基于用戶感知的3G移動網絡質量評估

張浩宇+唐婷+肖強

【摘要】3G移動網絡下如何真實感知用戶使用情況，在用戶感知基礎上對3G移動網絡質量進行客觀評估是一個值得深入探討和研究的課題。重點就CDMA EV-DO網絡下的用戶感知與網絡指標關聯、用戶感知敏感度因素等內容進行了系統分析。通過最小方差算法，得到主要網絡性能指標與用戶感知的關聯度大小，從而得出在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯的結論。

【關鍵詞】3G 用戶感知質量評估

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著3G時代的全面來臨，人們告別了以傳統話音為主要業務內容的2G，邁入真正意義的移動互聯網時代。人們可以隨時隨地、方便快捷地通過3G網絡接入互聯網，獲取信息資訊，體驗休閑娛樂。3G移動網絡給人們的生活帶來了巨大的變化，也給移動網絡運營帶來了新的課題。3G移動網絡下，用戶感知出現業務差異化、個體差異化的趨勢，傳統的網絡運營指標評估用戶感知的方式不再適宜。有限的無線頻譜資源與用戶帶寬最大化的需求存在予盾，宏觀網絡運營指標與微觀個人感知存在差異，由指標推斷用戶感知存在巨大偏差。如何真實感知用戶使用情況，在用戶感知基礎上對3G移動網絡質量進行客觀評估成為業內的重要課題。下面將重點就CDMA EV-DO網絡下用戶感知與網絡指標關聯、用戶感知分析及業務應用關聯度等內容進行系統分析。

2 用戶感知與用戶感知故障

用戶感知是指用戶與服務系統之間互動過程中的“真實瞬間”，是影響用戶服務感知的直接來源。服務質量很大程度上取決于用戶感知，用戶感知又以服務接觸能力為基礎。由此可見，用戶感知的關鍵因素是真實、直接。作為為用戶提供端到端移動通信服務的電信運營商，用戶感知有其技術網絡及產品服務兩個層面。本文探討的是基于技術網絡層面的用戶感受QoS（Quality of Service，服務質量），從網絡角度而言也即KQI（Key Quality Index，關鍵質量指標）來表征。而傳統意義的KPI（Key Performance Index，關鍵績效指標）是表征資源及網絡性能的，對使用者來說不可見[1]。

端到端的用戶感知模型示意圖如圖1所示：

用戶感知故障是指用戶與服務系統之間互動過程中接觸負面感知而影響用戶感受的情況。3G移動網絡下的用戶感知故障通常表現為網速慢/不穩定、頻繁斷線、網絡無法連接等。目前各運營商獲取用戶感知的主要方法有：回訪用戶、整理分析用戶投訴、營業廳記錄的用戶意見、客服電話記錄等。這些方法可以獲得一些用戶感知，為各種通信產品的推出具有一定的參考作用。但由于用戶感知資料零散，難以系統性分析，同時客戶感知與后臺網絡運維的相關性也缺乏深入地挖掘和研究，后端人員很難掌握用戶的真實感知。因此，研究用戶感知故障與網絡運行關聯分析變得非常重要。

3 用戶感知故障與網絡運行關聯分析

為尋找一條用戶感知故障與網絡運行之間的通道，筆者對某CDMA EV-DO商用網絡用戶申告進行數據收集和提取。在提取1035條真實的用戶感知故障后，針對CDMA EV-DO網絡后臺關鍵指標DO掉線率、DO連接成功率、等效用戶數、ROT、反向繁忙率等指標進行關聯分析[2]。

1035條用戶感知故障涉及網元的上述指標與全網平均指標對比如表1所示：

從表1可以發現，重復投訴和3G投訴用戶涉及的小區與全網小區相比，DO掉線率、C/I優良比均低于全網平均水平，而DO連接成功率、等效用戶數、ROT、反向繁忙率等指標則均高于全網水平。

統計結果與平時的認知有一定的偏差，網絡覆蓋指標C/I以及網絡保持性指標DO掉線率并不存在與用戶感知的關聯性。3G用戶使用過程中出現的掉線情況并非導致用戶感知故障的原因，用戶對于上網掉線的感知并不敏感，而用戶的接續性能和實際感知速率才是導致用戶感知故障的主要因素。同時，就普通3G投訴用戶與重復投訴用戶來看，重復投訴用戶的各項網絡運行指標均劣于普通投訴用戶。這說明網絡運行指標在一定程度上是可以反映用戶感知的，也為后續的用戶感知模型的建立奠定了基礎。

為了進一步確認網絡覆蓋與用戶感知之間的聯系，下面將對用戶話單進行分析與挖掘。

4 負面感知用戶話單分析

用戶話單分析是指對通信行為數據的深層挖掘。通過將用戶導入的話單中主被叫之間的通話后臺記錄的信號情況進行整理和分析，從而了解用戶使用過程的實時信號情況，是后臺分析用戶感知的主要方法。

CDR話單分析可以對用戶通話過程中的接入導頻、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、釋放時激活集數目、反向合成壞幀數、前向數據流量、反向數據流量、接收壞幀比、AT&AN重傳字節數等關鍵字段進行分析[3]。

通過將負面感知用戶話單各字段均值與全網用戶話單各字段均值進行對比，得出結果如表2所示：

從表2可以看出，3G投訴用戶及3G重復投訴用戶兩個用戶群體的話單記錄在表征網絡覆蓋質量的相關指標，接入導頻PN強度、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、呼叫資源釋放時激活集數目，呼叫釋放時反向合成壞幀數、AT&AN請求重傳字節數占比等均未呈現出與用戶感知群體相關聯的特性。相反，接入導頻強度等指標反而明顯優于全網平均水平。

另外，從話單分析中發現，用戶的平均呼叫時長、前反向數據流量明顯存在與用戶感知的關聯性，且平均呼叫時長、前反向數據流量分別按照全網普通用戶、3G投訴用戶、3G重復投訴用戶的規律而遞增。因此，對于3G重復投訴用戶與全網普通用戶來說，上網使用時間更長、前反向流量使用更多，而對于網絡的要求有可能也會更高。

結合上文的指標關聯分析可以推定，至少在3G網絡全覆蓋的城市，3G網絡覆蓋的質量并不是影響用戶感知的主要因素，而與用戶感知相關的因素主要來自用戶的感知速率、用戶的體驗期望、網絡的實際負荷等。

5 業務應用感知與3G網絡速率關聯分析

上文就影響用戶感知的網絡因素進行了分析，并得出影響用戶感知的主要因素并非網絡覆蓋，相反投訴用戶的網絡質量統計均值均優于全網平均水平。與網絡接續、網絡負荷、網絡速率相關的指標與用戶感知具有明顯的相關性。下面將就業務應用用戶感知與3G網絡速率的關聯進行分析和研究。

3G上網常見業務類型分為網頁瀏覽、IM業務和下載業務[4]。通過現場實測與用戶回訪相比較印證的方式，得出結果如表3所示：

從表3可以發現，用戶感知與現場的實測業務關聯度較大，而感知關聯度并不大。3類業務中，IM業務所需實際帶寬要求最低，在100～300kbps即可提供用戶可接受的服務體驗；網頁瀏覽需提供200～400kbps的網絡速率；下載業務普遍需達到700kbps以上方可實現用戶的良好感知。而在同一業務中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三種感知下網絡實測的結果并無太大差別。

6 用戶感知數據與網絡指標數學模型分析

上文從不同角度和層面揭示了用戶感知與網絡性能指標的關聯。在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。下面著重就關聯指標與用戶感知的數學模型進行研究，該研究基于某商用3G網絡質量申告數據及網絡性能指標后臺提取數據。

假設3G用戶申告量為yi（i為月份），則網絡性能指標評估系數為：

若yi與vi兩個函數的變化趨勢相同，則此時的網絡性能評估水平vi即可反映3G用戶感知變化。考慮到用戶申告量與網絡性能指標均為離散數據，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 結論

在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。要想提升用戶感知，需重點優化和提升接續性指標，其中關聯度相對較大的指標為DO連接成功率、反向用戶繁忙率。

參考文獻：

[1]張慧.用戶感知的建模分析[J]. 中興通訊技術（簡訊）， 2012（1）：7-8.

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

[3]孟永琪.基于CDR的網絡分析系統[J]. 通信管理與技術，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G網絡小流量業務承載方案研究[A]. 2013年通信網絡與信息技術年會[C]. 沈陽：遼寧通信協會， 2013： 28-30.

[5]韓麗，Raffaele De Amicis. Cubic B樣條旋轉曲面的自由繪制技術[J]. 小型微型計算機系統， 2009（7）： 1441-1444.

作者簡介

張浩宇：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

唐婷：碩士畢業于西安電子科技大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

肖強：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

4 負面感知用戶話單分析

用戶話單分析是指對通信行為數據的深層挖掘。通過將用戶導入的話單中主被叫之間的通話后臺記錄的信號情況進行整理和分析，從而了解用戶使用過程的實時信號情況，是后臺分析用戶感知的主要方法。

CDR話單分析可以對用戶通話過程中的接入導頻、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、釋放時激活集數目、反向合成壞幀數、前向數據流量、反向數據流量、接收壞幀比、AT&AN重傳字節數等關鍵字段進行分析[3]。

通過將負面感知用戶話單各字段均值與全網用戶話單各字段均值進行對比，得出結果如表2所示：

從表2可以看出，3G投訴用戶及3G重復投訴用戶兩個用戶群體的話單記錄在表征網絡覆蓋質量的相關指標，接入導頻PN強度、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、呼叫資源釋放時激活集數目，呼叫釋放時反向合成壞幀數、AT&AN請求重傳字節數占比等均未呈現出與用戶感知群體相關聯的特性。相反，接入導頻強度等指標反而明顯優于全網平均水平。

另外，從話單分析中發現，用戶的平均呼叫時長、前反向數據流量明顯存在與用戶感知的關聯性，且平均呼叫時長、前反向數據流量分別按照全網普通用戶、3G投訴用戶、3G重復投訴用戶的規律而遞增。因此，對于3G重復投訴用戶與全網普通用戶來說，上網使用時間更長、前反向流量使用更多，而對于網絡的要求有可能也會更高。

結合上文的指標關聯分析可以推定，至少在3G網絡全覆蓋的城市，3G網絡覆蓋的質量并不是影響用戶感知的主要因素，而與用戶感知相關的因素主要來自用戶的感知速率、用戶的體驗期望、網絡的實際負荷等。

5 業務應用感知與3G網絡速率關聯分析

上文就影響用戶感知的網絡因素進行了分析，并得出影響用戶感知的主要因素并非網絡覆蓋，相反投訴用戶的網絡質量統計均值均優于全網平均水平。與網絡接續、網絡負荷、網絡速率相關的指標與用戶感知具有明顯的相關性。下面將就業務應用用戶感知與3G網絡速率的關聯進行分析和研究。

3G上網常見業務類型分為網頁瀏覽、IM業務和下載業務[4]。通過現場實測與用戶回訪相比較印證的方式，得出結果如表3所示：

從表3可以發現，用戶感知與現場的實測業務關聯度較大，而感知關聯度并不大。3類業務中，IM業務所需實際帶寬要求最低，在100～300kbps即可提供用戶可接受的服務體驗；網頁瀏覽需提供200～400kbps的網絡速率；下載業務普遍需達到700kbps以上方可實現用戶的良好感知。而在同一業務中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三種感知下網絡實測的結果并無太大差別。

6 用戶感知數據與網絡指標數學模型分析

上文從不同角度和層面揭示了用戶感知與網絡性能指標的關聯。在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。下面著重就關聯指標與用戶感知的數學模型進行研究，該研究基于某商用3G網絡質量申告數據及網絡性能指標后臺提取數據。

假設3G用戶申告量為yi（i為月份），則網絡性能指標評估系數為：

若yi與vi兩個函數的變化趨勢相同，則此時的網絡性能評估水平vi即可反映3G用戶感知變化?？紤]到用戶申告量與網絡性能指標均為離散數據，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 結論

在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。要想提升用戶感知，需重點優化和提升接續性指標，其中關聯度相對較大的指標為DO連接成功率、反向用戶繁忙率。

參考文獻：

[1]張慧.用戶感知的建模分析[J]. 中興通訊技術（簡訊）， 2012（1）：7-8.

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

[3]孟永琪.基于CDR的網絡分析系統[J]. 通信管理與技術，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G網絡小流量業務承載方案研究[A]. 2013年通信網絡與信息技術年會[C]. 沈陽：遼寧通信協會， 2013： 28-30.

[5]韓麗，Raffaele De Amicis. Cubic B樣條旋轉曲面的自由繪制技術[J]. 小型微型計算機系統， 2009（7）： 1441-1444.

作者簡介

張浩宇：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

唐婷：碩士畢業于西安電子科技大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

肖強：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

4 負面感知用戶話單分析

用戶話單分析是指對通信行為數據的深層挖掘。通過將用戶導入的話單中主被叫之間的通話后臺記錄的信號情況進行整理和分析，從而了解用戶使用過程的實時信號情況，是后臺分析用戶感知的主要方法。

CDR話單分析可以對用戶通話過程中的接入導頻、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、釋放時激活集數目、反向合成壞幀數、前向數據流量、反向數據流量、接收壞幀比、AT&AN重傳字節數等關鍵字段進行分析[3]。

通過將負面感知用戶話單各字段均值與全網用戶話單各字段均值進行對比，得出結果如表2所示：

從表2可以看出，3G投訴用戶及3G重復投訴用戶兩個用戶群體的話單記錄在表征網絡覆蓋質量的相關指標，接入導頻PN強度、呼叫資源釋放時激活小區PN強度、呼叫資源釋放時激活集數目，呼叫釋放時反向合成壞幀數、AT&AN請求重傳字節數占比等均未呈現出與用戶感知群體相關聯的特性。相反，接入導頻強度等指標反而明顯優于全網平均水平。

另外，從話單分析中發現，用戶的平均呼叫時長、前反向數據流量明顯存在與用戶感知的關聯性，且平均呼叫時長、前反向數據流量分別按照全網普通用戶、3G投訴用戶、3G重復投訴用戶的規律而遞增。因此，對于3G重復投訴用戶與全網普通用戶來說，上網使用時間更長、前反向流量使用更多，而對于網絡的要求有可能也會更高。

結合上文的指標關聯分析可以推定，至少在3G網絡全覆蓋的城市，3G網絡覆蓋的質量并不是影響用戶感知的主要因素，而與用戶感知相關的因素主要來自用戶的感知速率、用戶的體驗期望、網絡的實際負荷等。

5 業務應用感知與3G網絡速率關聯分析

上文就影響用戶感知的網絡因素進行了分析，并得出影響用戶感知的主要因素并非網絡覆蓋，相反投訴用戶的網絡質量統計均值均優于全網平均水平。與網絡接續、網絡負荷、網絡速率相關的指標與用戶感知具有明顯的相關性。下面將就業務應用用戶感知與3G網絡速率的關聯進行分析和研究。

3G上網常見業務類型分為網頁瀏覽、IM業務和下載業務[4]。通過現場實測與用戶回訪相比較印證的方式，得出結果如表3所示：

從表3可以發現，用戶感知與現場的實測業務關聯度較大，而感知關聯度并不大。3類業務中，IM業務所需實際帶寬要求最低，在100～300kbps即可提供用戶可接受的服務體驗；網頁瀏覽需提供200～400kbps的網絡速率；下載業務普遍需達到700kbps以上方可實現用戶的良好感知。而在同一業務中的不同感知，“很快”、“快”、“一般”三種感知下網絡實測的結果并無太大差別。

6 用戶感知數據與網絡指標數學模型分析

上文從不同角度和層面揭示了用戶感知與網絡性能指標的關聯。在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。下面著重就關聯指標與用戶感知的數學模型進行研究，該研究基于某商用3G網絡質量申告數據及網絡性能指標后臺提取數據。

假設3G用戶申告量為yi（i為月份），則網絡性能指標評估系數為：

若yi與vi兩個函數的變化趨勢相同，則此時的網絡性能評估水平vi即可反映3G用戶感知變化?？紤]到用戶申告量與網絡性能指標均為離散數據，本文研究中采用最小方差算法[5]，即：

7 結論

在較成熟的商用網絡下，用戶感知與覆蓋的關聯不大，而與網絡負荷和接續性等指標存在較大關聯。要想提升用戶感知，需重點優化和提升接續性指標，其中關聯度相對較大的指標為DO連接成功率、反向用戶繁忙率。

參考文獻：

[1]張慧.用戶感知的建模分析[J]. 中興通訊技術（簡訊）， 2012（1）：7-8.

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

[3]孟永琪.基于CDR的網絡分析系統[J]. 通信管理與技術，2010（6）：15-16.

[4]李丹. 3G網絡小流量業務承載方案研究[A]. 2013年通信網絡與信息技術年會[C]. 沈陽：遼寧通信協會， 2013： 28-30.

[5]韓麗，Raffaele De Amicis. Cubic B樣條旋轉曲面的自由繪制技術[J]. 小型微型計算機系統， 2009（7）： 1441-1444.

作者簡介

張浩宇：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

唐婷：碩士畢業于西安電子科技大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。

肖強：碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國電信廣東無線網絡運營中心，從事CDMA網絡優化工作。