网络评估与诊断工作培训课程-小数据量业务分析与优化方

中国联通版权所有，未经授权不得使用与传播小数据量业务分析与优化方法中国联通网络技术研究院2013年7月2课程内容小数据量业务带来的挑战QQ业务特征小数据量业务优化思路小数据量业务带来的挑战挑战小数据量业务的网络流量与其占用的资源不成正比,网络资源利用率和投入产出比较低。小数据量业务使得网络设计中的话务模型产生了偏差，导致网络建成之后不能达到预期的效果。现状随着移动互联网的发展，借助智能终端的强大功能，业务种类越来越多，人们越来越习惯使用手机上网。目前使用的用户数最多的业务，不是FTP、流媒体等大数据量下载，而是小数据量为特征的移动互联网业务。小数据量业务的特点imessage•数据量小、速率低–业务包长基本在500字节以下，业务包较小；–每次会话持续时间短，大部分用户每次会话时间都在5s以下；–每次业务动作包数量较少，一般2-4个数据包；•永久在线、规律心跳–有心跳，间隔时间固定，每次数据量相同。•数据不持续–从现网统计看，QQ用户每次会话间隔约在30~200秒。•与智能终端联系紧密–小数据量业务的用户大多使用智能终端，因此智能终端快速休眠影响较大。业务分布情况-协议维度•我们对A市1个RNC采集了忙时2小时数据业务的信令面和用户面数据进行流量占比分析；•从业务流量维度分析来看，现网中TCP流量约为UDP流量的9倍；•UDP流量主要以DNS解析等流程为主，并且占比相对较小，下面以TCP的业务进行相应的分析。现网业务分布现状•从以上图表中可以看出，在所有业务中，QQ业务在流量上虽然只贡献1.6%的流量，但是却贡献14%的会话次数，以及将近一半的寻呼次数。0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%HTTPQQHTTPS苹果推送各类业务触发的寻呼占比0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%50.0%HTTPQQHTTPS苹果推送各类业务的流量占比0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%HTTPQQHTTPS苹果推送各类业务会话次数占比QQ业务的资源占用分析0.5147.6612.67FTPQQ业务状态QQ静默状态每M上行流量消耗的上行CE数量0.018.092.93FTPQQ业务状态QQ静默状态每M下行流量消耗的下行CE数量0.0713.1111.97FTPQQ业务状态QQ静默状态每M流量占用的码数（归一化到SF256）•每M流量资源消耗对比QQ业务状态下每M消耗的上下行CE数量和码资源数据远远大于FTP业务，静默状态下消耗的CE及码资源也远大于FTP业务•现网默认配置下QQ及微博各业务动作的CE占用情况小流量业务CE占用模型-多用户业务动作（用户数）小区上行平均CE资源占用数（个）小区下行平均CE资源占用数（个）QQ好友文字聊天（26）44.23417.033QQ接收群图片间隔5s（26）41.61715.85QQ接收群消息间隔15s（26）67.11727.317QQ发送上行图片（26）44.77514.6QQ静默前台未锁屏（26）17.0676.367QQ静默前台锁屏（26）8.253.567QQ接收群消息前台锁屏间隔5s（26）49.28420.35微博刷新、打开图片、转发（22）47.716.65微博互发私信（23）68.98425.233微博静默前台未锁屏（26）64.14223.817微博静默前台锁屏（26）26.3679.633FTP下载（2）7.252.683资源类型小区上行平均CE资源占用数（个）小区下行平均CE资源占用数（个）无用户时的底噪2.5707777781.433222现网默认配置下无用户时CE底噪数据单用户不同业务动作CE占用=(单小区多用户不同业务动作的平均CE占用-底噪)/拨测终端个数•在现网参数配置下，即状态转移开关均关闭时，上下行CE的消耗与业务种类关系不大，单用户FTP下载与QQ/微博业务消耗CE处于同一量级，CE消耗主要与HSPA用户数量关系密切。小流量业务CE占用模型-单用户业务动作小区上行平均CE资源单用户占用数（个）小区下行平均CE资源单用户占用数（个）QQ好友文字聊天1.6024316240.599991453QQ接收群图片间隔5s1.5017777780.554491453QQ接收群消息间隔15s2.4825470090.995529915QQ发送上行图片1.6232393160.50641453QQ静默前台未锁屏0.5575470090.189760684QQ静默前台锁屏0.2184316240.082068376QQ接收群消息前台锁屏间隔5s1.7966623930.727568376微博刷新、打开图片、转发2.0513282830.691671717微博互发私信2.8875314011.034772947微博静默前台未锁屏2.3681239320.86091453微博静默前台锁屏0.9152393160.315376068FTP下载2.3396111110.624888889CE效能与业务种类紧密关联CE效能=单用户单位CE产生的分组数据上下行流量小流量业务CE效能业务动作小区下行平均CE资源单用户占用数单用户下行流量（Mb）CE效能QQ好友文字聊天0.5999910.4332920.722164121QQ接收群图片间隔5s0.55449115.9984728.85250965QQ接收群消息间隔15s0.995530.2252190.226229766QQ发送上行图片0.5064150.7028311.387856703QQ静默前台未锁屏0.1897610.0836680.440911617QQ静默前台锁屏0.0820680.0683570.832926436QQ接收群消息前台锁屏间隔5s0.7275680.2513230.34542884微博刷新、打开图片、转发0.6916723.8855565.617630831微博互发私信1.0347730.975110.942341572微博静默前台未锁屏0.8609150.2455630.285235141微博静默前台锁屏0.3153760.3106460.985002303FTP下载0.624889266.3584426.2492176FTP业务时，单位CE产生的流量约为QQ业务的400倍。FTP业务的CE效能约为QQ、新浪微博等业务的400倍。•从图可以看出对于单个用户，触发QQ、新浪微博业务动作时占用的码资源比FTP下载业务略高，但仍处于同一个量级。小流量业务码资源占用模型业务动作求和项:小区中单用户在整个码树的平均占用情况将已占用码字归一化到SF=256进行处理（个）11对终端相互保持通话1.648277778微博互发私信1.05860101QQ接收群消息间隔15s0.971354701微博静默前台未锁屏0.839970085微博刷新、打开图片、转发0.689646465QQ接收群消息前台锁屏间隔5s0.655970085QQ好友文字聊天0.62458547QQ接收群图片间隔5s0.543162393QQ发送上行图片0.530970085微博静默前台锁屏0.405354701FTP下载0.302611111QQ静默前台未锁屏0.188047009QQ静默前台锁屏0.10085470112课程内容小数据量业务带来的挑战QQ业务特征小数据量业务优化思路QQ业务中用户与网络交互的特性QQ会话QQ操作心跳消息QQ的操作特性业务行为登录好友添加好友移动好友删除好友备注状态改变离线包个数6420~2864844平均包大小1028471649063.559.5总数据量65282016426256720254238平均操作数据量1491.143不含登录、好友添加、备注的平均操作数据量293.5备注：登陆操作真正的数据包根据好友的多少等信息而不同-15-从这些指标中，我们可以发现每次QQ业务的持续时间很短，流量不大，IP包数量不多，而且包并不是很大，是典型的稀疏小包型业务下边对每个指标进行详细描述。每小时会话数16.15会话到来时间间隔(S)78.5持续时间(S)1.33会话流量(Byte)3933.6IP包个数13.22IP包大小(Byte)297.44上行包大小(Byte)207.87下行包大小(Byte)382.57QQ的现网会话特性——会话特性QQ业务信令流程-登录操作UEQQServerTCPSYNDSTport:14000,IP(64Bytes)TCPSYN+ACKSRCport:14000,IP(60Bytes)TCPSRCport:14000,IP(303Bytes)TCPACKDSTport:14000,IP(52Bytes)DSTport:14000,IP(52Bytes)DSTport:14000,IP(195Bytes)SRCport:14000,IP(399Bytes)DSTport:14000,IP(64Bytes)………………QQ登录操作由多组TCP上下报文，TCP报文的消息长度主要分布在500Bytes以内，有8条1400Bytes长度的报文。QQ业务信令流程-好友操作及群消息操作好友状态改变对应2条TCP报文（下行97字节，上行66字节）UEQQServerSRCport:14000,IP(97Bytes)DSTport:14000,IP(64Bytes)UEQQServerDSTport:14000,IP(512Bytes)SRCport:14000,IP(252Bytes)SRCport:14000,IP(252Bytes)DSTport:14000,IP(52Bytes)DSTport:14000,IP(52Bytes)当发送20个汉字时，上行发送群消息交互流程如下从QQ信令交互流程中可知，20个汉字的群消息的发送，包含3条上行TCP消息，2条下行TCP消息QQ空闲时有心跳，每180秒1次，包括4条TCP报文（上行报文，下行ACK，下行报文，上行ACK）。4条TCP报文1秒之内完成，但是也会存在重传。如下图：-18-QQ心跳包特性——心跳间隔和包大小从包长的统计可以看出，心跳包交互共4个TCP报文包长，一般的包长度在200~500字节，属于小包业务。19课程内容小数据量业务带来的挑战QQ业务特征小数据量业务优化思路根据现状选择最佳参数设置并验证优化FACH信道流量——调整状态转移门限•FACH信道流量随状态转移门限不同有明显变化降低CE及码资源消耗——开启状态转移功能•CE和码资源消耗有明显下降•FACH信道流量明显上升•信道转换次数明显增加降低信令负荷——调整PS永久在线定时器•信令负荷有明显下降•但是CE及码资源消耗增加小流量业务优化主要思路降低信令负荷——调整PS永久在线定时器增加PS永久在线定时器后，发现信令负荷有明显下降，但是由于用户处于DCH状态的时长增加，导致CE消耗也有增长。50005500010500015500020500025500010s15s20s30sPS永久在线定时器与信令负荷的关系寻呼消息发送成功次数RAB指配建立请求次数RRC建立请求次数CE和码资源变化57911131517192110s15s20s30s关闭FACH、PCHCE数量上下行平均小区CE占用数平均值项:小区上行平均CE资源占用数_Mean平均值项:小区下行平均CE资源占用数_Mean30354045505560657010s15s20s30s关闭FACH、PCH码个数（归一化到SF256）PS永久在线定时器时长码资源PS永久在线计时器时长增加以后，可以明显看出由于DCH占用时长增加，CE资源和码资源均有一定程度的上升，当PS永久在线定时器从10秒调整为30秒后，上行CE消耗增加了33%左右，下行CE消耗增加了25%左右，同时已经出现由于上行CE不足导致的RAB建立失败。－23－UE的业务状态转换驻留在UTRAN小区Cell_DCHCell_FACHCell_