基于PCC架构的数据业务QoS优化

中国移动集团重点 /联合研发项目结题汇报报告 2010年 11月 4日 项目名称：基于 项目编号： 2010_ 2页 一 . 开题计划完成情况 目 录 二、主要研究成果（整合后） 第 3页 究背景及目标（开题报告） 随着无线接入技术的带宽不断提升，终端多模化和智能化的比例逐步增大，分组业务逐渐丰富多彩起来，用户已经不满足于简单的 是追求更多的增值业务， 媒体下载、移动电视、视频共享、实时游戏等日益流行； 新的业务如 带来了巨大的问题，如 法 不同业务的价值差别很大，区分业务并对用户带宽进行实时控制对于运营商合理利用网络资源，避免成为管道工，降低 而实现收益最大化显得尤为重要。 第 4页 究背景及目标（开题报告） 3构 精细化管理的最好工具，牵引 带宽向 价值用户 和价值业务倾斜 ，提升 盈利效能 不同用户优先级，提供不同策略 不同业务价值，提供不同策略 区分终端，接入类型等的策略控制 禁止访问网站重定向能力 基于互联网类型的策略控制能力 差异化服务能力 互联网支撑能力 资源疏导能力 基于累计使用量的资源疏导 基于用户 /时间 /终端的资源疏导 管理精细化！ ( ( ( 第 5页 究背景及目标（开题报告） 有效的对网络资源进行管控，使中国移动更加合理的使用当前的网络资源，避免一些低价值业务带来的冲击，有效的保护中国移动现有的投资。 改变现有的网络管道化的趋势，通过对业务级别和用户级别的精细化管理，让中国移动真正的参与到业务运营，实现网络的精细化管理。 课题研究目标： 第 6页 要研究内容及分工（开题报告） 说明：即开题评审后，确定的主要研究内容及各研究单位的分工。 第 7页 题计划完成情况总结 主要内容提示，仅供参考： 一、开题计划执行情况：包括时间、人员分工、研究成果等是否达到了该联合项目 “ 开题报告 ” 中的具体要求和目标； 二、研究中存在哪些不足？ 第 8页 一 . 开题计划完成情况 目 录 二、主要研究成果（整合后） 第 9页 四川移动数据业务发展现状 0 8 年数据业务流量及收入增长对比0200040006000800010000120001400008年2月08年3月08年4月08年5月08年6月08年7月08年8月08年9月08年10月08年11月08年12月09年1月09年2月09年3月09年4月09年5月09年6月09年7月09年8月09年9月09年10月09年11月09年12月10年1月10年2月10年3月10年4月数据日均流量( M B )0 . 0 01 . 0 02 . 0 03 . 0 04 . 0 05 . 0 06 . 0 0数据收入 ( 亿元 )日均总流量（G B ）G P R S 收入（亿元） 近年来数据流量增长 32倍，数据业务收入只增长 数据业务增量不增收的问题日益凸显。 第 10页 四川移动数据业务发展现状 75%73%74%77%75%74%75%74%73%84%78%79%83%66%68%70%72%74%76%78%80%82%84%86%0 9 年6 月 0 9 年7 月 0 9 年8 月 0 9 年9 月 0 9 年1 0 月 0 9 年1 1 月 0 9 年1 2 月 1 0 年1 月 1 0 年2 月 1 0 年3 月 1 0 年4 月 1 0 年5 月 1 0 年6 月我省无线网络利用率维持在 70%以上，近期高达 83% 31%34% 34%32%34% 34% 35%37%38%41%36%38%41%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%0 9 年6 月 0 9 年7 月 0 9 年8 月 0 9 年9 月 0 9 年1 0 月 0 9 年1 1 月 0 9 年1 2 月 1 0 年1 月 1 0 年2 月 1 0 年3 月 1 0 年4 月 1 0 年5 月 1 0 年6 月我省数据业务占比维持在 30%以上，近期高达 41% 无线网络利用率高，数据业务占比大 第 11页 四川移动数据业务发展现状 下行M C S 1 M C S 4 数据比例下行M C S 5 M C S 6 数据比例下行M C S 7 M C S 9 数据比例单P D C H 吞吐率( k b p s )都 甘孜 资阳 自贡 雅安 德阳 绵阳 眉山 宜宾 泸州 南充 内江 广安 乐山 凉山 达州 巴中 广元 遂宁攀枝花10年 1川省各地市单 川省单 分低效率、低价值业务导致无线利用效率偏低。 成都 占据60%多的流量，高速率编码占比大。 第 12页 四川移动数据业务发展现状 投诉原因，最大原因是容量问题导致，其次是用户原因导致 投诉地点，主要集中在居民小区，其次是商业区、道路和学校 成都区域 10年 5900起，为语音类的2倍多，但目前缺乏有效的优化手段。 第 13页 四川移动数据业务发展现状 四川移动数据业务现状及问题总结 数据业务发展迅猛，收入增长相对缓慢，无线网络资源紧张但利用效率低，缺乏有效的管理和提升手段。 增量不增收 流量已增长 32倍 收入只增长 无线利用率高但效率低 无线占用率高达 83 单 据业务投诉多 成都日均投诉 100起 是话音业务投诉 2倍 第 14页 应对策略 网络可视化 网络资源优化 四网协调发展 分析用户行为、业务分布 为业务策略、资费策略的制定提供清晰的参考数据 提升无线资源利用效率， 针对各类用户群及业务提供差异化的服务与保障 制定灵活资费策略，引导用户使用行为 加快 解 2 加强热点地区 成本承载数据流量 综合考虑当前网络现状及各技术方案成熟度， 前解决现网问题最切实可行的手段。 第 15页 四川移动 第一阶段：功能验证阶段 搭建相对独立测试环境，进行 主要验证 “ “基于业务类型的流量管控”，及其“基于时间 /基于位置 / ”策略 三方面内容。 第二阶段：现网数据分析阶段 通过 报表服务器 集和分析现网数据，为第 三 阶段 网 依据。 第三阶段： 基于现网数据分析阶段结论，选择合适的区域验证 2 4 10年 810年 3设备发货及安装 1 试点总结 5 10年 10月 现网数据分析 3 10年 7一阶段 二阶段 三阶段 10年 6第 16页 基本功能验证测试网络搭建 现网设备无需升级改造、现网业务无影响。 割接现网 建 连接到 找一定数量测试号码，现网 成一个相对独立测试环境， x 都试点区域 高升桥机房 用户 用户 17页 基本功能验证总结 基于 基于 基于 基于用户等级的 基于业务类型的 基于接入类型的 基于时间控制策略 忙时禁止 忙时降低 忙时限制普通用户带宽 基于位置控制策略 基于 2 基于 3 基于用户激活时所在的 热点区域降低 基于累计流量控制策略 ( 基于用户累积使用量的 包月流量 +超出流量后降低速率 包月某业务流量 +超出流量后降低其速率 核心网侧 能够实现基于用户，业务，时间，初始位置以及累积使用量的单一及组合策略控制 需要无线配合的端到端 第 18页 现网数据分析 可管理 管道 可视化 可赢利 ew 实现移动分组网络的可管理可盈利，第一步需透析现网业务，构建一个可视化的分组网络 19页 现网数据分析 网络搭建： 新建 连接到成都三环内三台 阶段目标： 通过报表服务器 集和分析现网数据，分析流量总体分布，流量用和协议分布，网站流量分布等。 以上结论为第三阶段 都试点区域 高升桥机房 用户 用户 20页 现网数据分析 路方式部署 网关域探针，监测 分析用户数据，收集和生成报表 i 引入原因： 前期数据分析基于现网 过内置方式获取，不提供基于位置的报表，下一版本 入网需要时间，为加快试点节奏，通过外置探针解决。 阶段目标： 在已有分析成果之上，进一步实现基于位置的统计报表，分析 2析 网络搭建： 新建外置探针设备，对现网业务进行全流量分析。 通过分光器将 n/针解析完毕后上报给原有 探针采用旁路部署方式，对现网业务无影响。 第 21页 现网数据分析 流量使用排名前 10的用户，占据总带宽的 78% 流量使用排名后 80的用户，占据不到总带宽的 10% 少量用户消耗了绝大部分网络资源 ; 统计时间： 7月 17日 第 22页 现网数据分析 2中 77%； 6% 少于预期，估计是学生放假造成的暂时流量下降。 媒体、下载、 不超过 1% 77% 6% 15% 序号 协议 说明 总流量 (占比 1 页浏览 2817967025287 2 他 561194365127 3 223921221035 4 时通信 10725902154 5 2P 27759427797 6 媒体 6965221462 7 5817182430 8 密类 5331099347 9 2839506865 10 收邮件 1700298519 11 964472285 12 送邮件 180331522 13 莓 179273499 总计 3665545327329 统计时间： 7月 1日 第 23页 现网数据分析 2P；其中 56%， 24%；低价值 他应用的流量占比很小，但对 56% 24% 14% 序号 协议 说明 总流量 (占比 1 页浏览 649320409302 2 2P 274388623711 3 他 161465207833 4 时通信 30779528139 56 10178083942 7 密类 9705396868 8 媒体 3895439523 9 2443849655 10 收邮件 1545622258 总计 1162125369947 统计时间： 7月 1日 第 24页 现网数据分析 20网站中， 讯网站是 2 30网站比较分散， 3统计时间： 2010年 7月 1日 日 统计时间： 2010年 7月 1日 日 序号 网站 总流量 (1 信中心） 1310022617 2 33817435 3 11086683 4 35932855 5 97403143 6 47730504 7 都市，移动） 325427921 8 73294611 9 67454858 10 67258876 序号 网站 总流量(1 汉市，电信） 182595314 2 京市，移动） 160457933 3 37567031 4 33625396 5 09181922 6 东市，联通，音乐下载 ) 92943442 7 9967382 8 0310094 9 8756908 10 京市，电信） 64904970 第 25页 现网数据分析 总结 问题 措施 用户流量分配不均， 10%的用户消耗78%的流量 对低价值高流量用户，进行带宽管理，控制其对资源的滥用 2别是上行达到 35% 局部繁忙，可在忙时、热点区域进行 运营商自营业务流量占比少，腾讯为手机上网的最大单一业务。 优先保证自营业务的体验，增加自营业务的吸引力和竞争力 利用 升 通过现网数据业务分析，看清网络上业务及流量的分布状况，为 后续通过 行无线资源动态调度。 第 26页 案现网 验证组网 x 都试点区域 高升桥机房 选定试点 成都试点区域所有 这些用户指向 在 普通用户 27页 案现网 验证思路 测试方法： 选择现网某一小区， 载的文件大小为 1M， 2M， 5录各自的下载时间并计算下载平均速率。 测试终端： 2款 携通过数据卡进行数据业务访问，其中一款终端签约为 一款终端作为普通用户。 测试场景： 现网中，一个小区一般有多个载频配有 都区域每小区平均可用 2个左右， 道复用度的变化而出现波动，与普通用户存在松耦合的资源竞争关系，而且 源竞争越小，因此测试时需要考虑 论上 用度越高，则小区越繁忙， 低繁忙 中繁忙 高繁忙 第 28页 案现网 验证 小区无线环境（果堰村一组 6）： 测试结果： 时间 小区 用10/09/2010 12:00 堰村一组 6 0 10/09/2010 13:00 堰村一组 6 0 10/09/2010 14:00 堰村一组 6 0 10/09/2010 15:00 堰村一组 6 0 10/09/2010 16:00 堰村一组 6 0 测试次数 测试时间 文件大小（ 普通用户平均速率(备注 1 14:3800 2,097,065 无 2 14:3800 2,097,065 3 14:3800 2,097,065 5 14:3800 2,097,065 6 14:3800 2,097,065 7 14:3800 2,097,065 10 14:3800 2,097,065 11 14:3800 2,097,065 普通用户平均速率（ (第 29页 案现网 验证 小区无线环境（罗浮广场 0）： 时间 小区 用 31/08/2010 11:00 浮广场 0 12 0 31/08/2010 12:00 浮广场 0 12 1/08/2010 13:00 浮广场 0 12 31/08/2010 14:00 浮广场 0 12 0 31/08/2010 15:00 浮广场 0 12 0 31/08/2010 16:00 浮广场 0 12 0 31/08/2010 17:00 浮广场 0 12 0 31/08/2010 18:00 浮广场 0 0 测试结果： 测试次数 测试时间 文件大小（ 普通用户平均速率（ 备注 1 11:000 8,388,608 无 2 11:000 8,388,608 3 11:000 8,388,608 4 13:000 8,388,608 5 13:000 8,388,608 6 13:000 8,388,608 7 14:000 8,388,608 8 15:00后 8,388,608 9 15:00后 8,388,608 普通用户平均速率（ 第 30页 案现网 验证 小区无线环境（中视联 2）： 测试结果： 测试次数 测试时间 文件大小（ 普通用户平均速率（ 备注 1 16:450 1,048,533 2 16:450 1,048,533 3 16:450 1,048,533 4 16:450 1,048,533 1普通用户：传输了 1,039,440 字节 (用时 372 秒 )后文件传输失败，文件传输成功，传输了 9,093 字节 (用时 4 秒 ) 5 16:450 1,048,533 6 16:450 1,048,533 普通用户平均速率（ 时间 小区 用 09/09/2010 11:00 视联 2 17 9/09/2010 12:00 视联 2 17 9/09/2010 13:00 视联 2 17 9/09/2010 14:00 视联 2 17 9/09/2010 15:00 视联 2 17 9/09/2010 16:00 视联 2 17 9/09/2010 17:00 视联 2 17 9/09/2010 18:00 视联 2 17 31页 案现网 验证结果 繁忙级别 普通用户下载平均速率 低繁忙 小于 2 平均速率 1300%以下 中繁忙 20 成都全网小区 6忙时 10年 8月底）： 月末成都全网有近35%的小区， 右的速率提升 繁忙级别 小区数量占比 低繁忙 4 成都全网小区 6忙时 10年 9月初）： 月初成都全网有近50%的小区， 右的速率提升 第 33页 普通用户影响 如果考虑单小区下 :10，则在平均性能提升 30%的情况下，单个普通用户平均速率下降不到 3降比例小于 3%，普通用户感知不到变化。 127 (97 （100 (78 所有用 户 普通用 户 下 载带宽 对 全网的影响（ 注：所有用户速率计算方法： 1）月初路测 7075 2）月末路测 8085 取平均值， 78 第 34页 长时间 占用无 线资 源， 导 致后接入的用 户 体 验 不好 业 务 量时 间时 间业 务 量H T T P 网 页 浏 览P 2 P 业 务3 2 8 8 用 即 时释 放 源 量占 大 繁忙时段的 0%到 30% 5% 第 35页 让 提升 总 体的用 户满 意度 有局部繁忙，可在忙时、热点区域进行 措施： 速率 时间 速率 时间 最大 带宽 非 说 明： 1）量不 变 2）度更快 繁忙时段， 下行流量占比减少，当天总的 总的用户投诉减少。 目标 ： 第 36页 短 数 据量 平均每包 长约为 100字 节 （ 40字 节 的 ， 约 30个汉 字），不包括初始的登 录 消息需要 传 送 图 像等信息。 低 频 度 每分 钟 25次， 发 送或接受 断续传 送 类 似于短消息，每 个 包 发 送完成后无后 续 消息 紧 跟着 发 送 高使用 频 率 每用 户 每小 时 平均 会话时间约 8分 钟 典型业务模型 下载 流量（ 50 60 70 单次业务持续时间（秒） 3 5 12 7 8 忙时业务请求次数的占比（ 80 18 2 14%的 0%的 用了大量无线资源 抽样某高校 业务特征 对比分析 第 37页 x 端 业务 特征通知 识别业务 特征 新 新的无 线调 度 3 540ms 120ms 04020传占用时间 非数传占用时间 7% 00% 度 核心网 业务类型传递给无线侧，由无线侧进行资源分配优化； 第 38页 x 端 业务 特征通知 识别业务 特征 新 新的无 线调 度 3 540ms 120ms 04020传占用时间 非数传占用时间 7% 00% 度 核心网 业务类型传递给无线侧，由无线侧进行资源分配优化； 第 39页 可视 应用可感知 哪些网站？哪些热点？ 统计流量 网站 统计流量 热点小区 600可识别协议 哪些业务？ 分析所有业务协议 分析指定业务 用户 哪些用户？用了多少？ 统计用户累计使用流量 分析流量 用户 针 基于 针的可视化分析方案 创新性地引入 全面分析分组业务用户的行为特征，解决了现网不能全面、直观分析用户行为的问题，为网络运营提供决策依据。 第 40页 可控 现网低、中、高繁忙场景下 1%、 36%、 166%， 成都全网可使 0%左右的速率提升。 完成 在 使 0%。 某 高校区通过实施“ 使无线带宽利用率提升 106%，整个小区的无线资源等效扩容30。 基于 第 41页 可运营 创新性地提出 合网管的功能改造方案，为后期现网商用部署奠定基础 G G 升