cdma2000 1x的分組網絡優化

2019-11-03 09:14:43

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　　cdma20001x網絡優化的主要目標是使系統達到最大的吞吐量、最小的傳輸延遲，從而充分發揮cdma20001x的無線傳輸優勢，在一定程度上提高無線數據網絡的性能，保證其無線數據業務的實現。該網絡的優化可以分為兩個方面：無線網絡的優化和分組網絡的優化。

　　無線網絡的優化方法總體上與IS－95CDMA網絡優化類似，但數據傳輸對無線環境的要求更高，并要對前向鏈路和反向鏈路的cdma20001x相關參數進行優化。本文主要側重介紹cdma20001x的分組網絡優化。

　　分組網絡的優化主要是為了在現有的無線環境下，針對無線環境TCP傳輸特性與有線環境的差異性，通過對TCP參數的優化以及采用TCP優化、緩存設備等，提高cdma20001x無線數據傳輸性能。

　　cdma20001x分組網絡是采用TCP/ip協議的一種計算機網絡，其傳輸層主要采用TCP和UDP協議。TCP是一種面向連接的，用于在各種網絡條件下可靠地傳輸數據的傳輸控制協議，而UDP是非連接的數據報文協議。從優化的角度看，TCP的參數設置對數據傳輸性能有較大影響。

　　TCP采用基于窗口的擁塞控制機制，目前最常用的有4種擁塞控制算法：慢啟動、擁塞避免、快速重傳和快速恢復。這些擁塞控制算法的目的主要是在有線網絡條件下，避免產生不合理的大量的網絡流量。在無線鏈路上運行TCP/IP時，TCP擁塞控制有許多不同于有線傳輸的情況。在無線鏈路上，由于無線信號丟失、切換等造成誤比特率明顯比有線鏈路高，這樣TCP的某些算法就不是很理想了。當數據在無線信道上傳輸時，就會出現延遲、帶寬振蕩和不對稱等在有線信道傳輸時TCP算法中未曾考慮過的因素。而TCP/IP幀頭壓縮、選擇性確認和MTU尺寸的優化這些TCP參數的設置又會對cdma20001x網絡的性能產生較大的影響。根據理論及實際測試的結果，TCP參數的設置原則如下：關閉TCP/IP幀頭壓縮功能；允許選擇性證實功能；假如TCP數據段錯誤率過高，可設法降低MTU的大小；允許在第二個重復的ACK響應收到后就開始快速重傳；盡量使ACK的延時最小化，在接收端每收到一段數據就回一個響應。在具體的網絡優化過程中，TCP參數優化設置在實施時還要結合實際情況進行。

　　由于無線鏈路和有線鏈路對TCP參數的要求不同，而TCP是一種端到端的傳輸控制協議，其控制參數很難兼顧無線和有線網絡。有線網絡與無線網絡對數據包丟失的處理也有所不同。例如，有線網絡認為丟包主要是由于網絡擁塞，一旦發生丟包，TCP就會將發送窗口減少一半，以減少擁塞。但如果丟包是發生在無線網絡上，實際上更有可能是由于無線信道的瞬間快衰落造成的，這種衰落可能很快就恢復了，這時如果使TCP窗口減少，就會降低數據吞吐量。為了達到較好的優化效果，可以通過以下兩種途徑對cdma20001x數據分組網絡進行優化。

　　傳輸層優化。可以在有線和無線網絡之間增加一種基于傳輸層的無線網關裝置，通過對有線和無線鏈路分別處理，提高數據吞吐量和傳輸效率。

　　應用層優化。可通過增加一種對應用層進行優化的設備，通過緩存、數據壓縮以及協議調整、重新編碼的方法，改進應用層的效率。

　　此外，由于目前互聯網上各種應用服務器都由不同的內容提供商控制，因而所采用的服務器設備、操作系統各不相同。為了確保cdma20001x網絡的數據性能，網絡運營商必須提供完整的解決方案。由于有線網絡的丟包率比無線網絡低得多，因此只需在無線鏈路兩端采用選擇性確認即可。具體來說，就是在cdma20001x分組網絡的PDSN后增加一個無線網關設備。它應具備旁路功能，當其發生故障和負荷過大時，無線網絡仍能保證提供業務。無線網關可以將cdma20001x終端到應用服務器的TCP鏈路分為兩段，在有線鏈路仍采用常規的TCP機制，而面向無線側則采用選擇性確認。無線網關還可以根據需要適當調整MTU的大小，減小確認響應延時等。另外，由于無線網絡的時延變化很大，很容易超時，根據TCP的擁塞控制機制，一旦超時就會重新開始慢啟動，這就會降低傳輸效率。無線網關可以較準確地算出無線鏈路TCP的往返時間，減少慢啟動，提高傳輸效率。通過無線網關對TCP傳輸路徑的分段處理，可以使無線網絡的數據吞吐量得到明顯提高。

　　對于cdma20001x網絡，還可以基于應用層進行優化。通過將用戶經常訪問的內容放在緩存中以及對未壓縮的圖形和文本文件進行壓縮都可以提高訪問速度。在訪問Web頁面時所采用的HTTP版本對訪問速度也有影響。可以在應用優化服務器上將HTTP1.0的多個連接請求轉換成HTTP1.1的一個連接請求，提高網絡的實際吞吐量。

摘自　人民郵電報

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