窦超;段正
【摘 要】通过对网络和业务质量评价体系的深入研究,分析4G时代移动互联网核心用户需求,并参考国外政府及相关监管机构的监管举措,提出对我国4G网络和业务质量进行监督管理的相关建议. 【期刊名称】《现代电信科技》
【年(卷),期】2015(045)003
【总页数】6页(P1-6)
【关键词】LTE网络质量;业务质量;评价体系;监管
【作 者】窦超;段正
【作者单位】中国信息通信研究院泰尔规划研究所,北京100191;中国信息通信研究院泰尔规划研究所,北京100191
【正文语种】中 文
随着移动互联网的发展，数据已经取代语音成为最主要的通信业务。同时，移动通信网络已经进入4G时代，网络技术、架构及可提供的质量指标都和上一代通信网络有了巨大变化。在此背景下，原有的网络质量评估标准和服务规范已经不再适用，需要研究如何基于4G网络、贴近移动互联网业务体验进行评估。
美国移动网络评估工作主要由美国联邦通讯委员会（FCC：Federal Communications Commission）进行。FCC基于智能终端测试APP，邀请志愿者参与协作，通过主动匿名收集的方式搜集移动宽带的性能数据，重点关注上下行速率、延迟等用户感知类指标测试。收集到的数据将发布给消费者和行业内的决策者，以助于实现在全国范围内提高移动宽带性能的目标。FCC的速度测试应用程序界面如图1所示。 英国通信办公室（OFCOM）宽带服务质量评价项目是通过与测量专业机构Epitiro合作开展的。该项目主要通过USB接口速率测量数据卡，对英国五大移动网络提供商（‘3’、O2、Orange、T-Mobile、Vodafone）的网络性能进行评估，并定期编制测评报告，向社会发布。其监测的关键指标包括上传和下载速度、网页下载时间、等待时间、DNS解析时间、
丢包率和抖动等。OFCOM为用户提供了可靠有效的网络覆盖比较信息，同时比较数据卡和智能手机的传输速率，这些信息能够帮助用户选择更好的移动宽带服务。
韩国通信委员会（KCC）针对LTE网络质量制定了一套详细的评估方案。KCC制定了一个聚合呼叫成功率（CSR）指标，涵盖网络质量和性能的关键领域，包括可访问性、可保持性、完整性、移动性和使用性。KCC在韩国各主要省市对三家运营商全部网络上下行链路的呼叫成功率（CSR）进行了评测，评测通过不同等级进行划分。呼叫成功率在97.5%以上的，测量结果为“S”，代表优秀；呼叫成功率在95%～97.5%之间的，测量结果为“A”，代表良好；依此类推，测量结果最差为“D”。数据业务方面，政府不同时段在首尔的不同地点进行测试，并记录了韩国各个运营商的网络速度。?
从目前国内外网络质量测试和评估工作开展情况来看，监测手段正在由专职人员进行的传统无线网络测试逐步向普通用户共同参与的“云采集+大数据”测试模式演进。测试终端轻量化、测试平台集中化，带来更强地域和时间上的普遍性，测试结果不断接近真实的用户体验。
传统的无线网络测试主要分为道路测试（DT）和定点测试（CQT）两类。DT测试即驱车
路测，是指在一定区域内沿特定路线进行的无线网测试，是室外测试的主要手段。CQT测试即定点测试，是指选取某些固定的地点测试无线数据网络性能，是室内测试的主要手段。
传统测试一般通过无线网络测试/优化平台完成。在笔记本电脑上安装专业测评软件，连接多部手机终端和GPS。软件按照设定脚本向终端发送业务指令，并实时采集、录制终端在网络通信过程中接收和发出的通信信令，完成网络指标评测。该测试手段同时适用于DT和CQT。
目前无线网络测试/优化平台出现了一系列演变的测试工具，主要有用于路测的自动路测工具（ATU）和用于点测的测试背包。
ATU（Auxiliary Test Unit）：自动路测工具。它是一种一体化设备，内置不同通信模块和芯片、SIM卡槽、天线，用以代替多部终端，即将原有的软件、电脑、终端集成在一起。它支持2G/3G/4G多种制式同时测试，监测指标包括网络的覆盖率、接通率、话音质量、MOS质量等，以评估运营商与竞争对手各网络性能指标的对比情况。自动路测设备采用无线传输的方式将测试log上传到指定服务器，测试更为便捷化和自动化，减少人力资源，保
证数据真实性，是运营商内部考核的一个重要工具（如图2所示）。
测试背包是将专门开发的测试软件安装到平板电脑上，将多部手机终端以Wi-Fi的方式与平板电脑进行连接，并放置在固定的背包中（如图3所示）。测试人员只需操作平板电脑即可完成测试工作，使用方便，隐蔽性好。
“云采集+大数据”测试是未来网络和业务质量测试手段的重要发展方向。依托移动互联网中广大用户的智能终端，将每个用户作为网络的使用者、检测者和反馈者。移动终端定时记录接收到的无线网络参数，并借助无线网络上传至服务器端。服务器将采集到的信息进行统计分析后，将部分结果分发至用户终端，实现信息共享，服务用户。测试获得的大量数据，经过交叉复用和整合后，可用以全面了解全国使用移动互联网业务的终端用户活动区域的网络质量及用户体验情况。为了保证数据的丰富度，终端应用软件的装机量须维持在较高的水平。同时，隐私保护是该测试方式面临的主要挑战之一。基于智能手机APP的网络质量监测平台如图4所示。
传统无线网络测试经过多年的实践，目前已形成了一套完善的操作方法和评价体系，适用于现阶段的网络监管考核。而云平台的监测手段目前尚未成熟，有待进一步研究和完善。
传统的业务服务质量（QoS）评估体系不能全面反映用户感知。QoS指标主要包括网络的吞吐量、时延、丢包率、掉线率、抖动和误码率等，这些指标主要反映了网络技术层面的性能，没有将用户主观因素考虑在体系中，因此它不能直接反映用户对服务的认可程度。如图5所示，移动通信网的QoS体系中，评估体系主要围绕网络覆盖、网络容量和网络质量三个方面进行，通过DT和CQT等方式获取相应数据，这样传统的关键性能指标（KPI）体系很难从业务的角度综合反映用户的感知。
为了全面反映用户对业务质量的感知，移动通信在发展到3G时代提出了基于用户体验质量（QoE）的评估体系，如图6所示。QoE是一种以用户认可程度为标准的业务质量评价方法，它综合了客观的QoS和主观的人为因素，直接反映了用户对业务质量的认可程度。QoE用以描述用户对通信业务的整体感受及满意度，ITU的定义是“QoE是终端用户主观感受到的某种应用或服务的整体可接受程度”。
QoE体系的建立包括影响用户感知的客观因素和主观因素。客观因素包括网络接通能力、网络覆盖水平及终端功能性能等方面。主观因素主要指人为因素，包括情感、服务价格和行为习惯等。在QoE体系的建立中，核心的是引入关键质量指标（KQI：Key Quality Indic
ators），以建立用户满意度QoE到设备网元层QoS关键性能指标（KPI）的逐级映射架构（如图7所示）。
3GPP规范把业务按特征分为四大基本类型：会话类，流媒体类，交互类和背景类。针对每一类型下的具体业务定义其用户体验质量QoE，并映射到相应的KQI指标，通过网络级KPI和网元级KPI实现相应KQI指标的采集和计算。QoE-KQI-KPI的逐级映射体系可以用逐级加权的函数结构来表征，如图8所示。
数据业务KQI一般从三个方面进行考量：接入性、保持性、完整性。根据不同数据业务的特点，确定各个业务三个方面的具体相关指标。指标的选取应该比较全面，能够有效地反映业务用户感知的基本特征，并尽可能减少相互之间相关性。表1是以LTE视频业务为例的用户体验评价体系。
综上可知，QoE体系综合考虑了用户、运营商和设备商等各环节。通过调研用户，获得用户主观感受，明确用户关键行为；根据设备的QoS指标，协助运营商定义KPI指标，并持续优化；同时，根据运营业务，定义业务应用层面的体验指标KQI，进而建立KQI与KPI之间的指标映射。
基于KQI的端到端QoE体系的实际应用还面临许多问题。首先，目前各标准化机构的QoE体系尚未形成一个普遍接受的落地方案，有待进一步的讨论和完善。其次，技术层面的KPI基础数据不但来自于测试数据，还需要运营企业各类支撑系统，数据获得难度较大。再次，非技术层面的因素非常个性化，很难形成一个利益攸关方普遍认可的指标体系。而且这些指标涉及电信运营商、终端制造商、内容提供商等多方机构，监管范围很难界定。因此，现阶段该体系并不适用于以监督管理为出发点的网络和业务质量考核。
