基于SEQ平台大数据的端到端KQI与KPI关联性分析

赵金剑

摘   要：文章主要探讨了如何基于用户感知质量平台来优化关键质量指标提升用户感知。用户感知主要包括3个部分：终端，终端以外的、端到端的关键质量指标及关键性能指标，用户的个人主观感受，如用户期望应该得到的页面显示成功率、应用下载速率等内容。移动互联网客户的网络感知提升需要端到端协同优化，从无线到传输再到核心网最后到服务器侧，一条链上每个环节缺一不可。而无线网作为这条链的用户唯一接口，其质量优劣及网络表现对客户网络口碑提升至关重要。传统的KPI主要体现的是网络质量，如何实现用户感知的测量一直以来都是运营商努力探索的课题。

关键词：用户感知;业务关键质量指标;关键性能指标

1    背景概述

随着4G百兆移动宽带时代的到来，三大运营商大力发展4G用户，4G用户数大幅提升。以某市级运营商2018年1～4月2I2C腾讯大王卡为例，用户数由15万发展到19万。但是伴随而来的是用户感知的恶化，本地网全网单用户下行平均速率从20 Mbps下降到15.02 Mbps，如图1所示。

因此，在业务高速发展背景下，应及时监控用户感知变化，并作出优化调整，保证用户感知，成为网络优化的关键环节。华为的用户感知质量（Service & Experience Quality，SEQ）大数据平台就是基于这个要求产生的，借助于SEQ平台，可以实现端到端的用户感知监控，了解用户体验，并针对性开展优化。

2    端到端感知优化介绍

所谓端到端优化，是指提升用户在终端上使用远程服务器提供的服务过程中的感知体验。用户对一个应用或者业务整体可接受的主观感受，包含受整个端到端系统的影响（客户、终端、网络、业务内容、业务基础设施等）和受用户主观期望值及所处环境影响的业务整体可接受性[1-3]，对用户而言，其感知基本包括3个部分：终端、终端以外的端到端的业务关键质量指标（Key Quality Index，KQI）及关键性能指标（Key Performance Index，KPI）、用户的个人主观感受如用户期望应该得到的页面显示成功率、应用下载速率等内容。

端到端体系从用户终端出发，通过空口到基站侧。传送网就是远距离传送业务网信息的可靠的网络，连接了无线网和核心网[4]。核心网的功能主要是提供用户连接、对用户的管理以及对业务完成承载，作为承载网络提供到外部网络的接口。承載网以IP技术构建的一张专网，用于承载对传输质量要求较高的业务，如软交换、视频、重点客户虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）等，连接了核心网和互联网。

移动互联网用户的网络感知提升需要端到端协同优化，从无线到传输再到核心网最后到服务器侧，一条链上每个环节缺一不可。传统的KPI主要体现的是网络质量，如何实现SEQ的监控，进而针对性采取优化措施，一直以来都是运营商努力探索的课题。

3    基于SEQ平台的感知评价体系建立

基于SEQ平台，通过“每个用户，每次业务”的统计数据，采用大数据分析，量化用户在业务执行过程中的感受，反映端到端的业务质量，开展针对性优化[5]。SEQ平台目前提供了基于不同业务的感知监控内容，包括网页类、视频类、即时交互类等各种，根据不同业务热点，构建的用户感知影响的关键点，并纳入日常优化监控体系。图2是基于SEQ平台的日常监控优化流程。

通过梳理各感知指标对用户的影响，针对其中6项重要指标，结合全网指标水平，制定KQI优化具体内容，并定制优化标准。

4    基于SEQ平台大数据的端到端KQI与KPI关联性分析

关联KPI分析是感知优化流程中的一个重要环节。因为KQI实际只是反映用户的感知，它是传统KPI的一个重要补充，但是引起用户感知不好的原因，最终还是需要通过与传统KPI，测量报告（Measurement Report，MR）等分析手段相结合，通过定位相关联的KPI，再进一步深入剖析，才能真正确定问题的根因，进而提出有效的解决方案。而目前这个功能是缺失的，这就是为什么说SEQ平台目前可能只具备定界功能，而不具备定位功能的原因。当然后期华为还有提供Discovery平台，本质也是结合日常的优化经验，通过一系列的规则制定，实现问题定位功能，直观呈现到优化人员面前。但是在现阶段平台还不成熟，条件还不具备的情况下，KPI与KQI关联性分析是必经的一个优化阶段。即使在后期平台功能具备后，也可以根据自己所积累的经验，针对本地网络优化特点，优化平台规则，更合理地开展网络优化。

4.1  页面视频指标与主要KPI关联分析

4.1.1  PRB利用率

从物理资源块（Physical Resource Block，PRB）利用率分段统计来看，对KQI存在线性关系，高负荷情况整体KQI均有所恶化，但存在波动性较大，而视频停顿占比线性关系不大。

4.1.2  CQI≥7比例

信道质量指示（Channel Quality Indication，CQI）≥7的比例对应KQI来看，与页面类相关指标及视频下载速率存在线性关系。提升CQI≥7比例指标，对整体KQI均有明显作用。

4.1.3  E-RAB建立平均时长

从演进的无线接入承载（Evolved Radio Access Bearer，E-RAB）建立平均时长分段统计来看，与KQI存在线性关系，高负荷情况整体KQI均有所恶化。视频停顿占比、视频流媒体下载速率线性关系不大。

4.1.4  底噪

系统每PRB接收的干扰噪声平均值对应KQI来看，与页面下载速率及视频停顿比例、视频初始播放成功率指标线性关系不大，对其余KQI均存在近似线性关系。

4.1.5  MR指标关联情况

4G MR RSRP<﹣110 dBm比例指标与页面下载速率、视频流媒体下载速率线性关系不大，对其余KQI均存在近似线性关系。

4G MR RSRQ<﹣13 dB比例指标与页面响应时长相关性较大，与其他KQI均相关性不大。

4.2  时延类指标与主要KPI关联分析

4.2.1  终端侧RTT与KPI关联

通过对终端侧往返时延（Round Trip Time，RTT）时延指标分段统计小区的平均值来看，与大部KPI均呈线性关系，直接体现出终端侧RTT时延与无线侧网络质量呈强列相关性。3次握手时延指标同终端侧RTT时延指标相同，与大部分KPI均呈线性关系。

而服务器RTT时延及二次握手时延与无线侧相关性不大。建议后期重点在终端侧RTT时延指标进行加强分析。

4.3  终端RTT时延与其他指标关联性

如图3所示，终端RTT时延与优化传输网络、优化MSS开关（门限）、优化相关定时器参数、优化网络负荷情况、优化无线覆盖存在相关性。现对现网小区进行相关性优化。

4.3.1  下行PDCP  SDU平均时延

观察下行PDCP SDU平均时延指标与终端侧RTT时延、3次握手时延的关联数据来看，其与终端侧RTT时延指标关联性较强，与3次握手时延关联性较弱。

4.3.2  首包时延

统计首包时延指标与终端侧RTT时延关联情况来看，整体关联性较强，后期针对终端侧RTT时延优化，可参考首包时延KPI情况。

4.4  KQI与KPI的关联性小结

通过上述的KQI与KPI的关联性分析，可以看到无线侧的质量类指标对主要的KQI如页面显示成功率，视频下载速率等都有一定的关联，但由于上述指标与核心网以上的因素交错在一起，比如服务器性能，城域网路由合理性等，因此，关联性并不强。但是终端RTT经过验证分析，其性能基本与无线侧指标强关联，这主要是因为终端RTT是统计点是从SEQ侧采集数据包发送至客户端开始，到收到客户端数据确认总共经历的时延主要体现在空口、传输侧、核心网侧，与服务器无相关性。

因此，终端RTT时延可以作为定位无线网络问题的一个关键KQI，其他相关指標可以作为监控用户端到端感知的一个维度，用于与终端RTT指标相结合，配合定位核心网以上的其他问题。

5    结语

用户对移动宽带网络的需求迈入了追求卓越的体验感知的阶段，不再满足于基本功能的实现，这就要求网优的工作要从单一的KPI维度向反映用户体验的KQI维度发展。高质量的感知将提高用户对应用和业务的认可度，提升运营商的品牌价值，用户感知已成为决定网络和运营品牌成败的关键之一。

本课题基于华为SEQ平台建立了基于业务质量端到端可评测、可分析的系统，建立可追溯的端到端业务质量管理考核体系，并且经过KQI与KPI的关联研究，确定以终端RTT时延为主要抓手，通过各专业联合协同，从传输、天馈、参数及基础优化多个维度寻找改善时延的方法，取得了良好的效果。

[参考文献]

[1]赵川斌，张骥，任义.基于用户感知的网络优化体系建设探讨[J].移动通信，2011（6）：17-22.

[2]李朝阳，谢传中.移动互联网用户行为分析系统的客户感知体系建设探讨[J].江西通信科技，2016（3）：15-18.

[3]张家精.基于用户感知的网络优化探讨[J].信息通信，2014（7）：206-208.

[4]程卫华.网页浏览感知提升技术研究[J].电信科学，2018（S2）：20-22.

[5]王隽.GTP协议中APN过滤方法的研究[D].长沙：湖南大学，2015.