基于SEQ平臺大數據的端到端KQI與KPI關聯性分析

趙金劍

摘 ? 要：文章主要探討了如何基于用戶感知質量平臺來優化關鍵質量指標提升用戶感知。用戶感知主要包括3個部分：終端，終端以外的、端到端的關鍵質量指標及關鍵性能指標，用戶的個人主觀感受，如用戶期望應該得到的頁面顯示成功率、應用下載速率等內容。移動互聯網客戶的網絡感知提升需要端到端協同優化，從無線到傳輸再到核心網最后到服務器側，一條鏈上每個環節缺一不可。而無線網作為這條鏈的用戶唯一接口，其質量優劣及網絡表現對客戶網絡口碑提升至關重要。傳統的KPI主要體現的是網絡質量，如何實現用戶感知的測量一直以來都是運營商努力探索的課題。

關鍵詞：用戶感知;業務關鍵質量指標;關鍵性能指標

1 ? ?背景概述

隨著4G百兆移動寬帶時代的到來，三大運營商大力發展4G用戶，4G用戶數大幅提升。以某市級運營商2018年1～4月2I2C騰訊大王卡為例，用戶數由15萬發展到19萬。但是伴隨而來的是用戶感知的惡化，本地網全網單用戶下行平均速率從20 Mbps下降到15.02 Mbps，如圖1所示。

因此，在業務高速發展背景下，應及時監控用戶感知變化，并作出優化調整，保證用戶感知，成為網絡優化的關鍵環節。華為的用戶感知質量（Service & Experience Quality，SEQ）大數據平臺就是基于這個要求產生的，借助于SEQ平臺，可以實現端到端的用戶感知監控，了解用戶體驗，并針對性開展優化。

2 ? ?端到端感知優化介紹

所謂端到端優化，是指提升用戶在終端上使用遠程服務器提供的服務過程中的感知體驗。用戶對一個應用或者業務整體可接受的主觀感受，包含受整個端到端系統的影響（客戶、終端、網絡、業務內容、業務基礎設施等）和受用戶主觀期望值及所處環境影響的業務整體可接受性[1-3]，對用戶而言，其感知基本包括3個部分：終端、終端以外的端到端的業務關鍵質量指標（Key Quality Index，KQI）及關鍵性能指標（Key Performance Index，KPI）、用戶的個人主觀感受如用戶期望應該得到的頁面顯示成功率、應用下載速率等內容。

端到端體系從用戶終端出發，通過空口到基站側。傳送網就是遠距離傳送業務網信息的可靠的網絡，連接了無線網和核心網[4]。核心網的功能主要是提供用戶連接、對用戶的管理以及對業務完成承載，作為承載網絡提供到外部網絡的接口。承載網以IP技術構建的一張專網，用于承載對傳輸質量要求較高的業務，如軟交換、視頻、重點客戶虛擬專用網絡（Virtual Private Network，VPN）等，連接了核心網和互聯網。

移動互聯網用戶的網絡感知提升需要端到端協同優化，從無線到傳輸再到核心網最后到服務器側，一條鏈上每個環節缺一不可。傳統的KPI主要體現的是網絡質量，如何實現SEQ的監控，進而針對性采取優化措施，一直以來都是運營商努力探索的課題。

3 ? ?基于SEQ平臺的感知評價體系建立

基于SEQ平臺，通過“每個用戶，每次業務”的統計數據，采用大數據分析，量化用戶在業務執行過程中的感受，反映端到端的業務質量，開展針對性優化[5]。SEQ平臺目前提供了基于不同業務的感知監控內容，包括網頁類、視頻類、即時交互類等各種，根據不同業務熱點，構建的用戶感知影響的關鍵點，并納入日常優化監控體系。圖2是基于SEQ平臺的日常監控優化流程。

通過梳理各感知指標對用戶的影響，針對其中6項重要指標，結合全網指標水平，制定KQI優化具體內容，并定制優化標準。

4 ? ?基于SEQ平臺大數據的端到端KQI與KPI關聯性分析

關聯KPI分析是感知優化流程中的一個重要環節。因為KQI實際只是反映用戶的感知，它是傳統KPI的一個重要補充，但是引起用戶感知不好的原因，最終還是需要通過與傳統KPI，測量報告（Measurement Report，MR）等分析手段相結合，通過定位相關聯的KPI，再進一步深入剖析，才能真正確定問題的根因，進而提出有效的解決方案。而目前這個功能是缺失的，這就是為什么說SEQ平臺目前可能只具備定界功能，而不具備定位功能的原因。當然后期華為還有提供Discovery平臺，本質也是結合日常的優化經驗，通過一系列的規則制定，實現問題定位功能，直觀呈現到優化人員面前。但是在現階段平臺還不成熟，條件還不具備的情況下，KPI與KQI關聯性分析是必經的一個優化階段。即使在后期平臺功能具備后，也可以根據自己所積累的經驗，針對本地網絡優化特點，優化平臺規則，更合理地開展網絡優化。

4.1 ?頁面視頻指標與主要KPI關聯分析

4.1.1 ?PRB利用率

從物理資源塊（Physical Resource Block，PRB）利用率分段統計來看，對KQI存在線性關系，高負荷情況整體KQI均有所惡化，但存在波動性較大，而視頻停頓占比線性關系不大。

4.1.2 ?CQI≥7比例

信道質量指示（Channel Quality Indication，CQI）≥7的比例對應KQI來看，與頁面類相關指標及視頻下載速率存在線性關系。提升CQI≥7比例指標，對整體KQI均有明顯作用。

4.1.3 ?E-RAB建立平均時長

從演進的無線接入承載（Evolved Radio Access Bearer，E-RAB）建立平均時長分段統計來看，與KQI存在線性關系，高負荷情況整體KQI均有所惡化。視頻停頓占比、視頻流媒體下載速率線性關系不大。

4.1.4 ?底噪

系統每PRB接收的干擾噪聲平均值對應KQI來看，與頁面下載速率及視頻停頓比例、視頻初始播放成功率指標線性關系不大，對其余KQI均存在近似線性關系。

4.1.5 ?MR指標關聯情況

4G MR RSRP<﹣110 dBm比例指標與頁面下載速率、視頻流媒體下載速率線性關系不大，對其余KQI均存在近似線性關系。

4G MR RSRQ<﹣13 dB比例指標與頁面響應時長相關性較大，與其他KQI均相關性不大。

4.2 ?時延類指標與主要KPI關聯分析

4.2.1 ?終端側RTT與KPI關聯

通過對終端側往返時延（Round Trip Time，RTT）時延指標分段統計小區的平均值來看，與大部KPI均呈線性關系，直接體現出終端側RTT時延與無線側網絡質量呈強列相關性。3次握手時延指標同終端側RTT時延指標相同，與大部分KPI均呈線性關系。

而服務器RTT時延及二次握手時延與無線側相關性不大。建議后期重點在終端側RTT時延指標進行加強分析。

4.3 ?終端RTT時延與其他指標關聯性

如圖3所示，終端RTT時延與優化傳輸網絡、優化MSS開關（門限）、優化相關定時器參數、優化網絡負荷情況、優化無線覆蓋存在相關性。現對現網小區進行相關性優化。

4.3.1 ?下行PDCP ?SDU平均時延

觀察下行PDCP SDU平均時延指標與終端側RTT時延、3次握手時延的關聯數據來看，其與終端側RTT時延指標關聯性較強，與3次握手時延關聯性較弱。

4.3.2 ?首包時延

統計首包時延指標與終端側RTT時延關聯情況來看，整體關聯性較強，后期針對終端側RTT時延優化，可參考首包時延KPI情況。

4.4 ?KQI與KPI的關聯性小結

通過上述的KQI與KPI的關聯性分析，可以看到無線側的質量類指標對主要的KQI如頁面顯示成功率，視頻下載速率等都有一定的關聯，但由于上述指標與核心網以上的因素交錯在一起，比如服務器性能，城域網路由合理性等，因此，關聯性并不強。但是終端RTT經過驗證分析，其性能基本與無線側指標強關聯，這主要是因為終端RTT是統計點是從SEQ側采集數據包發送至客戶端開始，到收到客戶端數據確認總共經歷的時延主要體現在空口、傳輸側、核心網側，與服務器無相關性。

因此，終端RTT時延可以作為定位無線網絡問題的一個關鍵KQI，其他相關指標可以作為監控用戶端到端感知的一個維度，用于與終端RTT指標相結合，配合定位核心網以上的其他問題。

5 ? ?結語

用戶對移動寬帶網絡的需求邁入了追求卓越的體驗感知的階段，不再滿足于基本功能的實現，這就要求網優的工作要從單一的KPI維度向反映用戶體驗的KQI維度發展。高質量的感知將提高用戶對應用和業務的認可度，提升運營商的品牌價值，用戶感知已成為決定網絡和運營品牌成敗的關鍵之一。

本課題基于華為SEQ平臺建立了基于業務質量端到端可評測、可分析的系統，建立可追溯的端到端業務質量管理考核體系，并且經過KQI與KPI的關聯研究，確定以終端RTT時延為主要抓手，通過各專業聯合協同，從傳輸、天饋、參數及基礎優化多個維度尋找改善時延的方法，取得了良好的效果。

[參考文獻]

[1]趙川斌，張驥，任義.基于用戶感知的網絡優化體系建設探討[J].移動通信，2011（6）：17-22.

[2]李朝陽，謝傳中.移動互聯網用戶行為分析系統的客戶感知體系建設探討[J].江西通信科技，2016（3）：15-18.

[3]張家精.基于用戶感知的網絡優化探討[J].信息通信，2014（7）：206-208.

[4]程衛華.網頁瀏覽感知提升技術研究[J].電信科學，2018（S2）：20-22.

[5]王雋.GTP協議中APN過濾方法的研究[D].長沙：湖南大學，2015.