APP下载

DPI技术在数据业务信道分配中的应用

2011-06-09戴明艳邓也张晓辉古莉姗

电信工程技术与标准化 2011年11期
关键词:飞信数据业务时隙

戴明艳,邓也,张晓辉,古莉姗

(中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司,合肥 230031)

近年来由于资费调整,数据业务发展迅速,呈现了爆发式增长。在日益增长的数据业务里,QQ、飞信、Web等小流量业务占了绝大多数。按照传统的GSM分组信道管理策略,按照手机多时隙能力为小流量业务分配尽可能多的信道资源,必然会导致信道资源的浪费。为此引入DPI(Deep Packet Inspection,深度分组检测)技术,核心网GGSN通过DPI能力识别出QQ、飞信等小流量业务后,对此类业务只分配一条信道,取代之前的按照手机多时隙能力分配3~4条信道,避免造成无线信道资源的浪费,可有效提高无线资源利用率和PDCH信道平均吞吐率。

1 DPI技术

DPI(Deep Packet Inspection,深度分组检测),所谓深度就是和普通的报文分析层次相比较而言的,普通报文检测仅分析IP分组的源地址、目的地址、源端口、目的端口及协议类型,而DPI除了对前面的层次进行分析以外,还增加了对应用层的分析,识别各种应用及其内容。

DPI技术通过对IP分组的应用层内容进行深入分析,通过特征字的查找或者业务的行为统计,精确定位IP网络上的业务类型,并通过DPI应用系统下发策略,动态的控制每个用户的业务使用。

2 DPI技术在数据业务信道分配中的应用

传统的GSM数据业务信道管理是基于MS的多时隙能力和分组信道上承载的平均用户数来进行。由于BSC无法预测分组业务的流量需求,为了不影响用户的感受,只能按照MS的最大能力为其分配尽可能多的分组信道资源。

目前GSM网络承载的数据业务中绝大多数都是小流量业务,例如QQ业务、飞信业务等,用户数量高但数据量小。针对此类小流量业务,我们引入了DPI技术,对于QQ、飞信等小流量业务采用不同于其他业务的无线资源分配策略,核心网GGSN通过DPI能力识别出业务类型后,对此类小流量业务只分配一条信道,取代之前的按照手机多时隙能力分配3~4条信道,避免造成无线信道资源的浪费。

核心网GGSN以TCP连接为单位完成DPI,并在IP报文头中将识别出的业务类型映射为DSCP值,通过IP报文的传递,接入网可以最终得到业务类型。IP数据报文如图1所示。

图1 IP数据报文头

IPv4包含一个ToS(Type of Service)字段以允许简单的分类。我们将IPv4报文头部的ToS字段用作DiffServ字段。DiffServ字段的低6bit(0~5比特)用作代码点DSCP(Differentiated Services Code Point, 区分服务编码点),高2bit(6、7比持)是保留比特。DSCP支持64个值。网络各节点设备(比如GGSN、SGSN、路由器等)均具备DSCP功能,端对端的QoS保证可通过整网规划实现。通过配置业务类型到DSCP的映射关系,GGSN可将业务类型转换成相应的DSCP值。再通过以下步骤,将业务类型传递到BSS系统。

(1)数据报文在外部PDN的传送过程中,根据原始报文IP头中的DSCP获得不同的处理优先级,从而满足服务质量的要求;

(2)数据报文到达GGSN,GGSN封装GTP头;其中内层IP头(原始报文IP头)打上业务类型映射的DSCP2;外层IP头打DSCP1(即与原始IP头的DSCP保持一致);GGSN到SGSN间的路由器均根据外层IP头中的DSCP(DSCP1)进行转发;

(3)数据报文到达SGSN,SGSN解封GTP头,并将原始IP报文分割成LLC_PDU;SGSN在Gb over IP时,可能会修改外层IP头上的DSCP1,但不会修改内层IP头;Gb over FR时,无需考虑DSCP,DSCP也不会被修改;

(4)数据报文到达BSC,BSC对LLC_PDU进行解析和重组,获取内层IP报文,从而得到此报文头的DSCP值(即DSCP2),将DSCP2还原成业务类型,根据获取的业务类型信息动态调整无线资源;

(5)原始IP报文到达手机。

针对QQ、飞信等小流量业务,通过DSCP值识别之后,不会根据终端原有的多时隙能力分配3(下行)+2(上行)或4+1信道,而是分配1+1信道,根据实验分析,QQ、飞信等小流量业务在分配1+1信道时,不会影响到用户的主观感受。

图2 PDCH的占用数及复用度

图3 PDCH平均吞吐率及GPRS用户LLC层下载速率

在PS话务热点地区,且QQ、飞信类业务占比较高区域,采用这种方式,可以充分利用无线信道资源,有效降低拥塞率,提高TBF建立成功率,同时提高PDCH信道平均吞吐率。

3 DPI技术在数据业务信道分配中的应用效果

我们选取了位于某大学城附近的一套BSC覆盖区域,通过前后开启DPI技术进行对比测试,来评估DPI技术在数据业务信道分配中的实际应用效果。具体指标变化见图2、图3。

测试结果表明应用DPI技术以后,可以有效地降低占用的PDCH数、PDCH复用度,提高PDCH的吞吐率和承载效率,而用户下载速率基本保持持平,且用户的主观感受不降低。

4 结束语

随着DPI技术在数据业务信道分配中的推广应用,可以有效地缓解目前数据业务信道紧张的局面,大大提高资源的利用率,为运营商精细控制和成本控制提供了一大利器。

猜你喜欢

飞信数据业务时隙
上海市交通发展研究中心交通项目评审及交通大数据业务简介
基于时分多址的网络时隙资源分配研究
复用段单节点失效造成业务时隙错连处理
飞信变身“和飞信”,能逆袭吗?
一种高速通信系统动态时隙分配设计
时隙宽度约束下网络零售配送时隙定价研究
飞信,死了算了!
分组域数据业务的停复机优化
综合话音和数据业务的GSM频率优化研究