浅谈WCDMA时延类指标优化

郭永刚　范江

摘 要：文章主要是以优化WCDMA语音呼叫时延、PING时延、HTTP时延等用户直观感知为目的，通过DT、CQT和分析用户投诉等手段，综合运用对比分析和分段分析的方法，具体分析影响上述用户感知的原因并提出相应的解决方案，相信会对探讨改善上述用户感知产生积极的作用。

关键词：WCDMA；语音呼叫；PING HTTP；时延；优化

1 概述

随着WCMDA网络建设越来越成熟，用户量越来越大，网络优化已不仅仅关注接通、掉话等关键指标，而开始更深入的关注用户的感知度，如语音、呼叫时延、PING时延、HTTP时延等直接用户直观感知。本文将简要介绍处理时延的优化思路、问题定位、优化方法。

2 优化思路

2.1 确认问题

2.1.1 问题种类

我们首先要确认是哪一个具体的时延指标。

是否语音业务接续时间过长；是否打开网页反应过慢；是否PING类时延过大。

2.1.2 问题形式

是否每次测试均时延很大；是否不同时间段测试时延差异很大；是单用户还是多用户。

2.2 收集信息

问题确认后，我们还需要收集更多的细节信息，以定位问题。

2.2.1 测试方法

DT测试、CQT测试、用户投诉点测试

2.2.2 记录跟踪

常用的跟踪包括测试LOG，wire shark抓包数据，CDT信令跟踪，RNC侧小区连接态性能检测数据。

2.2.3 参数配置

MML配置脚本及其他的配置脚本

2.3 分析原因

2.3.1 对比分析法

通过替换可疑的因素，寻找引入异常的原因。常用于寻找和确定异常原因。如更换测试终端、测试电脑等进行测试观察是否存在差异性。

2.3.2 分段分析法

网络是由多个网元组成，对于任何一个问题均可通过各空口来判断是哪个网元处理业务时出现较大延迟或错误。时延问题最终可以分解到各个环节，逐个分析每个环节是否正常，必然可以发现问题。

2.4 验证总结

对于有效的优化方法要加以总结，形成经验并推广，避免同样问题再次出现。

3 常用时延观察方法说明

3.1 Iub传输时延特性观察方法

3.1.1 节点同步原理

（1）RNC发送一个下行节点同步包给NodeB，其中包含了发送该包的RNC的时间T1。（2）NodeB收到该同步包后，填入收到这个下行节点同步包的时间T2。（3）NodeB发送上行节点同步包，内容包含T1和T2，并填入发送上行同步包的时间T3。（4）RNC收到上行节点同步包后，记录收到该包的时间T4。这样，T2-T1+T4-T3就得到了Iub的环回时延。

3.1.2 RNC维护台节点同步跟踪

WEB LMT维护台提供了小区节点同步时延跟踪，可直接获得Iub传输时延。

3.2 利用CDT跟踪分析Iu侧时延特性

Iu接口、CN、Ping目标主机之间的时延直接影响ping时延，如服务器位于公网通常会增大Iu侧时延。因此在时延出现问题的时候要分析这段时延是否正常。

通过CDT用户面跟踪来获得Iu口的传输时延，这样获得的传输时延实际上包括了CN的時延、Iu口传输时延和RNC的Iu接口处理时延。Iu接口时延可以认为是固定不变的很小的值（与PING包的大小相关。最小的PING包不到2ms），因此这样也可以初步判断CN和PING目标主机之间的时延是否正常。

4 接入时延

4.1 接入时延的组成

通过主叫发起呼叫的信令流程可以发现，接入时延主要由四部分组成：（1）主叫UE业务请求部分，此部分主要为UE的RRC建立、鉴权、加密部分。（2）CN下发paging后等待被叫响应寻呼，并建立相应信道部分。（3）主叫UE/被叫UE建立无线承载部分。（4）主叫UE等待被叫UE发送振铃部分。

4.2 接入时延的优化

根据接入时延产生的情况，可以采取相应的解决措施：

4.2.1 由于鉴权、加密是可选的，该处可以通过核心网修改鉴权、加密方式来缩短时延。

4.2.2 可以通过提升CN寻呼成功率，来保证被叫UE在CN下发第一次寻呼时就能够响应，目前核心网共会下发3次寻呼，寻呼间隔为6S，5S，5S，若第一次不能寻呼成功，那么将对接入时延指标产生很大影响，甚至出现未接通事件。

4.2.3 主要是建立RAB过程，一般CN侧对于RAB指派方式配置串行，即被叫RAB指派成功后才对主叫下发RAB指派，故此部分可通过修改CN侧RAB指派方式来缩短时延。

5 PING 时延

5.1 PING时延组成

PING时延主要是由UE，空口，NodeB，Iub，RNC，Iu，CN，PING Server等各个环节的处理时延共同组成的。

5.2 影响因素分析

5.2.1 无线环境

为获得较好的PING时延，测试应该在接收信号电平较高的单小区下静止测试。因为信号电平影响误码，软切换会带来宏分集合并时延。移动测试可能误码偏高，并且切换过程也会带来时延。

5.2.2 TTI设置

TTI是指传输时间间隔，它对PING时延有所影响。

5.2.3 基站资源

基站的IUB传输资源，小区的功率资源、码资源、CE资源也有影响。

5.3 HTTP 时延影响因素分析

5.3.1 网元影响

网页浏览是基于TCP连接进行的，端到端的TCP连接贯穿整个网页浏览过程，各网元能力或配置上的影响，对网页时延造成了一定的影响。

5.3.2 无线环境因素影响

如果信号质量较差，导致丢包，接收方会通过DucACK通知发送方减速或进入慢启动过程，此时就延长了数据下载的时延。

5.3.3 Iub口带宽影响

Iub口受限是指Iub口的带宽小于空口的处理能力，这样就会导致TCP连接的数据传输速率，从而引起时延的增大。多用户条件下与单用户条件下相比，多用户下的吞吐量会相对变大，此时就会因Iub口带宽不足而引起的单个用户速率的降低，用户端网页下载时延增大。此时只能通过增大Iub口带宽或者降低用户端的端口处理速率来避免网页时延的过度增大。

5.4 网页下载时延优化方法

5.4.1 增加TCP 连接个数

我们对TCP个数对网页访问时延影响进行了研究，发现TCP连接个数从2到4，时延有较明显的增益，但是超过4个以上增益就不明显了。

5.4.2 关闭Java 程序

浏览器从服务器上获得的Java小应用程序，有的程序会不停的向网络发小包，会占用空口带宽，我们可以通过IE里面的设计选项，关闭Java小应用程序运行。

5.4.3 DHCP、 NTP 、SDDP等小程序的影响

DHCP和NTP在网页下载时，会发些杂包，我们可以在控制面板→管理工具→服務下关闭发包的小程序。

5.4.4 切换对HTTP下载的影响

在HTTP下载过程中，如果发生切换事件必会严重影响HSPA速率，进而影响HTTP下载时延，故优化过程中需重点关注HTTP下载时频繁切换的问题点，加以处理。

参考文献

[1]窦中兆，雷湘.WCDMA系统原理与无线网络优化.清华大学出版社.

[2]王晓龙.WCDMA网络专题优化.人民邮电出版社.

[3]张长钢，李猛.WCDMA/HSDPA无线网络优化原理与实践.人民邮电出版社.

作者简介：郭永刚（1976，5-），男，哈尔滨工业大学，学士，现工作于中国联通黑龙江省分公司网络优化中心，工程师，从事GSM、WCDMA无线网络优化研究。

范江（1973，12-），男，哈尔滨工业大学，学士，现工作于中国联通黑龙江省分公司网络优化中心，工程师，从事GSM、WCDMA无线网络优化研究。