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1、产品名称密级GSM BSS内部公开产品版本Product version共26页GSM BSS 网络性能PS KPI（下载速率）优化手册(仅供内部使用）拟制:GSM&UMTS网络性能研究部日期：2008-2-29审核:日期：审核:日期：批准:日期：华为技术某公司版权所有 侵权必究修订记录日期修订版本修改描述 作者2008-2-291.0初稿完成王光华2008-11-11.1重新整理耿海建001054432008-12-171.1依评审意见修改耿海建001054432009-7-301.1新增“涉及特性”杨召青目 录1体介绍71.1E)GPRS网络在端到端应用中的地位71.2CQT和DT简介81
2、.3E)GPRS网络的性能基线81.4信道资源管理算法简介91.5链路质量管理算法简介121.6链路同步/信道同步的机理152下载速率问题定位思路152.1闲时、大文件、CQT下载定位问题152.1.1不能分配四条信道或不能稳定占用四条信道172.1.2不能稳定占用高编码172.1.3误块182.1.4控制块比例过高192.1.5TBF异常释放222.1.6RLC层速率高但应用层速率低232.2CQT下载比拼测试232.3闲/忙时DT下载比拼测试243结253.1问题定位253.2日常优化274附录284.1附录1：相关叁数说明284.2附录2：服务器和便携机优化参数说明28图目录 图1 GP
3、RS组网图7图2 GPRS协议栈的有效负荷9图3 信道分配示例10图4 理想情况下大文件下载TEMS LOG文件显示信息16图5 理想情况下大文件下载应用层跟踪文件16图6 分组上行指配（左）和时隙重指配（右）消息中指配的时隙17图7 Packet Downlink ACK/NACK中位图来判断丢块情况18图8 MS的PDP上下文19图9 PCU上报给SGSN的MS流控数据20图10 MS侧跟踪的应用层数据21图11 通过分组ACK消息来判断是否是TBF异常释放23图12 搬迁前（左）和搬迁后（右）无线环境比较24图13 邻区配置和重选参数不合理导致的频繁重选25表目录 表1 BEP和编码方式
4、的对应表格12表2 各种编码方式的空口要求13表3 各种编码方式Abis口时隙要求14文档摘要和缩略语关键词： CQT、DT、下载速率、摘 要：下载是一个从MS端到FTP服务器端的一个端到端的服务过程，GPRS网络在其中充当一个传输层的作用。本文阐述这样一个端到端的过程，说明如何排查端到端过程中各个节点对下载速率的影响，然后重点说明如何优化GPRS网络。缩略语清单：缩略语英文全名中文解释GPRSGeneral Packet Radio Service通用分组无线业务EGPRSEnhanced GPRS慢速随路控制信道MSMobile Station移动台CQTCall Quality Test
5、呼叫质量测试DTDrive Test驱车测试FRFrame Relay帧中继GBRGuarantee Bit Rate比特速率保证PCUPacket Control Unit分组控制单元SGSNServing GPRS pport NodeGPRS服务支持节点BSSBase Station System 基站系统BSCBase Station Control基站控制器BTSBase Transceiver Station基站收发信台GBGSN-BSS InterfaceGSN-BSS 接口UmRadio Interface for GSM BSSGSM 无线接口TBFTemporary Blo
6、ck Flow临时块流RLCRadio Link Control 无线链路控制MACMedia Access Control 媒体接入控制MCSModulation and Coding Scheme调制编码方案LALink adaptation链路适配IRIncremental redundancy增量冗余参考资料1EDGE DT下载速率优化思路和案例汇，pport网站，2008-6-262TCP/IP详解 卷1：协议，W.Richard Stevens，2008-43GPRS网络技术，摩托罗拉工程学院，2005-6-1GSM BSS 网络性能PS KPI（下载速率）优化手册1 体介绍本文前
7、几章对下载过程，性能分析做比较详尽的阐述。对于只关心GPRS网络优化的，可直接从第三章见起。本文说明定位问题的工具主要是TEMS，Ethereal/Wireshark，各网元的消息跟踪和浏览工具。本文主要基于传输类型为：Abis口TDM方式，GB接口FR方式。对其它传输方式后续再补充。1.1 E)GPRS网络在端到端应用中的地位从端到端的应用来说，MS相当于客户端的网卡，通过GPRS网络连接到路由器（GGSN），再连接到Internet。和我们正常有线上网的网络连接过程是相同的。区别在于我们通过网线直连路由器的方式变成了通过GPRS网络来连接。这GPRS网络较之100M（或更高带宽）网线来说，
8、有较大的RTT时延，较小的带宽；且时延容易突变，带宽容易振荡。而GPRS网络，从下载速率的角度讲，优化的目标就是较大的带宽和较小的时延（小时延对下载小文件是很有利的）。下图是一个GPRS的组网图：图1 GPRS组网图这是一个比较典型基于E1传输的组网图，其中，每一个接口均能够采用直连方式，GB接口传输也可同Gabis口一样采用时隙交叉设备（简称DXX设备）。PCU如果采用外置，则PCU提供GB接口，PCU和BSC之间存在Pb接口，一般采用E1直连方式。1.2 CQT和DT简介运营商主要通过CQT和DT俩种方式来考核GPRS网络在速率方面的性能。那运营商为什么要选择CQT和DT来考核网络性能呢？
9、CQT即定点测试，一般选择无线环境比较好，且C/I波动较小的地方进行测试，闲时的CQT测试，能够验证从Um口到Gi口所有网元、传输有没有问题，此时的CQT测试能够绝对的反映设备性能；忙时的CQT测试，仍能够验证资源（如信道、abis资源、Gb资源等）管理算法的优劣。但忙时的CQT测试，也带来了很大的随机性，比如当测试时有另外一个用户也在做下载业务，下载速率就可能会受到较大影响，此时的CQT测试不能绝对的反映设备性能，因为资源配置多少影响较大，只能用于搬迁前后对比。DT，即Drive Test，较之CQT来说，存在较大的C/I波动；存在小区重选。较之CQT测试的考察对象来说，仍能够考察无线覆盖、
10、干扰等情况；能够考察编码方式调整算法的优劣；能够考察小区重选时PCU处理上的优劣（基于当下仍未实现PS切换的功能）。但也带来一定的随机性，比如遇到红灯时，处于C/I较好仍是深衰落点对整个DT的平均速率有较为明显的影响。& 说明编码方式调整算法，也称之为链路质量控制算法，或IR/LA算法。调整的原因是各种编码方式需要的无线质量（C/I）是不同的。对于一定的C/I条件，选择一个合理的编码方式，能够在单位时间内发送的数据量和重传率方面取得一个最好的平衡。从而使速率最大化。1.3 E)GPRS网络的性能基线首先要计算一个在资源保证的情况下，产品的性能是能够达到的理论极限值的。假设服务器和手机协商的TC
11、P的MSS值为1460（此为以太网上运行的TCP/IP的默认数据段长度），采用Ethernet封装，加上20字节长的默认TCP包头和20字节长的默认IP包头；且中间网络MTU值均为1500，即不会分片；手机和SGSN协商的LLC PDU的长度为506；空口采用MSC9编码方式，数据拆分和封装如下图所示：图2 GPRS协议栈的有效负荷& 说明实际上，如果MSS值为1450字节，正好拆成3个SNDCP包，封装效率最高。能够计算，当MSS值为1460字节时，至LLC层效率为：1460/（1460+20+20+13+24）94.99%；当MSS值为1450字节时，LLC层效率为：1450/（1450+
12、20+20+10+18）95.52%。我们知道，对于EGPRS，采用MCS9编码，单信道的理论速率为59.2Kbps，如果采用4个信道来传输，有一个信道作为控制信道，在未合入“上行扩展模式下Uplink ACK/NACK优化方案”时，控制消息大概占该信道数据的19%；合入优化方案时大概占2%。所以，速率为59.2*（4-2%）235.616kbs，再乘以LLC层的效率，则理想情况下的应用层最大速率为235.616kbps*95.52%225.06kbps。那么，什么情况下，才能接近这个理论值呢：首先要下载一个大文件，因为在下载文件的初期，TCP连接刚建立，TCP采用慢启动机制，所谓慢启动，能够
13、认为是TCP层在不了解网络传输带宽和质量，以及已知网络传输带宽变小或质量变差时，采用缓慢下发数据以保证不会导致网络拥塞。所以，初始下发数据量是不够的。其次每一个环节都尽可能不丢包/帧/块，如图1所示，包括IPBB、核心网、GB接口、PCU、Gabis口、BTS和Um。再次，每一个接口流控都不应控制到数据不够空口带宽发送的程度。最后，要保证无线口的带宽：占用尽可能多的信道（当下大部分测试手机多时隙能力为10或11，下行最多占4时隙）；无其它手机复用；且且能稳定采用MCS9编码方式。1.4 信道资源管理算法简介给MS分配尽可能多的信道是保证无线口带宽的一个基础。当下信道资源管理算法基于手机的最大能
14、力进行分配（即手机的多时隙能力对应几个信道，则尽可能的给它分几个信道），尽可能的使TBF在信道间均衡。块资源的分配基于保证GBR用户的基础上，公平性最好的原则，即对复用在一个信道的所有TBF采用轮流调度。整个信道资源管理算法体系包括：信道分配、动态信道转换/释放和负载均衡。信道资源包括CS的信道池（CSD）和PS的信道池（PSD），在配置完成以后，静态PDCH信道被划为PSD中，动态信道被划到CSD中。动态信道转换就是把CSD中的部分信道划到PSD中，包括由于多时隙能力不满足、EGPRS手机分配到GPRS信道上、以及负荷超过“上/下行复用动态信道转换门限”等原因触发；信道分配就是在PSD中寻找到最优的信道组分配给MS；负载均衡则是在一个定时周期内对所有的TBF进行一次重分配，尽量使每个信道上的负荷达到均衡。信道资源管理算法非常复杂，我们采用一个典型配置，手机做下载过程为例来说明。下图给出了一个信道分配示例。配置：“小区下最大PDCH比率门限”100；“上/下行复用动态信道转换门限”12/12；“PDCH上/下行复用门限”70/80；“载频上最大的PDCH数”
