小数据量业务分析与优化方法(ppt29张)

QQ业务的资源占用分析
• 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
小流量业务CE占用模型-多用户
• 现网默认配置下QQ 及微博各业务动作的 CE占用情况
业务动作（用户数） QQ好友文字聊天（26） QQ接收群图片间隔5s（26） QQ接收群消息间隔15s（26） QQ发送上行图片（26） QQ静默前台未锁屏（26） QQ静默前台锁屏（26） QQ接收群消息前台锁屏间隔5s（26） 微博刷新、打开图片、转发（22） 微博互发私信（23） 微博静默前台未锁屏（26） 微博静默前台锁屏（26） FTP下载（2） 小区上行平均CE 小区下行平均CE 资源占用数（个） 资源占用数（个） 44.234 41.617 67.117 44.775 17.067 8.25 49.284 47.7 68.984 64.142 26.367 7.25 17.033 15.85 27.317 14.6 6.367 3.567 20.35 16.65 25.233 23.817 9.633 2.683
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
QQ的现网会话特性——会话特性
每小时会话数 会话到来时间间隔(S) 持续时间(S) 会话流量(Byte) IP包个数 IP包大小(Byte) 上行包大小(Byte) 下行包大小(Byte) 16.15 78.5 1.33 3933.6 13.22 297.44 207.87 382.57
0.226229766
1.387856703 0.440911617 0.832926436 0.34542884
微博刷新、打开图片、转发
微博互发私信 微博静默前台未锁屏 微博静默前台锁屏 FTP下载
0.691672
1.034773 0.860915 0.315376 0.624889
3.885556
UE
QQ Server
DST port:14000,IP (512Bytes)
SRC port:14000,IP (252Bytes)
DST port:14000,IP (52Bytes) SRC port:14000,IP (252Bytes)
DST port:14000,IP (52Bytes)
RAB建立失败。
UE的业务状态转换
连接模式 URA_PCH Cell_PCH
系统间切换
GSM 连接模式
小区重选
Cell_DCH
Cell_FACH
GPRS 连接模式
驻留在UTRAN小区 空闲模式
驻留在GSM/GPRS小区
UE在空闲模式下，通过RRC连接，能直接进入CELL_DCH或者Cell_FACH状态，不能直接进入 URA_PCH和CELL_PCH状态 CELL_DCH状态下，是可以直接进入CELL_FACH、CELL_PCH/URA_PCH状态 URA_PCH状态和CELL_PCH状态不能直接迁移到CELL_DCH状态，必须通过CELL_FACH状态中转
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。
DST port:14000,IP (52Bytes)
…… …… ……
DST port:14000,IP (195Bytes) SRC port:14000,IP (399Bytes)
求和项 : 小区中单用户在整个码树的平均 业务动作 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 微博互发私信 QQ接收群消息间隔15s 微博静默前台未锁屏 微博刷新、打开图片、转发 QQ接收群消息前台锁屏间隔5s QQ好友文字聊天 QQ接收群图片间隔5s QQ发送上行图片 微博静默前台锁屏 FTP下载 QQ静默前台未锁屏 QQ静默前台锁屏 1.648277778 1.05860101 0.971354701 0.839970085 0.689646465 0.655970085 0.62458547 0.543162393 0.530970085 0.405354701 0.302611111 0.188047009 0.100854701
0.97511 0.245563 0.310646 266.3584
5.617630831
0.942341572 0.285235141 0.985002303 426.2492176
小流量业务码资源占用模型
• 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。
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的操作特性
业务行为 包个数 平均包大小 总数据量 平均操作数据量 不含登录、好友添加、备注的平均 操作数据量 好友添 好友移 好友删 好友备 登录 加 动 除 注 状态改变 离线 64 20~28 6 4 8 4 4 102 84 71 64 90 63.5 59.5 6528 2016 426 256 1491.143 293.5 720 254 238
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开启状态转移
为了解决PS永久在线定时器增加后导致的CE及码资源消耗上升的问题，开启 CELL_FACH和CELL_PCH。 开启状态迁移以后，CE资源和码资源均有了很大程度的下降，平均单小区上行 CE下降了40%左右，下行CE下降25%左右，码资源消耗下降约9%左右。
开启状态转移
开启状态迁移以后，由于PS永久在线定时器不变，信令负荷变化不大，但是FACH 信道的流量和信道转换次数有了明显增加。
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。
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QQ业务信令流程-登录操作
UE TCP SYN DST port:14000,IP (64Bytes) TCP SYN+ACK SRC port:14000,IP (60Bytes) TCP ACK DST port:14000,IP (52Bytes) TCP SRC port:14000,IP (303Bytes) QQ Server
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。
小数据量业务的特点
• 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；
•
imessa ge
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
现网默认配置下无用 户时CE底噪数据
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
2.570777778
1.433222
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
小流量业务CE占用模型-单用户
• 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。
DST port:14000,IP (64Bytes)
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）
SRC port:14000,IP (97Bytes) DST port:14000,IP (64Bytes) UE QQ Server
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
• • • 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。
QQ心跳包特性——心跳间隔和包大小
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：
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。
小流量业务CE效能
CE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
FTP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。
小区下行 业务动作 平均CE资源单 用户占用数 QQ好友文字聊天 QQ接收群图片间隔5s 0.599991 0.554491 单用户下行 流量（Mb） 0.433292 15.99847 CE效能
小区上行平均 业务动作 CE 资 源 单 用 户 占用数（个） QQ好友文字聊天 QQ接收群图片间隔5s QQ接收群消息间隔15s QQ发送上行图片 QQ静默前台未锁屏 QQ静默前台锁屏 QQ接收群消息前台锁屏间隔5s 微博刷新、打开图片、转发 微博互发私信 微博静默前台未锁屏 微博静默前台锁屏 FTP下载 1.602431624 1.501777778 2.482547009 1.623239316 0.557547009 0.218431624 1.796662393 2.051328283 2.887531401 2.368123932 0.915239316 2.339611111 小区下行平均 CE 资 源 单 用 户 占用数（个） 0.599991453 0.554491453 0.995529915 0.50641453 0.189760684 0.082068376 0.727568376 0.691671717 1.034772947 0.86091453 0.315376068 0.624888889
0.722164121 28.85250965
QQ接收群消息间隔15s
QQ发送上行图片 QQ静默前台未锁屏 QQ静默前台锁屏 QQ接收群消息 前台锁屏间隔5s
0.99553
0.506415 0.189761 0.082068 0.727568
0.225219
0.702831 0.083668 0.068357 0.251323
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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。
CE和码资源变化
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
小数据量业务分析与优化方法
网络技术研究院
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
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。