5G網(wǎng)絡(luò)體驗速率與用戶實際感知映射關(guān)系研究

摘要：隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展的加速推進，用戶數(shù)量及使用流量加速增長。本文從用戶感知角度入手，聚焦抖音點播業(yè)務(wù)、視頻通話業(yè)務(wù)和時延敏感類聚業(yè)務(wù)，旨在通過研究用戶體驗速率與實際感知的映射關(guān)系，輸出感知差小區(qū)評價體系，為提升5G網(wǎng)絡(luò)用戶體驗提供有益借鑒。

關(guān)鍵字：感知評估、體驗測試、優(yōu)化思路

一、引言

本研究從用戶感知角度入手，聚焦主流業(yè)務(wù)，下行聚焦抖音點播業(yè)務(wù)，上行聚焦微信視頻通話業(yè)務(wù)，時延敏感類聚焦王者榮耀業(yè)務(wù)，通過限速匹配主觀體驗預(yù)期的速率/時延要求、特定場景體驗測試，輸出2個場景、3個維度的感知差小區(qū)評價體系，并據(jù)此制定用戶感知提升方案。

二、業(yè)務(wù)感知測試方法

為評估用戶真實體驗，應(yīng)從問卷調(diào)查、限速測試、速率映射、特定場景體驗測試、對象轉(zhuǎn)換等五個方面進行測試，制定用戶感知質(zhì)差體系，從用戶感知角度入手，提升用戶體驗。

（一）問卷調(diào)查

通過調(diào)查問卷，將用戶體驗轉(zhuǎn)換為可量化的指標，獲得用戶對典型業(yè)務(wù)忍受度（體驗差）的感知。

（二）限速測試

針對抖音熱門業(yè)務(wù)，進行限速和不限速模式下的測試，通過“臨界點用戶體驗”到 UE級“速率”限速，獲得用戶能夠忍受體驗對應(yīng)UE級速率和時延基線。通過對抖音的限速和非限速測試，研究者得到以下兩個結(jié)論：

結(jié)論1：抖音業(yè)務(wù)在空口資源受限及持續(xù)滿buffter場景，前臺體驗速率與網(wǎng)管UE throughput接近，可用網(wǎng)管下行低速占比表征體驗差的感知；

結(jié)論2：抖音點播業(yè)務(wù)前臺體驗下行速率低于4Mbps左右，個別短視頻播放出現(xiàn)卡頓，對應(yīng)網(wǎng)管速率為4Mbps、下行RTT時延為184ms。

（三）速率映射

通過對微信視頻通話、騰訊視頻、今日頭條進行上、下行限速測試，根據(jù)前臺體驗速率映射網(wǎng)管UE級速率，確定前臺速率與網(wǎng)管IP速率映射關(guān)系，特別是前臺體驗差時刻的映射關(guān)系。

1.上行限速測試——微信視頻通話

選取不限速、限速1.6Mbps、限速1Mbps、限速0.5Mbps、限速0.4Mbps共5種不同的限速模式，場景下前/后臺微信視頻通話，對比前臺測試和后臺網(wǎng)管統(tǒng)計速率以及前臺感知到的視頻狀態(tài)，如表1所示。

結(jié)論：微信視頻通話在空口資源受限時，可用網(wǎng)管上行低速占比表征體驗差的感知，當(dāng)上行速率低于500Kbps，微信視頻通話出現(xiàn)花屏、卡頓現(xiàn)象。

2.下行限速測試——騰訊視頻

根據(jù)騰訊長視頻業(yè)務(wù)不同畫質(zhì)模式的碼率對應(yīng)關(guān)系，選取碼率最高的臻彩視聽和1080P進行限速測試，結(jié)果如表2所示。

結(jié)論：騰訊視頻滿足主觀體驗預(yù)期的速率和時延如下：騰訊視頻1080P 速率4Mbps，RTT時延204ms；騰訊視頻（臻彩視聽）速率基線10Mbps，RTT時延136ms。

3.下行限速測試——今日頭條

在首次打開今日頭條頁面后，初始緩存加載的頁面數(shù)據(jù)量較多，初始速率可達30多Mbps，初始頁面加載完成后，一般在1～3.5Mbps左右。

結(jié)論：今日頭條滿足主觀體驗預(yù)期要求的下行速率為3.5Mbps，下行RTT時延基線130ms。

（四）特定場景體驗測試

針對高負荷、弱場、高干擾等特殊場景體驗測試，對限速測試進行補充，確定主觀體驗差的速率、時延波動范圍。

1.覆蓋維度

基于某小區(qū)抖音業(yè)務(wù)拉線測試，當(dāng)RSRP=-121時，下行速率低于4Mbps，導(dǎo)致抖音卡頓和掉線，需要重點關(guān)注掉線率指標。

2.容量維度

高負荷場景抖音業(yè)務(wù)出現(xiàn)卡頓時刻，下行UE速率為2Mbps-3Mbps，下行RTT時延為160ms-300ms。數(shù)據(jù)與限速體驗測試結(jié)論一致。

3.干擾維度

高干擾場景微信前臺發(fā)圖轉(zhuǎn)圈、微信視頻通話卡頓、王者榮耀卡頓時刻，前臺速率、時延和網(wǎng)管對應(yīng)時刻用戶級速率和時延接近，與限速體驗測試結(jié)論一致。（五）對象轉(zhuǎn)換

對小區(qū)UE和小區(qū)速率大于5Mbps區(qū)間占比關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)速率大于5Mbps占比的體驗滿足度在80%時，小區(qū)平均速率達到拐點（如圖1）。當(dāng)滿足度在80%—100%之間時，速率與滿足度的曲線將變平緩，進一步提升的優(yōu)化代價比較高。因此，建議將體驗滿足定為80%。

三、感知差小區(qū)評價體系

依據(jù)場景測試結(jié)論可區(qū)分普通場景和重點場景，上行速率、下行速率、時延 “三個維度”分場景和分制式，搭建感知差小區(qū)評估體系。

（一）不同場景不同業(yè)務(wù)的體驗要求

1.普通場景

下行：滿足抖音點播流暢播放，4Mbps的速率要求；

上行：滿足微信視頻通話，500Kbps的速率要求；

時延：綜合業(yè)務(wù)加權(quán)下行RTT時延150ms 、綜合業(yè)務(wù)加權(quán)下行RLC SDU平均時延160ms。

2.重點場景

下行：滿足高清視頻流暢播放，10Mbps的速率要求；

上行：滿足微信超清視頻通話/抖音超清直播，2Mbps的速率要求；

時延：王者榮耀70ms下行RTT時延要求。

根據(jù)兩個場景和三個維度對速率、時延的要求，構(gòu)建如下分場景/分制式的感知體系。

（二）用戶感知優(yōu)化思路

根據(jù)分場景感知評估體系，從基站告警、終端側(cè)、傳輸側(cè)、核心網(wǎng)側(cè)等對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行多維分析與感知提升。

終端：通過對比不同終端與速率、時延等感知指標對接功能，定位異常終端；

覆蓋：優(yōu)化覆蓋質(zhì)量，直接提升用戶可獲得的帶寬和體驗速率；

容量：通過擴容降低無線資源利用率，增加用戶可分配的資源，提升感知；

核心網(wǎng)：排查核心網(wǎng)用戶面網(wǎng)元存在的問題；

傳輸質(zhì)量：加強對傳輸丟包、亂序、RTT時延等的監(jiān)控；

SP服務(wù)器：排查成功率和時延等較差的服務(wù)器。

四、結(jié)束語

為評估用戶真實體驗，本文通過問卷調(diào)查、限速測試、速率映射、特定場景體驗測試、對象轉(zhuǎn)換等五個方面分析影響因素、進行效果效果驗證，評估用戶感知質(zhì)差體系，聚焦主流業(yè)務(wù)，下行聚焦抖音點播業(yè)務(wù)，上行聚焦微信視頻通話業(yè)務(wù)，時延敏感類聚焦王者榮耀業(yè)務(wù)，輸出感知差小區(qū)評價體系，為后續(xù)的速率優(yōu)化提供思路和經(jīng)驗參考。

作者單位：孟凡強 姜盼盼 韓兆坤 曹潔 曹正潔

中國移動通信集團山東有限公司濟寧分公司

參考文獻

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