数据业务高速发展态势下提升GSM网络承载性能的优化方法研究.ppt
中国移动科技创新成果推广材料,完成单位：网络部、网管维护中心、网络优化中心,成果名称：数据业务高速发展态势下提升GSM网络承载性能的优化方法研究,01,成果研究类别：网络解决方案,省内评审结果：,成果专业类别：核心网、无线网、数据业务,目录,一、项目背景和意义二、技术实现方案三、技术方案的关键点、难点和创新点四、成果应用后主要效能分析，与应用前的比较（填写后续两个PPT附表）五、项目推广方式建议六、项目推广投资和软硬件需求,一、项目背景和意义,广东省GPRS流量从07年下半年开始一直保持快速增长趋势，随着流量的增长PDCH占用数也在递增，数据业务的高速发展对GSM网络性能及GPRS客户感知造成明显的压力。在不改变网络结构的条件，通过网络配置调优、流量疏导、提高承载效率等手段，达到提升GSM网络承载性能效果。,2010年7月份全网忙时无线利用率为90.74%，语音业务占比为51.99%，数据业务占比为38.74%；半速率比例达到25%,二、技术实现方案（1/9）,无线网1.GPRS主要参数优化配置2.TBFLIMIT on Active TBF 创新技术试验3.手机QQ资源优化核心网1.PS域寻呼优化2.SGSN BSSGP资源优化3.网间互联性能优化,二、技术实现方案（2/9）-无线网,1.GPRS主要参数优化配置,根据BSC和小区级的话务统计，划分优化调整区间，对不同的区间实施设置不同范围的参数调整，达到精细优化的效果，提升无线信道承载能力,打破原有根据分配的用户计算复用的算法，在集团公司范围内我省经过深入研究厂家无线信道的分配机制、针对目前存在的分配效率不高的情况，首先提出根据在传数据的用户计算复用，联合厂家（爱立信）在广东率先试点，提高无线信道承载效率，减少资源的浪费。,2.TBFLIMIT on Active TBF创新技术,二、技术实现方案（3/9）-无线网,在集团范围内率先提出,目前部分即时通信业务如 QQ 业务占用了大量的数据业务信道但是实际产生的数据流量有限，在现网设备软件版本的信道分配机制下，这种即时通业务会得到与其他数据业务相同等级的数据信道分配；通过与厂家交流与讨论，爱立信公司优化了信道分配机制，在分配数据业务信道时，会考虑实际占用和产生的流量。作为针对包括 QQ 业务在内的数据业务优化解决方案，这种新的机制会有效提高信道利用率。爱立信现已完成软件开发工作，近期进行了软件入网测试。,手机QQ信令交互频繁，造成对CCCH资源的瓶颈。与腾讯公司合作，提出通过取消QQ心跳包、QQ群消息缓存下发等优化手段，达到节省资源、提高效率的目的。取消QQ心跳包：好友更新时间间隔从30s延长至180s。QQ群消息缓存下发：选取覆盖江门的一个WAP网关业务进行升级改造，7月30日对80%的手机客户端升级，同时对CMWAP和CMNET开通群消息缓存功能。对用户QQ群消息进行缓存，时间为40s减少主动下行包约20%,3.手机QQ资源优化,二、技术实现方案（4/9）-无线网,在全国范围内率先试点,二、技术实现方案（5/9）-核心网,1.PS域寻呼优化技术实现方案在GPRS中，一个用户移动性管理的活动都被归属到三个不同的状态中：IDLE、STANDBY、和READY。READY Timer超时之后，移动性管理上下文就进入了STANDBY当中，而移动终端一旦处在STANDBY当中，网络侧有下发数据的话那么就必须寻呼移动终端，寻呼下到BSC后，必须使用无线信道CCCH进行寻呼终端，造成CCCH的消耗。SGSN定时器T3314是一个GPRS的负责移动性管理（Mobility Management）的参数，通过对T3314参数优化进行优化，把T3314值由默认的40秒优化成180秒，适当增加用户READY状态的时长，减少PS寻呼量，降低PCU负荷，减少寻呼拥塞，减少CS寻呼优先补丁的触发，进而减少PS立即指派的拦截，提高PS业务质量。,PS域移动性管理示意图,广东省创新优化方案，2010年6月份在东莞试点，计划9月份全省推广应用！,二、技术实现方案（6/9）-核心网,2.SGSN BSSGP资源优化技术方案（1）SGSN负责对每个小区和终端的流量进行流控。BSS通过BSSGP协议告知SGSN其目前最大的缓冲区大小和缓冲区的出包速率。这些流控信息是针对每一个终端、小区和数据流。基于这些流控信息，SGSN将会获知是否自己可以继续下发数据，而不会使BSS的缓冲区溢出。SGSN通过将数据缓冲在队列中来延迟下发数据。SGSN的GB缓冲区队列有4个，分别针对QoS级别中的Interactive THP1、Interactive THP2、Interactive THP3、以及Background。,各个缓冲区占用内存默认比例如下：PRIORITY BUFFER 1 LENGTH.(P1BL)50PRIORITY BUFFER 2 LENGTH.(P2BL)15PRIORITY BUFFER 3 LENGTH.(P3BL)15PRIORITY BUFFER 4 LENGTH.(P4BL)20,二、技术实现方案（7/9）-核心网,由于目前数据业务的QoS都是Interactive handling Priority 1，所以目前网络流量都是Interactive handling Priority 1，现网BSSGP的4个缓冲区的网络流量与配置缓存资源比例不匹配的情况，导致存在丢包现象，见下表。,2.SGSN BSSGP资源优化技术方案（2）,优化后各个缓冲区占用内存资源比例如下：PRIORITY BUFFER 1 LENGTH.(P1BL)70PRIORITY BUFFER 2 LENGTH.(P2BL)5PRIORITY BUFFER 3 LENGTH.(P3BL)5 PRIORITY BUFFER 4 LENGTH.(P4BL)20,本技术方案是根据各缓冲区现网流量比例，重新优化配置BSSGP缓冲区资源比例，使两个比例相匹配，降低网络丢包率。,广东省创新优化方案，2010年4月份在深圳试点，计划9月份全省推广应用！,二、技术实现方案（8/9）-核心网,3.网间互联性能优化方案（1）多渠道疏导,广东XX运营商（ASXXX）,中国XX运营商（AS4807）,互联网,专线业务，服务提供型用户,WAP、GRPS等终端访问型用户,专用VRF表,专用VRF表,专用VRF表,专用VRF表,广东移动（AS64621）,CMNET骨干网,【省级互联互通联通链路】对等或全穿透BGP对于广东移动与对等运营商等互访，流量不经NAT转换NAT地址转换对于指定终端访问型用户（如WAP或GPRS）以外的地址采用NAT转换；,省级层面第三方出口,本技术方案通过优化腾讯公司的DNS系统策略，引导移动用户由原来通过集团出口的渠道改为通过省级互联的渠道访问联通腾讯服务器，提升网络承载性能。,二、技术实现方案（9/9）-核心网,本方案通过互联网内容导入系统，实现网络质量提升和加速HTTP下载加速：重定向用户HTTP下载到缓存池实现下载加速WEB网页加速：DNS智能重定向或手工配置重定向实现WEB加速P2P、视频流加速：部署P2P、视频缓存池实现用户P2P下载省内加速,互联网内容导入系统,3.网间互联性能优化方案（2）网站缓存加速,该方案已经10年7月份全省应用！,三、技术方案的关键点、难点和创新点,本项目通过研究无线、核心网和互联网不同专业的优化方案，从各个业务环节全面提升GSM网络的承载性能，主要创新点如下：,创新点1：针对业务开展网络资源和网络性能优化。针对QQ业务量大、大量占用网络资源的特点，进行了寻呼优化、手机QQ资源优化以及互联网流量渠道疏导优化创新点2：从数据业务使用的各个环节开展端到端的优化，开展从无线承载网、GPRS数据承载网、CMNET承载网、业务层网络各个环节的优化，尽量打通各环节的瓶颈，提升网络承载性能及客户感知。创新点3：在集团内首创提出创新PDCH分配及复用算法，根据在传数据的用户来计算PDCH复用，提升无线资源的利用效率；并率先在现网验证。,从今年3月至今，在全省21个地市开展GPRS无线信道承载效率提升，全省PDCH承载效率由1.54MB/hour提升至1.92MB/hour。由此推算可节省20%的PDCH，全省节约载波资源3万以上。精细化无线参数配置，在肇庆和江门按照规范实施后效果明显，每PDCH承载流量提升30%，半速率比例下降15%。,GPRS主要参数精细化配置规范,四、成果应用后主要效能分析（1/7）-无线网,1.GPRS主要参数精细化配置,联合爱立信在集团范围内提出针对在传数据的用户来计算复用的算法，提高PDCH资源利用率。TBFLIMIT on Active TBF：针对目前厂家PDCH复用算法是根据分配的用户来计算复用，而不是根据在传数据的用户在计算，存在浪费资源的问题。目前在佛山进行入网测试(8月9日晚在FSM10B1激活该功能），预计该措施可较大幅度的提升信道资源使用效率（据估算提升幅度可达50以上）。,四、成果应用后主要效能分析（2/7）-无线网,2.TBFLIMIT on Active TBF新技术,四、成果应用后主要效能分析（3/7）-无线网,3.手机QQ资源优化,取消心跳包后，效果：寻呼无响应改善幅度为1%。PS立即指配在CCCH负荷所占比例有0.65%的下降。PS寻呼量比例下降0.31%。高数据业务区域的表现尤为明显，寻呼丢弃大幅减少，幅度达到50%以上。优化QQ群消息缓存功能，7月30日对80%的手机客户端升级，同时对CMWAP和CMNET开通群消息缓存功能，效果：平均用户下行信令数减少约15%平均信令流量增加约9%QQ消耗CCCH信道数减少3.57%，其中QQ立即指配占用CCCH信道数减少7.17%,四、成果应用后主要效能分析（4/7）-核心网,1.PS域寻呼优化效果分析,根据东莞SGSN102试点效果，通过Ready Time参数优化，可以大幅减少PS Paging的数量，寻呼拥塞小区的拥塞情况改善较明显，SGSN相关性能无明显影响，CCCH的利用率提高。,寻呼次数下降 47.0%；寻呼拥塞率下降 43.2%,四、成果应用后主要效能分析（5/7）-核心网,2.SGSN BSSGP资源优化效果分析,BSSGP缓冲队列的优化对BSSGP丢包有较明显的效果，改善了GPRS核心网的性能，为全面提升数据业务端对端打下基础。,根据深圳SZHSG301BNk试点效果，Gb口BSSGP BUFFER资源优化后，丢包率大幅下降，具体如下：,四、成果应用后主要效能分析（6/7）-核心网,表1为通过集团出口访问电信腾讯服务器的网络质量，表2为通过集团出口访问联通腾讯服务器的网络质量，表3为通过省级互联互通访问联通腾讯服务器的网络质量。,省级互联互通链路,3.网间互联性能优化效果分析（1）多渠道疏导,优化腾讯的DNS系统配置策略后，移动网内访问QQ网站时延相比原来通过集团出口到电信、到联通的访问时延分别减少87和76。省级互联链路的质量优于集团出口访问联通优于集团出口访问电信。,无线网络，HTTP下载资源加速前平均速率为33KB/s，加速后138.54KB/s,提升4倍。有线网络，HTTP下载资源加速前平均速率296.24KB/s，加速后4.5MB/S，提升15倍。7月13日开通第一批TOP 30 电信网站加速，第一批电信网站测试加速效果总体情况如下：忙时打开网页平均时间：加速前：19.1秒；加速后：10.8秒；提升1.79倍。,四、成果应用后主要效能分析（7/7）-核心网,3.网间互联性能优化效果分析（2）网站缓存加速,五、项目推广建议方式,建议全国无线网、GPRS核心网及CMNET网络实施推广，提高GSM网络承载性能及客户对数据业务的使用感知。对于TBFLIMIT on Active TBF实现方式在爱立信实验成功后，可考虑推广到其他厂家，提高无线信道分配及承载效率。,六、项目推广投资与软硬件需求,无线网爱立信TBFLIMIT on Active TBF通过补丁方式实现，后期大规模推广可能会涉及功能购买或者补丁装载工程服务费用。该功能由我省率先向爱立信提出开发需求，建议集团将此技术推广至其他设备厂家时，考虑让厂家免费提供我司使用。核心网无需新增投资，在现有的网络条件下即可实现。,谢 谢！,
