华为TDSCDMA TPE功能开通指导和测试方法Word文件下载.docx
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●有线侧时延较大的场景。
●信号条件比较差的场景。
●有丢包或者分组乱序的场景。
1.3TPE功能原理
TPE模块在RNC中实现。
在建立TCP连接时,TPE模块为该TCP连接建立TPE实体,以实现对TCP/IP数据包的处理。
TPE建立后,TCP数据包不再透明的流过RLC,而是要经过TPE模块的代理。
在上行数据传输中,Server侧为接收端,UE侧为发送端;
在下行数据传输中,UE侧为接收端,Server侧为发送端。
在进行上下行数据传输时,TPE主要采用以下技术提升传输性能:
●分裂ACK
●分裂ACK监控
●复制DupACK
●本地重传
●上下行数据包缓存和排序
分裂ACK
在TCP机制中,发送端根据收到的ACK数目更新拥塞窗口。
如果增加ACK数量,则可以加速拥塞窗口的增长。
TPE实体可以对接收端回复的ACK包进行分裂,以加快拥塞窗口的增长。
分裂ACK是指产生多个ACK以应对收到的一个数据包。
根据TCP协议,在慢启动阶段,发送端每收到1个ACK包,拥塞窗口会增加1个MSS长度,单位为byte。
TPE接收到接收端回复的ACK后,首先根据分裂ACK功能触发原则判决是否执行分裂ACK功能。
如果满足条件,TPE执行分裂ACK功能,将1个ACK分裂成多个ACK发送至发送端,从而达到加速拥塞窗口的增长、缩短慢启动时间等目的。
拥塞窗口:
(CongestionWindow,简称CWND)用于限制一个TCP连接当前可以发送的数据总量,在整个连接过程中拥塞窗口是不断变化的。
MSS:
(MaximumSegmentSize)即最大报文段长度,表示TCP源端传到对端的最大数据块的长度,不包括TCP报文头。
在通信双发建立TCP连接时,需要进行MSS协商。
慢启动:
数据传输过程分为4个阶段,包括慢启动、拥塞避免、快速恢复、快速重传。
当拥塞窗口大于或等于慢启动门限ssthresh后,即从慢启动阶段进入到拥塞避免阶段。
分裂ACK功能触发原则如下:
●要触发分裂ACK功能必须先满足“分裂ACK监控”的原则。
●TCP建立链路时,用于进行三次握手的ACK不进行分裂。
●与之前序号SEQ重复的ACK或DupACK,包括通告窗口更新包,不进行分裂
通告窗口:
表示接收端目前还能接收的最大数据量,用于限制在当前发送端所允许的非确认数据传输的最大数量
分裂ACK监控
ACK分裂监控功能是指在TPE代理处估计Server侧的拥塞窗口的变化情况,并通过该窗口来确定是否执行分裂ACK。
分裂ACK技术能够加速拥塞窗口增长,但是因为发送端的发送窗口=min{拥塞窗口,通告窗口}。
因此当拥塞窗口大于或等于通告窗口时,再增加拥塞窗口就没有用了。
进行分裂ACK监控的目的就是为了避免不必要的分裂。
为此TPE需要估计发送端拥塞窗口的大小,并根据下面的准则判断是否进行分裂ACK动作:
●当TPE_cwnd小于TPE反馈给Server的UE侧接收窗口(64Kbytes*TPE记录的窗口扩大因子的大小)时,那么执行分裂ACK行为。
●否则,不执行分裂ACK动作。
发送窗口:
当前实际可以发送的数据量,取值为拥塞窗口和通告窗口的最小值。
接收窗口:
接收端能够接收的最大数据量。
复制DupACK
TPE实体可以根据UE发送的上行ACK包复制DupACK包给Server侧。
在TCP机制中,如果发送端收到3个DupACK,就将重传丢失分组。
在TPE收到UE的ACK后,如果检测到ACK所请求包不在缓存中,那么立即复制3个DupACK给发送端(Server)以立即触发重传,从而缩短分组重传所花费的时间,整体上提升了TCP数据传输性能。
本地重传
在进行下行数据传输时,TPE实体可以将缓存中的数据向UE重传。
服务器发送的数据包,首先在TPE中缓存,再由TPE发送给UE。
当TPE到UE之间丢包后,如果该丢包还在TPE实体的缓存中时,该DupACK进行拦截。
当这些DupACK达到一定次数后,TPE向UE进行本地重传,而不是通过Server的重传来进行,从而缩短了重传时间,另外也较大程度的避免了快速重传中Server拥塞窗口的减半操作。
下行数据包缓存和排序
在进行下行数据传输时,为避免Uu口出现无数据可发的现象,TPE实体对下行数据建立了缓存。
下行数据包到达TPE实体后,若可以下发,则直接发送给UE;
若不能直接下发,则根据数据包序号进行排序后,将其放入TPE缓存中等待发送,以避免乱序可能导致的重传以及上行不必要的DupACK发送。
为避免TPE实体长期占用资源,每个TPE实体都会设置一个保护定时器,在收到第一个数据包后启动定时器。
如果在超时前收到了发送端发送的数据包,则重启保护定时器;
如果超时后仍未收到发送端发送的数据包,则将TPE缓存中数据全部下发,并删除对应的TPE实体。
上行数据包缓存和排序
对上行数据包进行排序,使得上传的数据按序向核心网递交,到达Server接收端后,TCP数据包乱序的可能性就很小,从而很大程度地避免了接收端发送不必要的DupACK。
例如:
UE侧发出数据包包1和包2,由于空口产生误码,会导致包2先到达Server,使得Server会发DupACK,请求包1,这样会使UE进入快速重传阶段,拥塞窗口CWND减半,有TPE后,当包2到达TPE时,首先进入缓存,等到包1到后,再将包1和包2发送Server。
1.3系统影响
由于TPE算法方案会增加处理单包的时延,所以会在一定程度上增加Ping时延
2.TPE功能开启指导
2.1开启条件
TPE功能属于只涉及RNC的配置。
TPE特性需要License支持,RNC侧需打开License项“L2TCP代理”
V400R006C00及以上版本。
2.2数据配置
1、确认已经有License
LSTCURLICENSE
查看“L2TCP代理”的数值大于0
2、打开TPE功能
SETTDPUCFGDATA
“TPE开关”设置为“ON(打开)”。
3、配置TPE功能参数
SETTDPUCFGDATA
参数名称
参数描述
上行Ack分裂个数
该参数表示上行Ack分裂个数。
缺省配置为“3”。
●该参数越大,表示上行Ack分裂的个数越多。
●该参数越小,表示上行Ack分裂的个数越少。
上行DupAck复制个数
该参数表示上行DupAck复制个数。
当TPE需要将来自UE的DupAck递交给Server时,复制多个DupAck发向Server,使得Server快速进行重传。
●该参数越大,表示上行DupAck复制个数越多。
●该参数越小,表示上行DupAck复制个数越少。
本地重传DupAck触发门限
该参数表示TPE本地重传触发门限。
当来自UE的DupAck请求超过该门限后,TPE启动本地重传,向UE重传DupAck请求的数据包。
●该参数越大,表示越难触发本地重传。
●该参数越小,表示越容易触发本地重传。
TPE上行重排最大缓存分组个数
该参数表示TPE上行重排序缓存最多能存储几个数据包。
缺省配置为“11”。
●该参数越大,表示TPE上行重排序缓存能够存储的数据包越多。
●该参数越小,表示TPE上行重排序缓存能够存储的数据包越少。
TPE上行乱序数据包排队定时器时间
该参数表示上行乱序数据包在TPE的最大缓存时间。
乱序数据包到达TPE后,超过该最大缓存时间还没能够进行重排序,TPE立刻将其发向Server。
缺省配置为“1000”。
●该参数越大,表示越难触发TPE将未重排序的乱序数据包发送至Server。
●该参数越小,表示越容易触发TPE将未重排序的乱序数据包发送至Server
4、打开载频的TPE功能开关
MODTCARRIER
勾选“载频功能开关”中的“TPESWITCH(TPE开关)”
3.TPE功能测试方法
功能测试方法
TPE特性开通后,主要从以下三个方面验证特性开通后的效果:
●TPE特性开通前后的慢启动时延增益、平均下载速率增益、网页开启时延增益、网络PS流量变化、RB重配置变化、PING包影响等,分析是否符合理论预期。
●观察特性开启前后的RNC负荷变化情况,分析特性开启对负荷产生的影响。
●观察特性开启前后的网络KPI变化情况,分析特性开启对KPI产生的影响。
验证慢启动时延。
对比TPE特性开关前后的慢启动时延变化。
选择小区测试位置(建议近点选PCCPCHRSCP>
-75dBm左右的位置,远点选PCCPCHRSCP在-85dBm左右的位置),UE发起UL64K/DL2048K连接,建议UE接收窗口分别设置为64Kbytes或者512Kbytes,UE进行FTP单线程下载。
下载8M文件,记录慢启动时延在TPE开关前后的变化。
慢启动时延的观察方法:
1、安装wireshark抓包软件
2、打开FTP软件,登录区公司的路测服务器211.138.240.254,用户名:
gxdt,账号gx@1234
3、打开wireshark,选择需要抓包的网卡,点击开始抓包
4、下载8M文件,观察文件开始下载之后5秒,即可停止下载,因为慢启动是发生在下载的初期的,过多的数据包无益于分析慢启动。
5、点击wireshark的工具栏上停止抓包的按钮
6、在filter栏输入抓包的过滤条件tcp&
&
(ip.dst==211.138.240.254||ip.src==211.138.240.254),点击apply,进行数据过滤。
7、在过滤出来的数据包中,在source列,随意单击211.138.240.254的数据包,如下,然后在菜单栏,选择Statistics-TCPStreamGraphTime-SequenceGraph(tcptrace),如下图,即可出现TCP各阶段的时间图
8、TCP各阶段的时间图,可以看到曲线有个爬升和平缓的阶段,爬升阶段即为慢启动阶段,拐点处的时间,就是慢启动时延,如下图红线左边,下图的慢启动时延约为1.15秒
验证平均下载速率。
对比TPE特性开关前后平均下载速率变化。
-75dBm左右的位置,远点选PCCPCHRSCP在-85dBm左右的位置),UE发起UL64K/DL2048K连接,建议UE接收窗口分别设置为64Kbyt
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