80广东河源关于腾讯王者荣耀性能提升专题优化游戏时延的实践性案例.docx
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80广东河源关于腾讯王者荣耀性能提升专题优化游戏时延的实践性案例
腾讯“王者荣耀”4GLTE性能提升专题——优化游戏时延的实践案例
2019年09月
【摘要】
《王者荣耀》是由腾讯游戏开发的一款运营在Android、IOS平台上的MOBA类手游,属于多人联机在线竞技类游戏,目前该游戏在手游排行中处于TOP1的位置。
随着4G网络的渗透,在无常用WIFI的场景下,玩家习惯使用4G网络进行游戏。
7月暑期,收到较多用户反馈“王者荣耀”业务感知差。
为此,针对客户反馈的游戏时延感知方面的问题进行专题分析及优化。
【关键字】王者荣耀、顿卡、QCI3预调度
一、问题描述
王者荣耀是腾讯旗下一款手游,实时对战的体验深受玩家喜爱,近期有部分电信内部员工反馈在万隆城4楼影院进行王者荣耀业务顿卡。
通过到现场进行测试,影厅门口休息区聚集的人群都在玩手机游戏。
二、分析过程
本次体验终端采用苹果7Plus全网通,中国电信4G卡(已开通VOLTE),抓包软件使用Stream,信号截图采用自带拨号盘输入*3001#12345#*切换到工程模式进行截图。
仪表测试采用鼎利软件进行测试,仪表抓包采用wireshark软件进行抓包。
王者荣耀的优化,关键是时延的优化,可通过终端右上角时延显示,表征相关时延体验情况:
100ms以下,流畅
100~200ms,一般
200~460ms,体验不好
460ms以上,服务器视为丢包。
我们测试人员蹲点万隆城,通过无线环境、PRB利用率、抓包对王者荣耀进行分析,确定解决方案。
2.1.1投诉点无线环境
工程模式下,查询苹果手机主占用BAND1频段,PCI为354的小区,接收信号强度-89dBm。
该小区为市区万隆城4F商场及天台室分F_0。
专业仪表测试,同样占用该小区,SINR较差,下载速率36Mbps。
2.1.2游戏登录与更新
与一般游戏相同,在启动阶段APP会检查版本是否有更新,(为方便测试,我们已更新到最新版本进行试验)。
推出所有APPs后,手机打开Stream,点击抓包分析后立马登陆游戏。
在登录过程中,看到王者荣耀使用https协议传输,端口为443。
443端口是即网页浏览端口,主要是用于HTTPS服务,是提供加密和通过安全端口传输的另一种HTTP。
本次登陆时长约30秒。
2.1.3游戏开局
在现场进行游戏开局体验,并抓包。
从数据包来看,游戏开局并没有跟登陆游戏那样与服务器有过多的交互。
游戏截图显示的时延为102ms,平均一局游戏都在100ms以上。
顺畅度一般。
开局匹配成功后,会与服务器交互,将地图信息加载,加载后https过程基本处于静默状态,没有交互;游戏结束后,打扫战场,统计MVP、每个玩家需要加分、经验等过程,这些数据必须可靠传输到游戏服务器,从抓包看这一阶段长连接TCP流传输数据量也较大。
其中,TCP长连接除了部分数据传输,每隔3s进行一次类似心跳包的发、收和反馈过程,收发数据包大小相同为56字节;
两条UDP流,其中数据量小的UDP流发送固定大小的数据包,APP发60字节,服务器回58字节,每间隔5sAPP发一次;
从玩家的角度及投诉的情况看,玩家更加注重游戏中的时延,游戏中时延优化归根到底是对上述一条TCP及两条UDP数据传输的优化,优化的结果直接反映到检测网络的心跳包时延上;而这3条数据流大多数时间内的特点是小包密集型,同一IP服务器UDP与TCP交替进行;TCP与UDP端口随机,因为每局游戏的装备都是当局购买当局有效,游戏实时数据即使发送失败,即发生丢包也不需要网络侧重传,需要玩家再次发送,数据可靠性方面也可以跳帧,所以结合起来游戏正在进行时,玩家的即时操作通过UDP传输,只追求时延低;游戏右上角显示时延大于200ms时,游戏画面就会出现卡顿、操作出现延迟,玩家游戏体验差,如果导致输局极易引起投诉;
三、解决措施
3.1.1优化方案
王者荣耀的启动流程需要使用到的网元有UE、ENB、PGW网关、服务器。
UE终端性能、无线环境好坏也直接影响感知。
通过提取网管PRB利用率指标,主覆盖小区无干扰、峰值利用率不超过30%。
小区2T2R配置,无故障;MR覆盖率97.56%,说明室分覆盖良好。
小区名称
频段
下行PRB平均利用率(%)
PDCP层总流量(MB)
平均每PRB干扰噪声平均值(dBm)
MR覆盖率
市区万隆城4F商场及天台室分F_0
2.1GHz
25.67%
7645.55
-118.22078
97.56%
通过资料查询,通过优化QCI3专用承载可优化时延问题,LTE协议QCI3就是用于RealTimeGaming,该承载要求的比特速率被网络永久恒定的分配,即使在网络资源紧张的情况下,相应的比特速率也能够保证。
中国电信为腾讯开通了QCI3的承载接口,优化思路在无线侧主要以QCI3的预调度优化展开。
QCI3的协议要求
QCI
PacketDelayBudget
PacketErrorLossRate
3
50ms
0.10%
中兴基于QCI的预调度参数配置:
基于QCI粒度预调度开关
Open
基于QCI粒度预调度的QCI的总个数
1
基于QCI粒度预调度的QCI索引值
3
QCI索引值下预调度大小
200
QCI索引值下预调度的间隔
5
网管侧操作指引如下:
现场测试还发现,室分场景下小区使用的是TM2,通过现网查询发现该小区设置的是TM2。
测试发现该场景使用TM2
网管侧查询,该小区设置的是TM2
理论上,TM2适用于小区覆盖边缘用户;TM4适用于低速移动的场景(如室分)。
因此对该小区进行TM2改TM4操作。
网管侧TM模式修改操作如下:
3.1.2优化结果
TCP数据与服务器交互和心跳包处于同一个流,UDP数据交互在同一服务器上,打开QCI3的预调度能有效降低空口时延,从而缩短游戏实际时延,游戏侧时延从之前的平均100ms以上降低至现在平均60ms内,符合预期。
TM2改TM4后,SINR从5提升为10左右,下载速率从原来的36Mbps提升为57Mbps。
四、经验总结
通过王者荣耀测试抓包分析,可以得出如下几个结论:
1)在王者荣耀启动加载阶段由于用户与服务器的交互数据包是443端口的https数据包,本阶段的游戏感知优化和网页浏览业务感知的优化手段相同。
2)在王者荣耀游戏阶段的感知优化可以考虑通过QCI3专载同时开启一定周期的上行预调度方式来优化用户体验,从游戏界面的时延测试情况来看,开启预调度,时延从106ms提升至51ms,提升比例约为50%。
3)由于QCI3的优先级本身就比QCI9的优先级高,若小区下存在较多的QCI3的用户,且同时开启了QCI3承载的预调度则可能对QCI9的用户体验带来冲击,所以QCI3的预调度需要谨慎试点。
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