以流量经营为导向的网络优化手段浅论

沈亮，周俊，姚柒零，沈锋炜

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

以流量经营为导向的网络优化手段浅论

沈亮，周俊，姚柒零，沈锋炜

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

流量经营已成为运营商越来越重要的课题，本文以流量经营为导向，尝试从网间分流、数据加速和端到端优化3个纬度来论述相关网络优化手段。

流量经营；数据用户感知；网间分流；数据加速；端到端优化

1 流量经营

流量经营是以智能管道(物理网络)和聚合平台(商业网络)为基础，以扩大流量规模、提升流量层次、丰富流量内涵为经营方向，以释放流量价值为目的的一系列理念、策略和行动的集合。不同于话务经营和宽带经营，流量经营是通信运营商向信息运营商转型在全业务和移动互联网新形势下的全新命题，是顺应移动互联网发展规律、把握移动互联网发展机遇，是改变互联网时代“管道工”角色的关键。

电信运营商开展流量经营所要解决的主要就是量收不齐的问题.即流量快速增长，而收入没有同步增长，导致自身网络负载和成本不断提高。从宏观管理层面，流量经营的手段主要有如下几点[1]：

（1）打造聚合平台，打通合作伙伴市场和后向客户市场，最终将三者汇聚在一起。

（2）建设智能管道，将客户规模、海量信息、管理能力作为重要的竞争要素，积极打造智能管道，实现对整个网络资源的合理充分调度。

（3）完善流量资费体系，在有不同业务偏好的目标用户市场。提供针对偏好业务的数据流量资费计划，以体现高价值内容应用对运营商的差异化竞争优势和用户ARPU值的提升。

（4）分析用户行为，运营商应像管理网络一样管理用户、了解用户，实现从网络能力驱动到价值驱动的转变，透过客户行为来经营流量。

（5）聚焦用户终端，以终端为起点，实现由卖套餐向卖终端转变，主推智能手机，强化体验营销，细分目标用户，引导用户从2G手机向3G手机、非智能机向智能机的转变。

通信网络作为承载业务的物理实体，其承载容量是有限的。如何在现有网络资源基础上，最大限度的对流量经营提供有效的支撑保障，提升用户数据业务感知，需要我们从网络运行策略、优化维护手段等方面进行思考。

2 数据业务用户感知

在移动互联网时代，传统的产业边界日益模糊，“云（服务）+端（终端）”运营模式日益凸显，智能终端成为各方争夺的战略资源，成为移动互联网高速发展的助推器。某地统计数据为例，智能手机用户ARPU值比普通手机用户高出30元， 流量是普通手机用户的1.6倍。

网络质量是运营商的生命线，传统的KPI考核方式已经不能很好的体现用户满意度，用户体验（QoE）已经成为网络运维、优化的首要目标。

传统话音业务的用户感知可以通过MOS系统进行评判，在业界基本形成标准，但相应规范对数据业务尚不存在，需要建立对数据业务用户主观感知和客观服务质量的对应关系。

数据业务客观服务质量可以通过如下一系列的性能指标来表征：（1）成功快速接入网络，开启需要的数据业务（如PDP建立成功率，时延等）。（2）成功快速将hostname映射到IP地址（如DNS成功率，时延等）。（3）成功快速连接到应用服务器并实施交互（如HTTP成功率，时延等)。（4）数据传输中的性能指标（如吞吐率，时延和分组丢失率等）。（5）应用层的性能指标（如视频业务的编码方式等）。

基于上述性能指标，在数据业务优化中需考虑因素有：

（1）用户和终端。具体包含：终端参数设置（彩信下载中心、APN等）；终端能力及性能；应用客户端稳定性、正确性；终端是否感染病毒等。

（2）无线网络。具体包含：无线环境：质量（C/I）、影响数据重传率、高阶编码使用比例；资源配置：无线资源配置、EDGE占比、新功能引入：公共控制信道不足影响业务接入性能，信道复用度高低导致数据速率差异大；传输资源：Abis、Ater口传输带宽资源不足，影响用户高阶编码速率；设备负荷：PCU单板处理负荷高，导致数据分组流控、丢失，影响用户业务请求成功率、速率；重选/切换关系：用户移动和小区重选，影响业务中断。

（3）核心网。具体包含：容量限制：核心网用户容量或端口吞吐率容量不足（比如受license限制），影响接入用户数；设备负荷：核心网设备或链路负荷高，导致数据分组流控、丢失等，影响用户业务请求成功率、速率；传输稳定性：核心网传输链路闪断、设备翻转，影响用户上网稳定性。

（4）网关和SP层面。具体包含：DNS解析能力；IDC是否引入网内；防火墙的设置，网间出口带宽；访问路由，省内、集团与第三方链路访问服务器时延差异较大； SP服务器访问限制：如访问最大数、响应时延等；内容特征： 如SP服务器访问内容大小、 链接正确性等。

相比话音业务优化，数据业务优化更具全程全网性。现有网络优化手段主要从网间分流、数据加速和端到端优化3个维度进行优化提升。

3 网间分流

目前2G网络的负荷较重，还要继续承受每年80%的数据业务自然增长。急需有效将数据业务分流到TDSCDMA， WLAN 和TD-LTE网络上。

尝试分流到TD-SCDMA的现状：由于目前TDSCDMA的双模手机用户数占比不足10%，且接近一半用户锁网至GSM网络，话务回流现象严重，虽然通过覆盖、互操作等优化手段的调整，但总的分流效果仍然有限。从分流效果而言，从市场角度大力替换原有GSM手机将比网络优化手段更为有效，目前TDSCDMA网络的利用率提升困难。

尝试分流到WLAN的现状：中国移动目前大力建设无线城市，但由于用户习惯（主要业务还是P2P和流媒体等）和技术手段（例如统一认证问题，互操作问题）的制约使得WLAN只能成为数据业务热点区域的有益补充，浏览类、普通下载和游戏是目前较难被WLAN分流的业务，需要在2G网络稳定承载和发展，需要有带宽保证。

分流到未来TD-LTE的可能：LTE从实验网到实际运作需要一个周期，同时对于终端部分的要求也较高。由于2G网络用户规模庞大，TD-LTE需要相当长时间才能构成对2G网络的有效分流。

短期内通过分流来消化2G数据业务的自然增长存在较多限制（业务习惯、终端成熟、网络建设尤其是深度覆盖的建设等），所以数据业务在相当一段时间内将共存于2G、3G和4G网络，四网协同还需要从空间，时间，网络资源，业务和终端进行灵活调度，统一控制和管理。

4 数据加速

移动互联网浏览加速解决方案的原理是综合运用压缩、缓存、协议优化等技术，在尽可能短的时间内动态的发送高质量的数据内容。

4.1 数据压缩

采用先进的格式无损压缩技术和数据有损压缩技术，实现对95%以上的网页访问所包含的数据类型进行优化。格式无损压缩技术，通过重组数据实现最佳的数据缩减；一般而言，针对的目标格式包括：html、java scripts、css、word、ppt、excel等类型。数据有损压缩技术，则是针对jpeg、gif、png、flv等图片和流媒体类内容，这部分内容占了网页传输数据量的大部分，在不明显影响图片质量的情况下，根据不同的图片格式采用针对性的压缩算法对图片文件进行压缩，大幅度减少网络中需要传输的数据量。

在无客户端的方式下，加速服务器中通过自适应的方式对不同的数据实行标准可识别的压缩，大幅度压缩无线网络网页浏览过程中所产生的数据流量。

4.2 智能缓存

加速系统平台提供灵活的配置参数和策略选项，可以对包括缓存对象的类型、大小、有效期，访问频率等在内的参数做定期的优化调整。同时平台系统支持多种先进的智能缓存置换算法，实现对不同缓存对象进行区分，根据缓存站点内容的动态信息，静态信息采用不同的算法智能进行缓存，智能实时更新，保证系统缓存的内容实时性和优化平台整体的缓存效率。

4.3 协议优化

具体包含TCP协议优化、Session复用、动态逻辑边缘优化和路由优化等方面。

TCP协议优化克服传统TCP协议栈慢启动情况，根据无线链路拥塞程度和迟延抖动性来动态调整TCP传输速率和接收窗口以实现最大吞吐率。

Session复用利用已建立的Session连接来进行后续数据传输。提升动态内容和应用类的响应速度。

动态逻辑边缘优化：使用offload，将动态逻辑处理层的模块部署到加速服务器集群里以实现本地处理。

路由优化针对分布式动态应用情景的加速优化技术。

其外，根据各运营商实际网元节点分布情况，开展结构优化也是提升数据速率的有效手段。

5 端到端优化

无线环境（如覆盖、质量等）、容量、无线参数等因素严重影响了数据用户感知，运营商在此方面的优化技术已有初步积累，本文不再论述。我们尝试从用户流量分析为起点，开展端到端用户分析，并采取相应优化手段，从而提升用户感知。

我们以某城市iPhone 3GS手机为例（见表1），其主要数据流量为HTTP业务。

在具体分析其HTTP业务中，数据表明微博业务占比最大，当用户占用2G/3G网络时，用户体验如表2所示。

现网页面下载平均时延1.5 s，其中无线段平均时延1.09 s，核心段平均时延0.44 s。70%的时延在无线，无线质量基本决定客户感知。

表1 某地iPhone 3GS 手机业务构成

表2 占用不同网络时用户感知体验

进一步选取延时最差Top10小区作为分析对象，此10个小区时延均值为10s，远高于现网页面刷新时延平均值1.5 s（见表3）。

表3 Top10 时延最差小区

详细分析各层时延详细值，可发现无线侧原因引发的高时延小区6个。针对无线侧引起的时延过长，通过对具体计数器分析，进一步明确各类无线短板因素，发现主要由复用度过高、重传率过高、PCU负荷过高、Ater口拥塞几种原因引起，如表4所示。

开展针对性的调降PDCH复用度参数的优化，调整后，微博体验明显改善，总延时从9 s降至1 s，微博访问流量增长40%。

表4 高时延小区原因分析

在传统的无线网络优化工作中，我们通常通过网络分析工具发现网络的忙区、忙时因为什么原因造成网元忙；制定定时的规则，在指定区域、指定时间针对指定业务做控制；按照一段时间的统计数据，按照网络的变化做策略调整。

考虑上述因素，建立端到端优化平台，全面动态实时监控用户行为，将有效的提升用户感知。

6 小结

移动互联网时代运营商向信息运营商的转型已经成为大势所趋，流量经营的突破不仅是经营模式的突破.更是概念性的突破。

[1] 邹洁，倪俊，黄安勇． 浅谈运营商流量经营之道[J]． 现代商业， 2012(15)．

Research of network optimization method from flow management point

SHENG Liang, ZHOU Jun, YAO Qi-ling, SHENG Feng-wei
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Flow management is more and more important to operator; this article try to analyze the network optimization method from data distributor,data accelerate and end to end optimization by flow management point of view.

flow management; user experience; data distributor; data accelerate; end to end optimization

TN929.5

A

1008-5599（2013）03-0010-04

2013-02-01