WCDMA网络端到端业务性能优化

　互联网和无线网的融合极大地影响着WCDMA系统所承载的数据业务性能，因而扩展了无线网络运维与优化的问题域，仅关注空中接口的性能将很难满足端到端业务的需求。本文从网络层面、应用层面、数据链路层面、终端层面等角度系统介绍了有利于端到端业务性能优化的主要技术。

　　传统GSM网络的业务类型较为单一，WCDMA网络则能够提供更多丰富业务，不同业务对无线资源消耗的差别很大，业务服务质量（QoS）要求也不尽相同。这种业务上的动态性给网络运维带来了新的挑战。

　　从网络质量评估的角度而言，GSM网络主要提供的语音业务依赖于覆盖率和接通率等指标，WCDMA网络中视频电话等数据业务则需要综合考核吞吐量、时延、时延抖动等指标，这些指标更多取决于端到端的网络质量；从网络优化的角度而言，GSM网络主要依赖于天馈工程参数和无线资源管理参数的调整，而互联网与无线网的融合使得WCDMA网络优化的范畴超出了单纯无线接入领域。因而，为了提供良好的用户感知，WCDMA网络有必要引入端到端业务性能优化的新思路。

　　WCDMA网络使用了不同层次的众多协议，端到端的性能优化并非易事。这些协议中有的是从固定通信等网络中移植而来，最初设计时并没有特别考虑无线网络的特性（如时延较大、速率变化剧烈、终端性能不一致等），因而WCDMA端到端的业务性能优化对这些协议进行适当调整。

1、应用层面优化策略

　　1.1　压缩内容

　　应用压缩技术可以减少数据量，特别是通过瓶颈链路的数据量。压缩技术可以从不同的角度进行分类：从压缩前后信息量的对比来看，可分为有损失的压缩（如JPEG、MP3或者AMR）和无损失的压缩（Huffman编码或者LZ编码）；从压缩的对象来看，可分为头压缩和内容压缩，内容是待传数据的源头，更应该仔细选择压缩方式。

　　压缩与解压缩功能的位置也需要慎重考虑，可以将压缩和解压缩功能置放于移动设备和应用服务器中，也可以将压缩功能从应用服务器移动到无线接口前的独立立柜中。后一种方案将给运营商具备较大的灵活性，但此时的可升级性较差。

　　1.2　改进协议

　　目前，HTTP协议是因特网应用层所使用的主要协议之一。其版本对Web页面访问速度有一定影响。通常，网站页面包含多个对象，对HTTP1.0来说，每一个对象都必须用新的TCP连接来打开，由于每个TCP连接至少需要几秒钟，并且要经过慢启动后才能达到较高的速度，因而降低了实际传输速率。HTTP1.1则允许使用TCP打开多个对象，提高效率。

　　还可以使用性能增强代理（PEP，Performance Enhancing Proxies）来改进协议。PEP是一个新的网络实体，旨在通过调整终端与承载之间协议或信息提高终端用户的应用性能。通常位于应用层或传输层：应用层PEP功能是缓存、信息压缩及应用层的优化，在带宽较窄和时延较长时效果较好；传输层PEP则主要是为了克服TCP自身一些问题。

　　PEP可以位于网络中的不同位置。作为独立网元时，移动网络运营商通常会将它们放置在网关之后。另外，PEP功能也可以融入现有网元中（如SGSN、BSC），这有助于在网关、路由器或者无线接入网络元素中实现缓冲区拥塞管理等优化方法。同时安全因素也会影响到PEP的位置选择。因为IPSec的使用是通过在端到端对TCP头和应用数据进行封装来实现的，PEP无法理解封装之后的数据。

2、传输层面优化策略

　　TCP是因特网上的主要传输协议，有线网络的数据包丢失主要是由拥塞引起的，但在无线网络中，传统TCP会将无线信道比特差错和切换引起的数据包丢失误也归于拥塞而采取拥塞控制措施，因而无谓降低了端到端吞吐量。本节主要介绍TCP针对无线环境的一些改进建议。

　　2.1　IETF对于无线环境下标准TCP协议的优化建议

　　IETF提出了一些针对无线环境的TCP优化建议，主要体现在以下6个方面。