Ping包时延优化

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【摘要】文章介绍了深圳联通关于ping包时延优化方面的经验，其中包括通过空口环境的优化、参数优化、基站小区指标性能提升等几种方案有效减少无线环境下Ping包时延。实践检验的结果显示，这些方案最终显著改善了深圳3G网络数据传输时延。

【关键词】Ping时延 空口环境 参数优化 基站性能

1 引言

深圳联通WCDMA网络正式运行以来，网络规模不断扩大，网络负荷与复杂程度也不断提高。随着智能终端使用的普及，特别是使用iPhone手机用户群数量的不断扩大，导致数据用户的迅速增长。如何有效解决数据用户的数据包传输时延、提升数据用户的感知成为当务之急。

2 研究背景

深圳WCDMA网络在建网初期，由于用户数量较少，网络上下行的干扰水平相对较低。但随着现网规模越来越大，智能终端的普及，特别是HSUPA用户数量的急骤增长，导致现网干扰水平升高越来越明显，特别是局部话务热点区域，基站小区RTWP普遍偏高，呼吸效应明显。

Ping（Packet Internet Groper）是网络层协议，使用ICMP的超时机制来发现一个数据包在穿越互联网络时所经历的路径，其时延大小决定了网络IP包经无线空口至对端服务器之间的实际时延。这就意味着有效地优化Ping包的时延，可以有效减少用户终端到网络服务器之间的IP数据包的端至端时延，从而提升用户网络感知、降低投诉率、提升网络质量。

通过开展专项优化方案实施，显著地减少了现网IP包传输时延，明显提升了深圳WCDMA网络质量，满足了公司“降本增效、节能减排”的经营策略与思想导向。

3 Ping时延优化分析

为了有效降低Ping包时延，先从理论分析影响用户终端至服务器之间引起时延的各个因素，包括限制HSUPA用户上行数据调度的因素、小区无线资源与NodeB处理资源等各类因素，也包括TCP/IP协议层的因素等。

3.1 HSUPA快速调度

HSUPA分组调度算法主要功能是根据RNC通过NBAP的配置上行底噪参考Reference Received Total Wideband Power（RefRTWP）、上行干扰目标Maximum Target Received Total Wideband Power（MaxRTWP）、Target Non—serving E—DCH to Total E—DCH Power Ratio（NServToTotalPwr）、UE上报状态信息、RNC通过NBAP的配置的UE QoS参数、小区无线资源、NodeB处理资源等信息，确定系统资源使用情况和系统负荷，通过一定的优先级策略，分配系统资源给不同的UE，从而达到调度的目的，其调度流程如图1所示。

3.2 影响HSUPA调度的因素

（1）小区负载

4 优化方案实施与效果

4.1 降低上行负荷，提升上行容量

从式（1）至（3）可以得出结论，降低全网的上行干扰水平，可以有效地提升上行容量。对单个小区来说，在相同数量的终端接入情况下，降低小区RTWP，可以将更多的上行负荷余量腾出给单个终端，再根据公式（5），平均至每个UE的授权SG等级都可以相应提升，HSUPA调度的速率将会得到提高。

如图3所示，导致小区RTWP水平较高的原因主要有以下几种：

（a）小区用户数量多导致RTWP总体提升；

（b）外部存在干扰源，主要是电信市话通站点与直放站点干扰；

（c）天馈或者基站侧内部器件故障；

（d）其它原因，主要是突发的话务量增多与不明干扰源。

通过对近3个月现网后台的统计，RTWP水平保持在—90dbm以上的较高的小区个数为389个。通过扫频与指标分析，确定因小区用户数量多导致RTWP抬升的有186个，占总数的47.8%；外部干扰导致小区底躁提升的有129个，占总数的33.2%；66个小区是由于天馈或者基站侧内部器件故障导致底噪提升，占总数的17.0%；8个小区由于其它原因导致底噪提升，占总数的2.0%。

4.2 基站资源扩容

针对基站上行CE受限、Iub口传输拥塞所带来对Ping包传送成功率与时延大小的影响，通过收集现网近3个月KPI指标CE受限与Iub口传输拥塞严重的站点进行BPC板件扩容与传输扩容。通过统计，现网总共确定需扩容站点共有426个，其中需要BPC板件361块，需新增156对E1，新增16M FE链路共126条。图4表明了扩容前后受限与拥塞小区个数的变化情况。

4.3 站点效能整改

对于现网存在的覆盖弱区与盲区，主要采取几种方法提升覆盖：

（1）小区整改：提升站点覆盖效能，有效地提升部分遮挡较为严重区域的覆盖率；

（2）光纤拉远：解决部分区域覆盖盲区，有效提升覆盖率；

（3）室分外引信源整改：提升区域覆盖率与覆盖质量。

通过对现网164个站点进行天线整改、52个站点新增拉远小区、39个室分外引进行信源整改，有效提升了现网无线覆盖率与质量，图5表明进行站点效能整改后对网络覆盖质量提升水平。

4.4 设备维护与告警修复

及时解决现网所存在的告警，对保持站点性能与减轻网络负荷水平都起着重要的作用。通过对后台告警梳理，现网总共存在356个影响业务的告警。其中小区退服39个，断站26个，设备告警121个，天馈类告警156个，其它告警14个。经修复维护，截止目前已经消除92%的告警，如图6所示：

4.5 提升用户优先级

HSUPA资源分配采用SPI加权因子映射机制。用户的SPI_WEIGHT越高，那么所获得的调度优先级越高。

目前用户可划分为3个等级，取值为（1、2、3），分别代表金、银、铜三个等级。缺省的映射关系如表3所示：