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1、数据业务端到端性能优化项目总结报告广州瀚信通信科技有限公司2010.02.24目录一.项目简述3二.门户站点性能评估与优化31门户网站情况分析31.1门户主页点击情况分析31.2排名前二十的主流网站情况31.3分栏业务点击情况72手机终端点击对比93PDP激活情况分析113.1激活APN情况113.2PDP激活成功率123.3PDP激活成功时延123.4PDP激活拒绝情况14三.彩信业务端到端性能评估与优化161概述162彩信发送和接收涉及网元163彩信发送情况分析173.1彩信发送流程173.2RNC06彩信发送情况174彩信接收情况分析184.1彩信接收流程184.2彩信提取方式分析194
2、.3RNC06彩信接收情况195彩信端到端分析205.1分析方案205.2彩信端到端测试情况21四.综上25一. 项目简述本次广东联通试点服务项目为期三周，由瀚信公司与广东联通网优中心合作完成，项目由始至终得到了网优中心部门领导及专家的大力支持和配合，在此我们深表感谢。广东联通自WCDMA技术引入到现网以来，无论是网络建设、用户普及还是业务的拓展，都具有很大的发展潜力。而彩信业务是基于WCDMA数据业务的一项重要的增值业务，面对用户日益增长的数据业务使用需求和来自竞争对手相同领域的压力，迫切需要我们根据自身网络的条件找出一条切实有效的优化方法，提高彩信业务网络指标、增加用户感知，同时也是为3G
3、相关数据业务的开展积累经验。二. 门户站点性能评估与优化1 门户网站情况分析利用从Iu-PS接口采集的信令数据，结合M-TRiX软件的相关功能，针对广东联通目前主推的WWW.WO.COM.CN门户站点进行用访问性能分析，得出结果如下：1.1 门户主页点击情况分析门户主页点击占比：WWW.WO.COM.CN门户主页所有网页点击数流量（KB）总点击数总流量(KB)255049778.332 2201507691040.71 可见，14时至15时时段内，门户主页点击仅为2550次，点击率为5.12 %，流量占比0.65%，在3G用户中市场渗透中有较大的提升空间。1.2 排名前二十的主流网站情况l 点
4、击数排名前二十如图所示：可见QQ门户网站、sinajs及百度网站是点击率前二十中的前三位，其中QQ门户网站点击数达到了26572，sinajs点击数达到了9897，百度点击数达到了6192。值得注意的是，QQ门户网站点击中有一部分是网页QQ聊天数据。Wo门户网站在上述排名中位于11位。注：sinajs为新浪实时证券股票接口站点，可以查询上证指数的情况。l 流量排名前二十所示：流量前二十网站与点击数前二十网站基本相似。其中，QQ门户网站达到了600MB以上，sinajs达到了100MB以上。Wo门户网站达到了48.61MB，位于第十位。值得注意的是：上述网站排名情况中，“239.255.255.
5、250：1900”无论是流量还是点击数，均位于前三位内。对该域名点击信令进行分析结果如下：M-SEARCH请求时可能会产生的一个边界错误的。当操作向端口1900/UDP发送一个带有过长字符（大约800字节）的M-SEARCH请求从而引起基于堆核缓存溢出，导致路由器出现漏洞。该漏洞可被恶意攻击者操作危及到一个易受攻击网络驱动程序。上下行平均请求的流量如下：下行平均每次请求流量（字节）上行平均每次请求流量（字节）745215643该用户IMSI 为：460012102307002，流量以上行流量为主，下行流量仅为7452字节，建议局方对此加以关注。l 平均数据传输时长情况：针对流量前十位网站，对每
6、KB流量传输时延情况进行分析，结果如下如图为数据传输时长情况，其中wo门户网站每传输1KB需要794.91ms，远高于其他流量前十的网站，传输时延较大，有较大的优化空间。1.3 分栏业务点击情况广东联通目前主推的WWW.WO.COM.CN门户站点分栏业务共十项，包括：资讯、音乐、电视、生活、邮箱、书城、证券、手机报、手机营业厅及游戏等版面。其中具体点击及流量分布情况如下所示：分栏业务点击情况：分栏业务流量情况：可见，在“沃”门户站点分栏中，手机电视类和手机营业厅类点击较为热门，流量也最大，其中，手机电视分栏流量达到了31289KB。其余分栏如生活、证券及游戏等分栏点击率为0。2 手机终端点击对
7、比依据采集数据统计，在终端进行数据业务点击中，其上传终端信息如下所示：可见，大部分的3G终端并没有上传终端品牌情况，其中，65%的数据业务请求中终端上传了浏览器信息；25%的数据业务请求中，终端并没有上传任何信息；数据业务请求中，终端上传品牌占比仅为10%。在终端上传品牌的数据业务请求中，IPHONE终端市场占比：可见，IPHONE在3G终端业务请求中占比仅为12%，所占份额有待提高，局方在需加大IPHONE终端的推广。通过分析每数据业务请求的数据流量平均情况，得出IPHONE终端与其他终端每业务请求流量比较如下：如图可见，IPHONE每业务点击请求平均流量远大于其他品牌的3G终端，达到了33
8、021字节，为其他品牌终端的两倍，具有很大的推广价值。主要原因是IPHONE终端性能及网络适应性较为优越，用户进行高流量点击较为多。l 业务请求数前五位品牌终端：终端品牌数据业务请求数NOKIA3308IPHONE2538SONYERICSSON1846Huawei1586SAMSUNG898可见，业务请求前五位3G终端分别为诺基亚、IPHONE、索爱、华为及三星。其中诺基亚数据业务请求数达到了3308次，IPHONE也达到了2538次。l 总流量前五名品牌终端：终端品牌一小时总流量MBIPHONE79.93 NOKIA12.52 SONYERICSSON6.01 Huawei3.76 SAM
9、SUNG2.86 可见，业务流量前五位3G终端分别为诺基亚、IPHONE、索爱、华为及三星。其中IPHONE一小时总流量达到了79.93MB，为品牌终端之首，远大于排名第二的NOKIA12.52MB。l 以访问google网站为例，数据传输响应时长IPHONE与其他主流品牌终端对比：型号数据传输时长（ms）Nokia6730c18488NokiaE516759NokiaE715701Apple iPhone v7C144 Maps v3.15661Apple iPhone v7D11 Maps v3.1.22904NokiaE631834Huawei1099SAMSUNG-SGH-U70840
10、3针对以上主流品牌终端，进行响应时长的对比分析。其中平均业务响应时长最大为NOKIA6730c终端品牌，达到了18.48s，IPHONE两款终端业务数据传输响应时长为5.661s和2.904s，较其他品牌响应较快。3 PDP激活情况分析对于PDP激活过程，通俗的说法可以理解为一个拨号过程，用来建立MS与GGSN间的逻辑连接。PDP激活以后，用户获取了IP地址从而可以访问外网，手机的MM状态转为READY。而我们平时所用的UNIWAP/UNINET等APN，就是在激活过程中，选择不同的外网用的。系统根据用户发上来的不同的APN，将用户送到不同的GGSN的地址池拿到相应的IP，从而上不同的外网。I
11、u_PS口我们看到的主要是ACTIVE PDP CONTEXT REQUEST、 ACTIVE PDP CONTEXT ACCEPT以及ACTIVE PDP CONTEXT REJECT两条信令。PDP激活成功和时延指在手机发出Activate PDP Context Request后能否收到Activate PDP Context accept信令以及到此信令的时间。3.1 激活APN情况l 通过对APN激活情况分析，结果如下：可见，PDP激活请求中，以官方APN(3gnet、3gwap、UNIWAP及uninet)为主，在用户数中达到了86%以上的比例。“其他”部分中主要为非法APN，用户
12、数中占比5%。估计在3G终端中，水货手机占有一定比例，APN设置保持了默认外国运营商设置，导致PDP激活失败。3.2 PDP激活成功率在采集的RNC6一小时Iu_PS接口数据里，统计结果如下：PDP激活请求请求回应应答数百分比6654Activate PDP Context Accept164224.68%Activate PDP Context Reject501275.32%可见，PDP激活成功率处在较低水平，仅为24.68%。核心网对PDP激活请求绝大部分进行拒绝回应。3.3 PDP激活成功时延对PDP激活成功时延进行统计，结果如下：PDP激活成功时延平均值为853ms，其中，集中分布在
13、600ms900ms之间，900ms1200ms的有456次，2100ms以上的情况有12次。RNC6的PDP激活时延在正常水平，但仍具有一定的优化提升空间。针对PDP激活时延在2100ms以上的情况进行分析，结果如下：时延过长的用户IMSIPDP激活时延(MS)SAC460012000624603 3194314292460012102303597 318534787460012000647070 3165161043460012000662490 3157913323460012010015930 3147218402460010906925155 31444824246001200064
14、2619 3142813323460012000616413 3138217460012000636464 3135761758460012000693247 432360919460012102303792 25424781460019762701433 215014672该局下LAC为4225，时延过长的用户分布在多个小区中，时延过长的原因主要Iu_PS口以下的链路情况出现异常所致。 情况一 情况二可见，导致PDP激活时延过长的原因主要为Iu_PS口以下部分数据链路异常释放或者RAB链路建立时延过长所导致的，建议局方对此进行关注。3.4 PDP激活拒绝情况PDP激活尝试中，出现了5012次
15、核心网拒绝响应，占激活尝试的75.32%。原因分布如下所示：reject_cause申请用户数拒绝次数User Aauthentication failed15000Requested service option not subscribed48Missing or unknown APN12Network failure11Service option temporarily out of order11如上所示，在5012次PDP拒绝中，“User Aauthentication failed”原因导致的PDP激活请求拒绝达到了5000次，占据了失败情况的99.76%。经过分析，造成如此
16、情况为单个用户所导致的，情况如下所示：可见，由于IMSI“222106500372241”的用户为外国用户，在以APN“iphone.vodafone.it”进行PDP激活请求时，遭到漫游GSN网络以鉴权失败为原因的拒绝。由于用户手机终端设置情况导致该用户不断重复进行PDP激活请求，并不断的遭到网络拒绝。在数据采集时段，该用户共进行了5000次PDP激活请求，均被网络拒绝。如果除去该用户的PDP激活情况，数据采集时段的PDP申请成功率为99.27%。建议局方对该用户进行关注，或者在SGSN上进行适当的调整，禁止PDP激活拒绝多次后的过量重复申请。三. 彩信业务端到端性能评估与优化1 概述 本文
17、对彩信的发送流程、接收流程进行了详细的论述，并结合实际的抓包分析对发送、接收的流程细节做了展现。 根据Iu_PS口信令的特点，提出了彩信用户信息提取的方法。 通过现场测试对彩信的发送时延做了统计分析，实现端到端优化分析。2 彩信发送和接收涉及网元如下图所示：彩信的收发过程：1、彩信的发送需要经过PS域完成彩信的数据上传至彩信中心，2、如果被叫端在另外的彩信中心覆盖范围内的话，则还需要传至被叫所在的彩信中心，3、当被叫彩信中心收到彩信之后，会通过CS域将PUSH短信发送至被叫手机上，4、彩信接收手机根据PUSH短信中的提取地址，利用PS域进行提取，5、彩信下载到手机。3 彩信发送情况分析对彩信情
18、况统计数据为RNC6的采集的Iu_PS口数据，时段为1月29日14时到15时。3.1 彩信发送流程如下所示为彩信发送信令流程：3.2 RNC06彩信发送情况如下表所示：发送彩信数目27成功发送数目27平均发送时延11.18s最大发送时延18.986s发送成功率100%数据采集时段，上传至Iu_PS口的彩信发送请求数为27条，均得到彩信中心上传成功的回应，平均时延为11.18s，最高值为18.986s，在正常范围内。4 彩信接收情况分析彩信接收过程中根据用户情况可分为接收和手动接收，以下根据两种情况进行分析。4.1 彩信接收流程下图是彩信在接收侧的规范说明：实际测试的信令流程如下：对于自动提取的
19、手机而言，由于手机设置的是自动提取，所以当短信中心通过M-NOTIFICATION.IND消息将PUSH短信发送给手机后，手机自动识别后马上发起GET连接提取彩信。连接成功后，手机终端的应用程序由于能够自动检测彩信接收的设置状态为“手动提取”，立刻向网络回复M-notifyresp-ind消息，指明状态为“Deferred”。意在向网络表明此彩信不会立即提取，需等待用户的手动触发提取彩信。对于手机终端设置为自动提取的情况来说，就相对简单一些，当收到PUSH短信之后，手机便发出Connect进行连接，直接对PUSH里面的地址进行访问，下载彩信实体，当下载完之后，向网络提交消息M-notifyre
20、sp-ind,并指示该消息已经成功提取，即Status参数里面的“Retrieved”。4.2 彩信提取方式分析根据M-notifyresp-ind消息的参数信息，得出用户彩信接收方式情况如下：可见，在数据采集时段，用户彩信提取方式主要为“retrieved”，即用户主要是自动提取彩信，共有44条自动提取彩信；手动提取彩信仅有1条，占据比例为2%。4.3 RNC06彩信接收情况如下表所示：接收彩信数目58成功接收数目44平均接收时延20.779s最大接收时延51.618s接收成功率75.9%数据采集时段，上传至Iu_PS口的彩信接收尝试数为58条，实际成功接收彩信数为44条，接收成功率仅为75
21、.9%；接收平均时延为20.779s，最高值达到51.618s。对接收失败原因进行分析可知，造成彩信接收失败的原因主要为彩信接收过程中出现PDP去激活：彩信Get2x提取重复申请PDP_DeactivatePDP_Deact_Cause第1条131Regular deactivation第2条151Regular deactivation第3条151Regular deactivation第4条151Regular deactivation第5条151Regular deactivation第6条101Regular deactivation第7条151Regular deactivation
22、第8条151Regular deactivation第9条141Regular deactivation第10条101Regular deactivation第11条101Regular deactivation第12条1121Regular deactivation第13条141Regular deactivation第14条141Regular deactivation可见，在彩信接收过程中出现PDP去激活的原因均为“Regular deactivation”，怀疑为用户多次进行彩信提取动作“get”后，由于网络一直没进行相关回应，用户进行手动停止彩信接收所导致的。如下图所示：5 彩信端到
23、端分析5.1 分析方案测试方案如下： 在Iu_PS口侧进行数据采集，用于分析Iu_PS口侧彩信端到端时延； 同时，在Gn口侧进行数据采集，用于分析Gn口侧彩信端到端时延； 同时，在Gi口侧进行数据采集，用于分析Gi口侧彩信端到端时延；5.2 彩信端到端测试情况 彩信发送端到端测试过程中，共进行彩信尝试发送共10次，成功率为100%，彩信大小为30KB。发送时延以M-send-req信令到M-send-conf信令时间差为统计点，计算30KB完全发送完毕时延。统计数据如下所示：彩信大小Iu_PS接口端发送时延（s）Gn口发送时延（s）30K3.2703.269Iu_PS口发送时延反映了Iu_PS
24、口以下的发送时延，而Gn口发送时延反映的是Gn口以下的发送时延，Gi口反映的是Gi口以下的发送时延。Iu_PS口信令流程：Gn口信令流程：Gi口信令流程：可见在彩信发送过程中，3个接口的传输时延为正常水平，均在1ms左右。相比Gn和Gi接口，Iu_PS口发送时延需要额外的链路接续时延消耗。 彩信接收端到端测试过程中，10次彩信接收尝试均成功，成功率为100%，彩信大小30KB。在Iu_PS口接收时延以用户发送彩信提取get请求为起点，完成接收终端发送M-notifyresp-ind为终点。结果如下：彩信大小Iu_PS接口数据接收时延（s）Gn口数据接收时延（s）30K3.9223.919Iu_
25、PS口、Gn口和Gi口测试为彩信数据提取时长。具体信令流程如下：Iu_PS口信令流程：Gn口信令流程：Gi口信令流程：可见在彩信接收过程中，3个接口的传输时延为正常水平，Gn和Gi接口彩信接收时延基本一致； Iu_PS口和Gn口间的发送时延为3ms。四. 综上本次服务对象为广东联通的彩信网络，选定某一典型RNC，对其WCDMA彩信收发成功率可提升幅度进行分析（包括定位出问题和给出下一步优化方向），以及对广东联通数据业务主页WWW.WO.COM.CN门户站点用户访问性能分析。本次试点项目基于M-TRiX信令分析平台，M-TRiX是广州瀚信通信科技有限公司自主研发的一款基于PC的信令分析软件。它通过对海量信令数据的分析和深入挖掘，找出网络端到端性能各环节的制约因素，为疑难问题排查和规划优化指明方向，同时还可提取出各种话音和数据业务模型、用户行为特征、终端性能表现等市场信息，为网络质量、市场精细化营销和客户服务提升带来巨大价值。通过M-TRiX信令分析平台对3G信令的深入挖掘，试点项目对广东联通3G网络的彩信端到端性能和门户站点的特性进行深入研究，为WCDMA网络的推广优化提供了宝贵的经验。
