5G網絡體驗速率與用戶實際感知映射關系研究

摘要：隨著5G網絡建設與發展的加速推進，用戶數量及使用流量加速增長。本文從用戶感知角度入手，聚焦抖音點播業務、視頻通話業務和時延敏感類聚業務，旨在通過研究用戶體驗速率與實際感知的映射關系，輸出感知差小區評價體系，為提升5G網絡用戶體驗提供有益借鑒。

關鍵字：感知評估、體驗測試、優化思路

一、引言

本研究從用戶感知角度入手，聚焦主流業務，下行聚焦抖音點播業務，上行聚焦微信視頻通話業務，時延敏感類聚焦王者榮耀業務，通過限速匹配主觀體驗預期的速率/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評價體系，并據此制定用戶感知提升方案。

二、業務感知測試方法

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

（一）問卷調查

通過調查問卷，將用戶體驗轉換為可量化的指標，獲得用戶對典型業務忍受度（體驗差）的感知。

（二）限速測試

針對抖音熱門業務，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論：

結論1：抖音業務在空口資源受限及持續滿buffter場景，前臺體驗速率與網管UE throughput接近，可用網管下行低速占比表征體驗差的感知；

結論2：抖音點播業務前臺體驗下行速率低于4Mbps左右，個別短視頻播放出現卡頓，對應網管速率為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，根據前臺體驗速率映射網管UE級速率，確定前臺速率與網管IP速率映射關系，特別是前臺體驗差時刻的映射關系。

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管統計速率以及前臺感知到的視頻狀態，如表1所示。

結論：微信視頻通話在空口資源受限時，可用網管上行低速占比表征體驗差的感知，當上行速率低于500Kbps，微信視頻通話出現花屏、卡頓現象。

2.下行限速測試——騰訊視頻

根據騰訊長視頻業務不同畫質模式的碼率對應關系，選取碼率最高的臻彩視聽和1080P進行限速測試，結果如表2所示。

結論：騰訊視頻滿足主觀體驗預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據量較多，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。

結論：今日頭條滿足主觀體驗預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

基于某小區抖音業務拉線測試，當RSRP=-121時，下行速率低于4Mbps，導致抖音卡頓和掉線，需要重點關注掉線率指標。

2.容量維度

高負荷場景抖音業務出現卡頓時刻，下行UE速率為2Mbps-3Mbps，下行RTT時延為160ms-300ms。數據與限速體驗測試結論一致。

3.干擾維度

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

對小區UE和小區速率大于5Mbps區間占比關聯分析發現：當速率大于5Mbps占比的體驗滿足度在80%時，小區平均速率達到拐點（如圖1）。當滿足度在80%—100%之間時，速率與滿足度的曲線將變平緩，進一步提升的優化代價比較高。因此，建議將體驗滿足定為80%。

三、感知差小區評價體系

依據場景測試結論可區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，搭建感知差小區評估體系。

（一）不同場景不同業務的體驗要求

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：綜合業務加權下行RTT時延150ms 、綜合業務加權下行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。

根據兩個場景和三個維度對速率、時延的要求，構建如下分場景/分制式的感知體系。

（二）用戶感知優化思路

根據分場景感知評估體系，從基站告警、終端側、傳輸側、核心網側等對數據業務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：優化覆蓋質量，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：排查核心網用戶面網元存在的問題；

傳輸質量：加強對傳輸丟包、亂序、RTT時延等的監控；

SP服務器：排查成功率和時延等較差的服務器。

四、結束語

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

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

[1]方忠士，張薇，李顥.基于用戶感知的5G網絡評測工具設計及應用[J].上海信息化，2022，（06）：30-35.

[2]姚執光，張巧琳.基于用戶感知的數據業務資源配置模型研究[C]//中國通信學會無線及移動通信委員會.2013全國無線及移動通信學術大會論文集（下）.中國移動通信集團湖北有限公司;，2013：6.

[3].范榮明，胡博.基于大數據的客戶感知KQI與KPI關聯研究[C]//2017-2019年“學術金秋”獲獎論文集.中國移動通信集團陜西有限公司;，2020：9.