提升CDMA 1X 数据业务吞吐量(GRE分包解释).pdf

《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。

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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技术将两个E1捆绑为一条链路进行传输。

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PDSN

6506三层交换机

NE05路由器1福州PCF

E1*n福州

SDH
各地市
E1*2E1*2E1*2

NE05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。

（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：
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（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：

RAN
AAA
IP
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/IPsec

PPPPPP
链路层
LACR-P
LACR-P
MACMAC
无线链路AirlinkPLPLPL