无线通信
(2019年度“嘉环杯”获奖论文三等奖）
王者翁翟手游初页优化研究
赵煜杜永刚
中国联合网络通信有限公司江苏分公司
摘要：王者荣耀是当下最热门的手游之一，为了提升用户体验，本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究，
应用三维度分析、三段一体化优化等手段，在传统基础优化外提出6种新的解决方案，使得王者荣耀的 卡顿率得到明显下降，用户感知得到提升。
关键词：王者荣耀；卡顿；时延；优化
〇引言王者荣耀是腾讯开发的一款团队公平竞技手游，以多玩 家在线对战为主，呈现竞技性强的特点，整个游戏对时延极 为敏感。随着移动电竞的流行，LTE 网络下玩家数量无论是范 围的广度还是区域的厚
度均大幅增K ，游戏时延增大、卡顿 率上升等问题逐渐凸显，用户体验变差，游戏类投诉率呈上 升趋势，因此对该游戏模型的研究及卡顿优化工作迫在眉睫。本文对该手游模型、游戏用户大数据进行研究，分析出 影响游戏卡顿的因素主要是时延指标，应用三维度分析、三
段一体化优化等手段定位会影响时延。通过传统基础优化结 合6种新的解决方案，王者荣耀卡顿率得到明显下降，游戏 感知得到提升。1游戏模型研究游戏分为登录、游戏加载、游戏对战和社交4个模块， 通过分析及用户投诉内容发现卡顿主要集中在游戏对战阶段。
1.1游戏对战
游戏对战中进行实时交互的服务器域名为awx .smoba . qq ，该域名下包含多个位于上海的IP 地址。在实时对战的过程中，客户端与服务器间主要有两个交 互连接，一个为TCP 连接，一个为UDP 连接，通过UDP 报 文检测时延。TCP 连接用于心跳检测，UDP 连接用于游戏数 据交互。
1.2时延评估
在游戏对战过程中，使用UDP 进行时延评估会比较困难， 但是可以通过贯穿游戏始终的TCP 心跳检测包进行时延评估。 根据游戏模型分析心跳检测TCP 每3s —次，长度128byte 。
分别在UE 侧、eNB 侧进行用户面数据抓包，根据TCP
时间戳可以判断空口往返时延及网络侧往返时延。在网络环
境稳定的情况下，UE 侧往返时延约为70ms ，其中网络侧时延红葡萄酒和白葡萄酒的区别
37ms ，空口时延33ms ，利用抓包计算时延，如图1所示。l_a« fcvm U 9J211.M W 44 M .9.2M .1M TC P T W -2n 7t W n t T S k i ^SS«36S t.*73m 置鲁.9.2M .IM S 8.M 7.21S.1M TC P W U n _______
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TC ，TC 〇TC»T C ^T C ，TO »w S W 675 T S ^r -17J 7|5*M l ___nvai-ssnM r S v «W 7}7M 6797 T S «<~S S 9969
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图1游戏抓包计算时延
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1.3时延感知分析
腾讯会对每局所有包的往返时间（Round-Trip Time ,RTT )进行抽样，分别统计区间1 ( <100ms )、区间 2 ( 100~200ms )、区间 3 ( 200〜300ms >、区间 4 ( 300~460ms )、
区间5 (>460ms )的5个区间的包量，卡顿率计算公式为：
(区间1包量x(H ■区间2包量x 〇.2+区间3包量x 〇.5+区间4包量x 〇.7+区间5包量x l )
卡顿率------------------------------------------------------------------------------------------------ (1 )(区间1包量+区间2包量+区间3包量+区间4包量+区间5包量）依据卡顿率高低，将游戏卡顿定义成5个卡顿等级，见表1。
快优化。
卡顿率高于15%计为严重卡顿局，此时用户感知极差，需尽表1卡顿等级及分级标准
卡顿等级
7月14日是鬼节吗分级标准无卡顿
卡顿率低于3%轻微卡顿
卡顿率大于3%，低于5%一般卡顿
卡顿率大于5%，低于10%较严重卡顿
卡顿率大于10%，低于15%严重卡顿 卡顿率大于15%
2游戏用户大数据研究
2.1用户场景分布
王者荣耀用户场景归属以学校最多，占比15.0%，主要分
布在城区的学校，工业区占比7.9%。2.2用户习惯分析
王者荣耀用户日均使用次数均值为4次，日均使用时长
均值为72.7分钟，王者荣耀用户数与流量呈正相关性，游戏
时间以中午12:00-13:00及晚上19:00-23:00为高峰期，终端 RTT 保持在35~45ms 上下波动，可归纳为游戏时间性较为规律。2.3用户画像分析王者荣耀用户年龄分布以18〜23岁占比最高，为33.8%;
以男性玩家为主，男性占比83%，女性占比17%；套餐用户 以腾讯大王卡最多，占比34.2%，其次为4G 冰淇淋国内不限 量99元，占比3.5%。2.4王者荣耀终端画像
苹果手机占比最高，为35.21%, OPPO 和VIVO 紧随其后，
占比分别为20.23%和18.84%。3王者荣耀卡顿优化分析3.1卡顿优化思路
王者荣耀交互数据因端到端的网元多，涉及终端、管道
和云服务器等多种复杂情况，我们通过三维度分析、端到端
三段定位开展优化，卡顿优化分析思路见图2。三雖ES 论
网结：3職到端
口揉（终端）
。管晴*心网轉）
。云（游戏暖务等>=B i
探麵->验目标
m m m
图2卡顿优化分析思路
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3.2时延剖析时延剖析中，如何对时延问题进行分段并定界成为优化
的关键。通过T ,(通过QCI 专用承载）、T2I (创新空口优化 方案）和(通过IPPM 方法定位传输问题）综合评估游戏3.3时延影响因素移动网络覆盖、上行干扰、容量、传输路由是影响游戏 时延最大的因素，其他因素如终端RTT 时延、服务器RTT 时 延影响较小。(1 )覆盖对时延影响随着信号与干扰加噪声比（Signal to Interference plus Noise
Ratio , SINR )的恶化，B 寸延陡增，当SINR <-7dB 时、日寸延
>200mso 随着参考信号接收功率（Reference Signal Receiving
Power , RSRP )的恶化，时延陡增，当RSRP <-110dBm 时，时 延 >200ms :(2 )上行干扰对时延影响随着干扰增加，卡顿概率也随之增加，上行干扰>-l 〇2dBm 时，卡顿严重。
(3 )容量对时延影响随着用户数增多，卡顿增加，忙时用户数>200时，卡顿
严重。 .随着物理资源块（Physical Resource Block , PRB )利用率 增大，卡顿增加，下行PRB 利用率>80%时，卡顿严重。随着控制信道单元（Control Channel Element , CCE )利用 率增大，卡顿增加，CCE 利用率>80%时，卡顿严重。核心网无线分组业务网关（Gateway GPRS Support Node ，时延％(腾讯主动发布全国卡顿情况）。游戏时延计算公式
如下：
T 〇=T ,+T 21+T 22 (2)时延通道结构示意图如图3所示。
GGSN )高负荷对时延影响大。
(4 )传输路由对时延影响
漫游用户：进行业务中，漫游用户需要返回归属地，路 由时延相对本地用户要大，一般增加30~70ms =不同地市的路由差异：不同地市eNB ->SGW -：^g 务器时
延差异较大，eNB ->SGW 间时延可通过IPPM 检测传输优化。4王者荣耀卡顿优化的实现
王者荣耀卡顿优化围绕两大途径进行，一是使用传统优
nana林珍娜韩国人评价化手段夯实网络基础，二是采取新思路新方法进行难点攻坚。
通过两者结合，一面发挥现有网络传统手段的优势，另一面
进行手段优化创新，开拓新的感知优化方式，最终王者荣耀 卡顿率下降显著，极大提高用户游戏感知。4.1传统优化手段在现有网络基础上，通过传统的优化手段，提高空口传
输时延。主要采用基础覆盖优化、质差小区处理、网络结构整治、 PC 丨冲突优化、负荷均衡和精准
扩容、新站优化、干扰处理和
重叠覆盖优化等手段。以南京和苏州为例，截止到2019年12月底，通过加强
深度覆盖、扇区扩容、干扰排査等优化方式，共完成1184个
T 2
图3游戏时延通道结构示意图
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仙剑三歌曲王者荣耀严重卡顿小区的优化工作。南京王者荣耀卡顿率由 0.85%下降至0.48%，苏州王者荣耀卡顿率由0.82%下降至 0.59%，卡顿率改善明显。
4.2新的优化思路和方法
有些游戏卡顿小区通过传统优化手段无法解决问题，长 期出现在卡顿小区清单中，对它们的优化需要另辟蹊径。
4.2.1新优化方法1:IPPM检测识别传输质差
IPPM检测功能的核心是定位传输问题，开启IPPM检测/逐段Ping，定位传输故障点。主要包括2个功能：IPPM检测 和Ping测试。
(1 )开启IPPM检测：查询站点所有的IPPM会话，RTT 抖动。
(2 )使用Ping测试：分段统计eNB、SGW、SP间时延
及丢包情况。分为3个动作：
①eNB Ping SGW：隔离LTE系统内传输质量；
②SGW Ping Server：隔离骨干网传输质量；
③UE Ping Server：通过eNB跟踪分析eNB到SP间时延，分析eNB以上传输质量。
降温短信案例：南通王者荣耀Ping时延过高问题。
通过Ping检测，发现南通时延高于17m s以上的有180个
网元，与传输网工程师共同排查原因后发现，南京至南通有
一条路由光缆长度1500km，如表2所示，需传输专业进行传
输路由改造。
表2南京至南通传输路由表
底层光缆路径 光缆长度（km)WDM节点数时延理论值(ms)南京-淮安-宿迁--徐州--连云港-盐城-南通1500516
南京-镇江-常州--无锡--泰州广陵-南通3733 4.33
南京-淮安-盐城--南通5843 6.445
4.2.2新优化方法2：特性参数优化降低时延
关闭DRX：终端进行游戏交互中，在开启DRX状态的情 况下，可能导致数据包落入休眠期，造成时延增加。
降低SR周期：SR周期系统是自适应配置，可以通过抬 升低负载用户数门限，以减少SR发送周期，缩短上行发送时延。
智能预调度：当UE存在下行MAC SDU调度时，eNB主 动周期发ULGrant调度UE，减少上行小包业务的时延。
负载均衡：通过和邻区协商，负载很重的小区向较轻的 邻区进行负载分担，达到相邻小区之间的负载平衡。
节能开关：负荷门限、RRC连接数低于设置门限时会导致启动通道、符号关断，如果此时有用户进行业务会出现通 道打开不及时的情况。
4.2.3新优化方法3：异频测量与驻留策略优化
(1 )关闭异频GAP测量
经多次现场模拟测试复现游戏卡顿，发现当终端触发异 频GAP测量时，会导致游戏卡顿，GAP测量过程如图4所示，分析原因如下：
下行：异频测量期间共有l〇m s时间是不调度的。
上行：GAP测量期间不会接收数据，总共影响18ms。
下行
DL Grant
初传
HARQ
4ms GAP测量
6ms
上行
UL(jrant 衫
1
丨传S?抓
1
c重传
---A-------A------
4ms 4ms 4ms GAP测量
6ms 图4 G A P测量过程
402020.12|分哀承S
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案例：南京异频GAP 测量优化案例。
测试点RSRP 在-lOOdBm 左右，修改异频起测门限
为-95dBm 容易起GAP ，关闭基于覆盖的异频切换开关。关闭
后效果显著，平均时延降低了 20ms ，最高时延由120m s 降至
96ms 〇
(2)异频驻留策略优化
利用FDD -LTE 2100网的信道质量优、用户速率高、资源
负荷低等优势，更多地承载用户，从而降低FDD >LTE 1800网
的卡顿小区数、或者卡顿小区的卡顿率，两个频段的对比见 图5。
案例：南京异频驻留策略优化案例。调整全网异频驻留策略，用户空闲态时优先选择驻留 roD -LTE 2100网小区，当TOD -LTE 2100网小区用户数均衡门图5频段优异点对比限调到240，即尽可能将用户驻留在FDD -LTE 2100网上，通 过异频策略优化，王者荣耀卡顿小区数明显减少，效果如图6 所示。
卡顿小区数变化趋势（个）
图6南京异频驻留策略优化后卡顿小区数变化趋势
4.2.4新优化方法4: QCI 差异化调度保障QCI 3差异化用户调度方案，通过UGW 进行业务识别（协 议或IP 方式），并在PCRF 网元针对识别用户下发QCI 3承载； eNB 针对QCI 3的GBR 业务，做专用承载保障。经过验证，QCI 3保障业务用户相对于非保障业务用户平相关）。
4.2.5新优化方法5：增大最小保证速率增大上下行最小保证速率，目前主要业务在QCI 6上，上 下行均默认参数lkbit /s ，该参数设置得越小，该QCI 的业务
得到保证的速率越小，反之该QCI 的业务得到保证的速率越大。均时延改善20~60ms (具体时延增益与保障用户分布及数量涉及参数如表3所示。
表3最小保障速率参数修改表
QCI 参数修改前（kbit /s )修改后（kbit /s )
上行最小保证速率116
下行最小保证速率116
参数修改后，卡顿率下降明显，如表4所示。
申请qq帐号表4最小保障速率参数修改前后卡顿率变化情况
日期总局数卡顿次数卡顿率％修改前一周2056813615.898 1.76%修改后一周2603034225.074 1.62%修改后-.周3035443825.932 1.26%
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