随着智能终端的普及、社区网络和即时通信等OTT应用的兴起,国内移动互联网市场正蓬勃发展。与网络技术革新、网络流量增长、网络规模扩张趋势不符的是运营商的ARPU值下降、网络质量下降,电信运营商在移动互联网时代面临被成为流量管道的风险。近年来,各运营商已强烈认识到对移动分组业务流量深入理解的必要性,尤其是从现网真实数据中挖掘基本的流量规律,提升现有网络的资源利用率,让“管道”智能化。当前国内移动分组业务网络处于3G网络增长时期,已部署的GPRS和EGPRS网络由于其既有用户规模及网络容量在未来相当长一段时间仍然不会退出国内市场。在此背景下,本文基于以被动测量方式采集的国内GPRS/EGPRS现网的海量真实数据,研究了移动分组业务流量分布的一些基本问题,致力于提供改善国内当前移动无线资源占用及网络性能且工程上易操作的方法。本文的主要研究内容和创新点如下：(1)基于IP测量的通用移动分组业务数据采集软件框架电信运营商有大量基于现网真实流量数据的测量与分析需要。随着网络技术演进、2/3G及LTE网络并存等原因,通信网待测量的接口协议栈种类繁多,为测量软件快速部署及维护都提出了严峻考验。受益于全网IP化趋势,本文创新性的提出了通用的模块化数据测量软件框架。该框架主要有三个特色：插件式的报文解析：相同协议插件只实现一次,在不同协议栈环境多次出现时只需重复调用。可灵活配置不同协议插件的连接关系以适配不同协议解析路径的需求。通用的控制面信令匹配处理模块：通过总结Gb接口各主要控制面信令过程的特点,将通信网信令抽象为通用字段(小区、用户、时间、方向)与各信令特色字段,只需设计少数几种匹配逻辑就可以适配绝大多数信令监测场景的需求。用户面处理模块可以根据配置准则将用户面流量汇聚成通用的5元组流记录,可将通用字段与控制面信令记录关联,满足实时查询的分析需要。(2)移动分组业务流量分布与无线资源占用的关联算法传统研究工作对移动分组业务流量分布与资源占用的分析是独立的或者不全面的。得益于研究团队的数据测量优势,本文采集了2012年国内某城市中心城区连续30个小时近2800个GPRS/EGPRS小区的Gb接口全报文数据,全面分析了当下移动分组业务流量的协议构成。将空中接口传输的流量划分为控制面开销、协议开销和用户净荷三个部分,其中控制面开销包括GMM/SM信令,协议开销包括协议累积头部、TCP控制消息以及重传。并创新性的提出了一组分析算法得出各部分流量在不同编码方案下的无线资源占用情况。研究发现：在流量构成方面：用户面流量占总空口流量99%以上,其中95%流量基于TCP协议,3%流量基于UDP协议；控制面流量占总空口流量不足1%。在无线资源占用方面：对于PDTCH资源,TCP和UDP协议开销占到总资源消耗的30%,GPRS控制面开销可忽略不计。协议开销大的主要原因是用户面报文净荷普遍较小,TCP纯控制报文的流量比例高。对于CCCH资源,本文创新性的提出了在Gb接口还原TBF及判定TBF建立场景的算法,并分析了算法的有效性。发现单次传输不高于100字节的小流量TBF约占总TBF建立数的40%。当TBF延时释放阈值从1s增加至l0s后,小区并发TBF数并未显著提高,但CCCH资源可节省20%。这说明当CCCH信道资源紧张时,可在信道扩容、业务提供商调整心跳频率之外,在网络侧调整TBF延时释放阈值通过减少TBF建立数来缓解信道压力。(3)移动分组业务的小区-时间流量分布模型通过分析移动分组域核心网全天的小区5分钟真实流量数据,得出各移动小区在一天内5分钟粒度的分组业务到达流量可用指数分布较好拟合的结论。以上研究说明大多数小区在大多数时段处于低速状态,高突发流量主要集中在少数小区少数时段。本研究还使用了在不同地域和不同采集时间的样本验证了服从指数分布具有一定普遍性。以上研究有助于工程和研究人员通过简单参数估算便快速了解现网GPRS/EGPRS小区在全天的流量表现。(4)移动分组业务网络容量性能分析基于现网实测的小区5分钟真实流量数据及BSSGP信令监测,分析了GPRS网络的丢包率及影响因素,研究发现LLC帧丢弃率与小区并发用户数有正相关性,与小区5分钟通过业务量相关度不大。以上研究说明当前小区容量的瓶颈在于并发用户数受限而不是信道带宽受限,在小流量用户占主流的大格局下,应适当调高小区的并发TBF数上限以降低丢弃率。研究同时发现小区重选导致的丢弃率与小区并发用户数及小区5分钟通过业务量相关度均不大。这说明小区重选在GPRS/EGPRS体制下并未作为小区容量均衡的手段,因此分析GPRS网络拥塞可以主要监测LLC帧丢弃率指标。