE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫空中鏈路時(shí)延<1.8sACCEPTABLE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫PPP建鏈時(shí)延<3sACCEPTABLE移動(dòng)側(cè)發(fā)起DORMANT激活成功率>95%ACCEPTABLE移動(dòng)側(cè)發(fā)起DORMANT激活時(shí)延<3sACCEPTABLE網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起DORMANT激活成功率>95%ACCEPTABLE網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起DORMANT激活時(shí)延<3sACCEPTABLE網(wǎng)絡(luò)時(shí)延（ping32bytes）<300msACCEPTABLE網(wǎng)絡(luò)時(shí)延（ping64bytes）<300msACCEPTABLE移動(dòng)路測(cè)（物理層）>60KbpsACCEPTABLE三測(cè)試軟件Dr.CDMA的特殊選項(xiàng)1、設(shè)置一個(gè)FTP自動(dòng)拔號(hào)，點(diǎn)擊BrowserCall圖標(biāo)進(jìn)行設(shè)置：項(xiàng)目描述PPPAdapter拔號(hào)網(wǎng)絡(luò)適配器DialNum呼叫號(hào)碼：＃777UserID用戶(hù)名：cardPasswd密碼：cardIdleTime空閑時(shí)間：10～20sSetupT/O呼叫建立時(shí)間：20～30sTrafficT/O業(yè)務(wù)信道使用時(shí)間CallCount測(cè)試需要進(jìn)行的呼叫次數(shù)FTPTypesFTP的類(lèi)型CallMode自動(dòng)拔號(hào)FTP的模式HostFTP服務(wù)器的IPLoginIDFTP用戶(hù)名PasswordFTP用戶(hù)密碼ChangeDir上傳或者下載的目的目錄GetFile下載文件的文件名PutFile上傳文件的文件名2、CDMA2000信號(hào)曲線(xiàn)圖譜，以曲線(xiàn)圖的形式顯示voiceactivityfactor、R/FSCHsetpoint、SCHframeerrorrate等：DataThroughput曲線(xiàn)圖，顯示測(cè)試終端RLP、PPP、FTP等分層的分時(shí)平均吞吐率：RLP層統(tǒng)計(jì)，顯示數(shù)據(jù)呼叫期間RLP層的性能統(tǒng)計(jì)：項(xiàng)目描述ServiceIDServiceIDTimestampforlaststatisticreset與上次重置后的時(shí)間差Total#ofnakframesreceived接收到的總的nak幀#ofRexmitsnotfound重傳丟失次數(shù)Largestblockofconsecutiveerasure連續(xù)出錯(cuò)的最大的數(shù)據(jù)塊#ofresets重置次數(shù)#ofaborts(nakaborts)異常的nak數(shù)目RoundtriptimeLastRoundtriptimeRLPBLOBUsed0:noBLOB1:NAK2:RTT3:NAK#ofreceivedre-transmittedframes接收到的重傳的幀的數(shù)目#ofreceivedidleframes接收到idle幀的數(shù)目#ofreceivedfillframes接收到的滿(mǎn)幀的數(shù)目#ofblankframesreceived接收的空幀的數(shù)目#ofnullframesreceived接收到全零的幀的數(shù)目Total#ofreceivednewdataframes接收到的新數(shù)據(jù)的幀的數(shù)目#ofreceivedFundamentaldataframes接收到的基本數(shù)據(jù)幀的數(shù)目Total#ofbytesreceived接收到的總的字節(jié)數(shù)#ofrlperasuresreceivedRLP接收到的錯(cuò)誤的幀數(shù)#ofmuxreassuresreceivedMUX層接收到的錯(cuò)誤幀數(shù)#oftransmittedre-transmittedframes已經(jīng)傳出的重傳幀數(shù)#oftransmittedidleframes傳送的總的idle幀數(shù)Total#ofnewtransmitteddataframes最近傳出的幀數(shù)#ofTxedFundamentaldataframes傳出的基本數(shù)據(jù)的幀的數(shù)目Total#ofbytestransmitted傳出的總的字節(jié)數(shù)SingleNakssentarray單次傳送的NAK次數(shù)DoubleNakssentarray傳送兩個(gè)NAK的次數(shù)etcNakssentarray其他NAK傳送的次數(shù)數(shù)據(jù)呼叫統(tǒng)計(jì)，顯示數(shù)據(jù)呼叫的歷史記錄：包交換消息，顯示數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)包信息，如，LCP,CHAP,IPCP,IP,TCP,UDP，ICMP等信息：LCP數(shù)據(jù)包類(lèi)型與設(shè)置選項(xiàng)如下：LCPPacketTypeConfiguration-request(0x01)Configure-ack(0x02)Configure-nak(0x03)Configure-reject(0x04)Terminate-request(0x05)Terminate-ack(0x06)Code-reject(0x07)Protocol-reject(0x08)Echo-request(0x09)Echo-reply(0x0a)Discard-request(0x0b)LCPConfigurationOptionsMaximumReceiveUnit(0x01)AsyncControlCharacterMap(0x02)AuthenticationProtocol(0x03)QualityProtocol(0x04)MagicNumber(0x05)ProtocolFieldCompression(0x07)AddressandControlFieldCompression(0x08)FCSAlternative(0x09)PAP/CHAP數(shù)據(jù)包類(lèi)型與設(shè)置選項(xiàng)如下：PAP/CHAPPacketTypeConfigure-requestConfigure-ackAuthenticate-requestAuthenticate-ackAuthenticate-nakIPCP數(shù)據(jù)包類(lèi)型與設(shè)置選項(xiàng)如下：IPCPPacketTypeConfiguration-request(0x01)Configure-ack(0x02)Configure-nak(0x03)Configure-reject(0x04)Terminate-request(0x05)Terminate-ack(0x06)Code-reject(0x07)IPCPConfigurationOptionsIPAddresses(0x01)IPCompressionProtocol(0x02)IPAddress(0x03)補(bǔ)充信道狀態(tài)，顯示當(dāng)前使用的補(bǔ)充信道的PN、WC碼信息：四數(shù)據(jù)測(cè)試分析方法數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測(cè)試主要項(xiàng)目包括PPP建立時(shí)延、PPP建立成功率、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐率等指標(biāo)。PPP建立時(shí)延測(cè)試方法：以DT測(cè)試軟件Dr.CDMA為例，在LogingMessage中過(guò)濾PPPTXData和PPPRXData如下圖所示：計(jì)算PPP建立時(shí)延＝RX_IPCP（ConfigureACK）時(shí)間－TX_LCP（ConfigureRequest）時(shí)間。上例中PPP建立時(shí)延為1.26秒。如果DT軟件中沒(méi)有PPP建立記錄可以采用如下方法：點(diǎn)擊Windows開(kāi)始－運(yùn)行netshrassettracing*enable；開(kāi)始測(cè)試；測(cè)試結(jié)束后，運(yùn)行netshrassettracing*disable，然后在C:\WINDOWS\tracing目錄下找到ppp.log文件；打開(kāi)該文件，然后用相同的計(jì)算方法計(jì)算PPP建立時(shí)延。2．?dāng)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐率測(cè)試和分析方法：針對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐率低的區(qū)域，通常以以下方法入手：無(wú)線(xiàn)環(huán)境的原因無(wú)線(xiàn)環(huán)境的原因無(wú)線(xiàn)資源的原因參數(shù)的原因需要檢查的項(xiàng)目1．PilotEc/Io2．接收電平3．Fingerinfo4．PnScaner*5．是否是PCF邊界……需要檢查的項(xiàng)目RFloadEc/IorWCBlockCEBlockPackpipeRNRLPAPower……需要檢查的項(xiàng)目SDU和PCFbufferSIFPwerDigitalGainRNR門(mén)限Ec/Ior門(mén)限SetPointRAS算法Neighborlist……Lowthroughput下面針對(duì)一段數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果為例簡(jiǎn)要介紹分析方法：二環(huán)路測(cè)試－Rx_ThroughPut圖從測(cè)試結(jié)果分析，吞吐率低的地點(diǎn)集中在圖中粉紅色的三塊區(qū)域。下面分別討論：區(qū)域1.現(xiàn)象：手機(jī)在豁口2基站發(fā)起數(shù)據(jù)呼叫后，F(xiàn)CH分配成功，PPP建立成功，直到切換到小西天基站后才分配SCH高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道，但最高速率只達(dá)到76.8kbps（RLP層)。SCH分配調(diào)度算法：網(wǎng)絡(luò)側(cè)分配SCH流程如下：PCFBUFFERSDUPCFBUFFERSDUSCHChannelMgrCacheMgrTimeSliceManagerCERFLManagerBBXBTSBSC首先當(dāng)SDUBUFFER大于設(shè)定門(mén)限時(shí)，SDU向BTS發(fā)起SCH分配請(qǐng)求。BTS根據(jù)CacheMgr提供的當(dāng)前WC使用情況、根據(jù)RFLManager提供的無(wú)線(xiàn)負(fù)荷情況、根據(jù)TimeSliceManager提供的CE占用情況計(jì)算當(dāng)前無(wú)線(xiàn)資源剩余量。SCHChannelMgr根據(jù)計(jì)算結(jié)果決定是否分配SCH和可以分配的SCH速率。當(dāng)BTS判定可以分配SCH，BTS向SDU發(fā)送DataBurstResourseResponse，SDU收到此消息后向MS發(fā)送ESCAM分配SCH。通過(guò)SCH分配流程和調(diào)度算法可以看出，是否分配SCH主要由當(dāng)前無(wú)線(xiàn)資源占用情況決定的。下面是當(dāng)時(shí)無(wú)線(xiàn)環(huán)境情況：依據(jù)圖中顯示數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論：Ec/Io>-9dB，信號(hào)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求；FCH_SET_POINT<6、SCH_SET_POINT<6、FCH_FER<1%,說(shuō)明不存在前向功率不足的問(wèn)題；通過(guò)分析CDL話(huà)單，當(dāng)時(shí)Ec/Ior>0.35，說(shuō)明無(wú)線(xiàn)負(fù)荷可以滿(mǎn)足要求；分析話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出如下數(shù)據(jù)：豁口2基站第二扇區(qū)TotalWCErl＝16.3Erl，其中VoiceWCErl＝15Erl；TotalRfload＝52%,VoiceRfload=71.9%。小西天基站第二扇區(qū)TotalWCErl＝13.58ERl,其中VoiceWCErl＝11.31ERl；TotalRfload＝43%,VoiceRfload=53%。由于豁口2基站語(yǔ)音業(yè)務(wù)負(fù)荷重，語(yǔ)音業(yè)務(wù)擠占數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的WCCache，造成在豁口2基站不能分配高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。小西天基站話(huà)務(wù)負(fù)荷相對(duì)較輕，所以在小西天基站下可以分配高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于小西天基站的話(huà)務(wù)負(fù)荷也達(dá)到了53%，造成分配153.6Kbps可能性較小。建議按如下方式保留WCCashe數(shù)量：如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)15.93Erl,保留30個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)17.44Erl,保留28個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)18.97Erl,保留26個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)20.52Erl,保留24個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)22.08Erl,保留22個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)23.65Erl,保留20個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)25.24Erl,保留18個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)26.84Erl,保留16個(gè)WC碼給數(shù)據(jù)如果201的話(huà)音話(huà)務(wù)量超過(guò)28.45Erl,建議開(kāi)通第三載波區(qū)域3.現(xiàn)象：手機(jī)在大觀(guān)園酒店基站發(fā)起數(shù)據(jù)呼叫，F(xiàn)CH分配成功，PPP建立成功，直到手機(jī)切換到華亨大廈基站后分配高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。Inter－PCF數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換流程：大觀(guān)園酒店基站和華亨大廈基站分屬不同的MSC即不同的PCF，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在不同PCF間切換流程如下：在測(cè)試過(guò)程中手機(jī)從大觀(guān)園酒店到華亨大廈發(fā)生Inter-Pcf切換時(shí)手機(jī)先進(jìn)入休眠狀態(tài)，無(wú)線(xiàn)鏈路被釋放只保持PPP連接。12秒后系統(tǒng)在新的MSC尋呼手機(jī)，手機(jī)回PagingResponse，但此時(shí)手機(jī)沒(méi)有成功建立FCH，這是由于時(shí)當(dāng)時(shí)車(chē)速較快，而系統(tǒng)并不支持接入狀態(tài)的切換造成的。對(duì)于這種FCH分配失敗情況可以參考語(yǔ)音優(yōu)化方法，這里不作詳細(xì)討論。1分鐘后系統(tǒng)重新尋呼手機(jī)，隨后建立FCH，并且分配高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道，但吞吐率依然很低。分析當(dāng)時(shí)各信道性能發(fā)現(xiàn)FCH誤幀率達(dá)到20％、SCH信道誤幀率達(dá)到65％，同時(shí)FCH和SCH信道Setpoint值均達(dá)到10（最大門(mén)限），這說(shuō)明手機(jī)要求基站增加業(yè)務(wù)信道的功率，但基站已經(jīng)沒(méi)有更多的功率可以分配。對(duì)于這種情況可以根據(jù)當(dāng)前基站Ec/Ior的情況優(yōu)化前向功率控制參數(shù)。以北京系統(tǒng)為例：系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)忙時(shí)Ec/Ior>0.3，說(shuō)明目前沒(méi)有發(fā)生前向功率受限情況，可以將MaxSetpoint由10dB增加到12dB,同時(shí)適當(dāng)增加業(yè)務(wù)信道MaxGain值。區(qū)域2.手機(jī)在區(qū)域2吞吐率低的原因和區(qū)域1的情況基本一樣。特別值得注意的情況：在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)當(dāng)手機(jī)處于多導(dǎo)頻的區(qū)域時(shí)，吞吐率也會(huì)降低。原因如下：例如有兩個(gè)基站A和B，A基站Ec/Io=-4dB可以分配16X速率；B基站Ec/Io=-14dB可以分配2X速率，在軟切換狀態(tài)時(shí)A基站也只能分配2X速率。而且SCH多路軟切換會(huì)增加系統(tǒng)調(diào)度的復(fù)雜性，分配時(shí)延增加，速率降低。為避免上述情況的發(fā)生，系統(tǒng)定義RAS參數(shù)來(lái)限制不必要的SCH軟切換。RAS按如下原理工作：A基站Ec/Io與B基站Ec/Io差值小于設(shè)定的RAS值時(shí)，SCH在兩個(gè)基站上分配。A基站Ec/Io與B基站Ec/Io差值大于設(shè)定的RAS值時(shí)，SCH只在A(yíng)基站分配。針對(duì)RAS對(duì)系統(tǒng)的影響，我們分別對(duì)RAS參數(shù)取不同的值在同一地區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果如下：當(dāng)RAS值設(shè)置較小時(shí)，造成在軟切換增益下