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移动网络规划和优化分析

发布时间:2023-06-11 00:03:30

㈠ TD-SCDMA网络规划 毕业设计

TD-SCDMA网络规划开题报告概述

内容提要
第三代移动通信网已经逐步迈入了商用状态,第三代移动通信网络主要有3大主流技术标准:TD-SCDMA、WCDMA、cdma2000。其中TD-SCDMA通信标准是我国具有自主知识产权的第三代移动通信系统技术。TD-SCDMA是我国提出的一个具有自主知识产权的第三代移动通信标准,本书对TD-SCDMA无线网络规划进行了全面详细的描述。先就TD-SCDMA的技术特点、网络结构等进行了简要分析,在考虑了TD-SCDMA特有的智能天线、上行同步、联合检测、接力切换等关键技术在无线网络规划中的特殊性后,对TD网络的无线规划步骤分章节地进行了介绍。同时根据其固有的上、下行不对称数据传送特点,给出了TD-SCDMA在不同话务场景下的应用实例。

TD-SCDMA网络规划设计内容

TD-SCDMA的无线网络规划和优化的各个环节,从移动通信的传播特性、TD的技术特点、TD的规划原则和流程、TD网络建设需求分析、TD业务分析和预测、TD无线环境分析、TD天线选型、TD网络规模估算、TD网络拓扑结构设计、TD无线网络勘察、TD无线参数规划、TD频点规划、TD码资源规划、TD无线小区规划、TD规划案例、TD无线解决方案、TD室内覆盖、TD系统互调干扰与隔离度等环节都进行了叙述.

TD-SCDMA网络规划技术指标
移动通信无线网络规划的原理及步骤基本相通,对于曾从事过移动通信无线网络规划且具有一定规划经验的专业人员来说,本书能够引导规划人员尽快熟悉TD网络的规划要求,在原有经验的基础上,通过比较学习,找出TD网络规划的技术特点,区分TD网络规划上的特殊要求,实现快速掌握TD无线网络规划方法的目的。对于未参与过第三代移动通信规划的规划人员来说,在进行TD规划时,以下几个因素应值得关注:
1、工作频段穿透能力差,要充分考虑各种地形地物对高频段无线信号的衰减影响。
2、定时提前对覆盖半径的影响,适当选定定时提前值。
3、多业务并发的特点,要充分考虑覆盖区数据业务和话音业务的容量需求及覆盖需求。
对于新介入无线网络规划的人员来说,觉得本书对规划的通用性步骤方面的介绍较为全面,已具有较完善的学习、参考等指导作用,但在具体规划案例分析、实用性指导等方面略显不足,理论性偏强,实用性偏弱,主要规划步骤的案例分析及指标参数的选择指导等方面介绍偏少,缺乏足够的深度。新手学习起来会比较费劲。
第1章介绍了移动通信的传播特性,这些知识和2G网络差不多,如果有2G相关知识的朋友可以不用再仔细阅读了,其中涉及很多公式,我也没有认真地去理解它,感觉不是非常必要。
第2章介绍了TD的技术特点,这一章非常重要,它让我们了解了TD和其它网络的不同之处,应该要做必要的了解。不过认真读下来之后,发现自己对midamble码还不了解,本想在后面的内容中会有介绍,可惜看到后面还是没有,对midamble码的作用还是不清楚。
第3章介绍了无线网络规划的原理与流程,感觉这章中最主要的要记住两点,一个是TD的频段,还有一个就是TD的最大覆盖距离。
第4章介绍了网络建设需求分析,这章最主要的是要关注网络指标要求。
第5章介绍了业务分析与预测,主要讲解了一些话务模型和预测方面的知识,个人主要理解了些话务模型中涉及到的指标。
第6章介绍了无线环境分析,重点关注传播模型的校正,因为这是在网络规划的过程中经常涉及到内容,在今后的实际工作中很可能会接触到。可惜在书中最后给出的几个案例图是黑白的,看不出效果来。如果可行的话建议改成彩图,有助于读者快速有效地理解消化。
第7章介绍了天线选型,更深入地讲解了智能天线的相关知识及如何在实际工作中正确选取天线类型。主要关注终端接收功率和基站接收功率的计算,还有在下倾角要求较大时不能只采用机械下倾,因为这样容易导致天线的波瓣变形。
第8章介绍了网络规模估算,讲解比较详尽,列了很多表格,让人一目了然。
第9章介绍了网络拓扑结构设计,主要讲解了MapInfo的使用,这个很实用,在实际工作中是经常要用到的,当初选这本书,也是因为看到它里面有介绍这个,我想这本书应该比较适合做工程的人员。
第10章介绍了网络勘察,这个和2G基本相同。
第11至13章分别介绍了无线参数、频点及码资源的规划,是本书也是TD规划在工程实践中的重中之重,在开站的过程中,这个是关键的一步。
第14、15章介绍无线网络小区规划,主要讲解如何在规划软件中进行小区数据、邻区的规划,这个还是要靠实际操作,我玩过百林的TD仿真软件,感觉和书中介绍的差不多。
第16章介绍了无线解决方案,粗略讲解了新技术BBU+RRU的建网方案,这个在工作中我也略有涉及,现在新开TD基站应该都用这个方案了,想要更深入了解的,可以到网上下些这方面的资料看。第2节中,各种无线情况下的覆盖解决方案也很实用。
第17章介绍了室内覆盖,这章的这点是给出了各种典型场景的解决方案。
第18章介绍了各种干扰的概念,主要介绍TD与DSC1800系统间的相互干扰,还介绍了室内外干扰的解决方案。

什么是移动通信网络优化,包括哪些步骤

移动通信网络优化是高层次的维护工作,是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数合理调整,从而提高网络质量的维护工作。


移动通信网络优化的步骤 如下:


1、无线网络调查和测试。

无线网络的实际调查和测试是网络优化不可缺少的步骤。重要的手段是话务统计和DT和CQT,为网络优化提供有力支持。


2、无线参数检查和标准化


在一般的网络优化方法中,都包含了数据的一致性检查,利用软件对无线参数进行全面的检查,生成详细的检查报告。同时利用以往的网优经验,将无线参数的经验值录入经验数据库,将某些无线参数的值与经验值做标准化比较,在此基础上进行分析和优化。


3、无线功能检查


在网络优化过程中,根据实际情况详细考察网络无线功能的开启情况,如跳频、动态功率控制、CLS等等,以使网络能得到最佳性能。


4、频率优化


频率优化是网络优化中重要的一环。当前网络的实际状况表明,由于频率资源紧张,频率复用困难带来的网络性能下降的情况已经成为提高网络性能的瓶颈。因此频率优化是网优的一个重点。要详细考察网络的频率使用情况,如复用办法、干扰情况、地理环境影响等,在此基础上利用相关软件产生频率优化方案,采用滚动的方法对频率进行优化。


5、邻区关系和切换优化


与频率优化一样,邻区关系的优化也是网优的重要环节。因为邻区关系的系统性和复杂性,是给无线网络造成重要影响的因素。评估网络的邻区关系的复杂程度,并收集统计和测试数据,在此基础上进行优化调整。邻区关系的优化与频率优化结合进行。


6、Trouble shooting


Trouble shooting是进行更有针对性和更加细致的,小范围的优化,通常以单个小区的问题解决为目标。

㈢ 网络规划和网络优化有什么区别和联系

网络规划和网络优化有两者之间有3点不同,相关介绍具体如下:

一、两者的作用不同:

1、网络规划的作用:具有管理方便、维护简单、排错容易等作用。

2、网络优化的作用:具有的功能,如支持的协议、网络集成功能(串接模式,旁路模式)、设备监控功能、压缩数据统计、QOS、带宽管理、数据导出、应用报告、故障时不间断工作或通过网络升级等。

二、两者的实质不同:

1、网络规划的实质:以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。网络规划即是在网络搭建前,对整体网络的进行合理的分析、统筹安排网络的搭建。

2、网络优化的实质:通过各种硬件或软件技术使网络性能达到需要的最佳平衡点。

三、两者的特点不同:

1、网络规划的特点:有单一互联网连接(电信网通均可),就能轻松获得电信网通双线路的速度优势,一举突破网间鸿沟,令您的业务和信息传递畅通无阻。

2、网络优化的特点:专业级的产品定位,客户对特定路由有完全控制权,能做到深入的路由调整。当优化路径不可用时,自动选择原来路径,不影响正常网络使用。

网络规划和网络优化两者之间的联系:网络优化属于网络规划之中的范畴。网络规划即是在网络搭建前,对整体网络的进行合理的分析、统筹安排网络的搭建,其包括网络优化。

(3)移动网络规划和优化分析扩展阅读

现有网络的状态下,经常堵塞,宽带用户应用程序性能低,蠕虫,DDoS肆虐,恶意入侵在互联网使用和资源问题和产生负面影响,网络优化函数是针对现有的防火墙、安全、入侵检测、负载平衡、带宽管理、网络防毒设备如补充和网络。

通过硬件和软件的操作,收集参数,分析数据,找出影响网络质量的原因。通过技术手段或添加相应的硬件设备和调整方法使网络达到最佳运行状态,使网络资源获得最佳效益。

㈣ 网络要优化一般从哪些方面来入手

一、网络优化过程 网络优化是一个长期的过程,它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络的质量,才能获得移动用户的满意,吸引和发展更多的用户。 在日常网络优化过程中,可以通过OMC和路测发现问题,当然最通常的还是用户的反映。在网络性能经常性的跟踪检查中发现话统指标达不到要求、网络质量明显下降或来自的用户反映、当用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时、网络扩容时应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时,都要及时对网络做出优化。 进行网络优化的前提是做好数据的采集和分析工作,数据采集包括话统数据采集和路测数据采集两部分。 优化中评判网络性能的主要指标项包括网络接入性能数据、信道可用率、掉话率、接通率、拥塞率、话务量和切换成功率以及话统报告图表等,这些也是话统数据采集的重点。路测数据的采集主要通过路测设备,定性、定量、定位地测出网络无线下行的覆盖切换、质量现状等,通过对无线资源的地理化普查,确认网络现状与规划的差异,找出网络干扰、盲区地段,掉话和切换失败地段。然后,对路测采集的数据进行分析,如测试路线的地理位置信息、测试路线区域内各个基站的位置及基站间的距离等、各频点的场强分布、覆盖情况、接收信号电平和质量、6个邻小区状况、切换情况及Layer3消息的解码数据等,找出问题的所在从而解决方案。 网络优化的关键是进行网络分析与问题定位,网络问题主要从干扰、掉话、话务均衡和切换四个方面来进行分析。 干扰分析: GSM系统是干扰受限系统,干扰会使误码率增加,降低话音质量甚至发生掉话。一般规定误码率在3%左右,当误码率达8%~10%时话音质量就比较差了,如果误码率超出10%则话音质量不可容忍,无法听清。因此,通常对载波干扰设置了一定的门限,规定同频道载干比C/I≥9dB,邻频道载干比C/A≥-9dB(工程中另加3dB的余量)。 通话干扰的定位手段包括话统数据、话音质量差引起的掉话率、干扰带分布、用户反映、路测 ( RxQual )及CQT呼叫质量拨打测试。 掉话分析:掉话问题的定位主要通过话统数据、用户反映、路测 、无线场强测试、CQT呼叫质量拨打测试等方法,然后通过分析信号场强、信号干扰、参数设置(设置不当,切换参数、话务不均衡)等,找出掉话原因。 话务均衡分析: 话务均衡是指各小区载频应得到充分利用,避免某些小区拥塞,而另一些小区基本无话务的现象。通过话务均衡可以减小拥塞率、提高接通率,减少由于话务不均引起的掉话,使通信质量进一步改善提高。话务均衡问题的定位手段包括话统数据、话务量、接通率、拥塞率、掉话率、切换成功率、路测和用户反映。话务不均衡原因主要表现在:基站天线挂高、俯仰角、发射功率设置不合理,小区覆盖范围较大,导致该小区话务量较高,造成与其它基站话务量不均衡;由于地理原因,小区处于商业中心或繁华地段,手机用户多而造成该小区相对其它小区话务量高:小区参数,如允许接入最小电平等设置不合理而导致话务量不均衡;小区优先级参数设置未综合考虑。 话务均衡方法1:改变定向天线的下倾角、挂高,调整相应小区参数如基站的发射功率等,改变覆盖面的大小,以达到调节话务量的目的;对临时话务量的增加,可通过临时增加载频或增大发射功率,改变信号覆盖范围。 话务均衡方法2:改变小区载频数是话务量调节的常用方法之一。从话务量少的小区抽调载频到话务量高的小区;采用OVERLAY/UNDERLAY层次小区结构或增设微蜂窝基站,降低每信道话务量。 话务均衡方法3:核查允许接入最小电平值ACCMIN,通过小区覆盖范围的变化间接调整话务量。注意此值调整过大可能造成盲区,过小可能造成通话质量下降;根据现场重选测试,调整小区重选参数CRO;调整切换偏移和滞后参数,改变切换边界和切换带来实现话务分流;启用定向重试、负荷切换。 话务均衡方法4:双频网话务调整,在GSM900和GSM1800系统上采用分层小区结构;考虑小区所在层、优先级、层间切换门限、层间切换磁滞等参数的设置,使GSM1800小区能成功吸收双频手机的用户。 二、华为网络优化分析工具 为了有效解决网络优化问题,华为开发出网络优化辅助分析工具,可以作为话统分析和诊断分析的工具。 话统台统计结果是以数据表格的形式输出的,记录每个统计周期的计数点累计值,具有一定的缺陷:表格形式数据离散,数据变化趋势不明显;不提供每天平均指标的计算,手工计算平均指标花费大量工时;不能体现各种指标项间的相关关系,不便于数据分析。话统分析工具的作用就是将用户从繁重的手工工作中解脱出来,对原始话统数据进行自动处理,以满足用户需要、以方便用户分析的形式呈现出来。华为话统分析工具可以实现对异常值的过滤、异常问题的辅助诊断、日常统计项的直观显示、相关统计项的组合显示及完善的报表等功能,是理想的网络优化辅助工具。 网络诊断分析工具可以及时发现网络中隐藏的问题,通过地理化显示小区分布状况、各小区覆盖状况、各小区服务质量和历史数据的回放、网络利用率等,也可以查看小区属性、覆盖范围、利用率等资料,通过动态回放历史数据,掌握服务质量,将存在问题的小区直观地显示出来,以便进一步查看问题的详细报告。诊断分析工具可对小区的覆盖做出计算和评估,计算切换尝试次数(信号质量、时间提前量)、切换尝试次数、小区间切换成功率、切换时接收电平、接收质量、出小区、入小区切换比率、平均接收电平、接收质量等,分析出小区覆盖水平。另外,也可对小区干扰进行计算和评估,包括TCH信道在各干扰带中所占比率、SDCCH占用时无线链路断的次数、TCH占用时无线链路断的次数、未定义邻近小区平均信号强度、定义邻近小区平均信号强度、接收电平与接收质量不匹配、上下行不平衡、掉话时的电平和质量等。

㈤ 对网络优化目前工作的改进建议怎么

随着网络的不断普及和发展,用户数量的剧增态势还在持续,随着整个网络市场格局和需求的改变,广大用户对网络质量的要求和业务需求越来越高,那么改善网络运行性能,提高网络服务质量就成为摆在我们面前的难题,这个时候网络优化就显示出了其作用的重要性。

网络优化工作并不简单,因为网络优化涉及到移动通信网络的各个方面,包含了网络规划、工程建设及日常维护等各项工作中,这对网络工程师的要求极高,要求其掌握较全面的基础理论知识和专业技术知识,还要在优化过程中对网络运行质量分析、网络性能分析、统计数据采集分析、测试数据分析及各类系统参数的检查,针对用户申告投诉的现象汇总分析以及各类故障处理、追踪测试等等。

网络优化要达到最佳效果,就要做到调整--观测--调整这一循环,使网络始终保持一种动态平衡,运行在最佳状态,这样才能保证在这一闭环管理下网络达到最优。武汉 全网销网络为您解答。

㈥ 网络规划与优化技术专业学什么

你好,网络规划与优化技术专业主要学现代通信技术概论、通信网络概论、通信原理、现代移动通信技术、数据通信技术、程序设计基础、移动通信网络规划技术、移动通信网无线网络优化技术、室内分布系统规划设计、移动通信专网系毕芦雹统规划与部署等课程。

我从以下几个方面介绍一下:

1、专业课程

专业基础课程:现代通信技术概论、通信网络概论、通信原理、现代移动通信技术、数据通信技术、程手帆序设计基础。

专业核心课程:移动通信网络规划技术、移动通信网无线网络优化技术、室内分布系统规划设计、移动通信专网系统规划与部署、光缆线路工程规划设计、光传输系统组网规划、通信工程勘察设计与概预算。

2、培养目标

本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和信息通信网络规哗亩划与优化、移动通信专网系统规划与部署、通信工程勘察设计与概预算等知识,具备移动通信网的无线网络、传输系统的组网规划与数据采集优化,核心网参数规划及提供专网系统解决方案等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事信息通信网络规划、移动通信网络规划与部署、室内分布系统工程规划设计、专网信息通信系统规划设计,以及移动通信网无线网络数据调测、数据采集测试、无线网络优化和产业数字化需求分析与挖掘、数字化解决方案制订等工作的高素质技术技能人才。

3、就业方向


面向移动通信网无线网络规划设计技术员、无线网络优化技术员等职业,网络规划部署、网络系统测试优化、网络应用解决方案集成等岗位(群)。

㈦ 简述网络规划和优化的关系是什么

网络优化是指通过各种硬件或软件技术使网络性能达到需要的最佳平衡点。硬件方面指在合理分析系统需要后在性能和价格方面作出最优解。

在TCP/IP设置中,推荐采用静态IP地址(可与机号相对应),而不要在服务器中采用DHCP分配,这样做:

一是有利于网络的管理。

二是可以提高WIN98启动的速度。在工作站的非系统逻辑盘里,一般存放一个使用GHOST制作的镜像文件,以备系统损坏时快速恢复。

(7)移动网络规划和优化分析扩展阅读:

视频:

为了给网友提供更多的选择,可用一台普通PC充当视频服务器,如:C800+256M内存+200G硬盘,大容量的硬盘是用来存放电影、音乐、常用软件等的。视频服务器可可采用W2K,设置一个超级用户帐号和普通帐号,前者供网吧管理员使用。

后者供上网者使用(设置好权限,使其无权删除该机上的文件甚至无权访问硬盘),这样这台机器也不会因充当服务器而没有产生效益。如何将视频服务器上的视频提供给网友观看呢?主要有两种方式:一种是通过共享。

另一种是作流媒体服务器,如采用微软的Window Media服务器、Real公司的RealServer,国内上海傲行公司的傲行服务器。前者很容易实现,后者稍微复杂,并且对机器硬件要求也高许多(流媒体要求服务器拥有大容量内存)。

㈧ 在移动通信中,为什么要进行网络规划、设计与优化它们之间又是如何分工的

网络之所以要规划是因为使用的人不一样,每个人需求不一样,需要保证所有人都能用上更快的网络

㈨ 移动网络优化实践

网络优化对于App产品的用户体验至关重要,与公司的运营和营收息息相关。这里列举两个公开的数据:

“ 页面加载超过3秒,57%的用户会离开。 ”

“ Amazon页面加载延长1秒,一年就会减少16亿美金营收。 ”

首先是网络不可用的问题。主要由以下几种原因导致:

GFW的拦截,原因你懂的。

DNS的劫持,端口的意外封禁等。

偏远地区网络基础设施比较差。

其次是网络加载时间长。原因包括: * 移动设备出于省电的目的,发出网络请求前需要先预热通信芯片。 * 网络请求需要跨网络运营商,物理路径长。 * HTTP请求是基于Socket设计的,请丛嫌求发起之前会经历三次握手,断开时又会进行四次挥手渗辩手。

最后是HTTP协议的数据安全问题。原因有: * HTTP协议的数据容易被抓包。Post包体数据经过加密能够避免泄露,但协议中的URL和header部分还是会暴露给抓包软件。HTTPS也面临相似的问题。 * 运营商数据恶意篡改严重。如下图中,App的网页中就被运营商插入了广告。

3

面对上述网络问题,我们首先在HTTP短连请求中进行了一些优化尝试。

1. 告别 DNS,直接使用 IP 地址

如果是首次发送基于 HTTP 协议的网路服务,第一件事就是进行 DNS 域名解析,我们统计过 DNS 解析成功率只有 98%,剩下 2% 是解析失败或者运营商 DNS 劫持(Local DNS 返回了非源站 IP 地址),同时 DNS 解析在 3G 下耗时 200 毫秒左右,4G 也有 100 毫秒左右,延迟明显。我们基于 TCP 连接,直接跳过了 DNS 解析阶段,使用内置 IP 列表的方式进行网络连接

 App 内置了一组 Server IP 列表,同时每个 IP 具备权重。每次建立新连接,会选择权重最高的 IP 地址进行连接。App 启动时,IP 列表的所有权重是相同的,此时会启动一组 Ping 的操作,根据 Ping 值的延迟时间来计算 IP 的权重,这么做的原理是 Ping 值越小的 IP 地址,连接后的网络传输延迟也应该相对更小。业界也有使用 HTTP DNS 方式来解决 DNS 劫持问题,同时返回最合适用户网络的 Server IP。然而 HTTP DNS 的开发和部署需要不小的开发成本,我们目前没有使用。

内置 Server IP 列表也会被更新,每次 App 启动后会有个 Mobile Config 服务(支持 TCP 和 HTTP 两种网络类型服务)更新 Server IP 列表,同时支持不同产品线的 Server IP 列表更新。因此,传统 DNS 解析能够解决多 IDC 导流的功能也可以通过此方法解决。

2. Socket 连接优化,减少连灶则接时间

和 HTTP 协议中的 Keepalive 特性一样,最直接减少网络服务时间的优化手段就是保持长连接。每次 TCP 三次握手连接需要耗费客户端和服务端各一个 RTT(Round trip time)时间才能完成,就意味着 100-300 毫秒的延迟;TCP 协议自身应对网络拥塞的  Slow Start  机制也会影响新连接的传输性能。

App 使用了长连接池的方式来使用长连接,长连接池中维护了多个保持和服务端的 TCP 连接,每次网络服务发起后会从长连接池中获取一个空闲长连接,完成网络服务后再将该 TCP 连接放回长连接池。我们没有在单个 TCP 连接上实现 Pipeline 和 Multiplexing 机制,而是采用最简单的 FIFO 机制,原因有二:

简化 Mobile Gateway 的服务处理逻辑,减少开发成本;

在服务端同时返回多个响应时,如果某个响应报文非常大,使用多个长连接方式可以加快接收服务响应报文速度。

如果发起网络服务时长连接池中的 TCP 连接都正在被占用,或者 TCP 长连接的网络服务失败,则会发起一个 TCP 短连接实现网络服务。这里长连接和短连接的区别仅仅是服务完成后是否直接关闭这个 TCP 连接。

附: Pipeline 和 Multiplexing 是有区别的,如 HTTP/1.1 支持 Pipeline,客户端能否同时发送多个请求,但是服务端返回响应时也要按照请求的发送次序来返回响应;SPDY 和 HTTP/2 协议支持 Multiplexing,即支持响应报文的乱序返回,发送请求和接收响应互不干扰,因此避免了 HTTP/1.1 Pipeline 也没能完全解决的 Head of line blocking 问题。

3. 弱网和网络抖动优化

App 引入了网络质量参数,通过网络类型和端到端 Ping 值进行计算,根据不同的网络质量改变网络服务策略:

调整长连接池个数:例如在 2G/2.5G Egde 网络下,会减少长连接池个数为 1(运营商会限制单个目标 IP 的 TCP 连接个数);WIFI 网络下可以增加长连接池个数等机制。

动态调整 TCP connection、write、read 的超时时间。

网络类型切换时,例如 WIFI 和移动网络、4G/3G 切换至 2G 时,客户端 IP 地址会发生变化,已经连接上的 TCP Socket 注定已经失效(每个 Socket 对应一个四元组:源 IP、源 Port、目标 IP、目标 Port),此时会自动关闭所有空闲长连接,现有网络服务也会根据状态自动重试。

4. 数据格式优化,减少数据传输量和序列化时间

传输数据量越小,在相同 TCP 连接上的传输时间越短。携程 App 曾经使用自行设计的一套数据格式,后来和 Google ProtocolBuffer 对比后发现,特定数据类型下数据包大小会降低 20-30%,序列化和反序列化时间可以降低 10-20%,因此目前核心服务都在逐步迁移到到 ProtocolBuffer 格式。另外 Facebook 曾分享过他们使用  FlatBuffer 数据格式 提高性能的实践,我们分析后不太适合携程的业务场景因而没有使用。

5. 引入重试机制,提升网络服务成功率

受 TCP 协议重传机制来保证可靠传输的机制启发,我们在应用层面也引入了重试机制来提高网络服务成功率。我们发现 90% 以上的的网络服务失败都是由于网络连接失败,此时再次重试是有机会连接成功并完成服务的;同时我们发现前面提到的网络服务生命周期处于 1 建立连接、序列化网络请求报文、发送网络请求这三个阶段失败时,都是可以自动重试的,因为我们可以确信请求还没有达到服务端进行处理,不会产生幂等性问题(如果存在幂等性问题,会出现重复订单等情况)。当网络服务需要重试时,会使用短连接进行补偿,而不再使用长连接。

实现了上述机制后,携程 App 网络服务成功率由原先的 95.3%+ 提升为如今的 99.5%+(这里的服务成功率是指端到端服务成功率,即客户端采集的服务成功数除以请求总量计算的,并且不区分当前网络状况),效果显着。

6. 其他网络服务机制 & Tricks

携程 App 也实现了其他一些网络服务机制方便业务开发,如网络服务优先级机制,高优先级服务优先使用长连接,低优先级服务默认使用短连接;网络服务依赖机制,根据依赖关系自动发起或取消网络服务,例如主服务失败时,子服务自动取消。

开发过程中我们也发现一些移动平台上的 TCP Socket 开发 tricks:

iOS 平台上的原生 Socket 接口创建连接并不会激活移动网络,这里原生 Socket 接口是指 POSIX Socket 接口,必须使用 CFSocket 或者再上层的网络接口尝试网络连接时才会激活网络。因此携程 App 启动时会优先激活注册一些第三方 SDK 以及发送 HTTP 请求来激活移动网络。

合理设置 Socket 的几个参数:SO_KEEPALIVE 参数确保 TCP 连接保持(注:此 KeepAlive 是 TCP 中的属性,和 HTTP 的 KeepAlive 是两个场景概念),SO_NOSIGPIPE 参数关闭 SIGPIPE 事件,TCP_NODELAY 参数关闭 TCP Nagle 算法的影响。

由于 iOS 要求支持 IPv6-Only 网络,因此使用原生 Socket 必须支持 IPv6。

如果使用 select 来处理 nonblocking IO 操作,确保正确处理不同的返回值和超时参数。

保持 TCP 长连接可用性的心跳机制:对于非 IM 类应用而言,心跳机制的作用不大,因为用户会不断触发请求去使用 TCP 连接,尤其在携程业务场景下,通过数据统计发现使用心跳与否对服务耗时和成功率影响极小,因此目前已经关闭心跳机制。原先的心跳机制是 TCP 长连接池中的空闲 TCP 连接每 60 秒发送一个心跳包到 Gateway,Gateway 返回一个心跳响应包,从而让双方确认 TCP 连接有效。

Hybrid 网络服务优化

携程 App 中有相当比例的业务是使用 Hybrid 技术实现的,运行在 WebView 环境中,其中的所有网络服务(HTTP 请求)都是由系统控制的,我们无法掌控,也就无法进行优化,其端到端服务成功率也仅有 97% 左右(注:这里指页面中业务逻辑发送的网络服务请求,而非静态资源请求)。

我们采用了名为‘TCP Tunnel for Hybrid’的技术方案来优化 Hybrid 网络服务,和传统 HTTP 加速产品的方法不同,我们没有采用拦截 HTTP 请求再转发的方式,而是在携程 Hybrid 框架中的网络服务层进行自动切换。

如图所示,该技术方案的流程如下:

如果 App 支持 TCP Tunnel for Hybrid,Hybrid 业务在发网络服务时,会通过 Hybrid 接口转发至 App Native 层的 TCP 网络通讯层,该模块会封装这个 HTTP 请求,作为 TCP 网络服务的 Payload 转发到 TCP Gateway;

TCP Gateway 会根据服务号判断出是 Hybrid 转发服务,解包后将 Payload 直接转发至 HTTP Gateway,此 HTTP 请求对 HTTP Gateway 是透明的,HTTP Gateway 无需区分是 App 直接发来的还是 TCP Gateway 转发来的 HTTP 请求;

后端业务服务处理完成后,HTTP 响应会经 HTTP Gateway 返回给 TCP Gateway,TCP Gateway 将此 HTTP 响应作为 Payload 返回给 App 的 TCP 网络通讯层;

TCP 网络通讯层会再将该 Payload 反序列化后返回给 Hybrid 框架,最终异步回调给 Hybrid 业务调用方。整个过程对于 Hybrid 业务调用方也是透明的,它并不知道 TCP Tunnel 的存在。

采用该技术方案后,携程 App 中 Hybrid 业务的网络服务成功率提升至 99% 以上,平均耗时下降了 30%。

海外网络服务优化

携程目前没有部署海外 IDC,海外用户在使用 App 时需要访问位于国内的 IDC,服务平均耗时明显高于国内用户。我们采用了名为‘TCP Bypass for Oversea’的技术方案来优化海外网络服务性能,主要是使用了 Akamai 的海外专属网络通道,同时在携程国内 IDC 部署了局端设备,使用专用加速通道的方式来提升海外用户体验。

海外用户启动 App 后先通过 Akamai 定制域名获取 Server IP,所有网络服务优先走 Akamai 通道;如果 Akamai 通道的网络服务失败并且重试机制生效时,会改走传统 Internet 通道进行重试。相比只用传统 Internet 通道,在保持网络服务成功率不变的情况下,使用 Akamai 通道 Bypass 技术后平均服务耗时下降了 33%。

其他网络协议探讨

过去两年我们的网络服务优化工作都是基于 TCP 协议实现的,基本达到了优化目标。不过这两年来新的应用层网络协议 SPDY 和 HTTP/2 逐步迈入主流,基于 UDP 的 QUIC 协议看起来也非常有趣,值得跟进调研。

SPDY & HTTP/2

SPDY 是 Google 基于 TCP 开发的网络应用层协议,目前已经停止开发,转向支持基于 SPDY 成果设计的 HTTP/2 协议,HTTP/2 协议的核心改进其实就是针对 HTTP/1.x 中影响延迟性能的痛点进行优化:

Header 压缩:压缩冗余的 HTTP 请求和响应 Header。

支持 Multiplexing:支持一个 TCP 连接上同时实现多个请求和响应。

保持长连接(比 HTTP/1.x 更彻底):减少网络连接时间。

支持推送:可以由服务端主动推送数据到客户端。

官方性能测试结果显示使用 SPDY 或者 HTTP/2 的页面加载时间减少 30% 左右,不过这是针对网页的测试结果,对于 App 中的网络服务,具体优化效果我们还在进行内部测试,不过其优化手段看和目前我们使用 TCP 协议的优化手段类似,因此性能优化效果可能不会很显着。

QUIC

QUIC 是 Google 基于 UDP 开发的应用层协议,UDP 协议无需连接,不存在重传机制,因此应用层需要保证服务的可靠性。目前国内腾讯有针对弱网络尝试过 QUIC 协议,我们也在进行测试,最终是否会采用还需要看测试的结果。

综述

技术只是手段,最终还是要反映在业务效果上。我们已经实现除静态资源等需要访问 CDN 的网络请求外,其他 App 网络服务使用统一的 TCP 通道,从而具备更好的性能调优和业务监控能力。携程目前基于 TCP 协议的各种 App 网络服务优化,也是各种技术方案的平衡,虽然目前 HTTP/2 等新协议逐步成熟,但是 TCP 协议自身的灵活性支持有针对性的性能优化,还是具备其特别的优势,希望我们的实践总结能对国内无线技术从业者有一些借鉴价值。

㈩ 通信网络优化问题分析论文

通信网络优化问题分析论文

在各领域中,大家总少不了接触论文吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。怎么写论文才能避免踩雷呢?下面是我整理的通信网络优化问题分析论文,希望能够帮助到大家。

摘要: 随着通信进程的不断发展,用户数量不断增加,通信质量的要求也日益提高,因此,目前一个比较热点的一个问题就是网络优化,通过现有的通信网络减少信道拥塞,实现高质量的通信。所谓网络优化是以充分了解网络的运行状态为前提,通过各种相关的技术手段,对网络中不合理的部分进行必要的调整,使网络达到最佳运行状态的过程。网络优化是长期性的工作,通过合理的规划、建设,实现良性运行的网络。

关键词:网络优化流程

1、概述

1.1网络优化的概念和意义网络优化是指对在运行的网络中提取和分析数据,对网络运行的影响因素和网络运行中的不确定因素进行分析,通过参数的优化和技术手段的实时处理,对网络的运行状态进行更新,使现有网络的运行状态最佳。在网络优化的过程中,还可以积累网络运行管理、维护和规划经验,指导未来的网络规划和日常运行。网络优化的目标是提高网络通信质量或者保持网络通信质量。从网络的角度来看,网络优化的主要目标是提高移动网络通信服务质量,并尽可能减少网络维护成本。网络通信质量包括诸如语音质量、减少掉话率、良好接通率等很多方面;维护成本则是包括设备利用率、网络扩容、设备和线路投资等方面。从运营企业的角度来看,提高用户满意度及忠诚度,使企业利益最大化是网络优化的终极目标。为实现这个目标,必须在通信质量上完成既定的任务,包括分配成功率、切换成功率、接通率、信道拥塞、掉话次数、通信服务质量等方面。目前,提及的网络优化主要侧重于无线网络优化。因为,交换网络比较稳定,而无线网络因其所处的环境非常复杂不确定。在对整个网络进行优化时,无线网络优化对通信质量的提高有更大的空间可为。

1.2网络优化的主要内容

网络优化就是在充分了解网络运行状态的前提下,对现有网络进行数据采集和分析,发现网络质量的影响因素,采取各种技术手段对网络进行调整优化,使网络达到最佳运行状态,使资源最优化。网络优化的主要内容包括设备故障排除、改善网络运行指标、提高通话质量、维持话务均衡和网络均衡、对网络资源进行最优配置以及建立和维护网络优化平台和网络优化档案。

2、无线网络优化流程

无线网络优化的流程主要包括对现网数据进行采集、数据分析和实施等三个部分。

2.1数据采集

相对于交换网络优化,无线网络优化在网络优化中显得更加重要,也比交换网优更复杂,这是由于无线环境的复杂多变造成的,因此,无线上的改进,往往能给全网接通率较大的提高。影响无线网络的质量一般有以下几个方面:无线网络拥塞、小区或载频工作不正常,信号过弱和质量差引起掉话,切换等。通过对网络数据的采集和分析,才能确定网络优化的实施方案。需要采集的网络数据包括无线数据、话务数据和干扰数据。无线参数的采集主要是在基站控制器(BSC)上获取各个小区的参数。

数据采集的途径主要有以下三种:

(1)独立专用控制信道(SDCCH信道),主要有指派次数、成功率、拥塞率和掉话率等。

(2)话音通道(TCH):主要是拥塞率、话务量、设备完好率、掉话率、指派成功率和信道话务量等。

(3)切换通道(HANDOVER):主要切换请求数、成功率、切换未接受率和HANDOVERLOST指标等。

2.2网络数据的分析方法

网络数据的分析方法很多,例如:DT测试、CQT测试、设备勘察、频率与覆盖的仿真分析、参数核查与分析、服表分析、信令分析等等。常用的方法包括信令跟踪分析法、路测分析方法和话务统计分析方法等三种方法。信令分析可以对优化区域内所有小区的ABIS口和A口同时进行信令采集,可以较好地解决覆盖问题、频率干扰问题和无线参数设置等问题。信令分析只要利用信令仪表对A口和ABIS口进行跟踪的数据采集和分析。

由于信令分析是对信号进行充分的采样,可以对一次通话的全部流程进行分析,所以分析的结果比较全面、准确。分析A接口采集的数据,可以发现切换局数据不全、信令负荷、故障中继、故障时隙以及话务量不均衡等问题;分析ABIS接口采集的数据,可以发现上、下行链路路径损耗、小区覆盖、无线干扰以及隐性故障等问题;这里,需要借助与各种图谱进行分析,包括信道占用时长图、接收电平分布图、频率干扰检测图等。话务统计分析方法是利用采集到得无线话务报告数据和各种告警信息,制作话务统计报告。根据统计报告中的各项指标,分析基站话务分布情况和变化情况、分析网络参数设置的合理性、网络结构的合理性以及各项参数的实际情况。这里,比较重要的指标有呼叫成功率、掉话率、切换成功率、话务量、信道可用率、信道拥塞率等。另外一种方法路测分析方法是最为常用和实用的方法。同过路测分析可发现很多问题,包括相邻小区配置关系是否合理、频点定义错误造成的干扰、基站硬件故障、天线连接错误、无线信号质量、无线信号覆盖、切换情况等。而在路测过程中还可以获取地貌、天线俯仰角、用户分布群等许多有意义的基础信息,为未来的网络扩容或网络建设提供宝贵的依据。

3、网络优化的关键技术

在网络优化过程中存在着许多不易解决的.问题,这些问题的解决成为网络优化的关键。最受关注的几个问题包括覆盖、频率干扰以及切换等。

3.1覆盖问题

覆盖问题主要包括孤岛覆盖、越区覆盖和不连续覆盖等问题。覆盖主要是由于网络规划、地理因素等原因造成的小区内通话不当。覆盖区域过大时,可能造成切换频繁,可能会形成较大的相互干扰;覆盖区域过小时,通信时的掉话率较高、切换成功率较低。孤岛覆盖的问题可以通过测试电平发现,可以通过实际的勘察,确定原因。

引起孤岛覆盖的原因可能是地形建筑物阻挡、基站功率、天线高度和位置。越区覆盖主要是由于基站的天线过高或者俯仰角过小,引起该小区的覆盖距离果园,越区到其他站点所覆盖的区域。越区覆盖容易产生孤岛效应,甚至频率干扰;可能会导致计费错误;吸收额外的话务以及导致较大的负面影响。越区覆盖问题可以通过系统仿真和切换统计中发现。不连续覆盖的主要原因是网络部署的工程问题。这需要在基站设计和网络整体规划部署时进行调整,在日常维护中可操作性不大。

3.2频率干扰问题

网络的频率干扰问题可能来源于系统内部的干扰,也可能来源于系统外部。整体会表现为网络质量不高,各种指标不合格。

可以通过仿真及分析确定干扰的来源、影响范围,从而解决频率干扰问题。

3.3切换问题

为保证通话质量,以及减少信令流量和负荷,需要减少不必要的切换;同时,切换失败和频繁切换也是切换过程中需要解决的问题。切换问题可以通过统计数据和路测结果进行分析。

4、结语

网络优化是一个渐进完善的过程,也不排除新的问题和新的情况出现。在整个优化过程中,应逐渐引入更加智能、较少经验和人工参与的方法,将网络优化智能化。

参考文献

[1]刘海军.GSM日常网络优化概述[J].黑龙江科技信息,2011,19.

[2]沈刚,张新华.浅析3G无线网络优化[J].中国无线电,2011,7.

[3]李长鹤.试析GSM网的网络优化[J].科技传播,2011,11.

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