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王者荣耀手游卡顿优化研究

IT圈 admin 36浏览 0评论

2024年1月21日发(作者:么访冬)

无线通信(2019年度“嘉环杯”获奖论文三等奖)王者翁翟手游初页优化研究赵煜杜永刚中国联合网络通信有限公司江苏分公司摘要:王者荣耀是当下最热门的手游之一,为了提升用户体验,本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究,

应用三维度分析、三段一体化优化等手段,在传统基础优化外提出6种新的解决方案,使得王者荣耀的

卡顿率得到明显下降,用户感知得到提升。关键词:王者荣耀;卡顿;时延;优化〇引言1.1游戏对战王者荣耀是腾讯开发的一款团队公平竞技手游,以多玩

游戏对战中进行实时交互的服务器域名为.

家在线对战为主,呈现竞技性强的特点,整个游戏对时延极

,该域名下包含多个位于上海的IP地址。为敏感。随着移动电竞的流行,LTE网络下玩家数量无论是范

在实时对战的过程中,客户端与服务器间主要有两个交

围的广度还是区域的厚度均大幅增K,游戏时延增大、卡顿

互连接,一个为TCP连接,一个为UDP连接,通过UDP报

率上升等问题逐渐凸显,用户体验变差,游戏类投诉率呈上

文检测时延。TCP连接用于心跳检测,UDP连接用于游戏数

升趋势,因此对该游戏模型的研究及卡顿优化工作迫在眉睫。据交互。本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究,分析出

1.2时延评估影响游戏卡顿的因素主要是时延指标,应用三维度分析、三

段一体化优化等手段定位会影响时延。通过传统基础优化结

在游戏对战过程中,使用UDP进行时延评估会比较困难,

合6种新的解决方案,王者荣耀卡顿率得到明显下降,游戏

但是可以通过贯穿游戏始终的TCP心跳检测包进行时延评估。

感知得到提升。根据游戏模型分析心跳检测TCP每3s —次,长度128byte。分别在UE侧、eNB侧进行用户面数据抓包,根据TCP

1游戏模型研究时间戳可以判断空口往返时延及网络侧往返时延。在网络环

境稳定的情况下,UE侧往返时延约为70ms,其中网络侧时延

游戏分为登录、游戏加载、游戏对战和社交4个模块,

37ms,空口时延33ms,利用抓包计算时延,如图1所示。通过分析及用户投诉内容发现卡顿主要集中在游戏对战阶段。l_a« fcvmiim Mvrc* rr«i«c<44 M.9.2M.1M TCP TW-2n7tWnt TSki^SS«36Sns^Ljaan^

m.2«?. s»j?a1«.9.2».1«4 M.247.21S.1M TCP ISv«l-S»<*7M.247.21S.1—9.239.1M M.9.239.1” TC_10

〇SW675

TS^r-17J7|5*Ml__mjpSt.*7*3

m

|置鲁. S8.M7.21S.1M TCP WUn _______tit*. TCP ^ TV#»1-2737W717 TW

»s4ftL$22s0«i-ssnM_Sv«W7}7M6797

TS«<~SS9969

.•714;9S3 •■•SMM U9.2M.1MM.247.21S.1MTCP5S9976 n«r.2737907971 M.9.238.m

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TCP6V99M TS*r-ti2Z*BZlL—ielee94s|jiM•WMiw

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M9.23S.1MS8.247.21S.1MTCPTSval〇5««27«|TS*cr-27J»Mnn

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*22U202;

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M.9.2M.1M

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33..Ut59MMe0e

M,.239.m

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W.9.29S.1MTO»ISvv«]»

TSMMr.227W)7«

(以.】W7)7WMSS T5«

2020.12

3 7

无线通信1.3时延感知分析腾讯会对每局所有包的往返时间(Round-Trip

Time,RTT )进行抽样,分别统计区间1 ( <100ms )、区间

2 ( 100~200ms )、区间 3 ( 200〜300ms >、区间 4 ( 300~460ms )、

区间5 (>460ms )的5个区间的包量,卡顿率计算公式为:(区间1包量x(H■区间2包量x〇.2+区间3包量x〇.5+区间4包量x〇.7+区间5包量xl)卡顿率------------------------------------------------------------------------------------------------

(区间1包量+区间2包量+区间3包量+区间4包量+区间5包量)(1 )依据卡顿率高低,将游戏卡顿定义成5个卡顿等级,见表1。

卡顿率高于15%计为严重卡顿局,此时用户感知极差,需尽快优化。表1卡顿等级及分级标准卡顿等级

无卡顿

轻微卡顿

一般卡顿

较严重卡顿

严重卡顿

分级标准卡顿率低于3%卡顿率大于3%,低于5%卡顿率大于5%,低于10%卡顿率大于10%,低于15%卡顿率大于15%2游戏用户大数据研究2.1用户场景分布王者荣耀用户场景归属以学校最多,占比15.0%,主要分

布在城区的学校,工业区占比7.9%。以男性玩家为主,男性占比83%,女性占比17%;套餐用户

以腾讯大王卡最多,占比34.2%,其次为4G冰淇淋国内不限

量99元,占比3.5%。2.4王者荣耀终端画像苹果手机占比最高,为35.21%,

OPPO和VIVO紧随其后,

2.2用户习惯分析王者荣耀用户日均使用次数均值为4次,日均使用时长

均值为72.7分钟,王者荣耀用户数与流量呈正相关性,游戏

时间以中午12:00-13:00及晚上19:00-23:00为高峰期,终端

占比分别为20.23%和18.84%。3王者荣耀卡顿优化分析3.1卡顿优化思路王者荣耀交互数据因端到端的网元多,涉及终端、管道

和云服务器等多种复杂情况,我们通过三维度分析、端到端

三段定位开展优化,卡顿优化分析思路见图2。RTT保持在35~45ms上下波动,可归纳为游戏时间性较为规律。2.3用户画像分析王者荣耀用户年龄分布以18〜23岁占比最高,为33.8%;三雖ES论网结:3職到端口揉(终端)。管晴*心网轉)

。云(游戏暖务等>=Bi探麵->mmm验目标图2卡顿优化分析思路38 2020.12 I

v*^lt

无线通信3.2时延剖析时延%(腾讯主动发布全国卡顿情况)。游戏时延计算公式

如下:时延剖析中,如何对时延问题进行分段并定界成为优化

的关键。通过T,(通过QCI专用承载)、T2I (创新空口优化

T〇=T,+T21+T22 (2)方案)和(通过IPPM方法定位传输问题)综合评估游戏时延通道结构示意图如图3所示。T2图3游戏时延通道结构示意图3.3时延影响因素GGSN )高负荷对时延影响大。(4 )传输路由对时延影响移动网络覆盖、上行干扰、容量、传输路由是影响游戏

漫游用户:进行业务中,漫游用户需要返回归属地,路

时延最大的因素,其他因素如终端RTT时延、服务器RTT时

由时延相对本地用户要大,一般增加30~70ms=延影响较小。不同地市的路由差异:不同地市eNB->SGW-:^g务器时

(1 )覆盖对时延影响延差异较大,eNB->SGW间时延可通过IPPM检测传输优化。随着信号与干扰加噪声比(Signal

to

Interference

plus

Noise

Ratio,

SINR)的恶化,B寸延陡增,当SINR<-7dB时、日寸延

>200mso4王者荣耀卡顿优化的实现随着参考信号接收功率(Reference

Signal

Receiving

Power,

RSRP)的恶化,时延陡增,当RSRP<-110dBm时,时

王者荣耀卡顿优化围绕两大途径进行,一是使用传统优

化手段夯实网络基础,二是采取新思路新方法进行难点攻坚。

延 >200ms:通过两者结合,一面发挥现有网络传统手段的优势,另一面

(2 )上行干扰对时延影响进行手段优化创新,开拓新的感知优化方式,最终王者荣耀

随着干扰增加,卡顿概率也随之增加,上行干扰>-l〇2dBm

卡顿率下降显著,极大提高用户游戏感知。时,卡顿严重。(3 )容量对时延影响4.1传统优化手段随着用户数增多,卡顿增加,忙时用户数>200时,卡顿

严重。 .在现有网络基础上,通过传统的优化手段,提高空口传

随着物理资源块(Physical

Resource

Block,

PRB )利用率

输时延。主要采用基础覆盖优化、质差小区处理、网络结构整治、

增大,卡顿增加,下行PRB利用率>80%时,卡顿严重。PC丨冲突优化、负荷均衡和精准扩容、新站优化、干扰处理和

随着控制信道单元(Control

Channel

Element,

CCE )利用

重叠覆盖优化等手段。率增大,卡顿增加,CCE利用率>80%时,卡顿严重。以南京和苏州为例,截止到2019年12月底,通过加强

核心网无线分组业务网关(Gateway

GPRS

Support

Node,深度覆盖、扇区扩容、干扰排査等优化方式,共完成1184个I

2020.12

3 9

无线通信王者荣耀严重卡顿小区的优化工作。南京王者荣耀卡顿率由

0.85%下降至0.48%,苏州王者荣耀卡顿率由0.82%下降至

0.59%,卡顿率改善明显。抖动。(2 )使用Ping测试:分段统计eNB、SGW、SP间时延

及丢包情况。分为3个动作:①

eNB

Ping

SGW:隔离LTE系统内传输质量;4.2新的优化思路和方法有些游戏卡顿小区通过传统优化手段无法解决问题,长

SGW

Ping

Server:隔离骨干网传输质量;③

UE

Ping

Server:通过eNB跟踪分析eNB到SP间时延,

期出现在卡顿小区清单中,对它们的优化需要另辟蹊径。分析eNB以上传输质量。4.2.1新优化方法1:

IPPM检测识别传输质差案例:南通王者荣耀Ping时延过高问题。IPPM检测功能的核心是定位传输问题,开启IPPM检测/

通过Ping检测,发现南通时延高于17ms以上的有180个

逐段Ping,定位传输故障点。主要包括2个功能:IPPM检测

网元,与传输网工程师共同排查原因后发现,南京至南通有

和Ping测试。一条路由光缆长度1500km,如表2所示,需传输专业进行传

(1 )开启IPPM检测:查询站点所有的IPPM会话,RTT输路由改造。表2南京至南通传输路由表底层光缆路径 光缆长度(km )

WDM节点数时延理论值(ms )南京-淮安-宿迁--徐州--连云港-盐城-南通1500516南京-镇江-常州--无锡--泰州广陵-南通37334.33南京-淮安-盐城--南通58436.4454.2.2新优化方法2:特性参数优化降低时延致启动通道、符号关断,如果此时有用户进行业务会出现通

关闭DRX:终端进行游戏交互中,在开启DRX状态的情

道打开不及时的情况。况下,可能导致数据包落入休眠期,造成时延增加。4.2.3新优化方法3:异频测量与驻留策略优化降低SR周期:SR周期系统是自适应配置,可以通过抬

(1 )关闭异频GAP测量升低负载用户数门限,以减少SR发送周期,缩短上行发送时延。经多次现场模拟测试复现游戏卡顿,发现当终端触发异

智能预调度:当UE存在下行MAC

SDU调度时,eNB主

频GAP测量时,会导致游戏卡顿,GAP测量过程如图4所示,

动周期发ULGrant调度UE,减少上行小包业务的时延。分析原因如下:负载均衡:通过和邻区协商,负载很重的小区向较轻的

下行:异频测量期间共有l〇ms时间是不调度的。邻区进行负载分担,达到相邻小区之间的负载平衡。上行:GAP测量期间不会接收数据,总共影响18ms。节能开关:负荷门限、RRC连接数低于设置门限时会导下行上行DL Grant

初传HARQUL(jrant

衫丨传S?抓c重传11---A-------A------4ms GAP测量4ms 4ms 4ms GAP6ms6ms测量图4

GAP测量过程40

2020.12 |

分哀承 S

无线通信案例:南京异频GAP测量优化案例。测试点RSRP在-lOOdBm左右,修改异频起测门限

为-95dBm容易起GAP,关闭基于覆盖的异频切换开关。关闭

后效果显著,平均时延降低了 20ms,最高时延由120ms降至

96ms 〇(2)异频驻留策略优化利用FDD-LTE2100网的信道质量优、用户速率高、资源

负荷低等优势,更多地承载用户,从而降低FDD>LTE1800网

的卡顿小区数、或者卡顿小区的卡顿率,两个频段的对比见

图5频段优异点对比图5。案例:南京异频驻留策略优化案例。限调到240,即尽可能将用户驻留在FDD-LTE2100网上,通

调整全网异频驻留策略,用户空闲态时优先选择驻留

过异频策略优化,王者荣耀卡顿小区数明显减少,效果如图6

roD-LTE2100网小区,当TOD-LTE2100网小区用户数均衡门所示。卡顿小区数变化趋势(个)图6南京异频驻留策略优化后卡顿小区数变化趋势4.2.4新优化方法4:

QCI差异化调度保障相关)。QCI3差异化用户调度方案,通过UGW进行业务识别(协

4.2.5新优化方法5:增大最小保证速率议或IP方式),并在PCRF网元针对识别用户下发QCI3承载;

增大上下行最小保证速率,目前主要业务在QCI6上,上

eNB针对QCI3的GBR业务,做专用承载保障。下行均默认参数lkbit/s,该参数设置得越小,该QCI的业务

经过验证,QCI3保障业务用户相对于非保障业务用户平得到保证的速率越小,反之该QCI的业务得到保证的速率越大。均时延改善20~60ms (具体时延增益与保障用户分布及数量涉及参数如表3所示。表3最小保障速率参数修改表QCI参数修改前(kbit/s)修改后(kbit/s)上行最小保证速率116下行最小保证速率116参数修改后,卡顿率下降明显,如表4所示。表4最小保障速率参数修改前后卡顿率变化情况日期总局数卡顿次数卡顿率%修改前一周2056813615.8981.76%修改后一周2603034225.0741.62%修改后-.周3035443825.9321.26%I

2020.12

41

无线通信4.2.6新优化方法6:

SC(Sewice

Classification)方案分。eNB针对QCI6~QCI9的SC识别保障用户做专载保障。SC方案是在eNB侧通过业务的流量模型来进行业务识别,

SC识别出空口加速用户,进而通过差异化调度改善时延,包括基于SC的业务识别和基于SC的加速保障用户识别两部主要功能点如表5所示。表5

SC优化功能点分类 功能描述 功能点SC调度优化

提升普通调度优先级,缩短重载下

业务BSR调度等待时延

优先级调整SC资源优化

增加预调度一次调度数据量,从而

减少首次调度时延

预调度优化、DRX关闭SC误码优化降低MCS选阶,进一步减少误码

率,稳定时延下行MCS降阶案例:镇江高铁严重卡顿小区优化案例。 场景实施SC调度优化,在中、低负荷场景实施SC资源优化分三种场景,试验了

SC功能时延改善效果,结果如表6 和SC误码优化,优化后王者荣耀高铁小区严重卡顿小区数明

所示。对镇江高铁小区按照表6的三种场景分类,在高负荷显下降。表6分场景SC优化功能效果验证场景组合时延是否降低l〇ms以上SC调度优化

SC资源优化

SC误码优化

高负荷(PRB>50%同时用户数>80人)

中负荷(50%>PRB>30%同时80>用户数>30人)

是 是

低负荷(PRB<30%同时用户数<50人)否是是5结束语涉及终端、管道和云服务器等多种复杂情况的困难。通过采

取IPPM检测识别传输质差、优化特性参数降低时延等6项举

通过对当前热门手游王者荣耀的感知指标卡顿率的游戏

措,有效地优化了卡顿情况,降低了卡顿率。模型、用户大数据研究,在全面分析的基础上形成清晰的指标

(收稿日期:2019-08-20;技术审稿:陆音;

提升思路。对影响时延的4种因素进行了分析,找到了 2条

责任编辑:韩菁菁)提升用户游戏感知的途径,克服了交互数据端到端的网元多,(上接第3〇页)3结束语经实际验证,性能高达970CPS/秒,实现每秒近65MB

指令消息发送至核心网网元侧。故障切换可在0.7秒内完成,

本实践由c语言实现,拥有较高的执行效率。同时通过

千时无失效概率达99.999%,且任务能从断点处接续执行,保

最小化“核”控制单元,依靠一二级缓存,结合共享内存和双

障了业务的高可用性和处理高效性。该实践不需部署双机辅

向队列,实现串并行结合的执行方式。以周期定时器消息和核

助设备及商用双机软件等,完全以软方式实现,具有低成本、

心网网元的应答消息为触发条件,统一进行消息组织、状态维

高效率以及高可靠性等特点。护、指令执行,保障数据一致性和事务性的同时,又通过一个

(收稿日期:2020-09-16;技术审稿:杨文东;

TCP/IP报文完成主备之间的状态、信息同步,实现了系统的

责任编辑:赵明亮)高可靠性。42

2020.12

I

2024年1月21日发(作者:么访冬)

无线通信(2019年度“嘉环杯”获奖论文三等奖)王者翁翟手游初页优化研究赵煜杜永刚中国联合网络通信有限公司江苏分公司摘要:王者荣耀是当下最热门的手游之一,为了提升用户体验,本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究,

应用三维度分析、三段一体化优化等手段,在传统基础优化外提出6种新的解决方案,使得王者荣耀的

卡顿率得到明显下降,用户感知得到提升。关键词:王者荣耀;卡顿;时延;优化〇引言1.1游戏对战王者荣耀是腾讯开发的一款团队公平竞技手游,以多玩

游戏对战中进行实时交互的服务器域名为.

家在线对战为主,呈现竞技性强的特点,整个游戏对时延极

,该域名下包含多个位于上海的IP地址。为敏感。随着移动电竞的流行,LTE网络下玩家数量无论是范

在实时对战的过程中,客户端与服务器间主要有两个交

围的广度还是区域的厚度均大幅增K,游戏时延增大、卡顿

互连接,一个为TCP连接,一个为UDP连接,通过UDP报

率上升等问题逐渐凸显,用户体验变差,游戏类投诉率呈上

文检测时延。TCP连接用于心跳检测,UDP连接用于游戏数

升趋势,因此对该游戏模型的研究及卡顿优化工作迫在眉睫。据交互。本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究,分析出

1.2时延评估影响游戏卡顿的因素主要是时延指标,应用三维度分析、三

段一体化优化等手段定位会影响时延。通过传统基础优化结

在游戏对战过程中,使用UDP进行时延评估会比较困难,

合6种新的解决方案,王者荣耀卡顿率得到明显下降,游戏

但是可以通过贯穿游戏始终的TCP心跳检测包进行时延评估。

感知得到提升。根据游戏模型分析心跳检测TCP每3s —次,长度128byte。分别在UE侧、eNB侧进行用户面数据抓包,根据TCP

1游戏模型研究时间戳可以判断空口往返时延及网络侧往返时延。在网络环

境稳定的情况下,UE侧往返时延约为70ms,其中网络侧时延

游戏分为登录、游戏加载、游戏对战和社交4个模块,

37ms,空口时延33ms,利用抓包计算时延,如图1所示。通过分析及用户投诉内容发现卡顿主要集中在游戏对战阶段。l_a« fcvmiim Mvrc* rr«i«c<44 M.9.2M.1M TCP TW-2n7tWnt TSki^SS«36Sns^Ljaan^

m.2«?. s»j?a1«.9.2».1«4 M.247.21S.1M TCP ISv«l-S»<*7M.247.21S.1—9.239.1M M.9.239.1” TC_10

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无线通信1.3时延感知分析腾讯会对每局所有包的往返时间(Round-Trip

Time,RTT )进行抽样,分别统计区间1 ( <100ms )、区间

2 ( 100~200ms )、区间 3 ( 200〜300ms >、区间 4 ( 300~460ms )、

区间5 (>460ms )的5个区间的包量,卡顿率计算公式为:(区间1包量x(H■区间2包量x〇.2+区间3包量x〇.5+区间4包量x〇.7+区间5包量xl)卡顿率------------------------------------------------------------------------------------------------

(区间1包量+区间2包量+区间3包量+区间4包量+区间5包量)(1 )依据卡顿率高低,将游戏卡顿定义成5个卡顿等级,见表1。

卡顿率高于15%计为严重卡顿局,此时用户感知极差,需尽快优化。表1卡顿等级及分级标准卡顿等级

无卡顿

轻微卡顿

一般卡顿

较严重卡顿

严重卡顿

分级标准卡顿率低于3%卡顿率大于3%,低于5%卡顿率大于5%,低于10%卡顿率大于10%,低于15%卡顿率大于15%2游戏用户大数据研究2.1用户场景分布王者荣耀用户场景归属以学校最多,占比15.0%,主要分

布在城区的学校,工业区占比7.9%。以男性玩家为主,男性占比83%,女性占比17%;套餐用户

以腾讯大王卡最多,占比34.2%,其次为4G冰淇淋国内不限

量99元,占比3.5%。2.4王者荣耀终端画像苹果手机占比最高,为35.21%,

OPPO和VIVO紧随其后,

2.2用户习惯分析王者荣耀用户日均使用次数均值为4次,日均使用时长

均值为72.7分钟,王者荣耀用户数与流量呈正相关性,游戏

时间以中午12:00-13:00及晚上19:00-23:00为高峰期,终端

占比分别为20.23%和18.84%。3王者荣耀卡顿优化分析3.1卡顿优化思路王者荣耀交互数据因端到端的网元多,涉及终端、管道

和云服务器等多种复杂情况,我们通过三维度分析、端到端

三段定位开展优化,卡顿优化分析思路见图2。RTT保持在35~45ms上下波动,可归纳为游戏时间性较为规律。2.3用户画像分析王者荣耀用户年龄分布以18〜23岁占比最高,为33.8%;三雖ES论网结:3職到端口揉(终端)。管晴*心网轉)

。云(游戏暖务等>=Bi探麵->mmm验目标图2卡顿优化分析思路38 2020.12 I

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无线通信3.2时延剖析时延%(腾讯主动发布全国卡顿情况)。游戏时延计算公式

如下:时延剖析中,如何对时延问题进行分段并定界成为优化

的关键。通过T,(通过QCI专用承载)、T2I (创新空口优化

T〇=T,+T21+T22 (2)方案)和(通过IPPM方法定位传输问题)综合评估游戏时延通道结构示意图如图3所示。T2图3游戏时延通道结构示意图3.3时延影响因素GGSN )高负荷对时延影响大。(4 )传输路由对时延影响移动网络覆盖、上行干扰、容量、传输路由是影响游戏

漫游用户:进行业务中,漫游用户需要返回归属地,路

时延最大的因素,其他因素如终端RTT时延、服务器RTT时

由时延相对本地用户要大,一般增加30~70ms=延影响较小。不同地市的路由差异:不同地市eNB->SGW-:^g务器时

(1 )覆盖对时延影响延差异较大,eNB->SGW间时延可通过IPPM检测传输优化。随着信号与干扰加噪声比(Signal

to

Interference

plus

Noise

Ratio,

SINR)的恶化,B寸延陡增,当SINR<-7dB时、日寸延

>200mso4王者荣耀卡顿优化的实现随着参考信号接收功率(Reference

Signal

Receiving

Power,

RSRP)的恶化,时延陡增,当RSRP<-110dBm时,时

王者荣耀卡顿优化围绕两大途径进行,一是使用传统优

化手段夯实网络基础,二是采取新思路新方法进行难点攻坚。

延 >200ms:通过两者结合,一面发挥现有网络传统手段的优势,另一面

(2 )上行干扰对时延影响进行手段优化创新,开拓新的感知优化方式,最终王者荣耀

随着干扰增加,卡顿概率也随之增加,上行干扰>-l〇2dBm

卡顿率下降显著,极大提高用户游戏感知。时,卡顿严重。(3 )容量对时延影响4.1传统优化手段随着用户数增多,卡顿增加,忙时用户数>200时,卡顿

严重。 .在现有网络基础上,通过传统的优化手段,提高空口传

随着物理资源块(Physical

Resource

Block,

PRB )利用率

输时延。主要采用基础覆盖优化、质差小区处理、网络结构整治、

增大,卡顿增加,下行PRB利用率>80%时,卡顿严重。PC丨冲突优化、负荷均衡和精准扩容、新站优化、干扰处理和

随着控制信道单元(Control

Channel

Element,

CCE )利用

重叠覆盖优化等手段。率增大,卡顿增加,CCE利用率>80%时,卡顿严重。以南京和苏州为例,截止到2019年12月底,通过加强

核心网无线分组业务网关(Gateway

GPRS

Support

Node,深度覆盖、扇区扩容、干扰排査等优化方式,共完成1184个I

2020.12

3 9

无线通信王者荣耀严重卡顿小区的优化工作。南京王者荣耀卡顿率由

0.85%下降至0.48%,苏州王者荣耀卡顿率由0.82%下降至

0.59%,卡顿率改善明显。抖动。(2 )使用Ping测试:分段统计eNB、SGW、SP间时延

及丢包情况。分为3个动作:①

eNB

Ping

SGW:隔离LTE系统内传输质量;4.2新的优化思路和方法有些游戏卡顿小区通过传统优化手段无法解决问题,长

SGW

Ping

Server:隔离骨干网传输质量;③

UE

Ping

Server:通过eNB跟踪分析eNB到SP间时延,

期出现在卡顿小区清单中,对它们的优化需要另辟蹊径。分析eNB以上传输质量。4.2.1新优化方法1:

IPPM检测识别传输质差案例:南通王者荣耀Ping时延过高问题。IPPM检测功能的核心是定位传输问题,开启IPPM检测/

通过Ping检测,发现南通时延高于17ms以上的有180个

逐段Ping,定位传输故障点。主要包括2个功能:IPPM检测

网元,与传输网工程师共同排查原因后发现,南京至南通有

和Ping测试。一条路由光缆长度1500km,如表2所示,需传输专业进行传

(1 )开启IPPM检测:查询站点所有的IPPM会话,RTT输路由改造。表2南京至南通传输路由表底层光缆路径 光缆长度(km )

WDM节点数时延理论值(ms )南京-淮安-宿迁--徐州--连云港-盐城-南通1500516南京-镇江-常州--无锡--泰州广陵-南通37334.33南京-淮安-盐城--南通58436.4454.2.2新优化方法2:特性参数优化降低时延致启动通道、符号关断,如果此时有用户进行业务会出现通

关闭DRX:终端进行游戏交互中,在开启DRX状态的情

道打开不及时的情况。况下,可能导致数据包落入休眠期,造成时延增加。4.2.3新优化方法3:异频测量与驻留策略优化降低SR周期:SR周期系统是自适应配置,可以通过抬

(1 )关闭异频GAP测量升低负载用户数门限,以减少SR发送周期,缩短上行发送时延。经多次现场模拟测试复现游戏卡顿,发现当终端触发异

智能预调度:当UE存在下行MAC

SDU调度时,eNB主

频GAP测量时,会导致游戏卡顿,GAP测量过程如图4所示,

动周期发ULGrant调度UE,减少上行小包业务的时延。分析原因如下:负载均衡:通过和邻区协商,负载很重的小区向较轻的

下行:异频测量期间共有l〇ms时间是不调度的。邻区进行负载分担,达到相邻小区之间的负载平衡。上行:GAP测量期间不会接收数据,总共影响18ms。节能开关:负荷门限、RRC连接数低于设置门限时会导下行上行DL Grant

初传HARQUL(jrant

衫丨传S?抓c重传11---A-------A------4ms GAP测量4ms 4ms 4ms GAP6ms6ms测量图4

GAP测量过程40

2020.12 |

分哀承 S

无线通信案例:南京异频GAP测量优化案例。测试点RSRP在-lOOdBm左右,修改异频起测门限

为-95dBm容易起GAP,关闭基于覆盖的异频切换开关。关闭

后效果显著,平均时延降低了 20ms,最高时延由120ms降至

96ms 〇(2)异频驻留策略优化利用FDD-LTE2100网的信道质量优、用户速率高、资源

负荷低等优势,更多地承载用户,从而降低FDD>LTE1800网

的卡顿小区数、或者卡顿小区的卡顿率,两个频段的对比见

图5频段优异点对比图5。案例:南京异频驻留策略优化案例。限调到240,即尽可能将用户驻留在FDD-LTE2100网上,通

调整全网异频驻留策略,用户空闲态时优先选择驻留

过异频策略优化,王者荣耀卡顿小区数明显减少,效果如图6

roD-LTE2100网小区,当TOD-LTE2100网小区用户数均衡门所示。卡顿小区数变化趋势(个)图6南京异频驻留策略优化后卡顿小区数变化趋势4.2.4新优化方法4:

QCI差异化调度保障相关)。QCI3差异化用户调度方案,通过UGW进行业务识别(协

4.2.5新优化方法5:增大最小保证速率议或IP方式),并在PCRF网元针对识别用户下发QCI3承载;

增大上下行最小保证速率,目前主要业务在QCI6上,上

eNB针对QCI3的GBR业务,做专用承载保障。下行均默认参数lkbit/s,该参数设置得越小,该QCI的业务

经过验证,QCI3保障业务用户相对于非保障业务用户平得到保证的速率越小,反之该QCI的业务得到保证的速率越大。均时延改善20~60ms (具体时延增益与保障用户分布及数量涉及参数如表3所示。表3最小保障速率参数修改表QCI参数修改前(kbit/s)修改后(kbit/s)上行最小保证速率116下行最小保证速率116参数修改后,卡顿率下降明显,如表4所示。表4最小保障速率参数修改前后卡顿率变化情况日期总局数卡顿次数卡顿率%修改前一周2056813615.8981.76%修改后一周2603034225.0741.62%修改后-.周3035443825.9321.26%I

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无线通信4.2.6新优化方法6:

SC(Sewice

Classification)方案分。eNB针对QCI6~QCI9的SC识别保障用户做专载保障。SC方案是在eNB侧通过业务的流量模型来进行业务识别,

SC识别出空口加速用户,进而通过差异化调度改善时延,包括基于SC的业务识别和基于SC的加速保障用户识别两部主要功能点如表5所示。表5

SC优化功能点分类 功能描述 功能点SC调度优化

提升普通调度优先级,缩短重载下

业务BSR调度等待时延

优先级调整SC资源优化

增加预调度一次调度数据量,从而

减少首次调度时延

预调度优化、DRX关闭SC误码优化降低MCS选阶,进一步减少误码

率,稳定时延下行MCS降阶案例:镇江高铁严重卡顿小区优化案例。 场景实施SC调度优化,在中、低负荷场景实施SC资源优化分三种场景,试验了

SC功能时延改善效果,结果如表6 和SC误码优化,优化后王者荣耀高铁小区严重卡顿小区数明

所示。对镇江高铁小区按照表6的三种场景分类,在高负荷显下降。表6分场景SC优化功能效果验证场景组合时延是否降低l〇ms以上SC调度优化

SC资源优化

SC误码优化

高负荷(PRB>50%同时用户数>80人)

中负荷(50%>PRB>30%同时80>用户数>30人)

是 是

低负荷(PRB<30%同时用户数<50人)否是是5结束语涉及终端、管道和云服务器等多种复杂情况的困难。通过采

取IPPM检测识别传输质差、优化特性参数降低时延等6项举

通过对当前热门手游王者荣耀的感知指标卡顿率的游戏

措,有效地优化了卡顿情况,降低了卡顿率。模型、用户大数据研究,在全面分析的基础上形成清晰的指标

(收稿日期:2019-08-20;技术审稿:陆音;

提升思路。对影响时延的4种因素进行了分析,找到了 2条

责任编辑:韩菁菁)提升用户游戏感知的途径,克服了交互数据端到端的网元多,(上接第3〇页)3结束语经实际验证,性能高达970CPS/秒,实现每秒近65MB

指令消息发送至核心网网元侧。故障切换可在0.7秒内完成,

本实践由c语言实现,拥有较高的执行效率。同时通过

千时无失效概率达99.999%,且任务能从断点处接续执行,保

最小化“核”控制单元,依靠一二级缓存,结合共享内存和双

障了业务的高可用性和处理高效性。该实践不需部署双机辅

向队列,实现串并行结合的执行方式。以周期定时器消息和核

助设备及商用双机软件等,完全以软方式实现,具有低成本、

心网网元的应答消息为触发条件,统一进行消息组织、状态维

高效率以及高可靠性等特点。护、指令执行,保障数据一致性和事务性的同时,又通过一个

(收稿日期:2020-09-16;技术审稿:杨文东;

TCP/IP报文完成主备之间的状态、信息同步,实现了系统的

责任编辑:赵明亮)高可靠性。42

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