随着4G网络用户数的不断攀升,移动互联网业务发展迅猛。网页浏览是当前4G用户常用的数据业务,网页浏览的业务体验满意度需重点关注。为了深入分析4G网络下网页浏览业务的用户感知,通过对移动带宽网络主流门户网页浏览的特性和TCP握手协议的分析研究。细化分析浏览过程中各细分阶段的具体情况,采用抓包方法和工具,针对性的对无线网络环境和数据传输等方面提出多项举措,进行了评估验证,为后续的业务感知提升提供充分的理论参考依据。
1 Web浏览基本理论
Web浏览业务涉及到终端、无线、eNode B、EPC、DNS、SP等,整体上分析可分成两个部分,无线承载网EPC 和IP承载网Internet [1]。
用户在访问Internet时,首先通过注册、鉴权、建立承载,使用户在LTE网络中建立起“永久在线”的数据通道。用户访问过程从打开浏览器开始,通过DNS解析获得目标IP地址,随后与目标IP地址建立TCP连接,响应成功后启动HTTP数据传输过程。
用户在进行一次Web浏览业务会话一般包括三个阶段:承载建立阶段、页面响应阶段和页面内容下载阶段。
1.1 网页浏览流程
手机网页浏览是客户通过手机使用第三方软件(APP),或内置浏览器程序,以运营商的移动网络为接入点,用TCP/IP协议的方式进行HTML/XHTML格式的Web网页浏览。
1.2 智能手机浏览网页可分为如下步骤(1)手机向MME发送ATTACH附着网络。(2)手机和建立业务信道,RRC和无线承载E-RAB。
(3)用户输入网址后点击确认,手机进行访问网页请求URL至PGW。
(4)如果手机不知道访问网址的IP地址, DNS服务器会进行DNS查询;也可直接提取手机内要访问的网址对应的IP地址。
(5)手机与Web服务器进行信息交互,包括TCP三次握手、GET/POET消息。
(6)用户请求访问站点的内容显示在手机屏幕上。(7)前/后数据传输完成,关闭TCP连接。
1.3 纵向分析,影响web浏览延迟的主要操作有7个阶段
(1)无线接入,建立无线空口接入和EPC承载。(2)启动DNS查询。(3)TCP第三次握手。
(4)SP响应,并下发GET的ACK以第一个数据包。(5)发布第一个GET的后续数据包。(6)其他GET响应数据包被依次发送出去。(7)TCP第四次握手。
2 Web浏览网络分析方法
2.1 Web浏览问题分析
(1)无线问题:主要集中在弱覆盖、质量类问题、高干扰和参数类问题的四个方面。应针对不同的问题,采取不同的优化调整手段。
(2)问题:主要集中在故障告警和配置不合理等,在必要时收集侧LOG进行问题定性分析。
收稿日期:2020-09-04
作者简介:脱鹏飞(1975—),男,陕西岐山人,本科,工程师(通信工程),研究方向:通信工程。Web 网页浏览业务感知分析
脱鹏飞
(中国移动通信集团陕西有限公司榆林分公司,陕西榆林 719000)
摘要:Web网页浏览作为数据业务中最具代表性的业务,早已占据4G用户日常使用业务排行榜的榜首。对于用户业务感知的影响是不言而喻的。因此,通过使用主流4G终端对主流门户网站的首页进行访问测试,同时对访问过程中各阶段的问题拆解分析,寻求影响网页浏览的关键要素,为后续的用户业务感知优化打下坚实的理论分析基础。
关键词:网页浏览;时延;业务感知
中图分类号:TN929.5
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2020)11-0034-03
DOI:10.19695/jki12-1369.2020.11.12
通信技术
2020年第 11 期
(3)传输问题:主要集中在在接入UTN设备时的带宽不足,或是存在某些影响业务的告警导致的。
(4)核心网问题:主要集中在EPC在内的各个网元上,需要核心网协同进行配合定位分析,直至问题闭环处理。
(5)TCP建立问题:主要集中在三次握手时,深入分析问题集中在无线侧,因无线信号不稳定或干扰等因素,导致在三次握手时失败。
(6)DNS解析问题:在失败时无法正确的解析出访问网页的域名,使用户最终无法到达主机,无法访问网页。
(7)SP问题:服务器性能的好坏,或是存在告警、过载等因素,使用户在最终访问网页时不流觞,存在卡顿等问题。
2.2 Web浏览重要感知指标
用来衡量Web感知的重要指标有5项,分别是页面显示成功率、页面显示时延、页时响应成功率、页面响应时延、网页下载速率。如表1,分别是5项指标的定义和算法,及用户在感知容忍时的阈值。
页面下载速率分小、中、大页面进行不同地速率保障,具体算法及用户容忍阈值:页面速率感知门限=页面平均大小/(页面显示时延感知门限-页面响应时延),页面显示时延感知门限为3s,针对大中小页面设定感知速率门限如表2。
2.3 Web指标细分及优化实施方向
进行以上5项指标的细分关联,演变出11项指标进行优化,但为了避免陷进常规无线优化的局限中,计划集中精力进行Internet 的网络优化,在分析中若存在无线问题,再结合无线KPI进行网络提升。
2.4 Web分析可用本地资源
在本次Web分析中主要应用SEQ平台进行,其中涉及
到的主要模块介绍如下:
(1)多维数据查询:可进行各项指标的组合、查询,还可以设置模板进行方便查询。
(2)业务KQI监控:可进行分类业务的指标监控,如语音、短消息、Web、Email、彩信、流媒体。
(3)P S 业务质量分析:可进行语音、短消息、W e b 、Email、流媒体、即时通讯、社交网络、VoIP、文件传输,9类业务的指标查询。
(4)专题分析:子项中PS流量分析、总体流量分析、用户分析、协议分析、位置分析、网站分析、接入网分析、APN分析。可以进行以上子项指标如:上下行流量、上下行包数、上下行吞吐量、总流量、总包数、总吞吐量。可以按网元SGW、PGW及厂家钻取统计。
(5)TCP质量分析:可进行TCP质量指标的查询。但按eNodeB每次最多选站300个。可取的指标如:TCP建立成功率、上下行TCP重传率等。
2.5 Web业务优化落地措施
Web业务优化的最终落地实施,依据前期各项指标的分析归纳,计划从四个方面进行Web业务优化的落地措施,如图1。
3 Web浏览提升实例验证
选取某市现网福鼎泰花园小区内使用手机进行网页浏览时,存在页面打不开或页面长时间卡顿现象,严重影响手机上网满意度。针对此网页时延问题进行分析研究,方案验证。
3.1 现场测试
网业卡顿,页面长时间打不开,下载速率仅40Kbps。3.2 传输问题排查
传输侧对该站点进行排查,现网站点MTU值为1500,当前光端机下挂5个,传输侧ping包正常。后台OMC 进行站点侧进行ping包,核查发现,小包可以Ping通,但大包Ping不通;Ping bytes=32正常,Ping bytes=1500异常。
指标项 定义
算法
用户容忍阀值 页面显示成功率 用户能够成功下载所有页面内容的概率
页面显示成功次数/首GET 请求次数*100%浏览web是什么意思
显示成功率准度>90% 页面显示时延 发起网页浏览到所有页面内容下载完成的时长
页面显示成功时刻-页面请求时刻 感知的显示时延≤10s 页面响应成功率 发起网页浏览到成功建立网页页面连接的成功率
首GET 响应成功次数/首GET 请求次数*100%
页面响应成功率>90% 页面响应时延 发起网页浏览到成功建立网页页面连接的时延 页面响应成功时刻-页面请求时刻 页面响应时延≤3s 页面下载速率 页面内容的下载速率
页面类型 页面平均大小(KB) 保障下载速率(Kbps)
小页面 70 200 中页面 600 1800 大页面 1800 5000
表2 页面设定感知速率门限表
表1 用户感知容忍阈值表
脱鹏飞:W e b 网页浏览业务感知分析
和传输侧沟通,说明ping包现象,传输侧对当前光端机下挂站点的MTU由1500调整至9600,站点侧ping大包正常。Ping bytes=1500正常,Ping bytes=3200正常。
由于MTU越大,协议所承载的有效数据就越长,通信效率也就越高。传输相同数据所需的数据包越少。不是MTU越大越好,因为传送数据包的延迟也会越大,数据包出错的概率就越大,通信效率提高而传输延迟增大。权衡通信效率和传输时延,合理选择MTU。
以以太网传送IPv4报文为例。MTU表示的长度包含IP包头的长度,如果IP层以上的协议层发送的数据报文的长度超过了MTU,则在发送者的IP层将对数据报文进行分片,在接收者的IP层对接收到的分片进行重组。
以太网的MTU值1500bytes为例,假设发送者向IP层,发送高层协议长度为3000bytes的数据报文,该报文添加20bytes的IP包头后,IP包的总长度是3020bytes,因为字节>1500bytes,所以需要分片。
仅须对上层的数据进行分片,IP首部不需分片,分片数据长度3000。
(1)IP净荷的长度=MTU-IP包头长度=1500-20=1480bytes。
(2)把3000bytes按照1480bytes的长度分片,将要分为3片,3008=1480+1480+40。
(3)最后为3个分片分别添加IP包头再发送,组成3个IP 包的长度分别为1500bytes、1500bytes和60bytes。
一般在网络通讯中需要尽量避免分片和重组,因为分片重组对网络性能影响较大。MTU的协议发现机制受安全等因素影响,不是总能生效,我们要根据网络的特性合理的选择MTU。如果分片不可避免,要尽量想办法让重组在终端上进行,而不是在转发路径中进行。
3.3 UTN架构
UTN网络采用核心、汇聚(一级/二级)和接入的分层结构,如图2。
3.4 UTN接入设备与
通过从传输网管导出UTN接入设备、汇聚设备与配置,结合移动业务保障系统数据库,实现了传输设备和无线侧的数据关联。
图1 Web 业务优化图
图2 UTN 网络分层结构拓扑关系图
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现状结构
Summary of Satellite Navigation Terminal Countermeasure Technology
WANG Wei 1 ZHAO Yan-lei 2
(1.Military Training Center of the Rocket Forces Staff, Beijing 100085;2.The 54th Research Institute of CETC, Shijiazhuang Hebei 050081)
Abstract:At present, in the military and commercial fields, satellite navigation is playing an increasingly important role, and the counter technology in the field of satellite navigation has attracted more and more attention. In order to further study the countermeasure technology of satellite navigation terminal, firstly, the background and classification of navigation war are analyzed from the macro level, and then the interference response technology and jamming technology of satellite navigation terminal and corresponding application examples are analyzed. Finally, the conclusion that jamming technology and anti-jamming technology develop alternately is given.
Key words:satellite navigation terminal;countermeasure;jamming;anti-jamming
式已经无法或很难对自适应调零天线+M码接收机+惯导紧耦合的方式产生有效的影响,因此未来的干扰方式也应该是多维度的联合对抗,包括压制干扰配合欺骗干扰、转发式欺骗配合产生式欺骗、陆基/空基/天基联合干扰以及远距离支援干扰配合分布式小功率干扰等。
参考文献
[1] 高书亮.导航战技术现状及其发展趋势[J].卫星与网络,2018(9):
58-60.
[2] 张乃千,李章淼,陈方舟,等.俄罗斯应对导航战举措[J].国防科技,2018,39(5):81-85.
[3] 毛虎,吴德伟,卢虎.针对GPS 接收机自适应天线调零抗干扰的对抗方法研究,2016,36(3):99-103.
[4] 李豹,许江宁,朱银兵,等.卫星导航欺骗干扰技术研究进展[J].海洋测绘,2018,38(3):69-72.
3.5 优化调整
传输将当前光端机下挂站点的MTU由1500调整到9600之后,经验证结果正常。访问网页正常,下载速
率由原来的40kbps提升到35.06Mbps。
4 结语
本文探索通过对4G终端访问主流门户网页,对互联网浏览业务进行分片拆解分析,探讨了影响网页浏览业务感
知的关键影响因素,为移动客户在Web网页浏览,提升客户感知方面,特别是传输网上的问题,提供优化思路[2]。
参考文献
[1] [瑞典]达尔曼(Erik Dahlman),[瑞典]巴克浮(Stefan Parkvall),[瑞典]斯科德(Johan Skold).4G 移动通信技术权威指南[M].朱敏,堵久辉,缪庆育,等译.北京:人民邮电出版社,2015.
[2] 谢美德,王佳.数据业务发展问题及资源优化措施[J].中国新通信,2016,18(20):70-71.
Analysis of Web Browsing Service Perception
TUO Peng-fei
(China Mobile Communications Group Shaanxi Co., Ltd., Yulin Branch, Yulin Shaanxi 719000)
Abstract:As the most representative business in data business, Web browsing is a commonly used data service for 4G users, so the satisfaction of web browsing business experience needs to be paid close attention to. The impact on users' business perception is self-evident. Therefore, through the use of mainstream 4G terminals to access the home page of the mainstream portal website, at the same time, the problems in each stage of the visit process are disassembled and analyzed to find the key elements affecting web browsing,which lays a solid theoretical analysis foundation for the subsequent user business perception optimization.
Key words:Web Browsing; delay; business perception
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