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上行速率对下行速率的影响评估
一、问题背景
随着用户宽带提速的发展,宽带用户带宽在不断提升。ADSL接入方式由原有的2M低速逐步提高到8M、12M。部分具备条件的区域由原有的ADSL接入方式大量更新成光纤接入方式。ADSL接入方式受接入原理的影响,上行速率设置不能超过1M,光纤接入方式上行带宽的设置不再受原ADSL接入方式不对称影响,不但下行速率可以提高到100M以上,且上、下行速率可达一致。
但考虑到与原有ADSL接入用户的一致性,现宽带产品对提速后的用户上行带宽设置仍延续ADSL接入方式下的策略。日常情况下用户只注意下行的速率需求,很少考虑上行限速的影响,实际上网过程中,上行速率的设置过小是否会对用户的日常应用产生影响,日常应用中到底需要多大的上行带宽,此问题值得探讨。
二、实验测试
(一)测试环境
1、FTTB和FTTH接入,OLT端口速率设置成不限制,根据宽带业务账号进行限速,确定网络接入环境正常,排除网络层影响;
2、将宽带上行速率从256K开始逐步增大到4M,测试出下行速率需求的上行速率数值;
3、模拟用户使用迅雷下载,测试实际下载速率,测试单位Mb/s;
4、每种下行速率应用测试10次,增加取样,减少偏差。
(二)测试结果
下行带宽 | 上行256K | 上行384K | 上行512K | 上行1M | 上行2M | 上行4M |
8M | 7.2 | 7.45 | 7.6 | 7.6 | 7.63 | 7.63 |
12M | 10.3 | 10.3 | 10.96 | 10.8 | 11.2 | 11.2 |
20M | 18.2 | 18.32 | 18.64 | 18.8 | 18.8 | 18.8 |
50M | 32 | 41.6 | 44.8 | 46.64 | 46.8 | 46.8 |
100M | 40 | 40 | 48 | 66.4 | 89.36 | 89.36 |
1、100M和50M下行接入用户如需得到稳定的速率,上行速率至少要设置成2M;
2、20M下行接入用户如需得到稳定的速率,上行速率至少要设置成1M;
3、12M下行接入用户如需得到稳定的速率,上行速率至少要设成512K;
4、8M下行接入用户如需得到稳定的速率,上行速率至少要设成384K。
三、理论分析
迅雷下载采用TCP连接,下载期间会上行方向会产生大量的请求确认报文。也就是说,传输的资料,需要有一个收到资料的信息回复,才能决定后面的传输速度,并决定是否重新传输遗失的资料,上行的带宽一部分就是用来传输这些确认信息的。当上行负载过大的时候,上传队列拥塞时,确认数据无法发出,就会影响确认信息的传送速度,并进而影响到下载速度。
TCP应用环境下,上下行传输数据比例的理论值为2.73%。100M的下行带宽至少要2.73M上行带宽才能测试出理想的结果。网络实际运行过程中,用户使用时网线、光纤、ONU设备等引起的网络损耗、IP数据包的封装开销都会影响实际速率,为了确保测速达标,可以适当放宽上下行带宽的比例,推荐上下行传输数据比例为4%。由此计算出上行速率如下:
下行带宽 | 上行带宽 |
8M | 327K |
12M | 491K |
20M | 819K |
50M | 2M |
100M | 4M |
通过表格可以看出,8M宽带用户的上行带宽至少需要327K,12M宽带用户的上行带宽至少需要491K,20M宽带用户的上行带宽至少需要819K,50M宽带用户的上行带宽至少需要2M,100M宽带用户的上行带宽至少需要4M,这种上下行速率比例与之前测试的结果基本相符。
四、速率开放规范和其他分公司情况
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五、我市EPON宽带用户上行速率开放现状
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六、相关建议
由于上行速率的限制对于实际下载速率有很大影响,为了保证用户测速达标,建议将EPON高速宽带的上行速率进行调整。
从优化用户感知角度出发,尽量简化现有的上行速率模板,建议采用调整方案二,20M以下宽带用户上行速率统一为2M,20M以上(含20M)宽带用户上行速率统一为4M。
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