LTE无线网络优化项目教程08LTE用户体验优化课件.pptx

项目项目8LTE用户体验用户体验优化优化【项目内容】本项目对QoE、KQI、KPI进行简要介绍，讲解LTE用户体验优化的常见方法。【知识目标】理解用户体验指标体系的三层模型概念及各层之间的映射关系。通过各类KQI指标映射关系表，了解影响KQI优化的因素。【技能目标】学会基于用户体验的监测方法，对结果进行观察和对比，并能找出质量问题点。（3）关键性能指标（KeyPerformanceIndicator，KPI），KPI是网络整体性能的集中体现。网络KPI可通过DT、CQT和OMC话务报告三种方法来获取，三种方法在网络建设、发展和评估过程中结合使用。然而，KPI这些关键参数却不能全面反映网络的质量，其出发点是从网络角度来揣度用户的感受。在用KPI体系来衡量网络质量时，经常出现的情况是，整个网络设备的KPI均处于良好的状态，但是投诉却逐渐增多。传统的KPI已经不能完全体现真实的网络质量，电信运营商需要新的能真实反映网络质量和用户感知的指标体系，QoE是终端用户对移动网络提供的业务性能的主观感受，但是QoE的指标没有完整的定义，无法通过统计或者测试办法获得，仅靠投诉来反映QoE问题毕竟采样较少且不能提前对网络进行诊断，局限性太大。与QoE最接近的一项指标KQI能较为真实地反映用户对网的直观体验，它主要针对不同业务提出的贴近用户感受的业务质量参数，是业务层面的关键指标，已经有相应的协议标准作为支撑，能够通过统计或者测试来获取。【知识链接【知识链接2】用户体验指标用户体验指标体系体系基于行业多年在用户感知领域的深入研究以及相关标准的发展推动，业界普遍建立了用户体验评估指标体系。该评估指标体系由从用户到业务到网络的三层有机构成，也即采用了QoE-KQI-KPI的三级指标模型如图:最顶层是用户体验指标（QoE）。QoE是对用户体验的客观度量，用来描述用户对业务及服务的感受。虽然QoE引入了非技术因素，但可以通过接近量化的方法来表示终端用户对业务与网络的体验和感受，并反映当前业务和网络的质量与用户期望间的差距。QoE的量化指标可以用优秀、很好、好、一般、差5个级别来标识。第二层是业务质量指标（KQI）。KQI表示了产品单元及服务单元的性能，一般可以通过多个不同的KPI计算得到。KQI分两个层面，产品KQI和服务KQI。第三层是网络性能指标（KPI）。KPI是基于网络性能的，反映了某一网元的性能特性，KPI是网络运营维护很重要的考核指标，是KQI、QoE的数据基础。KPI数据来源广泛，包括网管中的告警、性能、配置等数据，主动、被动探针、抓包分析数据，以及话单数据等。基于该体系实现端到端移动业务质量保障模型，从网优路测、网管数据库系统、信令监测系统获取各类网络关键指标（KPI），通过映射和公式计算得到业务质量指标（KQI），再汇聚计算得到用户体验（QoE）。【知识链接【知识链接3】QoE与与KQI的的映射映射1基于权重的基于权重的QoE、KQI和和KPI映射通用方法映射通用方法由不同的KPIs映射到一个KQI，再由不同的KQIs映射到一个QoE时，定义不同的权重和系数。该方法需要通过实际测量得到每个KPI的权重。过程如下。（1）把业务分解为不同的KQIs和KPIs；（2）定义每一个KQI和KPI的权重；（3）得到业务每一个KPI的实际测量值并和目标KPI值进行比较，根据定义的KPI的权重得到每一个KPI实际的权重值，由此得到KQI的实际值；（4）将KQI的实际值与目标KQI的值进行比较，根据定义的KQI的权重得到每一个KQI实际的权重值，由此得到QoE的实际值。其中，各个KPI和KQI的实际权重可由 当KPI实际值好于目标值时，实际权重=目标权重；当KPI实际值比目标值差时，实际权重=目标权重（1-（目标值-实际值）/目标值）；当KQI实际值好于目标值时，实际权重=目标权重；当KQI实际值比目标值差时，实际权重=目标权重（1-（目标值-实际值）/目标值）。2智能建模法智能建模法使用相关函数可以把KPI映射到KQI，如图QoS/QoE评估模型可以用以下数据矩阵Dmn表示：KPI11,KPI12,KPI13,KPI1k,KPI1n=KQI1KPI21,KPI22,KPI23,KPI2k,KPI2n=KQI2,=,=KPIk1,KPIk2,KPIk3,KPIkk,KPIkn=KQIk,=KPIm1,KPIm2,KPIm3,KPImk,KPImn=KQm2【知识链接【知识链接4】KQI与与KPI的指标的指标体系体系KQI指标体系分类1KPI-KQI指标映射计算指标映射计算（1）时延类KQI指标映射方法时延类KQI指标映射计算值等于该过程所对应的各个流程步骤中的时延KPI值之和加上一个处理时间常数。例如：t=t1+t2+t3+t4+d（2）成功率类KQI指标映射方法成功率类KQI指标映射计算值等于该过程所对应的各个流程步骤的成功率KPI值之乘积。例如：q=q1q2q3（3）中断率类KQI指标映射方法一次失败率/中断率/掉线率类KQI指标映射计算值等于该过程所对应的各个流程步骤中的至少有一个失败的概率的乘积。例如：q=1-q1（1-q2）（4）下载速度类KQI指标下载速度类KQI指标直接等于所测得速率KPI值。例如：（5）音视频质量类KQI指标此类KQI到KPI映射特点内容如下。映射目标KQI与相关KPI，KPI与KPI之间量纲不同。各KPI影响非线性，且影响程度不同。映射目标KQI存在一定主观因素，可以用质量打分方式评价。此类KQI指标计算，采取同KQI到QOE映射的无量纲映射方法，采取无量纲化+层次分析法进行映射。例如：2LTE典型业务典型业务KQI到到KPI的映射体系的映射体系（1）流媒体业务流媒体业务是从Internet上发展起来的一种多媒体应用，指使用流（Streaming）方式在网络上传输的多媒体文件，包括音视频和动画等。它的主要特点是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，客户端在播放前并不需要下载整个媒体文件，而是在将缓存区中已经收到的信息进行播放的同时，把多媒体文件的剩余部分持续不断地从服务器下载到客户端，即“边下载，边播放”。流媒体业务主要提供音频和视频服务，因为需要的带宽相对较大。另一方面，因为流媒体对时延敏感，不像下载业务那样允许较大时延，其业务类型为流类。流媒体业务KQI指标内容如下业务建立成功率；唇音同步；服务失败率；声音失真；连接建立时延；马赛克；初始缓存时延；流媒体连接中断概率；播放中的停顿频度；下载速率。播放中的平均停顿时延；业务KQI业务建立成功率服务失败率连接建立时延初始缓存时延播放中的停顿频度播放中的平均停顿时延唇音声音马赛克流媒体连接中断概率下载同步失真速率网络KPI RRC建立成功率RAB建立成功率分组域掉线率PS用户上行误块率RACH随机接入时延RRC建立时延RAB/RB建立时延寻呼时延DNS解析时延主页连接时延主页下载时间流媒体节目源连接+缓存时间播放过程中因缓存耗尽终端重新开始缓存导致节目播放暂时停顿的频度重新缓存的平均时长处理速率处理时延处理能力流媒体KQI和KPI的映射关系（2）Web业务Web业务通常是用户浏览网页，随着智能终端的普及，变得越来越重要。但是网页浏览业务不是持续性地下载，而是间歇性地下载网页，然后进行阅读。其业务类型通常为交互类。因此网页浏览业务主要关注的是网络响应等方面的QoS要求。Web业务KQI指标内容如下:连接建立时延；连接建立成功率；初始页面连接时延；非初始页面连接时延；页面显示时间；连接中断频率；平均下载速率。业务KQI连接建立成功率连接建立时延初始页面连接时延非初始页面连接时延页面显示时间连接中断频率平均下载速率网络KPIRRC连 接 建 立成功率RAB建立成功率用户下行误块率RACH随机接入时延RRC建立时延RAB建立时延寻呼时延DNS解析时延HTTP连接建立时延页面下载时间连接失败概率下 行 RLC层 平均速率WebKQI与KPI关系（3）FTP下载类业务LTE的高速数据下载业务包括影音文件下载、音乐下载、FTP文件下载等。这些下载业务都有一个共同的特点：对时延没有严格要求，但是用户对下载速率敏感。其业务类型为背景类。FTP下载业务KQI指标内容如下。连接建立成功率；连接建立时延；下载时间；连接中断频率；平均下载速率。业务KQI连接建立成功率连接建立时延下载时间连接中断频率平均下载速率网络KPIRRC连接建立成功率RAB建立成功率PS用户下行误块率RACH随机接入时延RRC建立时延RAB建立时延寻呼时延DNS解析时延主页连接建立时延主页下载时间描述符下载时延下载连接建立时延内容下载时延连接失败概率下行RLC层平均速率FTPKQI与KPI的关系3基于现网指标进行业务质量分析基于现网指标进行业务质量分析基于现网指标进行业务质量分析即是通过对全网话务统计、告警、设备日志、传输质量等统一监控，建立起一套完整的网络质量建管体系。通过一段时间的分析和建模，搞清在什么情况下对用户感知将造成影响。基本系统架构如图此方案能够充分得用现有管理优化平台，能及时发现问题；但是此方案因所采集的数据与KQI无直接联系，用户感知系统的建模非常困难。目前像亿阳、拓明等主流网优网管系统的公司在这方面取得了一定的成果。4基于信令数据分析基于信令数据分析构建一套完整的信令采集方案，通过信令采集监测仪对信令进行采集，并传输给服务器。此方案可以完整采集到信令数据，对于每一步的信令时延、调度信息均可重现，可以细化到对单用户的分析。传统的信令仪、信令服务器解决方案需要新增设备，成本较高；而在LTE系统引入MDT后此方案将被放弃。如图:【知识链接【知识链接6】影响用户感知的影响用户感知的因素因素非技术因素是无法通过网络优化等手段进行解决的，下面仅从网络层面介绍一下常见的对KQI有影响的因素。（1）终端：用户的感知最直接的来源就是终端，用户对于打开网页的快慢、视频播放是否流畅、手机应用打开速度等的感知来源就是终端。这两年终端发展非常迅速，屏幕更大，分辨率更高，手机内存越来越大，摄像头像素更高，芯片能力更强。虽然智能终端发展非常迅速，但受限于成本和终端厂家的定位不同，终端的性能差异也很大，给用户的感觉也就千差万别。终端参数设置、终端支持的网络类型都会对用户造成影响，如仅支持LTE-FDD的终端不能上移动的4G网络产生的投诉、仅支持LTE-TDD的终端反映联通4G网络覆盖、用户接入点设置不正确导致不能上网等问题。（2）无线网质量：无线网中的覆盖问题、干扰问题、容量问题、切换设置等都会对用户的感知造成影响。网络覆盖问题会使用户脱离服务，所有的业务都无法进行，用户的感知是很糟糕的；干扰问题会使用户接入网络困难、业务速率低、掉线严重等，对于用户来说感知网络不好用；容量不足、切换异常等也会使用户体验变差。无线网络质量评估和优化是一个复杂、长期的过程，它每时每刻都影响着用户的使用情况，只有对无线网络进行良好的规划、建设和优化才能获取用户的认可。（3）有线传输（路由）：移动数据业务的接入一部分是无线控制的，另一部分却是依赖于有线传输的。有线传输网络的好坏也对用户有着直接的影响，如传输带宽不足造成接入困难和数据业务速率低、路由失败导致不能上网或者某些网站无法登录、传输闪断导致用户业务断断续续等。（4）网络中各网元：LTE网是一个庞大的网络结构，有非常多的网元节点，即eNB、MME、S-GW、P-GW等，它们提供着不同的功能，如资源管理、用户管理等；其中的任何一个出现问题都会影响用户感知，甚至造成整个网络瘫痪。也就是说eNB故障仅影响eNB小区所覆盖的区域，影响较小；而MME、S-GW一旦出现问题影响的范围将大得多；EPC的稳定性和安全性将重要得多。（5）网络中服务器：在整个互联网中为用户提供服务的服务器多如牛毛，它们的性能对于用户感知有着重要影响。如12306不断升级和其他DNS攻击、域名劫持，相对于用户来说却是不能享受到应有的服务。任务任务2 用户感知的监测体验用户感知的监测体验【知识链接【知识链接1】基于基于DT/CQT的的感知感知 系统介绍系统介绍基于PC和空口信令感知系统功能基于PC和空口信令感知系统功能基于PC和空口信令感知系统业务流程【技能实训【技能实训1】LTE网络网络KQI优化优化测试测试 数据采集数据采集1登录登录PC端路测子系统端路测子系统2脚本编辑和测试脚本编辑和测试HTTP测试HTTP脚本编写流媒体脚本编写流媒体测试【技能实训【技能实训2】LTE网络网络KQI优化分析和优化分析和报告报告1信令过程信令过程信令过程如图2测试完成后得到流媒体测试完成后得到流媒体KQI指标指标HTTP感知指标如图流媒体感知指标如图:【实战技巧】【实战技巧】KQI优化虽然很久之前便已经存在，但在实际优化中往往只是以一种概念存在，在实际优化中应用并不像KPI优化这样普遍，至少日常优化中应用较少。其原因有二：一是建立一套KQI优化系统成本过高；二是对影响KQI因素过多，需要多部门协同优化，协调难度大。随着智能终端性能和网络速率的提升，基于终端上报的KQI优化将会有更大的发展，目前市面上已经有相应的App，可以监控终端异常事件、速率、接入时延等；在技术层面已经可以进行KQI性能提取和分析，阻碍其进一步发展的关键是如何保护用户数据的安全和隐私，说服用户安装相应的App。