GSMBSS网络性能PSKPI(RTT时延)优化手册

GSMBSSGSMBSSPSKPI〔RTT时延〕优化手册内部公开第1页第1页,共15页2008-11-1版权全部，侵权必究产品名称产品名称GSMBSS产品版本Productversion密级内部公开共15页GSMBSSPSKPI〔RTT时延〕优化手册(仅供内部使用〕拟制:拟制:GSM&UMTS网络性能研究部日期：审核:日期：审核:日期：批准:日期：华为技术版权全部侵权必究修订记录日期2008-12-20本1.0初稿完成修改描述作者耿海建2008-12-251.0依评审意见修改耿海建2009-7-301.0增加涉及特性杨召青目录总体介绍 ..1.1 RTT定义..Ping过程分析 E)GPRS中时延简介 2 RTT时延分析和优化..\l“_TOC_250003“TBF的建立释放时延优化 1.2\l“_TOC_250002“数据传送时延分析 .3\l“_TOC_250001“系统处理时延 .42.4 网元间传输时延4\l“_TOC_250000“3 附录：测试跟踪文件 4图名目图1Ping命令执行结果 8.图2Ping业务抓包 8.图3Ping流程TBF建立释放未优化〕 .图4GB接口跟踪图形 9.图5GB接口跟踪〔左，对应于图4行序号24〕和Ethereal跟踪〔右〕比照 10图6Um口接入流程第一个UplinkACK消息中带上TLLI进展冲突解决 10图7Um口跟踪其次次Ping数据 .1图8TEMS口跟踪其次次Ping时，上行发送BSN=4,5，网络侧未收到的块 11图9Ping包在各协议层的组包图 .3表名目表1EGPRS各种编码RLC数据块承载的LLC层数据量的大小 13表2GPRS各种编码RLC数据块承载的LLC层数据量的大小 13表3CQTPing测试结果 .4文档摘要和缩略语关键词：Ping，RTT时延摘要：PingRTTRTTPing业务的根本过程，然后基于这些描述说明RTT时延的优化方法。缩略语清单：GPRS缩略语英文全名GeneralPacketRadioService中文解释通用分组无线业务EGPRSEnhancedGPRS慢速随路掌握信道MSMobileStation移动台CQTCallQualityTest呼叫质量测试DTDriveTest驱车测试RTTRoundTripTime来回时间ICMPInternetControlMessageProtocolInternet掌握消息协议PCUPacketControlUnit分组掌握单元BSSBaseStationSystem基站系统BSCBaseStationControl基站掌握器BTSBaseTransceiverStation基站收发信台TBFTemporaryBlockFlow临时块流RLCRadioLinkControl无线链路掌握MACMediaAccessControl媒体接入掌握MCSModulationandCodingScheme调制编码方案参考资料《TCP/IP1：协议》，W.RichardStevens，2008-4《GPRS2005-6-1《GSMPS〔试验室外场版〕》，GSM2008-9-3GSMBSSGSMBSSPSKPI〔RTT时延〕优化手册内部公开GSMBSSPSKPI〔RTT时延〕优化手册总体介绍本文对RTTGPRS系统中引入RTT每个点如何优化作了说明。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扫瞄工具。分析RTT时延问题，需要TEMS的跟踪信令，Ethereal/Wireshark手机侧抓包数据，BSSPSUm口跟踪信令，BSSPSGBPTP跟踪信令。本文基于下载上传存在的问题都解决的根底上。即不存在信道故障，链路失步，接口丢包等问题。RTT定义RTT时延是指从数据包发送到接收到回应的时间RTT么要考核RTT时延这个指标？RTT时延越大，应用层的数据确认需要的时间较长，从而在慢启动阶段，窗口翻开慢，到达拥RTT时延较大时的带宽利用率就较低。Ping过程分析2008-11-1共15页一般承受Ping命令来测试RTT时延，Ping业务基于ICMPICMP回显恳求包至效劳器，效劳器收到该恳求包后，将其中的数据段原封不动的封装在ICMP回显应答包中，发送给终端。2008-11-1共15页GSMBSSGSMBSSPSKPI〔RTT时延〕优化手册内部公开第10页第10页,共15页2008-11-1版权全部，侵权必究图1Ping命令执行结果Ping命令中，-n表示Ping的次数，-l表示PingPingPing包的RTT时延，在Ping命令执行完毕后，会显示Ping的最小/最大/平均时延，在Windows操作1ms。1测试中，通过WireShark跟踪的结果如以下图所示：图2Ping业务抓包在Windows操作系统缺省设置下，屡次Ping恳求发送的时间间隔为1S〔图中显示的时间为与上一个包的间隔时间〕，Ping回显大于1s的状况，一等到Ping回显，则马上发送下一个Ping5S没有收到相应的回显应答包Requesttimeout，说明对方不行达〔对方不肯定真的不行达，有可能是对方的网络防火墙阻挡Ping入〕。E)GPRS中时延简介E)GPRS系统中的时延TBF取决于系统的硬件处理力量；网元间传送时延和接口传输模式相关；数据传送时延和Ping包的大小以及使用的相应编码有关系；TBF建立释放时延则受承受的接入方法〔一步接入或两步接入〕以及受网络侧相应的TBF建立或释放的优化手段的影响。RTT时延分析和优化以下图表示了任何功能都不翻开状况下一个Ping包的传递过程：客户端 MS

PCU

效劳器ICMP回显恳求上行TBF建立恳求ICMP回显恳求上行TBF建立恳求指配上行资源承载ICMP回显恳求的RLC数据块RTT时延ICMP回显恳求ICMP回显应答指配下行资源确定指配成功承载ICMP回显恳求的RLC数据块ICMP回显应答

层

层

网络层图3Ping流程〔TBF建立释放未优化〕TBF户端的组包等过程。对于Ping时延的分析，按以下思路分析：核心网是否引入时延〔GB跟踪数据〕，假设有，联系核心网工程师解决，否则，下一步。推断首Ping时延长还是连续Ping时延长假设仅仅是首Ping时延长，考察TBF建立流程是否特别假设是连续Ping过程中时延都比较长，考察TBF建立/释放优化流程是否启动，参数设置是否合理；考察是否由于数传过程的问题导致延迟释放时间超时。假设是连续Ping过程中局部Ping过程时延较长，考察数据传送过程，如编码、信道数、误块等状况。图4GB接口跟踪图形我们以图1中所做的Ping图4GB接口跟踪图形首Ping时延为767ms，较一般首Ping过程要长一些，从信令可以看到，没有启动下行提前建〔下行提前建立应在发送第一个UplinkACKUplinkACK时发送下行指配〕；上行一个信道以及上下行编码都比较低〔这在对其次次Ping过程中分析〕。连续Ping过程有几个Ping1其次次PingGB接口数据对应到该次Ping过程，可以从以下图来确定这两个数据块对应于其次次Ping。图5GB接口跟踪〔424〕Ethereal图5GB接口跟踪〔424〕Ethereal跟踪〔右〕比照图6UmUplinkACKTLLI进展冲突解决TFI为10。然后找到下一个下行指配，可以看到以上行TFI10MSMSTFI13GB接口对应的时间找到相应的数据块在Um〔GB接口整个LLCPDU内容和UmRLC块数据内容可以准确确定〕。如以下图所示：图7UmPing数据/BSN号为4、5的第一次发送网络侧没有收到。上行编码较低是由于默认编码是MCS2，后续没有准时调整〔配置为依下行来调上行，明显，没有调整是下行没有调整的缘由〕；下行编码默认配置为MCS6编码，却使用MCS2编码，明显是由于副链路不能绑定的缘由；上行仅使用一个信道是由于一阶段接入，未到触发时机安排成上行两时隙；上行数据块BSC号为4、5网络侧没有收到，查看空口质量是比较好的，则很大的可能是Gabis口链路和信道的问题；即使丢两个块也不会导致这么长的时延，由于MS处于延迟释放状态，无其它复用应是持续调TEMS〔ModeReport－PHPDCHBlockHeaderDLReport〕：图8TEMSPingBSN=4,5，网络侧未收到的块觉察有大量的下行块手机侧没有收到，则很可能是由于传输链路的缘由导致。全部的分析都指向链路质量的问题，这时，查看有无链路失步的告警；BTS是否锁定BSC的时钟；查看Gabis口误码率话统。由于试验室环境，我们仅确认BTS的时钟处于自由振荡状态。附件是相应的Ping跟踪文件和配置数据，可以依照这次分析结果试着分析第四次时延长的状况。TBF的建立释放时延优化上行TBF建立时延优化上行TBF或许是193ms；对于两阶段接入，从信道恳求到指配上行资源或许是452ms。接入方式是手机打算的，网络侧可以限定其必需承受两阶段接入，明显，我们不应作这种限定。要查看该开关是否翻开〔进入超级用户模式，查看“配置BSC属性－内部软参－强制手机二阶段接入功能开关”应设置为“不强制〕。两阶段接入中，消耗时间最多的地方是指配单块－>手机在单块上上两步接入恳求的过程，通过修改“单块指配下的延迟块数”〔进入超级用户模式，查看“配置BSC属性－内部软参－单块指配下的延迟块数”〕9660ms左右。 说明单块指配的延迟块数主要是考虑马上指配消息从PCU发送至MS的时延，包括传输时延以及指配消息在基站侧可能要排队带来的时延。在试验室验证“单块指配下的延迟块数”为6时没有问题，但在现网，假设寻呼量和接入恳求量很大，有可能造成手机收到指配消息时，所指配的块的时间已经过了，从而重发信道恳求的状况。所以，建议仅用于RTT时延比拼。上行TBF释放时延优化上行数据块发送完毕以后，就可以进入上行释放流程。但上行释放后，建立下行时间较长。同时，对于连续Ping时，每一次Ping业务都要重建立上行，会消耗过多的时长，所以，一般我们会延迟上行的释放。一般翻开上行扩展功能，将“配置小区属性－GPRS属性－Ps域网络优化－上行扩展TBF非活动期时长〔毫秒〕”设置为一个合理的值，建议设置为2000ms。 说明上行扩展功能需要MS支持。由于Ping1S，所以“上行扩展TBF非活动期时长〔毫秒〕”需要设置大于1S。下行TBF建立时延优化正常的流程是有下行数据到达PCUPS行，且正常也都会有下行数据。所以，产品实现了“下行提前建立”的功能〔进入超级用户模式，“配置BSC属性－内部软参－下行TBF提前建立开关”设置为“对全部TLLI翻开优化”〕。即在上行TBF建立以后，即马上触发下行建立。下行TBF释放时延优化下行TBF也需要启动延迟释放来实现连续Ping过程不反复建立下行。在“配置小区属性－GPRS属性－Ps域网络优化－下行TBF延时释放时长〔毫秒〕”设置为大于1000ms的值。建议2400ms。数据传送时延分析每次Ping32字节包在各协议层的组包状况如以下图所示：Ping包数据32字节ICMP包头8字节Ping包数据32字节Ping包数据32字节ICMP包头8字节Ping包数据32字节包头字节ICMP包头8字节Ping包数据32字节SNDCP头4字节包头字节ICMP包头8字节Ping包数据32字节SNDCP头3字节LLC头SNDCP头IP包头ICMP包头Ping包数据SNDCP头LLC头3字节4字节20字节8字节32字节3字节3字节IPSNDCPLLC图9Ping包在各协议层的组包图Ping32字节包时，每个PingRLC73字节。各种编码的RLC数据块大小如下表所示：表1EGPRSRLCLLC层数据量的大小ChannelCodingSchemeEGPRSRLCdataunitsize(N2)(octets)FamilyMCS-122CMCS-228BMCS-337AMCS-444CMCS-556BMCS-674AMCS-72x56BMCS-82x68AMCS-92x74A表2GPRSRLCLLC层数据量的大小ChannelCodingSchemeRLCdatablocksizewithoutsparebits(N2)(octets)NumberofsparebitsRLCdatasize(octets)CS-122022CS-2327327/8CS-3383383/8CS-4527527/8从表中可以看出，对于上行单信道的状况，需要MCS6编码才可以在20ms内将一个Ping数PingMCS6GPRS的状况，则需要两个信道，CS3/4的编码才可以在20ms内发送一个Ping包。所以，对于初始发起Ping10的MS，会安排3〔下行〕+2〔上行〕Ping〔进入超级用户模式，“配置BSC属性－内部软参－DSP掌握开关表2”共八位，第一位即为时隙快速调整开关〕。对于存在误块的状况，可能会导致Ping时延突增，由于发送的数据块假设对端没有赐予确认，且不支持的未确认数据块重发的状况下，会等待对方确认再进展重传而铺张很长的时间。所以，网络侧也开发出了“PACK重传”的功能，对于存在误块〔主要是DTPing测试中〕的状况，要确认一下现有版本是否支持该功能。系统处理时延基站不同硬件版本的处理时延不同，对于BTS3012的老双密度会有40ms的差异。另外，不同的终端，时延也会有所差异，N95下时延性能要比索爱K790好40ms左右。网元间传输时延网元间传输时延和网元间传输模式有关，主要是Gabis口的传输方式〔TDM/HDLC/IP〕，对于不同传输模式下，翻开上行扩展和下行延迟释放功