cdma网络断端到端业务质量kqi提升方案

CDMA网络断端到端业务质量KQI提升方案1概述移动互联网时代已经到来，3G业务蓬勃发展，千元智能机开启了全民使用智能机访问移动互联网的时代。如何提升关键业务的用户使用体验也就是关键业务质量KQI是一个运营商、设备商都不得不面临的一个命题。要提升业务质量，一般来说分为3个步骤，首先建立准确的监测用户感知、业务质量的评估体系，其次采集现网的用户面的数据，在已建立好的评估体系的基础上对现网用户进行评估，最后对评估结果进行分析，进行优劣判断，实施优化方案，最终提升业务质量。本文将重点探讨第3个步骤，另外2个步骤请参考端到端系列指导书的其它文档那么如何提升用户感知，从影响用户感知的几个关键因素出发，可以大致列举如下几个因素无线质量（覆盖、容量、干扰等）、无线资源（CE、SE、基站利用率、BSC单板利用率等）终端（软硬件质量、APN设置差异、用户等级差异）、SP（处理能力、带宽、应用软件质量）、链路（故障、带宽）等，具体的大致可参考下表维度分析详细说明前向覆盖质量信噪比SINR，前向干扰覆盖反向覆盖质量终端发射功率，反向干扰，RSSI无线环境质量因素容量N/A媒体面容量、控制面容量、硬件类容量（CE、SE、单板利用率）设备性能1、CPU、内存、硬盘大小2、终端/数据卡接收分集个数终端/电脑/数据卡设备系统参数1、TCP接收窗口大小2、其它TCP参数终端应用APP应用性能N/A链路带宽（含前反向）1、各网元之间的接口带宽2、核心网出公网带宽非无线因素传输链路丢包率（含前反向）1、各段链路的丢包率TCP的RTT时延RTT环路时延核心网流量限制N/A核心网MTU参数设置MTU大小设备性能性能1、CPU、内存、硬盘大小服务器设备系统参数2、TCP发送窗口大小等服务器应用应用参数1、FTP发送缓冲大小或其它用户签约等级用户QOS等级1、最大、最小前反向速率限制2、其他限制从上表可以看出影响用户感知的因素有很多，那么在分析这类问题时需要综合、全面考虑。2多维度细管道分析影响业务质量的因素有很多，无线原因（信噪比、无线负荷等）、非无线原因（链路带宽、链路丢包包、传输等）等等，把可能的某些原因进行归类提炼为某个纬度后，再进行多个纬度的联合、排除分析，最终找到提升业务质量的方法。由于现在的CDMA产品的业务质量分析工具的成熟度较低，且分析工具的数据输入仅包含无线侧CDT数据以及RP口抓包数据，所以本节提到的多个纬度的分析是聚焦于无线接入网的分析，并不是非常的全面，例如有线网的WAP网关、核心网PDSN需要借助其他常规手段进行分析，不过，多维度、细管道的分析思路都是相通的，所以在这种情况下，先通过多维度、细管道方法缩小问题定位范围，然后再借助其它工具做进一步的分析定位。3业务质量KQI与无线指标关联分析要想分析无线质量是如何影响业务质量的，首先需要有足够的采样点，如果按照用户的采样点进行分析，可有由于每用户的采样点不够多，且过于细节而使得结论可能有较大误差，所以就以小区为分析对象，建立小区的关键无线指标与小区的关键业务质量KQI之间的关系。GET分片时延与RAB之间的关系GET响应率与RAB繁忙率之间的关系RAB繁忙率与RSSI之间的关系GET响应时延与RAB繁忙率之间的关系从上面几张图我们可以得出如下几个结论1在ROT门限一定的情况下，RSSI与ROT（RISEOVERTHERMAL）成正相关性，即RSSI越高，ROT也越高，RAB繁忙率就越大，表示小区反向负荷加重2RAB繁忙率越大，为保证系统的稳定性，基站广播通知小区下的用户降低发射功率以控制干扰在可控范围内，从而使得终端反向只能以较小的数据包规格进行发包，使得应用层消息，例如GET消息被分成多个空口物理包发送上去，从而增加了GET响应时延它们之间的关系大致描述如下RSSI越高RAB繁忙率越大反向GET/POST的分片就越多，RPER越高，反向空口丢包的概率就越大反向RLP重传就越高PDSN收到CRC校验错的PPP包，于是丢失包含GET/POST消息的PPP包触发后续的反向TCP重传/GET重传GET重传率高，GET响应率低4业务质量提升案例分析41问题分析用户进行HTTP网页浏览业务，首先也是要经过无线空口，因此，无线环境的好坏对用户使用网页浏览业务感知有一定关系。用户在使用业务时虽然不记录小区信息，但是该用户在发起A11连接的时候有小区号的标识，因此，通过用户IMSI和GREKEY作为串联条件，可以将用户在某小区下使用网页浏览业务的情况进行分析。为排除偶然因素，所筛选的小区内的GET请求次数大于1000次。坏小区GET响应率93，GET响应时延1000MS好小区GET响应率99，GET响应时300MS晚忙时小区维度指标XLSX早忙时小区维度指标XLSX坏小区截图网页浏览业务“好”小区与“坏”小区对比图好坏小区对比分析好坏小区对比分析好坏小区对比分析对比好小区与坏小区的无线质量可以看出影响“坏”小区的网页浏览用户感知（时延、打开成功率）的无线指标主要是RAB繁忙率。从上图可以看出坏小区的RAB繁忙率高达80，甚至97，而好小区的RAB繁忙率在20以内。反向RAB繁忙率在一定程度上对掉线率指标也有较大的影响，所以BSC5的这些坏小区的“反向底噪”过高导致小区反向容量受限，进而影响用户感知。坏小区中绝大部分都是校园小区，从后台网管统计，这些小区的用户数都比较多，RAB繁忙率也都非常高，建议后续对这些小区进行扩容，以解决反向容量受限导致用户感知差的问题。42调整测试方案经小区维度分析得知BSC5下的的用户感知“差小区”主要是由于这些小区RAB繁忙率过高导致小区广播RAB1的信息通知忙小区下的所有终端降低速率用以降低反向负荷，这说明这些差小区的反向RSSI的抬升（ROT）长时间超过了ROT门限，所以小区一直报忙，所以想尝试通过提高ROT门限这个参数来缓解小区繁忙程度，进而提升这些“差小区”下的用户使用网页浏览业务的感知。待调整小区及ROT参数值BSC编号基站号基站名ROT门限（参数调整前）5230呼兰利民警官学校245202松北师大3652074呼兰薛家屯365265哈大高速收费站365202松北师大245269农垦学院365261华德学院245203呼兰利民开发区245266呼兰志华商厦3652033松北外国语学院365267呼兰金泰蓝郡365271呼兰_于金店1小区365258呼兰新糊别墅365235_呼兰_于金店365480道里_马家屯365362松北_庙台子火车站36目标小区地理分布在小区维度的分析中，用户感知“差小区”主要集中在校园区域，所以在校园比较集中的区域内以“呼兰利民警官学校”为中心向外划出1至2层基站作为参数调整的目标基站。10月13日之前ROT24/36参数ODD同步时间点ROT门限值之前ROT24/3610月13日1700ROT4410月16日1030ROT6010月20日1200ROT8043方案实施效果431后台无线KPI对比分析由于参数调整的小区主要是校园区域，学生在周末一般外出活动，这与学生在工作日的行为有非常大的差异，为了排除这些差异对数据分析时带来的干扰，下面仅对工作日的晚忙时进行分析1修改对象参考42节的目标基站2观察时间点晚忙时（2100点）3观察载频37频点4311RSSI变化趋势RSSI平均值对比情况RSSI平均值11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_202_1_松北_松北师大94959389939395914_224_2_呼兰_呼兰利民开发区197979193939495964_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校94939391939193924_261_1_呼兰_华德学院95959293939495954_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校291919187908990894_362_2_庙台子火车站89879692969696954_480_2_道里_马家屯9493929292939137频点晚忙时平均RSSI变化趋势37频点晚忙时RSSI最大值RSSI最大值11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_202_1_松北_松北师大87858482858788724_224_2_呼兰_呼兰利民开发区188878578838186914_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校86848481858483864_261_1_呼兰_华德学院85878387758489874_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校284818175818076794_362_2_庙台子火车站86858885888890904_480_2_道里_马家屯8585848583888437频点晚忙时最大RSSI变化趋势从上面的图表可以看出ROT门限从24/36提高到44时，RSSI最大值，平均值都有小幅提升，大约为3DB。但是从ROT门限44提高到60和80时，RSSI变化不明显。这说明即使ROT门限提高之后，用户反向不再受限制有提高反向发射功率的预期，但是用户的行为决定了反向不会一直提升功率，这和用户的前向C/I，用户业务行为共同决定，所以导致继续提升ROT门限后，RSSI并没有再继续提升。4312RAB繁忙率小区RAB繁忙率对比情况RAB繁忙率11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_224_2_呼兰_呼兰利民开发区19992997683410452448555483014_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校99841001009866873896724136724_261_1_呼兰_华德学院9911999210090858915672812471334_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校21001001009982979997971612944_362_2_庙台子火车站97849989966499749233943937567674_480_2_道里_马家屯9983999610010099249973738384637频点晚忙时RAB变化趋势从上面的图表可以看出小区RAB繁忙率在第一阶段（ROT从24、36提升为44）变化很小，这主要是由于校园网用户实在非常多，即使提高ROT门限到44（11DB），但是由于小区RSSI平均维持在92DBM左右，所以小区依然报忙（静默期底噪一般为108DBM）。RAB繁忙率在第二阶段（从44提升为60）得到了较大的降幅，在第三阶段（60提升为80）得到了进一步的降低，这种变化趋势符合预期。4313小区前向每用户RLP速率小区前向每用户RLP速率小区每用户前向RLP传输速率KBPS11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_202_1_松北_松北师大569348694879417749115033469246074_224_2_呼兰_呼兰利民开发区148085626899767731070983951119395344_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校29193833345329433035199454857034_261_1_呼兰_华德学院648677295956437802290089082118744_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校210119133851292511807151491306315304185294_362_2_庙台子火车站411242994762441150734902443388044_480_2_道里_马家屯4852584559105089451868287687小区前向每用户RLP速率从上面的图表来看，小区每用户前向RLP速率随着ROT门限的提升也得到了相应的提升，而由于之前4_362_2_庙台子火车站、4_480_2_道里_马家屯的ROT门限为36，所以提升的效果并没有其它的站点那么明显。4314无线连接成功率无线连接成功率11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_202_1_松北_松北师大995599639967986699459975996399444_224_2_呼兰_呼兰利民开发区199569911993799379907994994599414_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校98919839861986398579759986698034_261_1_呼兰_华德学院996699629916992799719917996499684_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校299659956995299499689964995299624_362_2_庙台子火车站978297589798962798059797976996144_480_2_道里_马家屯9956996995994299589945993737频点晚忙时无线连接成功率变化趋势从上面的图标可以看出无线连接成功率在ROT门限调整的3个阶段内基本维持不变4315无线掉线率37频点晚忙时无线掉线率变化趋势小区无线掉线率电信11/711/811/1211/1311/1411/1511/1911/204_202_1_松北_松北师大02403803809204030330374_261_1_呼兰_华德学院025029030430270290390264_224_2_呼兰_呼兰利民开发区1044055042050460510380474_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校217197171871811621612014_362_2_庙台子火车站18921112581051481711664_480_2_道里_马家屯06605104805104205103637频点晚忙时无线连接成功率变化趋势从上面的图表可以看出无线掉线率在ROT门限调整的3个阶段内基本保持不变。432前台测试对比分析为了验证ROT门限调整前后，用户的感知如何，进行了数据卡的外场CQT测试，测试内容如下，并手动记录每次业务的时延与成功率等指标1、流览新浪网页5次；2、登陆QQ5次；3、多次发布微博图片（约1MBYTES）10分钟考虑到校园的载频数较多，会频繁的发生过载释放，然后用户重新接入时可能会发生跨频指配，从而导致测试频点的不一致，即时修改呼叫保持门限、跨频指配门限为（20、15）也不行，因为该参数会使得同一小区下不同载波间的用户差值在15个左右，达到这个稳态时，用户被过载释放后再次接入还是会发生跨频指配的行为，详见下面的截图。所以为保证修改参数后，终端能够稳定的在某个固定的频点上进行测试，选择的单载波用户数较多的小区（4_265_0_呼兰_哈大高速收费站0小区）进行测试过载释放截图用户接入截图4321ROT门限60测试效果ROT门限60（15DB）测试情况ROT门限60时间测试项目打开新浪首页登录新浪微博（图片大小为1MBYTES）测试开始时间测试结束时间弹出页面时间（S）网页完全打开时间SQQ登录时间QQ登录时延S登录时间S登录时延S发送图片完成时间S144814483714528145533114481448351453414573181449144959145331457416144914493514542145831514491450341454314585121450145036130341814511451681303320145114513713042161305315130541713055161306415130641813073131307523网页浏览成功情况成功发布微博情况QQ成功登陆情况4322ROT门限24测试效果ROT门限24（6DB）测试情况ROT门限24时间测试项目打开新浪首页登录新浪微博测试开始时间测试结束时间弹出页面时间（S）网页完全打开时间SQQ登录时间QQ登录时延S登录时间S登录时延S发送图片完成时间S151815231541671534连接失败未打开未打开未打开1525152761831535连接失败未打开未打开未打开15291530未打开未打开1536连接失败未打开未打开未打开15301531未打开未打开15389未打开未打开未打开15311540未打开未打开15404未打开未打开未打开15411543未打开未打开未打开未打开未打开网页浏览失败情况QQ登陆失败情况从上面的测试情况来看，当ROT24时，用户数据业务感知非常差，网页打开失败、QQ登陆失败，微博登陆失败等情况出现的频次非常多。而ROT60时，用户各项业务使用情况很好，这符合预期。4323CDT数据分析用户CDT数据分析MNIDDRCCONNSETUPTIMECONNDURRLPFWDRATERLPREVRATES_RABBUSYRATIOMAINRSSIMAXUSERMINUSERREVPER4600303603749162860114474027028484706432090643804600303603749162885914521844326979364509068480460030360374916295721453053703343994373020866131024600303603749161997914592727312361251087524304600303603749162687615011463336073500894836046003036037491627615150317300311064563608800060460030360374916280215161810615203750988964450460030360374916222211521501573176709990644604600303603749162882315243148319136993089988606004600303603749162130715323715891108620898906749046003036037491623557153516193362001008867670460030360374916296661538487427106934897906047046003036037491628804154043213210889291759161410460030360374916289971541081422812369562349256410从CDT的统计结果来看，调整ROT门限后，RAB繁忙率从0直接跳变为将近100，在ROT门限等于24时，即使用户的前向无线环境很好（DRC3MBPS左右），该用户的反向RLP速率非常低，仅有20KBPS到30KBPS左右，这比ROT门限60时的指标要差许多，同样，ROT门限变小之后，前向速率也随之变小。另外ROT门限60时的反向误包率、RSSI都要比40的要高一些。433差小区网页流览业务KQI前后对比分析时间小区名GETRETRANSMITRATIOGETTRANSMITDELAYAVGMSGETRESPONSERATIOGETSUCCESSRATIOGETRESPONSEDELAYAVGMSWEBDOWNLOADRATEAVGKBPS4_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校1860884549088902915471913584_261_1_呼兰_华德学院2295919158921882515234213514_480_2_道里_马家屯2080856739104896915245713864_202_1_松北_松北师大198685168902589111512191374_224_2_呼兰_呼兰利民开发区1241398526893188371623311274_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校23701048478917885717066310554_362_2_庙台子火车站1668545392429176129551200811月5日ROT24/364_319_0_木兰_木兰广电12867099051884015550658754_279_0_呼兰_呼兰利民警官学校126220954965695185972487311月22日ROT604_261_1_呼兰_华545701597579676493775823德学院4_480_2_道里_马家屯55518857968995016187359184_202_1_松北_松北师大396519497699694581415364_224_2_呼兰_呼兰利民开发区145811307970996385734958354_230_2_呼兰_呼兰利民警官学校136017418957794766131336884_362_2_庙台子火车站9288952973496526855665634_319_0_木兰_木兰广电17635019897978312943194564331GET分片时延GET分片时延从上图可以看出由于降低了RAB繁忙率，所以GET分片时延降低了足足1秒左右，这大大提升了用户感知4332GET响应时延GET响应时延从上图可以看出消除反向瓶颈后，反向分片时延大幅下降，从而导致GET响应时延大为缩短。4333GET响应率从上图可以看出GET响应率也大有提升4334网页下载速率从上图可以看出通过ROT的调整，消除反向瓶颈后，前向的网页下载速率也有大幅提升。434全网网页流览业务KQI前后对比业务质量KQI参数调前后对比指标ROT调整前ROT调整后BEGINTIME2012/11/521002012/11/510002012/11/222100ENDTIME2012/11/522002012/11/511002012/11/222200STATISTICDURATIONS3599935998359959GETNUM129782512214921607167GETRETRANSMITRATIO998825709GETTRANSMITDELAYAVGMS25135311710223GETRESPONSERATIO961496149733GETSUCCESSRATIO934194719582GETRESPONSEDELAYAVGMS666497367350161WEBOPENNUM299464314752355350WEBOPENSUCCESSRATIO955896369601WEBOPENDELAYAVGMS264718270691151795WEBOPENINTEGRITYNUM2713922878943243