基于用户感知的3G移动网络质量评估

张浩宇+唐婷+肖强

【摘要】3G移动网络下如何真实感知用户使用情况，在用户感知基础上对3G移动网络质量进行客观评估是一个值得深入探讨和研究的课题。重点就CDMA EV-DO网络下的用户感知与网络指标关联、用户感知敏感度因素等内容进行了系统分析。通过最小方差算法，得到主要网络性能指标与用户感知的关联度大小，从而得出在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联的结论。

【关键词】3G 用户感知质量评估

中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-16-

[Abstract]How to perceive the true usage of users and make an objective evaluation of 3G mobile network quality based on user perception is a topic worthy of further study and research. The correlation between the user perception and network indexes and the sensitivity factors of user perception are analyzed. The correlation size between main network performance indexes and user perception is obtained by minimum variance algorithm. In conclusion， the user perception is less correlated with coverage and more correlated with network load and continuation in a more mature commercial network.

[Key words]3Guser perception quality evaluation

1 概述

随着3G时代的全面来临，人们告别了以传统话音为主要业务内容的2G，迈入真正意义的移动互联网时代。人们可以随时随地、方便快捷地通过3G网络接入互联网，获取信息资讯，体验休闲娱乐。3G移动网络给人们的生活带来了巨大的变化，也给移动网络运营带来了新的课题。3G移动网络下，用户感知出现业务差异化、个体差异化的趋势，传统的网络运营指标评估用户感知的方式不再适宜。有限的无线频谱资源与用户带宽最大化的需求存在予盾，宏观网络运营指标与微观个人感知存在差异，由指标推断用户感知存在巨大偏差。如何真实感知用户使用情况，在用户感知基础上对3G移动网络质量进行客观评估成为业内的重要课题。下面将重点就CDMA EV-DO网络下用户感知与网络指标关联、用户感知分析及业务应用关联度等内容进行系统分析。

2 用户感知与用户感知故障

用户感知是指用户与服务系统之间互动过程中的“真实瞬间”，是影响用户服务感知的直接来源。服务质量很大程度上取决于用户感知，用户感知又以服务接触能力为基础。由此可见，用户感知的关键因素是真实、直接。作为为用户提供端到端移动通信服务的电信运营商，用户感知有其技术网络及产品服务两个层面。本文探讨的是基于技术网络层面的用户感受QoS（Quality of Service，服务质量），从网络角度而言也即KQI（Key Quality Index，关键质量指标）来表征。而传统意义的KPI（Key Performance Index，关键绩效指标）是表征资源及网络性能的，对使用者来说不可见[1]。

端到端的用户感知模型示意图如图1所示：

用户感知故障是指用户与服务系统之间互动过程中接触负面感知而影响用户感受的情况。3G移动网络下的用户感知故障通常表现为网速慢/不稳定、频繁断线、网络无法连接等。目前各运营商获取用户感知的主要方法有：回访用户、整理分析用户投诉、营业厅记录的用户意见、客服电话记录等。这些方法可以获得一些用户感知，为各种通信产品的推出具有一定的参考作用。但由于用户感知资料零散，难以系统性分析，同时客户感知与后台网络运维的相关性也缺乏深入地挖掘和研究，后端人员很难掌握用户的真实感知。因此，研究用户感知故障与网络运行关联分析变得非常重要。

3 用户感知故障与网络运行关联分析

为寻找一条用户感知故障与网络运行之间的通道，笔者对某CDMA EV-DO商用网络用户申告进行数据收集和提取。在提取1035条真实的用户感知故障后，针对CDMA EV-DO网络后台关键指标DO掉线率、DO连接成功率、等效用户数、ROT、反向繁忙率等指标进行关联分析[2]。

1035条用户感知故障涉及网元的上述指标与全网平均指标对比如表1所示：

从表1可以发现，重复投诉和3G投诉用户涉及的小区与全网小区相比，DO掉线率、C/I优良比均低于全网平均水平，而DO连接成功率、等效用户数、ROT、反向繁忙率等指标则均高于全网水平。

统计结果与平时的认知有一定的偏差，网络覆盖指标C/I以及网络保持性指标DO掉线率并不存在与用户感知的关联性。3G用户使用过程中出现的掉线情况并非导致用户感知故障的原因，用户对于上网掉线的感知并不敏感，而用户的接续性能和实际感知速率才是导致用户感知故障的主要因素。同时，就普通3G投诉用户与重复投诉用户来看，重复投诉用户的各项网络运行指标均劣于普通投诉用户。这说明网络运行指标在一定程度上是可以反映用户感知的，也为后续的用户感知模型的建立奠定了基础。

为了进一步确认网络覆盖与用户感知之间的联系，下面将对用户话单进行分析与挖掘。

4 负面感知用户话单分析

用户话单分析是指对通信行为数据的深层挖掘。通过将用户导入的话单中主被叫之间的通话后台记录的信号情况进行整理和分析，从而了解用户使用过程的实时信号情况，是后台分析用户感知的主要方法。

CDR话单分析可以对用户通话过程中的接入导频、呼叫资源释放时激活小区PN强度、释放时激活集数目、反向合成坏帧数、前向数据流量、反向数据流量、接收坏帧比、AT&AN重传字节数等关键字段进行分析[3]。

通过将负面感知用户话单各字段均值与全网用户话单各字段均值进行对比，得出结果如表2所示：

从表2可以看出，3G投诉用户及3G重复投诉用户两个用户群体的话单记录在表征网络覆盖质量的相关指标，接入导频PN强度、呼叫资源释放时激活小区PN强度、呼叫资源释放时激活集数目，呼叫释放时反向合成坏帧数、AT&AN请求重传字节数占比等均未呈现出与用户感知群体相关联的特性。相反，接入导频强度等指标反而明显优于全网平均水平。

另外，从话单分析中发现，用户的平均呼叫时长、前反向数据流量明显存在与用户感知的关联性，且平均呼叫时长、前反向数据流量分别按照全网普通用户、3G投诉用户、3G重复投诉用户的规律而递增。因此，对于3G重复投诉用户与全网普通用户来说，上网使用时间更长、前反向流量使用更多，而对于网络的要求有可能也会更高。

结合上文的指标关联分析可以推定，至少在3G网络全覆盖的城市，3G网络覆盖的质量并不是影响用户感知的主要因素，而与用户感知相关的因素主要来自用户的感知速率、用户的体验期望、网络的实际负荷等。

5 业务应用感知与3G网络速率关联分析

上文就影响用户感知的网络因素进行了分析，并得出影响用户感知的主要因素并非网络覆盖，相反投诉用户的网络质量统计均值均优于全网平均水平。与网络接续、网络负荷、网络速率相关的指标与用户感知具有明显的相关性。下面将就业务应用用户感知与3G网络速率的关联进行分析和研究。

3G上网常见业务类型分为网页浏览、IM业务和下载业务[4]。通过现场实测与用户回访相比较印证的方式，得出结果如表3所示：

从表3可以发现，用户感知与现场的实测业务关联度较大，而感知关联度并不大。3类业务中，IM业务所需实际带宽要求最低，在100～300kbps即可提供用户可接受的服务体验；网页浏览需提供200～400kbps的网络速率；下载业务普遍需达到700kbps以上方可实现用户的良好感知。而在同一业务中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三种感知下网络实测的结果并无太大差别。

6 用户感知数据与网络指标数学模型分析

上文从不同角度和层面揭示了用户感知与网络性能指标的关联。在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。下面着重就关联指标与用户感知的数学模型进行研究，该研究基于某商用3G网络质量申告数据及网络性能指标后台提取数据。

假设3G用户申告量为yi（i为月份），则网络性能指标评估系数为：

若yi与vi两个函数的变化趋势相同，则此时的网络性能评估水平vi即可反映3G用户感知变化。考虑到用户申告量与网络性能指标均为离散数据，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 结论

在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。要想提升用户感知，需重点优化和提升接续性指标，其中关联度相对较大的指标为DO连接成功率、反向用户繁忙率。

参考文献：

[1]张慧.用户感知的建模分析[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2012（1）：7-8.

[2]杨召江. CDMA 2000 1x EV-DORev.A系统的QoS应用[EB/OL]. （2012-09-24）[2014-04-02]. http：//www.docin.com/p-487325532.html#documentinfo.

[3]孟永琪.基于CDR的网络分析系统[J]. 通信管理与技术，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G网络小流量业务承载方案研究[A]. 2013年通信网络与信息技术年会[C]. 沈阳：辽宁通信协会， 2013： 28-30.

[5]韩丽，Raffaele De Amicis. Cubic B样条旋转曲面的自由绘制技术[J]. 小型微型计算机系统， 2009（7）： 1441-1444.

作者简介

张浩宇：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

唐婷：硕士毕业于西安电子科技大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

肖强：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

4 负面感知用户话单分析

用户话单分析是指对通信行为数据的深层挖掘。通过将用户导入的话单中主被叫之间的通话后台记录的信号情况进行整理和分析，从而了解用户使用过程的实时信号情况，是后台分析用户感知的主要方法。

CDR话单分析可以对用户通话过程中的接入导频、呼叫资源释放时激活小区PN强度、释放时激活集数目、反向合成坏帧数、前向数据流量、反向数据流量、接收坏帧比、AT&AN重传字节数等关键字段进行分析[3]。

通过将负面感知用户话单各字段均值与全网用户话单各字段均值进行对比，得出结果如表2所示：

从表2可以看出，3G投诉用户及3G重复投诉用户两个用户群体的话单记录在表征网络覆盖质量的相关指标，接入导频PN强度、呼叫资源释放时激活小区PN强度、呼叫资源释放时激活集数目，呼叫释放时反向合成坏帧数、AT&AN请求重传字节数占比等均未呈现出与用户感知群体相关联的特性。相反，接入导频强度等指标反而明显优于全网平均水平。

另外，从话单分析中发现，用户的平均呼叫时长、前反向数据流量明显存在与用户感知的关联性，且平均呼叫时长、前反向数据流量分别按照全网普通用户、3G投诉用户、3G重复投诉用户的规律而递增。因此，对于3G重复投诉用户与全网普通用户来说，上网使用时间更长、前反向流量使用更多，而对于网络的要求有可能也会更高。

结合上文的指标关联分析可以推定，至少在3G网络全覆盖的城市，3G网络覆盖的质量并不是影响用户感知的主要因素，而与用户感知相关的因素主要来自用户的感知速率、用户的体验期望、网络的实际负荷等。

5 业务应用感知与3G网络速率关联分析

上文就影响用户感知的网络因素进行了分析，并得出影响用户感知的主要因素并非网络覆盖，相反投诉用户的网络质量统计均值均优于全网平均水平。与网络接续、网络负荷、网络速率相关的指标与用户感知具有明显的相关性。下面将就业务应用用户感知与3G网络速率的关联进行分析和研究。

3G上网常见业务类型分为网页浏览、IM业务和下载业务[4]。通过现场实测与用户回访相比较印证的方式，得出结果如表3所示：

从表3可以发现，用户感知与现场的实测业务关联度较大，而感知关联度并不大。3类业务中，IM业务所需实际带宽要求最低，在100～300kbps即可提供用户可接受的服务体验；网页浏览需提供200～400kbps的网络速率；下载业务普遍需达到700kbps以上方可实现用户的良好感知。而在同一业务中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三种感知下网络实测的结果并无太大差别。

6 用户感知数据与网络指标数学模型分析

上文从不同角度和层面揭示了用户感知与网络性能指标的关联。在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。下面着重就关联指标与用户感知的数学模型进行研究，该研究基于某商用3G网络质量申告数据及网络性能指标后台提取数据。

假设3G用户申告量为yi（i为月份），则网络性能指标评估系数为：

若yi与vi两个函数的变化趋势相同，则此时的网络性能评估水平vi即可反映3G用户感知变化。考虑到用户申告量与网络性能指标均为离散数据，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 结论

在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。要想提升用户感知，需重点优化和提升接续性指标，其中关联度相对较大的指标为DO连接成功率、反向用户繁忙率。

参考文献：

[1]张慧.用户感知的建模分析[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2012（1）：7-8.

[2]杨召江. CDMA 2000 1x EV-DORev.A系统的QoS应用[EB/OL]. （2012-09-24）[2014-04-02]. http：//www.docin.com/p-487325532.html#documentinfo.

[3]孟永琪.基于CDR的网络分析系统[J]. 通信管理与技术，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G网络小流量业务承载方案研究[A]. 2013年通信网络与信息技术年会[C]. 沈阳：辽宁通信协会， 2013： 28-30.

[5]韩丽，Raffaele De Amicis. Cubic B样条旋转曲面的自由绘制技术[J]. 小型微型计算机系统， 2009（7）： 1441-1444.

作者简介

张浩宇：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

唐婷：硕士毕业于西安电子科技大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

肖强：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

4 负面感知用户话单分析

用户话单分析是指对通信行为数据的深层挖掘。通过将用户导入的话单中主被叫之间的通话后台记录的信号情况进行整理和分析，从而了解用户使用过程的实时信号情况，是后台分析用户感知的主要方法。

CDR话单分析可以对用户通话过程中的接入导频、呼叫资源释放时激活小区PN强度、释放时激活集数目、反向合成坏帧数、前向数据流量、反向数据流量、接收坏帧比、AT&AN重传字节数等关键字段进行分析[3]。

通过将负面感知用户话单各字段均值与全网用户话单各字段均值进行对比，得出结果如表2所示：

从表2可以看出，3G投诉用户及3G重复投诉用户两个用户群体的话单记录在表征网络覆盖质量的相关指标，接入导频PN强度、呼叫资源释放时激活小区PN强度、呼叫资源释放时激活集数目，呼叫释放时反向合成坏帧数、AT&AN请求重传字节数占比等均未呈现出与用户感知群体相关联的特性。相反，接入导频强度等指标反而明显优于全网平均水平。

另外，从话单分析中发现，用户的平均呼叫时长、前反向数据流量明显存在与用户感知的关联性，且平均呼叫时长、前反向数据流量分别按照全网普通用户、3G投诉用户、3G重复投诉用户的规律而递增。因此，对于3G重复投诉用户与全网普通用户来说，上网使用时间更长、前反向流量使用更多，而对于网络的要求有可能也会更高。

结合上文的指标关联分析可以推定，至少在3G网络全覆盖的城市，3G网络覆盖的质量并不是影响用户感知的主要因素，而与用户感知相关的因素主要来自用户的感知速率、用户的体验期望、网络的实际负荷等。

5 业务应用感知与3G网络速率关联分析

上文就影响用户感知的网络因素进行了分析，并得出影响用户感知的主要因素并非网络覆盖，相反投诉用户的网络质量统计均值均优于全网平均水平。与网络接续、网络负荷、网络速率相关的指标与用户感知具有明显的相关性。下面将就业务应用用户感知与3G网络速率的关联进行分析和研究。

3G上网常见业务类型分为网页浏览、IM业务和下载业务[4]。通过现场实测与用户回访相比较印证的方式，得出结果如表3所示：

从表3可以发现，用户感知与现场的实测业务关联度较大，而感知关联度并不大。3类业务中，IM业务所需实际带宽要求最低，在100～300kbps即可提供用户可接受的服务体验；网页浏览需提供200～400kbps的网络速率；下载业务普遍需达到700kbps以上方可实现用户的良好感知。而在同一业务中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三种感知下网络实测的结果并无太大差别。

6 用户感知数据与网络指标数学模型分析

上文从不同角度和层面揭示了用户感知与网络性能指标的关联。在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。下面着重就关联指标与用户感知的数学模型进行研究，该研究基于某商用3G网络质量申告数据及网络性能指标后台提取数据。

假设3G用户申告量为yi（i为月份），则网络性能指标评估系数为：

若yi与vi两个函数的变化趋势相同，则此时的网络性能评估水平vi即可反映3G用户感知变化。考虑到用户申告量与网络性能指标均为离散数据，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 结论

在较成熟的商用网络下，用户感知与覆盖的关联不大，而与网络负荷和接续性等指标存在较大关联。要想提升用户感知，需重点优化和提升接续性指标，其中关联度相对较大的指标为DO连接成功率、反向用户繁忙率。

参考文献：

[1]张慧.用户感知的建模分析[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2012（1）：7-8.

[2]杨召江. CDMA 2000 1x EV-DORev.A系统的QoS应用[EB/OL]. （2012-09-24）[2014-04-02]. http：//www.docin.com/p-487325532.html#documentinfo.

[3]孟永琪.基于CDR的网络分析系统[J]. 通信管理与技术，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G网络小流量业务承载方案研究[A]. 2013年通信网络与信息技术年会[C]. 沈阳：辽宁通信协会， 2013： 28-30.

[5]韩丽，Raffaele De Amicis. Cubic B样条旋转曲面的自由绘制技术[J]. 小型微型计算机系统， 2009（7）： 1441-1444.

作者简介

张浩宇：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

唐婷：硕士毕业于西安电子科技大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。

肖强：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信广东无线网络运营中心，从事CDMA网络优化工作。