探讨cdma1x分组网的链路负荷分担机制

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1、探讨cdma1x分组网的链路负荷分担机制一、A10报文封装原理及对报文收发顺序要求分析   在cdma1x数据业务中，PCF和PDSN的A10消息采用GRE封装。   理想情况下，PDSN和PCF都顺序接收到GRE报文。在3GPP2A.S0012-0V2.0中说明：当接收到一个乱序的GRE报文时，应该根据RFC2890处理。在RFC2890中规定：“在当拆封者接收到一个无效序列号的数据报文时，它应该悄悄地丢弃该数据报文。当收到的数据报文的序列号小于或等于上一次成功拆封的数据报文的序列号时，收到的报文被视为序列号无效。”   例如：PDSN针对某一用户建立了SessionID:1000接口

2、，PCF针对该用户建立了SessionID:800接口。当某种情况下（下文将分析这种情况），如果PDSN收到来自PCF的GRE报文序列号为3，紧接着收到来自PCF的GRE报文序列号为2,根据“收到无效报文时将悄悄丢弃”的依据，PDSN将丢弃报文2，并在后续处理中只能接收序列号大于3的报文，因此只能靠传输层或应用层的重传控制来保证用户的连接不被中断。   图一详细说明了当GRE报文乱序时会出现的问题。   当PDSN或PCF存在丢弃无效GRE报文的情况时，如果没有传输层（TCP）或应用层的重发机制，那么应用层的连接将被中断。即使具有传输层（TCP）或应用层的重发机制，也会给用户造成网络很慢

3、的感觉。经测试，在cdma1x分组网中如果存在上述丢弃报文现象，终端ftp上传的测试速率往往只有1kbit/s左右，并容易出现没有响应的情况。   二、常见cdma1x分组网网络结构分析   1．存在GRE报文乱序的负荷分担网络   四川分组网建设初期，在省会城市配置了两台NE16汇接路由器，各RP接入路由器与每台汇接路由器均有一条PVC相连。在整个网络中启用OSPF动态路由协议以保证链路的高可靠性。在OSPF的链路开销方面，采用网络设备的自动计算值。   PDSN和FACN在一个地址段（XXX.XXX.207.0/25），根据基于目的地寻址的路由原理，在RP路由器的路由表里PDSN和F

4、ACN只具有一个目的地址段（XXX.XXX.207.0/25）路由。由于采用链路分担机制及OSPF配置为默认链路开销，导致从PCF至PDSN具有相同的两个下一条路由。   假定在“绵阳市区PCF”存在SessionID为800，在PDSN1（地址为XXX.XXX.207.11/25）存在SessionID为1000的实例是针对用户A的。用户通信过程中，PCF封装如下序列的报文：0、1、2、3……，报文在“绵阳市区PCF”肯定是被顺序发送给NE05。当NE05转发时，因为有两条链路可以使用，则可能存在如下情况：报文0、2通过PVC1，报文1、3通过PVC2。链路转发延迟具有不可预见性，当0

5、、1、2、3在相隔极短的时间内被PCF依次顺序发送时，存在通过PVC2的报文3比通过PVC1的报文2先到达PDSN1的可能，那么后续到达的报文2就被PDSN1丢弃。经现网测试表明，在上述网络结构情况中，10个报文就存在一个报文乱序的情况。   那么从PDSN至PCF是否存在乱序的情况呢？答案是否定的。假定PDSN1连接在S6506-1，PDSN1至“绵阳市区PCF”最近的链路是“S6506-1→NE16-1→PVC1→绵阳NE05→绵阳市区PCF”。通过其它的任何路径都会比经过上述链路的开销大，根据OSPF最短路径选择原理，上述路径将会作为优选路径。   图二显示了从PDSN至PCF报文

6、所经过的路径。   虽然从PDSN至PCF不存在乱序的情况，但从PCF至PDSN的报文乱序会影响实际的应用。例如终端用户进行ftp下载，当终端收到来自服务器的ftp数据报文后，会给ftp服务器回送响应消息。当PDSN丢弃报文时，ftp服务器将不能收到正确的响应消息，这种情况下，ftp服务器会重传终端已经成功收到的报文，导致效率低下，给用户的感觉就是下载慢。实测表明，当从PCF至PDSN存在GRE报文乱序时，即使RLP分得16x业务信道，ftp下行速率也只能达到40kbit/s，上行只能达到10kbit/s。   2．采用链路主备网络结构   在2004年9月，针对四川分组网存在GRE报文

7、乱序的问题，对分组网进行了一次网络调整：在各RP接入路由器将PVC1和PVC2的Ospfcost值进行人为配置，使PCF至PDSN的链路采用主备机制。实现结构如图三所示。   只有当PVC1断连或者NE16-1宕机后，至PDSN/FACN的下一条路由才会通过PVC2指向NE16-2。实际测试表明，采用链路主备网络结构能杜绝GRE报文乱序的情况。   三、设计合理的链路负荷分担网络   采用链路主备网络结构虽然杜绝了GRE报文乱序的情