提升CDMA 1X 数据业务吞吐量(GRE分包解释)

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1、《移动通信》2005年第11期提升CDMA1X数据业务吞吐量——MTU与路由结构优化许绍松中国联通福建分公司【摘要】文章结合福建CDMA1X数据业务吞吐量优化的实践经验，对数据业务核心网中影响吞吐量的MTU设置、路由结构等因素进行了分析，并提出了优化方案。1概述CDMA数据业务优化涉及到的环节很多，包括无线资源、分组网结构、PPP以及TCP/IP等协议参数设置等，任何一个环节出问题都会影响CDMA1X数据网络的性能。如此给数据业务的分析与优化带来更大的难度。福建联通去年在经过数据业务优化无线与核心网的联合优化后，数据业务吞吐量有了明显提升。文

2、章侧重对优化过程中发现并解决了的MTU设置、路由结构配置等问题进行阐述。该问题涉及到协议封装的深层问题，比较隐蔽，而且对全省除福州以外的8个地市的数据业务下行吞吐量都产生严重影响，特别需要引起注意。2问题描述从2月份开始，厦门、泉州等分公司反映收到大量无线网卡用户投诉数据业务下载速率慢，经测试发现部分电脑下载速率正常，但是多数电脑即使在无线环境良好、负载很低的情况下也仅能获得不到20kb/s的下行吞吐量。测试过程中对调下载速率高与下载速率低的电脑使用的网卡，发现各电脑的速率没有受到影响。有一部电脑在使用同一个网卡、保持相同配置情况下在福州测试

3、可以获得133kb/s的速率，而在泉州测试下载速率不到15kb/s。图1是典型的测试情况，测试环境良好：Ec/Io=-4.5dB、RSSI=-65dBm、空载。可以看出物理层可以分配16X的SCH，但是SCH的分配不连续，所以导致RLP层吞吐量低。《移动通信》2005年第11期图1SCH/RLP层速率测试图3测试与分析3.1福建网络组网结构图2是福建数据网络的组网结构图，全省共用一个PDSN。其中福州PCF通过以太网与PDSN连接，而其它地市的PCF通过路由器转换利用E1电路传输到福州的NE05路由器。路由器之间采用Multi-linkPPP

4、技术将两个E1捆绑为一条链路进行传输。《移动通信》2005年第11期PDSN6506三层交换机NE05路由器1福州PCFE1*n福州SDH各地市E1*2E1*2E1*2NE05路由器2NE05路由器3NE05路由器4⋯⋯3026交换机3026交换机3026交换机厦门PCF泉州PCFPCF龙岩图2数据网络的组网结构图3.2初步判断根据测试情况分析，考虑从以下几个方面着手：（1）福州与泉州网络路由结构存在差异，可能是导致同一台电脑相同配置而在两地吞吐量存在明显差异的原因。（2）相同测试环境下，不同电脑下行吞吐量存在明显差异，可能与电脑参数设置有关

5、。（3）泉州测试发现物理层SCH分配不连续，RLP层速率低。排除无线资源受限的因素后，怀疑是PCF缓存中需要传送的数据量不足导致空口物理层速率低。需要先检查泉州PCF参数设置是否正确。（4）一个现象比较让人困扰：泉州/厦门与福州网络结构或者PCF参数的差异可能是影响下载速率的原因，但是特定的电脑参数设置似乎可以弥补这个问题。3.3问题定位针对以上分析我们同时进行以下工作：《移动通信》2005年第11期（1）登陆NE05路由器3分析路由器的丢包率，未发现异常丢包现象。（2）对比福州与泉州MIB数据库中BSC/BTS的数据业务相关参数设置，未发现

6、区别。（3）对比电脑的参数，发现MTU参数设置存在差异，多数电脑的默认设置为MTU=1500，部分电脑为MTU=576。（4）在3026交换机上作镜像，挂表分析，在下载速率低的会话中发现大量GRE包接收乱序，捕获包如图3所示：图3GRE包乱序图例如图所示，#197、#199比#198、#200晚到达接收端路由器，而且连续的两个包都是一个1472bit的大包和一个几十bit的小包，进一步分析发现连续的两个包实际上是一个PPP包在GRE封装时被拆分形成的。结合MTU设置的差异发现规律：MTU=1500的电脑在GRE封装时都会被拆分成两个小包，而且

7、经常出现大包、小包传输乱序的问题。3.4原因分析CDMA1X分组域结构及协议封装如图4所示：RANAAAIP网络移动台BTSBSC/PCFPDSN应用服务器R-P接口Pi接口（A10/A11协议）（GRE隧道）IPIPIP/IPsecPPPPPP链路层LACLACR-PMACR-PMAC无线链路AirlinkPLPLPLMSRANPDSNGRE图4CDMA1X分组域结构及协议封装图《移动通信》2005年第11期MTU（最大传输单元）指链路层最大能传送的数据帧的大小，以太网的MTU=1500，所以一般电脑的默认MTU为1500，此时IP数据报的

8、最大长度为1500字节。在CDMA数据业务传送过程中，IP数据报在MS终端上先进行PPP封装，形成AHDLC帧，再通过CDMA帧传送到PCF上。PCF收到数据后对C