EVDO速率低問題定位思路

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential 內(nèi)部公開內(nèi)部公開2022-5-4EVDO速率低問題定位思路HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2EVDOEVDO協(xié)議棧協(xié)議棧uEVDOEVDO協(xié)議棧協(xié)議棧 端到端的協(xié)議棧 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3 首先需要分析出現(xiàn)問題的環(huán)境：是靜止狀態(tài)下還是移動狀態(tài)下速率不高？重新?lián)芴栔?，速率能否上去?排查系統(tǒng)故障：檢查時鐘是否同步？基站有無告警？Abis

2、的E1電路是否有告警（滑幀或同步丟失）、誤幀率高等情況？在FMR板所在的集成處理模塊(CIPS)與PPU等所在的資源和分組模塊(CRPS) 框間IMA的E1連接是否存在告警？ Abis物理E1數(shù)目是否足夠？要讓單用戶傳輸速率達到2M以上，必須至少需要2條E1給EV-DO使用）。Abis鏈路配置EV-DO帶寬是否足夠？檢查BSC和BTS的數(shù)據(jù)配置，確保EVDO沒有使用配置給1X的業(yè)務鏈路，確保配置給EVDO的單條業(yè)務鏈路要在3.6M以上。基站和BSC的數(shù)據(jù)配置要一致，信道板配置和業(yè)務鏈路配置要匹配（DO中每塊BECM單板只能配置1條業(yè)務鏈路）。 檢查LAN SWITCH和PDSN及PCF之間的連

3、接網(wǎng)線，是否有問題？ 如果速率出現(xiàn)周期性大的波動，考慮更換BSC的HAC，再驗證問題是否還存在？ 如果可以復位BTS的話，復位后看速率能否上去？ 選用其他終端和便攜在同一地點測試，是否有相同的問題？ 在排除系統(tǒng)和終端故障的前提下，進行后續(xù)的分析。 EVDO下行速率低問題定位思路HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4 物理層分析方法物理層分析方法 物理層涉及的網(wǎng)元包括AT和BTS，涉及的接口包括空口。站在物理層的角度上，用戶的速率受無線覆蓋和用戶數(shù)的直接影響。從物理層分析傳輸速率的原因可以從以下方面：l1、檢查無線環(huán)境 打開

4、CAIT，觀察用戶所處無線環(huán)境，接收功率和最強導頻的C/I差不差，信號穩(wěn)不穩(wěn)定。當終端處于弱覆蓋區(qū)域（如接收功率-90dBm，最強導頻的C/I-7dB）時，低信噪比既影響數(shù)據(jù)的傳送速率，也增大了重傳概率，從 而導致吞吐量嚴重下降。若前向鏈路上存在外部干擾，通常表現(xiàn)為終端接收功率很強，但導頻C/I低，前向重傳多。啟動DRC、PER的監(jiān)控，看申請的空口速率和誤包率。 檢查AT是否是DO only模式，如果AT處于雙模模式，對EV-DO的傳輸速率是有一定影響的。 根據(jù)終端上報的RouteUpdate消息中超過PilotAdd的導頻數(shù)量，以及虛擬軟切換的次數(shù)來分析終端是否處于導頻污染區(qū)域。EVDO系統(tǒng)

5、前向是虛擬軟切換，只要存在多個導頻，非主導頻必然對主導頻造成干擾，導致主導頻的C/I下降。從而使得終端申請的速率下降，影響吞吐量。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5l2、除終端側路測/定點測試數(shù)據(jù)，結合系統(tǒng)側記錄，來定位問題的原因： 通過BTS記錄的DRC申請各種速率的次數(shù)，判斷低速率的DRC申請比例是否偏高？ 通過BTS記錄的物理層重傳的次數(shù)，判斷物理層NAK重傳的比例是否偏高？ 通過FMR記錄的反向誤包率，判斷反向誤包率是否偏高？ 在系統(tǒng)側，可以通過DO RFMT跟蹤空口參數(shù)，包括反向FER、前向FER、前向C/

6、I等。l3、測試在無線環(huán)境好的地方問題是否同樣存在？ 如果空口質量比較好，出現(xiàn)了TIMEOUT的情況，要注意在BSC調試臺上觀察FMR的打印，看BTS上報流控信息中的窗口值，以及FMR計算的可用窗口的值。如果FMR打印BTS隊列滿，問題可能出在BTS沒有及時上報流控信息。該分析手段在商用網(wǎng)不能使用。l4、當前系統(tǒng)負荷是否很高？ 若載頻上同時激活用戶數(shù)過多，前向調度算法會影響部分用戶的傳輸速率。當多個用戶都向某基站扇區(qū)申請發(fā)送數(shù)據(jù)時，基站通過調度算法來決定在下一時隙向哪個終端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。因此若同時有多個用戶申請服務，而此用戶被調度的時間少。可以在系統(tǒng)側觀察實時前向負荷和等效用戶數(shù)是否比較大。H

7、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6 RLP RLP層分析方法層分析方法 RLP層涉及的網(wǎng)元包括AN和AT，涉及的接口包括Abis接口和空口。RLP協(xié)議處理單元是FMR板。在數(shù)據(jù)業(yè)務的丟包的定位測試中，我們通常是將終端連接的電腦收到TCP/IP的數(shù)據(jù)、終端和電腦之間的USB接口的RLP層的數(shù)據(jù)，以及FMR、PPU、PDSN、SERVER上的數(shù)據(jù)抓下來進行對比。從而確定丟包的位置和原因。l1、從CAIT上可以得到RLP層的所有信息。RLP統(tǒng)計檢查包括了NAK統(tǒng)計、重傳統(tǒng)計、復位統(tǒng)計。啟動1xEV RLP統(tǒng)計，看AT接收到重復

8、字節(jié)數(shù)、重傳字節(jié)數(shù)和新數(shù)據(jù)、AT請求的重傳字節(jié)數(shù)、AT請求的NAK次數(shù)等的情況，尤其要注意NAK ABORT和RLP復位是否出現(xiàn)。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7CAIT的RLP統(tǒng)計 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8l2、要使數(shù)據(jù)業(yè)務全流程透明，在FMR上抓包是重要的手段。通過FMR記錄的RLP重傳的次數(shù)，判斷RLP層重傳的比例是否偏高？RLP層重傳率高必然導致應用層吞吐量低。l3、BSC維護臺上有“1xEV-DO單用戶吞吐量監(jiān)測”，通過

9、指定用戶的IMSI號碼，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)業(yè)務用戶前、反向有效吞吐量的實時監(jiān)測，結果以列表和圖形方式顯示，如下圖： HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9瀏覽1xEV-DO單用戶吞吐量監(jiān)測報告HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10PPPPPP層分析方法層分析方法 PPP層涉及的網(wǎng)元包括PDSN和AT，涉及的接口包括A10、A8、Abis和空口。DO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向以及協(xié)議棧如下圖所示： DO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向以及協(xié)議棧 HUAWEI TECHNOLOGIES CO

10、., LTD.Huawei Confidential Page 11 EV-DO數(shù)據(jù)業(yè)務通路：PDSN-HAC-BPU-PPU-FMR-BTS-MS。從組網(wǎng)來看，最簡單的觀察方法，下行在終端，上行在PDSN。進一步的定位思路，在PPU、lanswitch（3026）、PDSN上抓包分析。l1、在終端連接的臺式機/便攜機上，從撥號連接的狀態(tài)可以得出當前接收和發(fā)送的PPP數(shù)據(jù)包，以及誤包數(shù)： 撥號連接的PPP統(tǒng)計觀察HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12 一般測試中可以使用NetPerSec軟件觀察實時速率情況，包括前反向當

11、前、最大、平均數(shù)據(jù)傳輸速率。在終端側可以觀察終端的實時速率，在FTP服務器上安裝可以觀察多用戶的總速率情況。 NetPerSec觀察PPP層速率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13 下載速率有波動時，通過NetPerSec工具，可以觀察一定時間內(nèi)的實時下載和上傳速率，有兩類典型波形可以幫助推斷問題所在： 下載瞬時速率高但是不平穩(wěn)：一般是鏈路上突發(fā)干擾，此時重點檢查空口質量（手機Rx是否過高，基站RSSI是否異常），Abis接口是否有突發(fā)誤碼，分組核心網(wǎng)的傳輸鏈路上是否有突發(fā)丟包。 下載速率低但是平穩(wěn)：需要考慮是否在哪個

12、環(huán)節(jié)有帶寬的限制。這時可以做以下操作進一步確認： 在便攜上依次啟動更多的FTP下載進程，觀察EVDO連接的傳輸速率是否有上升。 若傳輸速率隨著FTP下載進程的增加可提升到2M速率，那么問題一般是上層TCP/IP業(yè)務帶寬限制，這時重點檢查客戶端和服務器端的TCP窗口設置是否正確合理。 若傳輸速率仍然維持原速率，那么就要分段檢查是否系統(tǒng)內(nèi)有帶寬限制。 從PPP的傳輸情況可以統(tǒng)計：每出現(xiàn)一個PPP錯包可傳送的千字節(jié)數(shù)，從而衡量PPP層傳輸誤包情況。從NetPerSec可以看出當前數(shù)據(jù)傳輸速率波動情況，從而大致估算系統(tǒng)分配的速率和衡量傳輸速率的穩(wěn)定性。 BSCPCF：PING PCF或相關設備的IP地

13、址，檢查時延和丟包率；可以使用Ethereal、Sniffer、Netspy等軟件抓包分析，分析拆包、封裝、A8/A9。 PCFPDSN：PING PDSN的IP地址，檢查時延和丟包率；可以使用Ethereal、Sniffer、Netspy等軟件抓包分析，分析拆包、封裝、A10/A11。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14l2、由于PDSN上只有PPP包的丟包統(tǒng)計信息，并沒有PPP包內(nèi)容的跟蹤信息，因此，當判斷BSC與PDSN之間有丟包問題時，為進一步確定這些丟包究竟發(fā)生在哪一段，需要在PDSN與PCF之間進行抓包采

14、集，也就是3026上面抓包，若采集的數(shù)據(jù)與客戶端發(fā)送的內(nèi)容是一致的，則可以判斷PPP丟包發(fā)生在PDSN側。若采集的數(shù)據(jù)與客戶端發(fā)送的內(nèi)容不一致，則可能是PCF與PDSN之間的傳輸有問題，也可能是BSC與PCF之間傳輸或處理的問題，此時，可通過PDSN上的PPP統(tǒng)計信息中丟包的具體原因來進一步進行定位。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15PCF與PDSN之間數(shù)據(jù)采集 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16 由上圖可以看到，PDSN之前所采集的數(shù)據(jù)

15、包，它的數(shù)據(jù)部分是封裝了GRE頭的PPP包。 PCF與PDSN之間數(shù)據(jù)幀格式 目前還沒有解析GRE、PPP，轉換為TCP/IP包的工具，造成無法與客戶端的TCP/IP分組的直接比較，只能作二進制數(shù)據(jù)流的對比，因此，在現(xiàn)有條件下，此處抓包采集數(shù)據(jù)的應用還比較有限，其另外一個用途是觀察下行數(shù)據(jù)中是否有過大的分組被分割。分割的原因是因為此處的分組又被增加PPP首部、GRE首部和傳輸TCP/IP首部，很有可能超過PDSN與PCF之間的最大傳送單元（MTU），從而造成分組分割。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17 當有很多分組

16、因大于PDSN與PCF之間的MTU而被分割，若在PCF與PDSN之間配置多條鏈路時，被分割的小包可能會先于大包達到PCF，而PCF沒有排續(xù)功能，亂續(xù)的分組在客戶端解析PPP分組時，校驗和失敗就被丟棄，從而導致了大量分組丟失，從而使數(shù)據(jù)業(yè)務傳不動，解決的辦法就是在客戶端使用較小的分組。上行一般不會出現(xiàn)這個問題，因為上行分組比較小，F(xiàn)MR接收超過50字節(jié)便會往上層送，所以一般不會出現(xiàn)大的分組。 只要PDSN之前有誤包出現(xiàn)，PDSN重組的PPP報文就會出現(xiàn)校驗和錯，PDSN會丟棄這些錯包。PDSN上可以查看PPP包統(tǒng)計信息，其跟蹤方法有兩種：一種是串口跟蹤方式，即通過SRU上的Console口登錄到

17、SPU，查看PPP丟包統(tǒng)計信息；一種是網(wǎng)口Telnet跟蹤方式，即通過LPU上的Ethernet端口登錄到SPU，查看PPP丟包統(tǒng)計信息。通過此統(tǒng)計信息，可以查看是否有PPP丟包，丟包的具體原因、以及各種丟包原因下的丟包數(shù)。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18l3、核心網(wǎng)網(wǎng)元的配置影響數(shù)據(jù)吞吐量。如PDSN和PDSN與PCF之間的路由器，在配置不當或質量不好的情況下，會嚴重影響吞吐量。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部業(yè)務流的路徑，分段檢查BTS-BIE、BIE-FMR、FMR-PPU、PPU-BPU、BPU-HAC之間的帶寬設置。 BT

18、S到BIE之間的帶寬計算：對單DO扇區(qū)的測試局點，需要在Abis接口提供2.457/0.71=3.46Mbps的PVC帶寬，則Abis口上DO載頻的PVC帶寬=3.6Mbps，需要提供2E1或者3T1的物理配置。對于三扇區(qū)的DO站，需要根據(jù)市場需求配置。在極限情況下需配置6E1或7T1，9.3MbpsPVC帶寬。 BSC內(nèi)部各單板間PVC帶寬按照各自的最大值進行配置。 BSC內(nèi)部各單板間PVC帶寬設置 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19TCP/IPTCP/IP層分析方法層分析方法 TCP/IP層涉及的網(wǎng)元包括服務器和

19、終端（連接的臺式機或便攜機）。對于TCP協(xié)議層，通常需要通過ping可以驗證IP層，觀察是否有大量重傳？ 總體分析思路：l1、測試相同地點的其他終端與本部臺式機/便攜機相連傳輸是否有問題？相同地點用本終端和其他臺式機/便攜機相連再測試是否還有問題？l2、檢查終端連接的臺式機/便攜機的注冊表中TCP接收窗口大小是否很小，一般需要設為64000。l3、檢查PDSN是否不支持TCP/IP頭壓縮，TCP層反向受限導致下行速率過低，導致下行速率受限。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20l4、交換機，服務器網(wǎng)卡設置，以及網(wǎng)線都可

20、能導致無線上網(wǎng)速率低。檢查服務器（如FTP服務器）的注冊表中TCP發(fā)送窗口大小是否很小，一般需要設為64000。 臺式機/便攜機的網(wǎng)線是否拔掉或“本地連接”是否禁用，本地連接可能會影響DO數(shù)據(jù)下載速率。Server端可以采用Ethereal或CommView抓包，分析TCP層協(xié)議，如TCP擁塞窗口的變化、RTT變化、以及快速重傳和慢啟動現(xiàn)象等，以結合客戶端和一些其它手段來進一步定位問題。l5、對服務器PC建立的FTP相關參數(shù)、可用內(nèi)存和磁盤空間進行檢查，是否存在設置問題或內(nèi)存、磁盤資源不足等情況，從而影響了速率。l6、無線業(yè)務演示不可以使用Windows2000 Professional作為服

21、務器，一定要用Windows2000 Server。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21 利用工具分析重傳的方法：l1、通過軟件Ethereal分析，其中“Ethereal 0.10.12”及更新版本，可以在解析窗口中，清楚的使用高亮顏色顯示重傳包。l2、也可以通過TCP分組序列號的特性，在發(fā)送端和接收端通過TCP分組序列號的逐個對齊，分析是那個分組丟失，還是應答丟失。如下圖，從接收方的TCP序列號分析，可以得知SEG2沒有正確接收到，就可以確認從發(fā)送方到接收到方的通路有丟包。 重傳序列分析示意圖 HUAWEI TEC

22、HNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22 將軟件解析得到的文本格式文件中的TCP的序列號進行畫圖，從TCP的序列號圖中，分析出是否有過多或者規(guī)律性的TCP重傳。 在終端上，由于是撥號連接，目前Commview軟件支持撥號連接的抓包，而Ethereal不支持?？梢允褂肅ommView進行抓包，然后另存在為*.NIC文件，用Ethereal進行分析。 Commview抓取TCP分組 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 23 可以使用CommView打開Log文件，進行常規(guī)的T

23、CP/IP分組分析。 當數(shù)據(jù)業(yè)務傳不動或傳輸流量的抖動很大時，可以在Server端采用Ethereal或CommView從網(wǎng)卡上抓包，再使用Ethereal對采集數(shù)據(jù)進行分析，看是否有TCP快速重傳、以及進入慢啟動現(xiàn)象等。若出現(xiàn)了快速重傳或慢啟動，則再結合客戶端采集的數(shù)據(jù)，分析端對端是否有丟包。在端對端存在丟包時，進一步定位問題究竟發(fā)生在哪一段。l3、由于應用層業(yè)務多為TCP/IP協(xié)議，協(xié)議的反向應答直接影響前向應用層速率，所以反向業(yè)務速率對前向的影響也不可忽視。對反向固定高的速率，再測試前向業(yè)務速率是否上升？l4、TCP/IP頭壓縮（VJC）適合用在誤碼率非常低的有線的網(wǎng)絡。而無線環(huán)境的FE

24、R較有線環(huán)境高的多， VJC會丟失壓縮的同步信息，引起上層TCP的懲罰，使吞吐量嚴重下降。 無線接入網(wǎng)，建議關閉使用TCP/IP頭壓縮。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24 虛擬軟切換、漏配鄰區(qū)和虛擬軟切換、漏配鄰區(qū)和ANAN間切換對下行速率的影響間切換對下行速率的影響 虛擬軟切換一定要保證最強的兩個載頻的信號不能較易發(fā)生乒乓切換，如果是在乒乓切換環(huán)境，即使在AT上通過CAIT或其它工具看到DRC信道請求的速率可以到1.23Mbps，實際可能也只有300400kbps。 漏配鄰區(qū)關系對EVDO速率的影響：鄰區(qū)漏配或者鄰區(qū)優(yōu)先級設置不合理，可能使得終端選擇了錯誤的服務扇區(qū)，從而導致DRC申請速率偏低。 漏配鄰區(qū)關系對EVDO速率的影響 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25 AN間切換需要一定的時間，如果A13配置錯誤，則在目標AN需要建立新會話，EVDO傳輸中斷時間很長，對速率有很大的影響： A13配錯對EV-DO速率的影響 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei