109--CDMA1X数据业务优化--无线网络中TCP设置.doc

CDMA 1X数据业务优化 --无线网络中TCP设置 李波 （中国联通上海分公司，200082） 摘要：本文以实际测试结果介绍了在CDMA1X网络中TCP/IP的优化设置值，为CDMA网络下的数据优化提供一定的参考价值。 关键词：TCP接收窗 MSS 拥塞窗 重传超时 概述： CDMA 1X相比有线网络有以下的特点：FER明显高于有线网络；数据带宽具有振荡性；前反向数据量不平衡；所以CDMA 1X环境下TCP协议就存在以下缺陷：其一 在同时包含有线网络和无线网络的异质环境中缺乏有效的错误监测机制，对传输过程中出现的错误，TCP假设丢包都是由于网络拥塞造成的；其二 缺乏有效的错误恢复机制，出现丢包后，其拥塞控制机制会导致协议性能下降，包括吞吐量的下降和延迟的增加。 实验表明，不同的TCP设置可以使端到端速率变化30％以上！ 无线网络中TCP参数优化： TCP优化参数介绍： MSS(Maximum Segment Size): TCP的最大段长度。如果MSS较大则可以减少TCP/IP协议的开销字段；但太大的话就需要更多的OTA（Over-The-Air）RLP层速率高而应用层速率低。 由于Bandwidth0.93*MSS/(RTT*sqrt(ρ)),所以只要在合理的包丢失率前提下，MSS尽量取较大值，一般的MSS是1460个字节，MTU=1460+40=1500个字节，但在以前的网络中还会出现MSS为536个字节的路由器，MTU=576个字节。 RTT/RTO（Round Trip Time/Retransmit Timeout） 接收窗口大小。接收端能一次接收段的最大数量。在某种程度上它决定了用户可能的最大吞吐量。一般有真正的接收窗大小（RW））Kbps 那么Rx Buffer Size153.6*0.3/8=5.76KB。一般情况下，RTT都在200msec至400msec。所以取Rx Buffer Size大于等于8KB。 同时当TCP采用快速重传机制时，接收段至少要能收到3个duplicate Acks和1个正常的数据段。 那么Rx Buffer Size至少要大于等于4*MSS。当MSS=1460时，Rx Buffer Size6KB。所以从这一点也要求Rx Buffer Size最好大于等于8KB。 CWND(Congestion Window)： 拥塞窗口。就是定义可以连续发送多少个段，而不需要等收到接收端发来Ack再进行下一个段的发送，即发送端的发送速率。一般有Init_cwnd和Max_cwnd。 为了说明拥塞窗口，需要重点介绍一下TCP的两套拥塞控制机制： Slow Start and Congestion Avoidance TCP层在收到3个dup-ack并且重传超时或者直接重传超时的时候就启动慢启动和拥塞避免算法，使得ssthresh=1/2cwnd(此刻的cwnd)，而将cwnd=1，当收到一个ack后，cwnd增加2，依次指数增加；当cwnd增加到等于ssthresh时，就开始线形增加，每次增加1。例如：当时的cwnd=4,则ssthresh=2,当data2损坏，就是一直收到ack1(dup-ack)，在Slow Start的作用下cwnd=1，收到ack2后再增长为cwnd=2(cwnd=ssthresh)，此时在CA的作用下，当再顺利的收到ack后cwnd=2+1=3，只是线形增长而不是指数增长。 Fast Retransmit and Fast Recovery 快速重传和快速恢复是在慢启动、拥塞避免机制基础上的改进以提高TCP层的性能。它与拥塞避免机制的区别是：当收到3个dup-ack但还没有到重传超时，将cwnd值置为ssthresh+3(ssthresh=1/2cwnd这个cwnd是收到3个dup-ack时刻的窗口大小值)。这种机制最早出现在4.3BSD Reno TCP版本中。 TCP优化测试及分析： 测试方法 手机（三星X199）连PC（使用WIN XP操作系统），拨号上网；测试文件尺寸为1M Bytes的文件。 然后在PC上同时开两个DOS窗口，一个开PC的windump，另一个telnet到server上，开TCPdump，收集TCP信令； 然后从PC上开一个DOS窗口FTP登陆 server，用binary格式下传数据，结束后用Ctrol+C停PC和 server的dump文件。 至少测试5次，如果波动大，测试10~20次。 测试环境 FTP服务器应与PDSN直连，TCP/IP可调，操作系统不限。 做最优性能测试时，FTP Server的TCP 设置要求如下 终端建议按照如下配置 TCP/IP/PPP configuration op