面向用戶(hù)感知的測試分析和優(yōu)化方法探討

分析了目前我國網(wǎng)絡(luò )測試和優(yōu)化方面的現狀，提出了面向用戶(hù)感知的測試和分析系統平臺架構，對面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法進(jìn)行了總結，并對未來(lái)我國網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的實(shí)施提出了策略建議。

1 我國網(wǎng)絡(luò )測試和優(yōu)化方法的現狀

隨著(zhù)2009年3G牌照的正式發(fā)放，我國運營(yíng)商開(kāi)始了大規模的3G網(wǎng)絡(luò )建設。截至2011年5月底，3G基站總數已達到71.4萬(wàn)個(gè)，中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通的3G基站分別達到21.4萬(wàn)，22.6萬(wàn)和27.4萬(wàn)個(gè)，同時(shí)還有超過(guò)100萬(wàn)個(gè)的2G基站在網(wǎng)運行。在用戶(hù)發(fā)展方面，截至2011年5月底，全國移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)已經(jīng)達到91014萬(wàn)戶(hù)，其中3G用戶(hù)總數達到7376萬(wàn)戶(hù)。在3G用戶(hù)中，TD-SCDMA業(yè)務(wù)用戶(hù)達到3200萬(wàn)戶(hù)，在3G用戶(hù)中的占比為43%，具有用戶(hù)規模發(fā)展的潛力。

隨著(zhù)基站規模和載頻配置的不斷加大，我國網(wǎng)絡(luò )測試和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化都面臨新的問(wèn)題。

在網(wǎng)絡(luò )測試分析上，傳統路測設備的組成比較復雜，技術(shù)也成熟，在建網(wǎng)初期發(fā)揮了重要作用。隨著(zhù)網(wǎng)優(yōu)路測工程工作量的增加和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )測試評估技術(shù)的發(fā)展，傳統路測已經(jīng)被自動(dòng)路測設備取代，但定點(diǎn)通話(huà)質(zhì)量測試CQT還是要靠路測工程師配合傳統路測設備完成。自動(dòng)路測設備使用特制箱式機器，將多個(gè)制式終端模塊集成在測試機中，通過(guò)專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)卡與位于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器連接，受服務(wù)器控制并實(shí)時(shí)將測試數據傳送給服務(wù)器。自動(dòng)路測設備集成度高，操作簡(jiǎn)單，支持遠程配置與控制，自動(dòng)統計，數據集中上傳和管理，它剔除了工程師的人為因素，測試結果更加客觀(guān)。但目前設備成熟度較低，3G網(wǎng)絡(luò )測試的性能未經(jīng)過(guò)充分驗證。這兩種測試工具均不能滿(mǎn)足面向用戶(hù)感知的測試需求，目前正在向讓一般用戶(hù)參與測試的客戶(hù)感知測試模式方向發(fā)展。

在網(wǎng)絡(luò )日常優(yōu)化上，目前存在的主要問(wèn)題是通信用戶(hù)和業(yè)務(wù)量的增長(cháng)造成網(wǎng)絡(luò )負荷日益凸現，除流量增長(cháng)的壓力外，也產(chǎn)生了信令風(fēng)暴。智能終端迅速普及對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量造成持續沖擊，多載波負荷負擔策略不合理，導致資源利用效率低，2G/3G互操作問(wèn)題難以發(fā)揮雙網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)勢。數據業(yè)務(wù)端到端性能評估和優(yōu)化體系不完善造成網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題定位解決的效率比較低。另外，如市政建設出現的覆蓋盲區，深度覆蓋不足，室內分布系統干擾嚴重，設備不穩定和頻繁改動(dòng)造成了新的網(wǎng)絡(luò )性能下降。

我國運營(yíng)商由基于性能指標的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化向基于用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化轉型，目前依然面臨一些困難。首先，缺乏基于用戶(hù)體驗的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測與分析系統，包括采集設備、測試體系以及分析軟件工具等，以提升面向用戶(hù)感知的業(yè)務(wù)管理和用戶(hù)體驗。其次，以用戶(hù)感知為依據的網(wǎng)絡(luò )評價(jià)體系需要完善和標準化，急需提出一套完整成熟的用戶(hù)體驗質(zhì)量體系，真實(shí)反映用戶(hù)感知，具有可操作性，其中建立用戶(hù)體驗質(zhì)量QoE(Quality of Experience)與關(guān)鍵質(zhì)量指標KQI(Key Quality Indicator)和關(guān)鍵性能指標KPI(Key Performance Indicator)之間的關(guān)聯(lián)和映射是評價(jià)體系的關(guān)鍵。再次，面向用戶(hù)感知的優(yōu)化理論和優(yōu)化方法還不成熟，需要繼續探索和實(shí)踐?！?/p>

2 面向用戶(hù)感知的測試和分析系統平臺架構

從網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的角度來(lái)看，在話(huà)務(wù)量增大，數據業(yè)務(wù)增多的情況下，基站密度也越來(lái)越大，在這種持續的建設和擴容過(guò)程中，雖然各項網(wǎng)絡(luò )指標整體呈上升趨勢，但是網(wǎng)絡(luò )結構更加復雜，網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題定位更加棘手，優(yōu)化工作的難度越來(lái)越高。如此龐大的基站和用戶(hù)規模，對于我國蜂窩網(wǎng)絡(luò )的測試分析提出了嚴峻的挑戰。本文從提升業(yè)務(wù)用戶(hù)感知的實(shí)際需求出發(fā)，提出了基于用戶(hù)體驗的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測和分析系統平臺架構(見(jiàn)圖1)。

圖1 基于用戶(hù)體驗的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測和分析系統平臺架構

該平臺架構基于模塊化，層次化的設計思想，將基于用戶(hù)體驗的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測和分析系統自下而上分為采集層，存儲與處理層，應用層。

采集層通過(guò)基于用戶(hù)體驗的數據采集終端，采集現實(shí)應用場(chǎng)景數據，包括業(yè)務(wù)數據，信令數據。采集層應該能夠具有普適性，可以完成多個(gè)地區、多種場(chǎng)景、多種業(yè)務(wù)、多種網(wǎng)絡(luò )、多接口采集數據，實(shí)現多種類(lèi)型終端條件下的芯片廠(chǎng)商開(kāi)放接口，底層獲取。在實(shí)現技術(shù)上，用戶(hù)體驗數據采集方案應設計為一套智能數據采集系統，特點(diǎn)是多終端設備、多核心網(wǎng)元接口和IP側聯(lián)合采集，以用戶(hù)感知智能手機為主，自動(dòng)路測設備、便攜式測試設備為輔。各種采集終端可以互相配合統一進(jìn)行數據采集，互相配合的數據采集計劃將由后端平臺統一定制和下發(fā)，各終端智能更新并執行。

存儲與處理層實(shí)現海量數據的存儲管理和深度挖掘，支持用戶(hù)行為分析，與用戶(hù)體驗建立內在聯(lián)系，同時(shí)做好層次內不同模塊中的系統參數、無(wú)線(xiàn)參數、業(yè)務(wù)參數、用戶(hù)體驗參數等之間的映射體系，做到不同業(yè)務(wù)應用與用戶(hù)體驗關(guān)聯(lián)分析。在存儲與處理技術(shù)上，由于多類(lèi)終端數據采集會(huì )有一個(gè)非常巨大的數據量級，需要支持從無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )空口和各網(wǎng)元之間接口獲取海量測試數據，海量測試數據保存采用分布式存儲系統。同時(shí)必須采用分布式的云處理機制的系統，整個(gè)方案可以形成為一個(gè)平臺，該平臺將統一管理和調度數據采集終端，統一管理和分析海量數據，集中呈現各類(lèi)分析模型結果。DPI深度數據包檢測技術(shù)模塊負責拆分和重組數據包，采集對用戶(hù)體驗有影響的特征點(diǎn)，并輸出給平臺相關(guān)端口進(jìn)行分析和處理，所有分析結果將統一由數據庫進(jìn)行管理。

應用層實(shí)現基于第三方客觀(guān)的體驗角度，針對各種2G/3G/LTE網(wǎng)絡(luò )，對用戶(hù)體驗，建立端到端的全面評測與分析體系模型，進(jìn)行用戶(hù)異常告警實(shí)時(shí)跟蹤和終端優(yōu)化分析；除了提供面向實(shí)際網(wǎng)絡(luò )應用的整體服務(wù)外，各個(gè)功能模塊設備都可以單獨形成服務(wù)支撐能力。在無(wú)線(xiàn)資源管理技術(shù)上，基于無(wú)線(xiàn)資源管理模塊不同具體功能中影響用戶(hù)體驗的關(guān)鍵因素，進(jìn)行流程優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng )新。在對用戶(hù)感知的差異化無(wú)線(xiàn)承載控制上，增加更多的維度，改進(jìn)為依據QoE模型進(jìn)行無(wú)線(xiàn)承載選擇，將用戶(hù)差異在建立承載的過(guò)程中體現出來(lái)。在多樣型無(wú)線(xiàn)接納控制機制上，做到自適應差異化，根據其用戶(hù)體驗對接納時(shí)延的敏感程度可以獲得不同的優(yōu)先級，同時(shí)引入新型基于QoE的動(dòng)態(tài)資源分配機制和基于QoE的功率分配方案，進(jìn)行自適應的小區間干擾協(xié)調。

基于用戶(hù)體驗的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測和分析系統平臺架構設計必須支持靈活的組網(wǎng)方式，適應復雜的網(wǎng)絡(luò )結構，滿(mǎn)足可擴展性和可伸縮性要求。平臺設計需要支持B/S和C/S兩種交互模式，架構設計及接口協(xié)議應基于國內外業(yè)界開(kāi)放式標準，數據采集需要標準化格式，方便數據功能擴展和二次開(kāi)發(fā)，充分滿(mǎn)足用戶(hù)的不同使用需求。

3 面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法

國外某運營(yíng)商的調查顯示，在擁有負面用戶(hù)體驗的客戶(hù)中，98%的客戶(hù)選擇不投訴，其中的一半直接轉網(wǎng)，也會(huì )造成運營(yíng)商有可能在網(wǎng)絡(luò )運行指標良好的情況下?lián)p失大量客戶(hù)。傳統的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化與評估方法已經(jīng)難以適應新的客戶(hù)需求，以提升用戶(hù)感知為目標的新型網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化成為業(yè)內的共識(見(jiàn)圖2)。

圖2 網(wǎng)絡(luò )指標優(yōu)化體系和客戶(hù)感知優(yōu)化體系的橫向對比

目前，傳統的網(wǎng)絡(luò )考核指標體系雖然能夠達到日常運維考核的要求，但并不能及時(shí)地反應客戶(hù)感知和網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)意度方面的情況，在2G/3G網(wǎng)絡(luò )中，經(jīng)常出現網(wǎng)絡(luò )指標良好，而客戶(hù)抱怨主觀(guān)感知差的問(wèn)題。傳統的KPI指標代表不了整體質(zhì)量及用戶(hù)的實(shí)際感知度，需要引入面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的轉型，提升用戶(hù)感知。

現階段，業(yè)內都對面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法從不同關(guān)注角度進(jìn)行積極探索。中國移動(dòng)在網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方面主要考慮建立QoE-KQI-KPI評估體系，將客觀(guān)KQI，表征KPI和關(guān)聯(lián)KPI等反映多方情況的指標進(jìn)行分類(lèi)映射，研究影響用戶(hù)感知體驗的關(guān)鍵要素。中國電信更強調木桶效應，傾向研究選取用戶(hù)感知與網(wǎng)絡(luò )指標的平衡點(diǎn)，將當前關(guān)注的網(wǎng)絡(luò )指標達到合適水平，更多投入到服務(wù)等軟因素的提升中。測試設備制造商也從之前的單一關(guān)注簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )指標轉移為對多種業(yè)務(wù)的測試，而且從重視業(yè)務(wù)性能轉為更加重視業(yè)務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò )測試優(yōu)化的工具和手段不斷向人工智能和專(zhuān)家系統的思想和技術(shù)發(fā)展，引入智能決策支持系統，建立合理的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化知識庫。網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方案提供商也開(kāi)始在用戶(hù)感知領(lǐng)域投入研究，從全技術(shù)、全數據、全接口角度采集數據，從而給以用戶(hù)感知為核心的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化、規劃工作提供依據基礎。

現網(wǎng)高度關(guān)注用戶(hù)感知的提升，業(yè)界在終端，多網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化，流量管控方面提出了多種面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法，并針對典型方法進(jìn)行積極引入，局部試點(diǎn)，取得了良好效果。

終端性能直接影響用戶(hù)感知，終端能力和形態(tài)、屏幕大小和輸入方式、智能機和非智能機等不同給用戶(hù)體驗和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量帶來(lái)了很大的差異，需要更深層次提升端到端的用戶(hù)體驗服務(wù)。在終端優(yōu)化方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )側獲取終端IMEI，基于終端類(lèi)型進(jìn)行KPI統計分析，同時(shí)精確定位不同終端的性能差異，實(shí)施基于IMEI的無(wú)線(xiàn)資源管理算法策略，提升用戶(hù)感知。由于影響終端多樣化業(yè)務(wù)質(zhì)量的環(huán)節重大，通過(guò)對端到端的不同環(huán)節進(jìn)行策略?xún)?yōu)化，對具體業(yè)務(wù)進(jìn)行配置優(yōu)化，保障用戶(hù)體驗。

當前市場(chǎng)形勢下，2G和3G網(wǎng)絡(luò )都存在局限性，任何一張網(wǎng)絡(luò )都無(wú)法單獨承載各類(lèi)業(yè)務(wù)，面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的新需求新特點(diǎn)，立足長(cháng)遠，多網(wǎng)協(xié)同規劃的運營(yíng)模式是解決現實(shí)問(wèn)題的關(guān)鍵。在2G/3G協(xié)同優(yōu)化方面，多個(gè)設備廠(chǎng)家在雙網(wǎng)互操作策略上提出了基于IMEI分組的2G/3G互操作策略，可以根據不同終端類(lèi)型或者是業(yè)務(wù)類(lèi)型來(lái)設定不同切換門(mén)限，使其在特定條件下發(fā)生2G/3G切換概率提高或者是降低，甚至可以禁止某些終端發(fā)生3G到2G切換的操作，從而降低2G網(wǎng)負荷，確保用戶(hù)感知。

近兩年受資費下降，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展拉動(dòng)，智能終端快速發(fā)展等多種因素綜合影響，移動(dòng)數據業(yè)務(wù)需求強勁，出現了爆發(fā)性的流量增長(cháng)，給2G網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)巨大壓力，運營(yíng)商開(kāi)始應用智能管道解決方案進(jìn)行流量的策略控制。在流量管控方面，通過(guò)感知業(yè)務(wù)，分析用戶(hù)，控制流量，內容引導來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的流量控制。智能網(wǎng)絡(luò )管道處于終端和應用業(yè)務(wù)之間，其智能由一系列致力于資源優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統來(lái)實(shí)現。運營(yíng)商通過(guò)建設PCC(Policy Control and Charging)，在技術(shù)層面引入更先進(jìn)的流量控制，提供基于業(yè)務(wù)及用戶(hù)優(yōu)先等級的數據資源分配機制，實(shí)現接入網(wǎng)的差異化、精細化管控，通過(guò)流量卸載、多連接等網(wǎng)絡(luò )協(xié)同機制實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的互補。通過(guò)對現有網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行改造，針對不同應用業(yè)務(wù)的流量進(jìn)行分階段端到端流量?jì)?yōu)化，對WAP/HTTP進(jìn)行壓縮，對P2P流量進(jìn)行均衡，對IM即時(shí)通信類(lèi)的永遠在線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，對多媒體類(lèi)應用進(jìn)行速率適配，來(lái)提升數據業(yè)務(wù)的用戶(hù)感知。

4 未來(lái)我國多元網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和用戶(hù)感知提升的實(shí)施策略

隨著(zhù)3G網(wǎng)絡(luò )的建成，以及下一代演進(jìn)技術(shù)LTE的引入，我國運營(yíng)商都將面臨新技術(shù)引入，網(wǎng)絡(luò )架構演進(jìn)，多元網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化等現實(shí)問(wèn)題，2G/3G/LTE在一個(gè)相當長(cháng)的時(shí)期內會(huì )共存發(fā)展。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是我國通信業(yè)重要的發(fā)展方向，也是通信生態(tài)鏈上各個(gè)主體的一個(gè)新興增長(cháng)點(diǎn)。在這種多網(wǎng)絡(luò )多業(yè)務(wù)的背景下，如何根據市場(chǎng)發(fā)展需求把握多網(wǎng)的相互關(guān)系，合理規劃網(wǎng)絡(luò )，優(yōu)化資源配置，已成為目前網(wǎng)絡(luò )建設的重點(diǎn)。我國多元網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和用戶(hù)感知提升還需要不斷探索，分步實(shí)施，長(cháng)期堅持，面向未來(lái)發(fā)展，本文在具體方向和實(shí)施策略上提出幾點(diǎn)建議。

(1)強化面向用戶(hù)感知為核心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )規劃和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化

以用戶(hù)感知為中心開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )規劃、網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò )測評工作是未來(lái)趨勢。傳統的網(wǎng)絡(luò )KPI主要聚焦在“接入性”和“保持性”兩方面，缺乏在業(yè)務(wù)質(zhì)量方面的統計，在未來(lái)網(wǎng)絡(luò )規劃過(guò)程中，需要更多將新業(yè)務(wù)應用，甚至新的終端形態(tài)考慮在內。傳統網(wǎng)絡(luò )測評的體系主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò )指標KPI，而以用戶(hù)感知為核心的測評除了業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )外，需要更加關(guān)注支撐平臺的服務(wù)質(zhì)量和分析能力。繼覆蓋優(yōu)化、容量?jì)?yōu)化、性能優(yōu)化后，隨著(zhù)業(yè)務(wù)應用種類(lèi)增多和用戶(hù)要求的提高，基于用戶(hù)感知方面的優(yōu)化成為新階段優(yōu)化的核心任務(wù)。

(2)完善面向用戶(hù)感知的端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量評測和分析體系

3G 網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化從純技術(shù)性的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化轉為面向客戶(hù)感知QoE方向發(fā)展時(shí)，傳統網(wǎng)絡(luò )指標體系越來(lái)越不能真實(shí)地反映用戶(hù)感知，須建立面向客戶(hù)感知的質(zhì)量指標評估體系，分析客戶(hù)感知與業(yè)務(wù)質(zhì)量、業(yè)務(wù)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的量化關(guān)系，從覆蓋類(lèi)、資源類(lèi)、接入類(lèi)、保持類(lèi)、業(yè)務(wù)質(zhì)量類(lèi)等多個(gè)維度對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量進(jìn)行評估，實(shí)現從問(wèn)題現象、原因至網(wǎng)絡(luò )指標的映射。

以客戶(hù)感知質(zhì)量指標評估體系為基礎，從而建立能夠確保提升客戶(hù)感知和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量管控體系，并以用戶(hù)感知為核心，完善從發(fā)現問(wèn)題到過(guò)濾處理，進(jìn)而到總結考評的一系列工作流程，持續性的提升業(yè)務(wù)質(zhì)量KQI和用戶(hù)感知質(zhì)量QoE。

(3)提升面向用戶(hù)感知的網(wǎng)優(yōu)技術(shù)水平，逐步推廣和應用

由于3G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及業(yè)務(wù)與2G網(wǎng)絡(luò )有很大差異，原有2G網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化方法不能完全適應3G網(wǎng)絡(luò )的新特點(diǎn)，需要結合網(wǎng)優(yōu)技術(shù)的新進(jìn)展，在后續3G新建和擴容工程中全面推動(dòng)測量報告MR(Measurement Report)統計分析功能，IMEI跟蹤分析技術(shù)，流量管控技術(shù)等新的面向用戶(hù)感知網(wǎng)優(yōu)手段的應用，提升優(yōu)化效果。

目前傳統的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方法還不能適應移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)新業(yè)務(wù)的開(kāi)展，需要高度關(guān)注面向用戶(hù)感知的網(wǎng)絡(luò )測試和優(yōu)化研究，通過(guò)開(kāi)發(fā)相應的測試分析和優(yōu)化系統平臺來(lái)支撐優(yōu)化手段的轉型，在試點(diǎn)的基礎上逐步在現網(wǎng)推廣和應用，全面提升網(wǎng)優(yōu)水平。