LTE網絡手游時延優化方法研究

劉 軍，田 超

（中國聯通安徽省分公司，合肥 230061）

1 引言

隨著4G網絡的高速發展和4G終端的快速普及，以王者榮耀為代表的實時在線手機游戲迅速流行。相對傳統的網頁瀏覽、視頻等業務，手游業務對網絡的端到端時延有更高的要求。以王者榮耀為例，時延100MS以內玩家體驗較好，時延超過200MS游戲明顯卡頓，時延是影響手游玩家感知的最主要原因。手游作為當前快速崛起的一類業務，對LTE網絡優化也提出了新的要求，本文結合日常優化分析，提出降低時延提升感知的優化方法。

2 時延分析

LTE網絡手游業務時延是端到端時延，如圖1所示，包括空口、S1-U、PGW-游戲服務器這三段時延，任何一段時延過高都會影響游戲體驗感知。

3 核心網優化

核心網優化主要優化PGW至游戲服務器之間的時延，未經充分優化的核心網時延影響大面積的用戶感知。

3.1 核心網網元優化

如圖1所示，任何一個問題網元都可能導致手游業務的端到端時延過高。

舉現網實例，本省突發大批用戶集中投訴王者榮耀卡頓問題，網絡質量監控系統在S1-U接口部署了探針，分析相關數據，發現部分PGW時延明顯過高。如圖2，對比A組PGW（A1/A2/A3/A4）和B組PGW（B1/B2/B3/B4）忙時時延，下行RTT時延基本一致，A組PGW上行RTT時延比B組高100MS左右。

進一步分析定位，A組4臺PGW上聯的某核心網設備運行異常忙時CPU利用率過高，導致時延增大。緊急處理后，監測A組PGW上行RTT時延回落到正常水平。

3.2 漫游用戶的影響

當前聯通采用數據業務從歸屬地PGW出口的策略。LTE網絡下，本省用戶用戶面數據由本省SGW通過S5接口連接本省PGW，如圖3藍色箭頭，而省外漫入用戶由拜訪地SGW通過S8口連接歸屬地PGW，如圖4紅色箭頭。省外漫入用戶經過更多路由，加大了網絡時延。

選擇本地號碼與外省號碼在保證無線環境一致、使用終端一致的情況下進行王者榮耀游戲測試，下行RTT時延基本一致，外省號碼上行RTT時延比本地號碼高出63ms。

表1 本地、漫入用戶測試

3.3 QCI 3承載優化

3GPP（23.203-850）標準中定義了9種不同的QCI的值，QCI標準化了業務的QoS要求，每個QCI指示每類業務的資源類型、優先級、時延、丟包率等質量要求。目前現網普通用戶QCI均配置為9（Non-GBR類型），可以針對手游業務簽約QCI 3（GBR類型）承載，在用戶建立與指定服務器連接的UDP業務時，觸發QCI=3的ERAB承載，獲得優先調度提升感知。

4 無線網優化

核心網經過充分優化后，一般整體時延較穩定。針對卡頓嚴重的小區進行無線網優化，進一步降低時延。

4.1 小區PRB利用率優化

圖4 下行PDCP SDU時延

小區下行PDCP平均SDU時延與PRB利用率存在強相關性。根據現網小區統計，下行平均PRB利用率達到50%，平均SDU時延達到100ms。對于高PRB利用率（超過50%）的小區進行優化或擴容，降低PRB利用率，可以降低SDU時延，從而降低業務端到端時延。

圖5 下行PRB利用率與PDCP SDU時延

4.2 DRX參數優化

為了使UE在LTE網絡能夠節電增加電池續航，一般情況下，網絡側都開啟了DRX功能，在沒有數據傳輸的時候，UE周期性的進入休眠狀態，不監聽PDCCH子幀，需要監聽則從休眠狀態中喚醒。通過DRX參數的優化調整，在電池節電與延遲之間平衡，可以減小休眠期的時延影響。

4.3 節能參數優化

為降低4G基站能耗費用，結合LTE技術特性，部分基站開啟了符號關斷特性功能。符號關斷的原理，RRU檢測到當前符號不承載數據，則關閉功放，否則打開功放，如此達到節能的目的。對于手游業務卡頓嚴重的小區，建議關閉符號關斷功能，保障業務感知。

4.4 SRI參數優化

UE發起上行業務時，UE向eNB發起SR調度請求，申請網絡資源。通過合理設置小區SRI容量，增大SRI短周期的用戶數，可以降低接入時延。

現網某高校4G小區，PUCCH SR信道數為24，每個RB內PUCCH format1可復用的最大用戶數為6，UE SR傳輸周期為10/20/40/80MS，對應分配的信道數為1/2/9/0，支持的用戶數為1640，使用10/20/40MS調度周期的用戶分別為40/160/1440。

查詢該小區最大用戶數為580，修改UE SR周期對應分配的信道數為8/2/2/0，此時支持用戶數為800，滿足當前容量需求，使用10/20/40MS調度周期的用戶分別為320/160/320。對比之前的配置，更多的用戶使用了10MS低時延調度，降低了小區SR周期，縮短了上行時延。

5 結束語

綜上所述，本文對LTE網絡的手游時延優化進行研究，探討了核心網、無線網針對游戲時延的優化方法，從多個維度降低時延提升用戶感知。

[1] 韓志剛.LTE FDD技術原理與網絡規劃.人民郵電出版社.

[2] 易睿得.LTE系統原理及應用.電子工業出版社.

[3] 戚坤，周祖望，黃念.FDD-LTE系統QoS端到端時延性能探究.電子測試期刊.