广东数据业务对语音业务影响提升策略总结

数据业务对语音业务影响提升策略总结,广东公司2011年2月,集团公司网络质量研究工作汇报材料,目录,1,数据业务发展面临的问题,2,广东公司具体实施对策及效果,现状：高业务量引发网络资源压力,分析：低价值业务耗费了较多资源,对策：基于端到端的开源节流思路,跟进：广东公司投入大量资源研究,问题现状：高业务量引发网络资源的压力,从2007年起，广东公司数据业务流量持续高速增长，年增幅超过80%高流量导致忙时Edge的平均下载速率从120Kbps下降到80kbps左右,现状1：数据业务流量的增长速度过快,现状2：数据业务增长挤占话音信道资源,在各类网络资源中，无线资源的不足目前最为严重PDCH占用语音信道比重逐年增大，2010年平均达到26%，峰值达到39%目前全省平均无线利用率达到85%，语音半速率比例高达19%，严重影响语音质量。单纯依靠空口资源扩容已不可能满足其增长需求，如按集团无线利用率要求则至少需扩容17万载波,问题分析：低价值业务耗费了大量网络资源,不考虑资费的前提下，我们将单位信道所能承载的数据业务量偏低的业务定义为低价值业务；浏览类业务流量目前占比67.65%，由于其控制信道及业务信道占比低，投入产出比非常高，可以认为是高价值业务；而即时消息类和P2P等业务流量占比达19.69%，但其控制信道及业务信道占比高，投入产出比非常低，我们将其归类为低价值业务；从网络资源优化的角度来看，应尽量提高高价值业务比例，抑制低价值业务比例；低价值业务大量耗费网络资源，导致业务收入与流量增长不成正比，是目前网路资源利用中凸显的问题,即时类业务耗费最多的网络资源,现网各类数据业务流量占比,以手机QQ为例，其流量仅为浏览类业务的1/4，但所占用的数据业务信道比例却达到64.19%，是浏览类业务的两倍,统计数据显示，目前浏览类业务占比仅为67.65%，而即时消息类业务和P2P业务占比也达到了19.69%,*东莞2010年部分地区统计数据,考虑资费的前提下，部分开通包月套餐的高流量用户由于占用网络资源巨大而业务收入偏低，也可以定义为低价值业务东莞2G手机中流量TOP100的用户套餐属性为“不限量套餐”有37位，TOP200流量的用户套餐属性为”不限量套餐”有56位，省外用户有45位；高流量用户使用的网络资源与贡献的业务收入不成正比，同样应该予以适当抑制。,问题分析：低价值业务耗费了大量网络资源,*东莞三天数据业务流量TOP10用户,问题小结：如何适应数据业务对网络资源的占用,一方面是网络资源的紧缺已经开始影响高价值业务的使用质量，另一方面却有大量低价值业务长期占据着宝贵的网络资源；低价值数据业务是目前流量快速增长的主力，我们不可能将其剔除，而单纯依靠网络资源扩容的方式显然无法缓解上述矛盾；解决这一问题关键在于提高网络资源的利用率，广东公司的方案是“开源、节流”,开源,：提升软容量,提高无线网络设备的承载能力优化核心网参数释放更多资源疏导重点网站的数据传输路径实施网内缓存，减少数据重传流量,节流,：降低资源浪费,控制网内低价值业务对网络资源的无限制占用实施WAP/WEB数据压缩控制网内数据流量抑制部分影响侵吞网络资源的业务行为,问题对策：基于端到端的优化策略拟定,1,提升无线PDCH承载效率,2,优化PS核心网设备参数,3,数据业务与用户优先级控制,5,压缩CMWAP上网流量,无线接入网侧需要解决的问题：无线利用率高、数据业务占比高、语音半速率比例高等“三高”现象严重影响网络质量PS核心网侧需要解决的问题：核心网参数设置不当导致无线资源占用不合理、未对高低端业务进行区分导致资源管控不合理、未对数据流量进行精细调整导致业务收入增长比不合理CMNET侧需要解决的问题：数据业务流量过大导致网络资源的快速衰竭、数据业务流向不合理、DNS设备响应不及时等异常行为所引起的不必要重传导致网络资源浪费,4,数据业务与用户流量控制,压缩与缓冲手机WAP上网流量,6,压缩缓冲CMNET上网流量,优化手机上网访问感知,7,问题的针对性与对策总结,成立专项攻关团队广东公司抽调省、地市大量网维、网优线条的技术力量骨干成员，组建跨地市、跨专业的专项攻关团队，重点分析目前数据业务占用网络资源的特点，探索提高网络资源利用率的新方案。,问题跟进：全方位的资源投入,多厂家配合结合广东移动本地情况，重点针对爱立信、诺基亚西门子、华为及中兴核心网设备拟定多项提高核心网资源利用率的测试方案，并开展了数据业务类型、接入方式、终端行为、区域分布、流量成分、数据流向等多个维度的分析讨论。大范围测试基于既定的优化策略，广东公司在广州、深圳、东莞、佛山及江门等五个具有典型区域特征的地市内开展了近百次大规模测试，并对各类优化策略的有效性及优劣对比进行了详细实地论证。从测试结果来看，第一至第五项对策在实施后已经开始体现出改善网络资源利用率方面的成效。,目录,1,数据业务发展面临的问题,2,广东公司具体实施的提升对策及效果,1、提升PDCH承载效率,2、优化PS核心网设备参数,3、数据业务与用户优先级控制,5、压缩CMWAP上网流量,7、优化手机CMNET访问感知,4、数据业务与用户流量控制,6、压缩与缓冲CMNET上网流量,对策一：无线侧提升PDCH承载效率,对策实施目的：增加无线网络资源,数据业务信道（PDCH）是移动数据业务的空口承载管道在数据流量飞增的大背景下，通过最大化PDCH承载效率可以有效缓解无线资源不足的问题PDCH承载效率可以通过“每PDCH承载流量”这一指标予以衡量：,每PDCH承载流量=数据业务总流量/占用的信道数,在数据流量一定的前提下，尽量减少PDCH信道的分配，以提高承载效率要求我们研究无线资源的“更精准配置”，尤其对于小流量业务或每PDCH流量低的小区，要精准控制动态PDCH的分配,在已分配信道一定的前提下，尽量提升可承载的数据流量，避免信道闲置要求我们研究无线资源的“更充分利用”,尽量将信道“空载”的时间利用起来,针对数据业务信道承载效率低的问题，广东公司提出了压缩PDCH占空比、精细调整PDCH资源分配的思路，并建设动态PDCH自动配置系统（右为原理图），可最小化PDCH信道的分配。,对策一：无线侧提升PDCH承载效率,优化方向一实现方式：搭建动态PDCH自动配置系统,BSC,小区,分析的统计数据：GSL设备利用率半速率比例每PDCH承载流量,调整的参数：PILTIMERDLDELAYTBFDLLIMIT,分析的统计数据：TCH可用信道数每线话务量半速率话务比,调整的参数：ODPDCHLIMIT,输入：目前信道速率和语音半速率比例,输出：最优PDCH配置,动态控制规则：,当每PDCH信道速率门限值时，动态PDCH配置比例调小，PDCH复用度调大当每PDCH信道速率门限值或语音半速率门限值时，动态PDCH配置比例调大，PDCH复用度调小,输出：最优复用度,全省PDCH承载流量由1.54MB/小时提升至2.01MB/小时，每PDCH承载流量提升了30%，节省了23%以上的PDCH。照此计算，全省可节约3.5万个载波资源。,对策一：无线侧提升PDCH承载效率,优化方向一实施效果：每PDCH承载业务量约提高了30%,全网实施该动态配置系统并不影响数据业务质量，数据业务感知关键指标（EDGE下行吞吐率、TBF建立成功率）在实施前后基本持平。,广东公司研究发现，2/3在线用户并没有在传输数据，但是却占据着宝贵的信道资源，而在这个信道资源释放之前，它是无法被其他用户使用的，从而造成了资源的浪费。广东公司提出“基于实时数据流的GPRS信道共享机制”，只将在传数据的用户计入有效复用数，解决了目前PDCH信道存在大量“空载”的问题，通过提升资源使用效率，将每个已分配的PDCH利用到极致。,对策一：无线侧提升PDCH承载效率,优化方向二实现方式：实施基于实时数据流的GPRS信道共享机制,最大化复用,目前的工作方式：在上图中的占用情况中，若是有新的数据请求，将触发新的PDCH申请，实际上已有的PDCH可容纳新的数据传输,优化后的工作方式：在上图中的占用情况中，若是有新的数据请求，将不需申请新的PDCH信道资源。,佛山地区进行了新算法的试点测试实施新机制后，同样复用度=8的情况下，忙时PDCH负荷提高了约46%，同时忙时EDGE吞吐率提高了约18%！,对策一：无线侧提升PDCH承载效率,优化方向二实施效果：忙时EDGE吞吐率约提高了18%,对策一实施小结：PDCH承载效率的提高可以提升空口网络资源的软容量，缓解资源紧张广东公司通过“动态PDCH自动配置系统”和“基于实时数据流的GPRS信道共享机制”，成功将目前的PDCH承载效率提升了30%，EDGE网络吞吐率提升了18%,对策二：优化PS核心网设备参数T3314,对策实施目的：降低CCCH资源消耗,广东公司研究发现，伴随着手机即时类数据业务的兴起，CCCH信道资源的消耗速度极快，QQ业务消耗CCCH资源的速度为普通浏览的5倍CCCH信道由CS/PS/SMSPaging、CS/PS立即指派消息等组成，其中即时通信类业务增加的主要是PSPaging消息核心网T3314参数可以控制PSPaging的下发数量,对策实施原理：设置合适的T3314参数值可以达到降低PSPaging的目的,PS核心网T3314用于控制手机由Ready状态转换为STANDBY状态的时间，默认为44sREADY意味着SGSN精确知道手机所在的小区信息，此时无须paging就可以向手机发送数据STANDBY说明SGSN知道手机的RAI信息，但不知道小区信息，此时如果要发送数据给手机，必须先进行paging因此，如果延长Ready状态时间，就可以减少Paging数量，但增加的cellupdate会加重系统负荷，因此T3314是可优化的参数,T3314控制,对策二：优化PS核心网设备参数T3314,举例：T3314对QQ等保有量极大的即时类通信业务占用CCCH信道的改善情况对比示意,默认情况下，T3314时间小于QQ状态更新报文时间间隔QQ每次发起报文更新时手机都处于Standby状态，因此必然触发PSPaging，消耗CCCH资源在QQ用户密集地区现象更为明显，几乎无法发起语音寻呼（深圳华强北）,适当延长T3314时长可避免此类情况QQ每次发起报文更新时手机处于Ready状态，不会触发PSPaging可明显节约CCCH控制信道资源,改善后,对策实施的效果：PSPaging次数下降幅度达到80%,对策二：优化PS核心网设备参数T3314,调整前,调整后,Paging忙时下降幅度达到80%,T3314优化后效果显著：Paging峰值数量下降了60多万次，下降幅度达到80%，说明现网中QQ等即时通信类业务产生了大量不必要的寻呼PS寻呼拥塞次数减少了500万次，下降幅度达到48%PS立即指派稍有增加，但未对CCCH信道负荷造成影响,对策二实施小结：T3314参数优化可有效缓解QQ等即时类通信业务对无线资源占用的问题广东公司进行全网T3314优化后，PS寻呼拥塞减少48%，CCCH负荷也有所降低,应对流量大、种类多、低附加值业务占比高的状况，网络无管控手段无法区分用户（高端和低端）提供不同优先级的业务无法区分业务（高附加值和低附加值）并限制其流量,对策三：实施数据业务与用户优先级控制,对策实施目的：针对不同价值业务与用户实现不同优先级的网络资源管控，提高利用率,在网络瓶颈处造成拥塞,目前，我们在数据业务中仅扮演一个廉价管道提供商的角色：对任何用户来者不拒任何地点任何时间照单全收对任何业务一视同仁对数据在网络内顺其自然,无管控的网络带来的资源占用不合理问题：,爱立信设备应用PCC差异化优先级控制流程：Step1&2：信息采集点（PCEF）负责对流量进行分析，并将检测到的低价值信息上报策略制定点（PCRF）Step3&4&5：PCRF通过Gx接口将降低Qos的策略下发至策略执行点（PCEF），要求降低该业务的Qos等级Step6：GGSN通过PDP上下文消息将该Qos定义（THP值）传递到空口，控制低价值业务的接入,对策三：实施数据业务与用户优先级控制,对策实施原理：在PS核心网内增加信息采集及控制设备PCEF与PCRF,流量信息采集及执行点（GGSN）,核心网络,无线网络,数据传输通道,1,降低QoS(Gx),2,策略制定点PCRF,3,4,5,检测到低价值业务,智能终端发起业务请求,以抑制QQ业务为例,为实现资源管控，广东公司分别应用爱立信、诺西及宽广流控方案进行测试，其中在粤西试点地市采用了PCC差异化优先级控制方案,定义移动梦网业务THP=1，QQ业务及部分浏览业务THP=3，其他业务为THP=2，可以明显看到QQ业务受到抑制QQ聊天业务在忙时总流量下降，受控网页浏览总流量在忙时基本没有上升，说明QQ和受控浏览业务均受到抑制，而QQ对控制策略更敏感,对策三：实施数据业务与用户优先级控制,PCC差异化优先级控制实施效果：低价值QQ业务受到明显抑制，无线指标改善,实施PCC对QQ业务差异化控制后，无线数据业务KPI有明显改善。特别是EDGE吞吐率提高10.4%，占用PDCH数减少3.7%，CCCH负荷降低6.68%，半速率比例改善9.8%，话音质量明显提高.,对策三：实施数据业务与用户优先级控制,PCC差异化优先级控制实施效果：高流量用户受到明显抑制，无线指标改善,实施PCC对高流量用户进行差异化控制后，无线数据业务KPI有明显改善。占用PDCH数减少4.11%，半速率比例改善19.42%。,策略设置如下：2G用户每日上网流量累计到11MB定义为高流量用户重度用户到达门限值后更新THP=3每天凌晨1点用户流量累计清零由于高流量用户流量受到限制，总体流量下降。,对高流量用户进行THP差分后整体流量明显下降,对策四：实施数据业务流量控制,对策实施原理：在PS核心网内增加数据包深度检测（DPI）与流控设备,以抑制QQ业务为例,为实现资源管控，广东公司对QQ业务在PS域核心网进行流量控制，以节省资源给予高价值业务与高价值用户。,DPI流控设备,对特定业务进行流量控制流程：Step1：在DPI设备设定对特殊业务的识别规则与带宽限定规则；Step2：网络流量流经DPI设备，DPI设备对网络流量进行识别；Step3：DPI设备对特定业务超过设定流量的部分进行缓冲或丢包。,对策四：实施数据业务流量控制,对数据业务实施流量控制效果：低价值QQ业务受到明显抑制，无线指标改善,实施PCC对QQ业务差异化控制后，无线数据业务KPI有明显改善。特别是EDGE吞吐率提高16.9%，占用PDCH数减少7.27%，CCCH负荷降低17.18%，半速率比例改善26.31%,策略设置如下：流量按地址池范围负载分担到4台DPIServer设置每台DPISever的QQ业务总带宽800KbpsQQ业务的流量在忙时下降明显,对策五：压缩手机WAP上网流量,对策实施目的：在不影响业务质量的前提下降低WAP流量，节省网络资源,数据流量在WAP网关处进行预压缩，是降低网络资源消耗另一种有效的办法目前的WAP业务中，浏览类业务占67%，其中Text、Html和JS等格式的文本网页可压缩至55%，而CSS格式的网页可压缩至76%,WAP压缩的实现原理,浏览流量中可压缩比例越高，效果越明显要求手机浏览器支持压缩协议,对策五：压缩手机WAP上网流量,注：对开启主动压缩(含所有尺寸)的WAP业务节点提取5分钟流量进行内容分析,1、能被压缩的请求数WAP网关启用被动压缩（只对终端启用压缩的流量做压缩），则WAP对所有请求中的18.6%的请求进行了压缩；WAP网关启用主动压缩（强制让TOP10终端浏览器使用压缩），则WAP对所有请求中的61.9%的请求进行了压缩；2、压缩的流量数启用主动压缩后，wap所有流量压缩至原有流量的63.5%，即流量减少了36.5%。3、压缩对网络资源的影响启用主动压缩后，用于CMWAP网页浏览的无线数据流量减少比例与Gb口及WAP网关基本相同，即约减少36.5%.而CMWAP网页浏览占CMWAP业务的80%，CMWAP占手机上网的60%，故启用主动压缩后，无线网数据业务流量总的减少比例约为17.5%。4、压缩对用户感知的影响10K以下页面，手机打开页面时间压缩比没压缩长，10K以上页面，手机打开页面时间压缩比没压缩短，页面越大，用户感知越明显。10K以上页面占总请求数的10%，占总流量数的95%。5、支持压缩的浏览器情况在4180种主流手机浏览器中，已确认支持压缩的有3091种，占73.9%，其它的尚待验证。支持主动压缩的手机浏览器的比例也在73%左右，其它需进一步验证,对策五：压缩手机WAP上网流量,WAP流量(被动)压缩后平均减少15%，最大压缩(被动+主动压缩)比例可进一步达到45.63%；文本内容的压缩比例最大；,无线资源减少比例=Gb口=WAP核心网,无线资源,手机打开页面时间减少页面越大，用户感知提升越明显,对策六：压缩与缓冲CMNET上网流量,对策实施原理：在PS核心网内WEB加速平台对CMNETAPN流量进行缓冲和压缩，减少核心网流量与无线网流量；缓存上网流量，减少流量在核心网的延时，提高用户上网感知,以缓冲和压缩HTTP业务为例,压缩优化平台,CMNET压缩与缓冲过程：Step1：GGSN将CMNETAPN流量路由到压缩优化平台；Step2：如果压缩优化平台缓存了用户所请求数据，直接将用户访问的数据返回终端，加快速度；Step3：压缩优化平台对返回给用户终端数据(图片与文本)进行压缩，并将压缩后页面返回给终端。,对策六：压缩与缓冲CMNET上网流量,经过优化后，HTTP流量吞吐节省率为20%-50%左右；按照HTTP流量占IP流量吞吐的50%计算，IP总流量吞吐节省率为10%-25%。,图像质量有损情况下的压缩优化，加速倍数平均为约2.4倍；图像质量无损情况下的压缩优化，加速倍数平均为约2.1倍,对策六：压缩与缓冲CMNET上网流量,开启及未开启WEB压缩前后对比效果如下：加速情况下循环3次测试，所有网页全部成功打开；在未加速情况下，网易、广州视窗、淘宝等网站均未能成功打开，300秒超时；在EDGE测试场环境下测试，加速倍数平均为约1.7倍。,对策六：压缩与缓冲CMNET上网流量,以1月28日数据为例：启用缓存后TOP50sp中有40个sp（占总请求数57%）时延降低，13个sp（占总请求数22%）的时延降低10%以上,对策七：优化手机CMNET访问感知,对策实施目的：优化CMNET网内质量，减少因重传而引起的网络资源浪费,广东公司统计发现，手机CMNET业务流量