小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響及優(yōu)化

何曉明 ，賈 曼 ，劉志華

（1.中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630；2.中國(guó)電信集團(tuán)公司 北京 100032）

1 引言

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的日益完善及廣泛覆蓋，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道，智能手機(jī)已成為人們生活的基本配置。預(yù)計(jì)到2012年底，中國(guó)電信的3G手機(jī)用戶(hù)數(shù)將達(dá)到7 000萬(wàn)左右，3G智能手機(jī)用戶(hù)數(shù)將占新增手機(jī)用戶(hù)數(shù)的80%以上。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在滿(mǎn)足人們隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)的便捷性要求的同時(shí)，更為重要的功能是為人們提供廣泛多樣的社交溝通方式，如手機(jī)QQ、手機(jī)微博等即時(shí)通信（IM）類(lèi)應(yīng)用。

智能手機(jī)“永遠(yuǎn)在線(xiàn)（always-on）”的這種業(yè)務(wù)體驗(yàn)需求對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了巨大的沖擊。最典型的例子是2012年1月25日發(fā)生的日本最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TTDoCoMo大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓事故，故障持續(xù)近5 h，而這已經(jīng)是DoCoMo在過(guò)去6個(gè)月中出現(xiàn)的第5次網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。美國(guó)AT＆T、歐洲Orange等知名電信運(yùn)營(yíng)商近年來(lái)也都曾遭遇類(lèi)似的網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

本文主要分析人們廣泛使用的IM應(yīng)用這類(lèi)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)，對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響。在對(duì)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)特征進(jìn)行分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步梳理Ev-Do網(wǎng)絡(luò)承載小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，從終端、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)平臺(tái)各個(gè)環(huán)節(jié)提出專(zhuān)為小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)而優(yōu)化的解決方案。

2 小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)特征

小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)大體分為兩類(lèi)：人與人通信及機(jī)器與機(jī)器通信（M2M）。目前，國(guó)內(nèi)人與人通信的小流量長(zhǎng)在線(xiàn)應(yīng)用軟件主要以QQ、微信、微博為代表。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，校園學(xué)生中手機(jī)QQ和微信的滲透率達(dá)到70%以上，而普通用戶(hù)中參與QQ應(yīng)用的用戶(hù)占比也達(dá)到30%左右；校園學(xué)生同時(shí)也是手機(jī)微博的主要使用群體，滲透率達(dá)到35%以上。M2M應(yīng)用是一種典型的小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)，發(fā)展勢(shì)頭良好，是未來(lái)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的潛在增長(zhǎng)點(diǎn)。這兩類(lèi)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的共同特征是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁枯^低，但占用過(guò)多的無(wú)線(xiàn)資源，導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)資源的使用效率低；同時(shí)頻繁的連接激活與釋放產(chǎn)生大量的信令開(kāi)銷(xiāo)，使無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的信令負(fù)荷過(guò)重。小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)特征可概括為以下幾個(gè)方面。

（1）在線(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)

對(duì)于M2M應(yīng)用，因不同業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景不同，業(yè)務(wù)在線(xiàn)時(shí)間也不盡相同，但總體在線(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng)。如在電力抄表應(yīng)用中，電力公司為了實(shí)時(shí)了解電力抄表系統(tǒng)的工作狀態(tài)，要求抄表終端24 h在線(xiàn)；環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也要求全天候上報(bào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度和濕度情況；公交或出租車(chē)的車(chē)載終端GPS定位業(yè)務(wù)每天在線(xiàn)時(shí)長(zhǎng)至少為10 h。在手機(jī)IM應(yīng)用中，雖然不同個(gè)體間存在使用習(xí)慣的差異性，但運(yùn)營(yíng)商普遍采用的按流量計(jì)費(fèi)方式使得大多數(shù)用戶(hù)的平均在線(xiàn)時(shí)間超過(guò)8 h。

（2）流量小

不同于上網(wǎng)下載這類(lèi)大流量突發(fā)業(yè)務(wù)，大多數(shù)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)具有小流量突發(fā)特點(diǎn)，即每次連接傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量都很小。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，車(chē)載終端GPS定位業(yè)務(wù)每次連接的前、反向數(shù)據(jù)量為800～860 byte，前、反向速率均小于4.8 kbit/s；手機(jī)QQ每次連接的前、反向數(shù)據(jù)量為500～600 byte，前、反向速率大部分接近 3 kbit/s。

（3）連接次數(shù)高

對(duì)于車(chē)載終端GPS定位業(yè)務(wù)，需要實(shí)時(shí)了解車(chē)輛的軌跡和行蹤，可根據(jù)車(chē)速情況調(diào)整GPS數(shù)據(jù)發(fā)送頻度，若按平均每分鐘上報(bào)一次數(shù)據(jù)計(jì)算，每小時(shí)建立的空口連接數(shù)約為60次；對(duì)于手機(jī)QQ業(yè)務(wù)，消息的發(fā)送頻次取決于應(yīng)用場(chǎng)景，根據(jù)華為公司智能終端實(shí)驗(yàn)室得到的長(zhǎng)期測(cè)試數(shù)據(jù)可以得出，QQ用戶(hù)每小時(shí)建立的空口連接數(shù)平均約為80次。在主流的IM軟件中，由于國(guó)內(nèi)使用QQ應(yīng)用的用戶(hù)滲透率最高，如此頻繁的空口連接和釋放對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

（4）心跳周期短

為保持業(yè)務(wù)長(zhǎng)時(shí)在線(xiàn)，大多數(shù)客戶(hù)端軟件都具有心跳機(jī)制，如較早版本的QQ客戶(hù)端心跳周期為30 s。

（5）前、反向鏈路的占空比低

由于小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)具有較強(qiáng)的間隙性傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，一個(gè)小的突發(fā)數(shù)據(jù)過(guò)后，要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間間隔才傳送下一個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)可以得出，車(chē)載終端及手機(jī)IM應(yīng)用大部分連接的占空比都低于20%。也就是說(shuō)，終端在提供小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的時(shí)候，大部分時(shí)間處在休眠狀態(tài)，只有小部分時(shí)間在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

下面以QQ業(yè)務(wù)流程為例，說(shuō)明消息在QQ客戶(hù)端和QQ應(yīng)用服務(wù)器之間的交互過(guò)程。QQ業(yè)務(wù)流程包括：客戶(hù)端登錄/退出、心跳消息的周期性發(fā)送、聊天消息和系統(tǒng)消息傳遞，如圖1所示。QQ業(yè)務(wù)客戶(hù)端在QQ服務(wù)器成功登錄后，才能進(jìn)行聊天消息和系統(tǒng)消息的傳遞。聊天消息由客戶(hù)端發(fā)送到服務(wù)器，再由QQ服務(wù)器下發(fā)到目標(biāo)客戶(hù)端；系統(tǒng)消息包括好友的上/下線(xiàn)通知和系統(tǒng)推送通知如廣告等，由QQ服務(wù)器端發(fā)起，發(fā)送到QQ客戶(hù)端。

3 小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響

3.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為了了解小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響程度，筆者收集了大量已有的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，并在江蘇、四川等省份進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，測(cè)試拓?fù)淙鐖D2所示?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，連接分光器的外置DPI設(shè)備及后臺(tái)分析系統(tǒng)主要用于采集分析移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的流量組成、小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)在整個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量占比以及參與小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的用戶(hù)占比情況。核心網(wǎng)分組域中PDSN通過(guò)內(nèi)置DPI模塊對(duì)下行的IP報(bào)文進(jìn)行識(shí)別和標(biāo)識(shí)，在A10連接中通過(guò)GRE頭部擴(kuò)展屬性攜帶業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)APP ID及業(yè)務(wù)QoS等級(jí)profile ID，并傳遞到無(wú)線(xiàn)側(cè)的BSC/PCF（base station controller/packet control function，基站控制器/分組控制功能）。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)管內(nèi)置呼叫話(huà)單統(tǒng)計(jì)（CDT）模塊實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)資源占用統(tǒng)計(jì)和分析，CDT能夠統(tǒng)計(jì)到每個(gè)連接的時(shí)長(zhǎng)、前/反向流量以及業(yè)務(wù)屬性。根據(jù)CDT統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，能夠得到各種業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的連接數(shù)、連接時(shí)長(zhǎng)、流量情況?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由IM應(yīng)用產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)連接數(shù)占所有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)連接數(shù)的30%左右，由IM應(yīng)用產(chǎn)生的話(huà)務(wù)量占到所有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)話(huà)務(wù)量的20%，但I(xiàn)M應(yīng)用所產(chǎn)生的前、反向流量卻不到全網(wǎng)整個(gè)流量的1%。換言之，IM這種小流量長(zhǎng)在線(xiàn)應(yīng)用占用了Ev-Do網(wǎng)絡(luò)30%的信令負(fù)荷及20%的無(wú)線(xiàn)資源，但是由于按流量計(jì)費(fèi)這種商業(yè)模式，使得IM應(yīng)用只為電信運(yùn)營(yíng)商貢獻(xiàn)了1%的業(yè)務(wù)收入。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試拓?fù)?/p>

3.2 對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響

到目前為止，中國(guó)電信還未發(fā)生因小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)引起的大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象，但是在部分高校、高密度寫(xiě)字樓等人群聚集的熱點(diǎn)區(qū)域，收到大量的用戶(hù)投訴，主要表現(xiàn)為接入網(wǎng)絡(luò)困難、頻繁掉線(xiàn)、上網(wǎng)速率慢，甚至打不開(kāi)網(wǎng)頁(yè)等。通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)管數(shù)據(jù)分析得到，這些熱點(diǎn)基站的忙時(shí)連接成功率、無(wú)線(xiàn)掉線(xiàn)率、連接數(shù)、話(huà)務(wù)量、反向鏈路RoT（rise over thermal，扇區(qū)總功率與基底噪聲功率的比值）等指標(biāo)偏離正常水平，但是忙時(shí)前/反向吞吐量、前向時(shí)隙占用率等指標(biāo)并未表現(xiàn)異常，這表明這些問(wèn)題基站并不是由于業(yè)務(wù)量過(guò)載引起的。筆者對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍喜歡使用QQ、微信、微博這類(lèi)IM業(yè)務(wù)，尤其在一天中的22:00-24:00時(shí)段使用最為集中。

在Ev-Do網(wǎng)絡(luò)中，每載扇激活的用戶(hù)數(shù)主要受前向MACIndex數(shù)量、反向CE數(shù)量以及反向RoT等參數(shù)的限制。前向MACIndex資源中，每載扇能用于業(yè)務(wù)信道的最大數(shù)是114個(gè)，考慮到軟切換的需要，假設(shè)軟切換因子為30%～40%，則前向業(yè)務(wù)信道MACIndex資源最大可用數(shù)為70～80個(gè)，再考慮30%的冗余 （一部分用于控制信道分組），實(shí)際可用于用戶(hù)終端的數(shù)量為50～60個(gè)。反向CE數(shù)目受信道板硬件資源（如芯片）的限制，一般可通過(guò)硬件升級(jí)等方式提供更多的CE資源。

另一個(gè)限制每載扇激活用戶(hù)數(shù)的重要因素是反向RoT指標(biāo)。基站根據(jù)RpT來(lái)評(píng)估基站的干擾和負(fù)載情況。由于Ev-Do系統(tǒng)反向采用碼分多址接入方式，所以反向干擾受限；反向RpT抬升，將造成基站反向覆蓋的收窄，遠(yuǎn)點(diǎn)用戶(hù)由于功率不足造成接入失敗和掉話(huà)，從而影響用戶(hù)感知。反向RpT值越高，意味著反向負(fù)荷越重。一個(gè)載扇下激活的用戶(hù)數(shù)越多，反向干擾就越嚴(yán)重?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，50部手機(jī)QQ主動(dòng)通信時(shí)（每分鐘發(fā)送一條消息），可將反向鏈路的底噪抬升3～5 dB，相當(dāng)于消耗30%～70%的反向容量。這會(huì)嚴(yán)重影響其他用戶(hù)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

在校園區(qū)域，由于大量學(xué)生在同一時(shí)間段頻繁使用QQ這類(lèi)IM應(yīng)用，容易形成聚集效應(yīng)，過(guò)度占用無(wú)線(xiàn)資源，導(dǎo)致上述無(wú)線(xiàn)資源枯竭，網(wǎng)絡(luò)性能急劇惡化，用戶(hù)體驗(yàn)變差。另一方面，IM消息的頻繁發(fā)送引起空口連接的頻繁激活與釋放，產(chǎn)生大量的信令開(kāi)銷(xiāo)，加重了控制信道的信令負(fù)荷。當(dāng)控制信道發(fā)生信令擁塞時(shí)，信令開(kāi)始丟棄，更有甚者，當(dāng)信令風(fēng)暴引起大量突發(fā)的尋呼消息時(shí)，將使得BSC的信令處理能力嚴(yán)重過(guò)載，最終引起大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓。表1概括了小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)資源的影響。

4 小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)優(yōu)化

根據(jù)上述分析，小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：

· 空口連接時(shí)間長(zhǎng)，造成對(duì)無(wú)線(xiàn)資源的過(guò)度占用，而每連接內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小，無(wú)線(xiàn)資源使用效率低；

表1 小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)資源的影響

· 空口連接次數(shù)高，增加無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的信令負(fù)荷，容易引起信令風(fēng)暴。

針對(duì)這些問(wèn)題，本文從終端、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用平臺(tái)3個(gè)方面提出較為完整的端到端優(yōu)化手段。

4.1 調(diào)整休眠定時(shí)器

對(duì)于IM這類(lèi)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)，由于消息的傳輸具有較強(qiáng)的間隙性，一個(gè)小的突發(fā)數(shù)據(jù)過(guò)后，要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間間隔才傳送下一個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)，表現(xiàn)為傳輸鏈路的占空比很低。若能在傳送一個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)后立即釋放空口連接，可大大減少這種小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)空口資源的占用時(shí)間。休眠定時(shí)器就是指終端和網(wǎng)絡(luò)側(cè)檢測(cè)到空口連接空閑時(shí) （沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸），釋放該連接所需等待的時(shí)間。通過(guò)減少小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的休眠定時(shí)器可降低使用這類(lèi)業(yè)務(wù)的話(huà)務(wù)量水平。休眠定時(shí)器設(shè)置得過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加每次連接的空閑等待時(shí)間，反映在用戶(hù)平均話(huà)務(wù)量的升高；休眠定時(shí)器設(shè)置得過(guò)短，雖然會(huì)降低話(huà)務(wù)量，但可能會(huì)引起連接次數(shù)的增加，產(chǎn)生更多的信令開(kāi)銷(xiāo)。因此，調(diào)整休眠定時(shí)器需要權(quán)衡話(huà)務(wù)量與信令負(fù)荷兩者的關(guān)系，不適合在信令負(fù)荷較高的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。

本文中以休眠定時(shí)器的最短極限3 s為例，定義小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的一個(gè)消息突發(fā)為一串間隔小于3 s的連續(xù)收發(fā)數(shù)據(jù)分組，每個(gè)消息突發(fā)之間的間隔稱(chēng)為消息突發(fā)間隔。假定小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的所有消息突發(fā)間隔以90%以上的概率落在10 s之外，那么，休眠定時(shí)器調(diào)整為3 s比調(diào)整為10 s時(shí)充其量會(huì)多產(chǎn)生10%的連接數(shù)，但用戶(hù)平均話(huà)務(wù)量卻降為原來(lái)的一半以上，相應(yīng)地，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率將得到成倍的提升，這對(duì)于校園這種QQ應(yīng)用密集的區(qū)域是相當(dāng)有吸引力的。通過(guò)在分組域部署的內(nèi)置或外置DPI對(duì)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)消息報(bào)文的時(shí)間間隔分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以為優(yōu)化調(diào)整休眠定時(shí)器提供參考依據(jù)。

因此，調(diào)整終端和網(wǎng)絡(luò)的休眠定時(shí)器作為小流量長(zhǎng)在線(xiàn)應(yīng)用優(yōu)化的重要手段，可有效減少用戶(hù)對(duì)空口資源的占用，降低每用戶(hù)話(huà)務(wù)量，減少反向干擾，提升網(wǎng)絡(luò)性能，接入更多用戶(hù)。調(diào)整休眠定時(shí)器可普遍適用于高校區(qū)域這種大量用戶(hù)使用小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)的場(chǎng)景等。

4.2 調(diào)整手機(jī)客戶(hù)端及應(yīng)用服務(wù)器的消息發(fā)送方式

大多數(shù)手機(jī)IM客戶(hù)端為了保持業(yè)務(wù)的長(zhǎng)時(shí)間在線(xiàn)，都會(huì)周期性向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送心跳消息，以維持PPP連接永不中斷。每次心跳消息的發(fā)送都可能引起空口連接的激活與釋放，心跳消息的發(fā)送周期越短，增加的連接次數(shù)越多，用戶(hù)的平均話(huà)務(wù)量水平和信令開(kāi)銷(xiāo)也會(huì)相應(yīng)增加。因此，在不中斷PPP連接的條件下，最大限度地降低終端發(fā)送心跳消息的頻度，可以有效減少空口連接的次數(shù)，提高無(wú)線(xiàn)資源利用率。如早期版本的QQ客戶(hù)端心跳周期為30 s，1 h會(huì)產(chǎn)生120次的心跳消息，最壞情況下因心跳消息可能會(huì)多產(chǎn)生120次的空口連接。由于現(xiàn)網(wǎng)中分組域PDSN與終端的PPP連接的空閑超時(shí)定時(shí)器通常配置為10～15 min，而實(shí)際上，IM客戶(hù)端的心跳周期只要小于PPP連接的空閑超時(shí)定時(shí)器時(shí)間就可以維持PPP連接不會(huì)中斷。

IM應(yīng)用服務(wù)器也會(huì)主動(dòng)向IM客戶(hù)端頻繁推送大量消息，如在QQ或MSN應(yīng)用中，服務(wù)器會(huì)實(shí)時(shí)更新好友的上/下線(xiàn)通知及各種廣告信息等內(nèi)容，特別是“群”服務(wù)中一個(gè)用戶(hù)發(fā)送的消息將會(huì)廣播給 “群”中的所有用戶(hù)，IM客戶(hù)端建立的“群”越多，接收到的廣播消息量就越大。大量來(lái)自服務(wù)器的消息一方面加重了Ev-Do網(wǎng)絡(luò)尋呼終端的尋呼量，另一方面也會(huì)因大幅增加的空口連接次數(shù)造成對(duì)無(wú)線(xiàn)資源的過(guò)度占用。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)一個(gè)列有100個(gè)好友的QQ客戶(hù)端差不多每隔30 s發(fā)生一次尋呼及空口連接的激活/釋放過(guò)程。如果SP能調(diào)整IM應(yīng)用服務(wù)器的消息推送方式，把除了聊天這類(lèi)實(shí)時(shí)性要求較高消息外的其他消息先緩存起來(lái)，再以較長(zhǎng)的時(shí)間周期批量推送給IM客戶(hù)端，可以大大減少服務(wù)器推送消息的頻次，相應(yīng)減少信令量及對(duì)空口資源的占用。

4.3 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法

針對(duì)小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的大量信令負(fù)荷，可通過(guò)改進(jìn)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的尋呼方式來(lái)加以緩解。

基于業(yè)務(wù)的尋呼抑制技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)發(fā)起尋呼的數(shù)據(jù)分組的業(yè)務(wù)類(lèi)型，設(shè)置不同的尋呼丟棄門(mén)限，當(dāng)同步消息達(dá)到緩存隊(duì)列相應(yīng)門(mén)限閾值時(shí)，開(kāi)始丟棄對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)類(lèi)型的尋呼消息，以緩解控制信道的擁塞。如為Qchat業(yè)務(wù)的尋呼消息設(shè)置最高優(yōu)先級(jí)，對(duì)應(yīng)的尋呼丟棄負(fù)載門(mén)限為90%；為上網(wǎng)瀏覽、視頻播放類(lèi)較高價(jià)值業(yè)務(wù)的尋呼消息設(shè)置次高優(yōu)先級(jí)，對(duì)應(yīng)的尋呼丟棄負(fù)載門(mén)限為80%；為IM類(lèi)低價(jià)值業(yè)務(wù)的尋呼消息設(shè)置對(duì)應(yīng)的尋呼丟棄負(fù)載門(mén)限為60%；為攻擊流量的尋呼消息設(shè)置為“總是丟棄”。

基于業(yè)務(wù)的尋呼優(yōu)先級(jí)技術(shù)類(lèi)似于上述尋呼抑制技術(shù)，不同優(yōu)先級(jí)尋呼消息進(jìn)入不同優(yōu)先級(jí)尋呼隊(duì)列，當(dāng)控制信道發(fā)生擁塞時(shí)，較高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的消息優(yōu)先得到尋呼。

上述尋呼技術(shù)在信令過(guò)載時(shí)會(huì)丟棄大量的低優(yōu)先級(jí)的尋呼消息，是以降低低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)體驗(yàn)為代價(jià)來(lái)?yè)Q取高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)保障。分層尋呼技術(shù)則是通過(guò)改變尋呼范圍來(lái)降低基站控制信道的擁塞程度，有3種不同層次的尋呼方式。

·第1層尋呼是指最近上報(bào)的有效激活集扇區(qū)尋呼，該級(jí)尋呼是對(duì)上次終端與基站發(fā)生消息交互時(shí)AT上報(bào)的RU（route update，路徑更新消息）里包含的有效PN所在的BTS發(fā)送尋呼，也稱(chēng)為RU尋呼。當(dāng)距上次終端與基站側(cè)的聯(lián)系間隔t滿(mǎn)足：t

· 第2層尋呼也稱(chēng)為鄰區(qū)尋呼，該級(jí)尋呼是對(duì)上次終端與基站交互的接入小區(qū)的所有鄰區(qū)所屬的BTS尋呼。當(dāng)距上次終端與基站側(cè)聯(lián)系間隔t滿(mǎn)足：RU有效時(shí)間

· 第3層尋呼是子網(wǎng)+鄰區(qū)尋呼方式，該級(jí)尋呼是對(duì)上次終端與基站發(fā)生消息交互時(shí)在接入小區(qū)所在的子網(wǎng)和接入小區(qū)鄰區(qū)從屬的BTS中發(fā)送尋呼。當(dāng)距上次終端與基站側(cè)聯(lián)系間隔t滿(mǎn)足：t>子網(wǎng)方式RU有效時(shí)間，使用第3層尋呼。

目前已有廠商的無(wú)線(xiàn)設(shè)備支持這種分層尋呼技術(shù)。

針對(duì)校園這種使用小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)聚集的區(qū)域，載扇同時(shí)激活的并發(fā)連接數(shù)很高，通常會(huì)接近每載扇設(shè)定的接入用戶(hù)數(shù)極限，加重了反向干擾，導(dǎo)致反向容量嚴(yán)重受限，影響上網(wǎng)瀏覽、視頻等其他業(yè)務(wù)的體驗(yàn)。干擾消除技術(shù)可以消除用戶(hù)間的干擾，提高信道的信噪比，降低終端的發(fā)送功率，接入更多的用戶(hù)。干擾消除技術(shù)包括TIC（traffic interference cancellation，業(yè)務(wù)信道干擾消除）和PIC（pilot interference cancellation，導(dǎo)頻干擾消除）功能，它是基于高通公司的信號(hào)調(diào)制解調(diào)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)表明，干擾消除技術(shù)可以把Ev-Do反向容量提升60%以上，非常適合于小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)使用密集的校園區(qū)域。

5 結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)的興起，催生出越來(lái)越多的小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)，對(duì)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的影響日益顯現(xiàn)。電信運(yùn)營(yíng)商首先應(yīng)加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控安全預(yù)警系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)有相關(guān)無(wú)線(xiàn)運(yùn)行指標(biāo)偏離正常范圍，到達(dá)設(shè)定的安全邊界，就應(yīng)立即啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施，避免網(wǎng)絡(luò)大面積癱瘓事件的發(fā)生。同時(shí)，需從終端、網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)平臺(tái)3方面研究和試驗(yàn)可操作的端到端的優(yōu)化方法，維持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)運(yùn)營(yíng)，保護(hù)Ev-Do網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)投資。

小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)顛覆了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的話(huà)務(wù)模型，基于CDMA的3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)定制中沒(méi)有考慮到今天如此廣泛使用的小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)信道資源和信令資源的過(guò)度占用問(wèn)題。因此，除了做好終端、網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)平臺(tái)各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化工作外，還需對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行合理疏導(dǎo)，進(jìn)一步加大Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋力度，提升Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量水平，加強(qiáng)CDMA網(wǎng)與WLAN的協(xié)同，把更多的小流量長(zhǎng)在線(xiàn)業(yè)務(wù)分離到WLAN，有效緩解Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的壓力。

1 3GPP2 C.S0024-A （Version 3.0）.cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification,2006

2 羅興國(guó)，唐曉梅，郭淑明等.cdma2000高速分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007