4G核心網(wǎng)流量整形的必要性 （1）從4G終端到內(nèi)容源的組網(wǎng)示意圖： （2）從上圖可以看出，4G空口速率受限是最根本的問題。 即內(nèi)容源至eNodeB基站，全程基本都是有線光纖承載，帶寬較大，而空口是無線承載的，峰值帶寬提供能力很小，但內(nèi)容服務器并不知道這一點，雖然一段時間內(nèi)的總平均帶寬可能只有幾十Mbps，但其中某幾個毫秒內(nèi)的瞬時峰值速率可能會達到內(nèi)容服務器端口能力的最大值（例如幾百Mbps甚至幾個Gbps）。如果不對空口以上的部分進行限速，即使基站的傳輸是千兆直連到核心網(wǎng)，最終也將會在基站處大量地丟包。更進一步地，如果在基站處大量丟包，那么應用層將會重發(fā)，實際上浪費了基站以上所有的處理資源。因此，所謂“PTN通道限速導致了4G終端測速達不到標準值”只是假象。 （3）為何取消PTN通道限速之后，4G終端測速結果會有提升呢？ 從上圖推測，只是因為基站eNodeB設備具??較高的端口數(shù)據(jù)緩存能力，自行平滑了流量尖峰。而PTN設備為了確保傳輸時延指標，不能大幅度增加端口緩存深度，導致在遇到相同的流量尖峰時，PTN設備丟包比eNodeB丟包更多。 （4）能否將PTN的PIR設置取消，來提升4G終端測速結果呢？ 這樣做是有效的，但不是可持續(xù)的做法。因為PTN的PIR也是一種資源，在整個PTN環(huán)路處于擁塞狀態(tài)時，PIR和優(yōu)先級設置，能夠保障各類客戶傳輸速率的公平性，能夠保障重要的業(yè)務優(yōu)先傳輸。 此外，即使完全放開PTN的PIR限制，部分內(nèi)容服務器的瞬時發(fā)包速率仍然可能超過PTN環(huán)路容量的最大值，此時總不能因為很短時間的尖峰速率而去升級改造整個PTN環(huán)路，因為那是非常不經(jīng)濟的。 （5）綜上，在核心網(wǎng)的SGW設備上，進行流量整形是合理和必要的。當然，如果能夠在CMNET入口或IDC、緩存服務器等處進行流量整形，則效果更好。 4G核心網(wǎng)流量整形的初步效果 （1）核心網(wǎng)流量整形方法示意圖 （2）核心網(wǎng)CAR方法原理 核心網(wǎng)在SGW上做了配置，SGW會監(jiān)測4G用戶的實時流量，當內(nèi)容源發(fā)送給某個4G用戶的瞬時流量超過100Mbps時，就直接將超限數(shù)據(jù)包丟棄。 （3）實測結果 流量整形功能開啟前，PTN PIR配置為320Mbps還是540Mbps，對4G終端下載測速的結果影響達到2.4倍之多。 流量整形功能開啟后，PTN PIR配置為320Mbps還是540Mbps，對4G終端下載測速的結果已經(jīng)沒有影響。實測數(shù)據(jù)如下： 4G核心網(wǎng)流量整形后續(xù)改進空間 （1）現(xiàn)有整形方法的缺陷： 要達到CAR的目的，并非只能通過之間丟棄超限數(shù)據(jù)包的方式。實際上，這是最粗糙的方法，效果相對較差，因為業(yè)務應用層發(fā)現(xiàn)底層丟包之后，將會重傳數(shù)據(jù)，這些尖峰流量并不會消失，而是被攤薄至后續(xù)時刻中去了，總流量還略有增加。如果在內(nèi)容源服務器那一側，有連接質量判別手段，則頻繁的丟包后還會可能引起內(nèi)容源服務器的其他操作。 （2）其他流量整形方法： 核心網(wǎng)設備向內(nèi)容源服務器發(fā)送流控包或其他形式的通告。核心網(wǎng)設備增加端口緩存能力，將尖峰超限流量暫時緩存起來，待下游通道閑時再轉發(fā)等。這些方式都可以減少業(yè)務應用層重發(fā)，建議予以進一步的測試。