LTE手機上網感知QoE量化指標體系

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摘要：隨著移動通信步入LTE（4G）時代和互聯網的發展，客戶對互聯網的渴望使移動業務從語音向數據轉移。就目前而言，評價手機上網感知的指標較少，且用戶上網是主觀的感受，如何建立網絡運維中的指標與用戶感知合理的映射尤為重要。本課題旨在建立LTE手機上網感知QoE量化指標體系，能夠從無線側、核心側、業務側更好更全面的反應用戶的上網感知情況。

關鍵詞：LTE手機上網；感知；QoE；體系

QoE（Quality of Experience）是通信領域的概念。它可以理解為用戶體驗或者用戶感知，即終端用戶對移動網絡提供的業務性能的主觀感受。QoE的評價主體是終端用戶，評價對象是業務和支撐業務的網絡（主要包括核心網絡、無線網絡和業務平臺）。為了更好的更加直觀的找出網絡各環節對客戶感知的影響，建立良好地客戶感知和網絡關鍵KPI的映射關系，我們搭建了LTE手機上網感知QoE量化指標體系。

一、建立QoE量化指標體系的基本思路

貫徹以客戶為中心的服務理念，參考ETSI標準和TMF GB923標準，綜合考慮無線網、核心網的關鍵性能指標，以及SP側的相關指標，圍繞客戶感知梳理和構建涵蓋主要業務關鍵環節的關鍵指標體系，探索和建立LTE手機上網感知QoE量化指標體系。

首先，當前LTE手機用戶的上網投訴類可以大致劃分為“沒信號或有信號上不了網”、“上網速度慢”、“上網掉線”三大類。我們將手機上網投訴的點擊類別與QoE量化指標體系關聯，以接入性、完整性、保持性作為QoE指標量化體系的三大類別。

其次，對每一類別的QoE指標分別從無線側、核心側、SP側進行關鍵性能指標的合理映射和分析，共選取了18個關鍵的網絡KPI來表征QoE指標體系。

第三，由于網絡KPI的取值范圍不同，通過分析各指標長期的波動范圍和趨勢，制定基于客戶感知的各KPI合理門限，并根據門限值科學的制定QoE評分機制。

第四，通過手機上網廣義投訴各類原因占比劃分QoE三大類別的權重占比。再通過分析評估各KPI對客戶感知的影響，對三大類別的KPI集中的各指標分別進行權重分析（九分制），根據各權重值加和得出感知三大類別分別得分，然后通過三大類別的權重占比得出QoE體系評分。得分越高則客戶感知越好，權重值的大小量化反應了各指標對用戶感知的影響程度。

最后，根據得分情況得出客戶感知的五級標準，可以直觀評價用戶感知情況。QoE體系五級評價如下：

二、客戶感知評估優化體系的建立

根據現網常用的日常KPI，與客戶感知關系密切的下載速率和下載時延進行關聯分析，梳理QoE指標量化體系中的關鍵指標，力求選出的指標能更加好的反應客戶的感知，形成基于無線側、核心側、SP側的客戶感知評估體系的具體指標集，如下圖所示：

三、QoE指標體系中各指標的獲取路徑

QoE指標體系中的各指標涉及到無線指標、核心側和SP側的相關指標，取數路徑主要集中在四個平臺，各指標具體平臺分布如下：

四、QoE量化指標體系的具體評估方法（各指標的權重占比、評分原則）

4.1 QoE體系三大類別的權重占比劃分

確定指標體系中各類別的權重系數以及評分原則為體系建立準確性的關鍵。對于QoE體系三大類別的權重占比，計算方法為通過對手機上網廣義投訴10月的數據進行統計，共有來自3900個客戶的廣義投訴，按接入性、完整性、保持性分類，各類投訴分別占比為61.85%、25.74%、12.41%。

為了對權重系數化整，我們認為QoE體系三大類別指標的權重占比如下：

4.2 QoE體系中網絡關鍵KPI權重占比劃分

各指標權重系數的劃分在評分當中尤為重要，可以直接體現QoE體系的可靠性。在劃分各網絡關鍵KPI時，對接入性、完整性、保持性各指標采用了通過申請次數的數量、時延的大小、掉線或切換的次數的占比分配各指標的權重系數。

（1）接入性：根據無線側、核心側、SP側共有8個關鍵指標，統計全網8個指標全天發生的請求次數，每個指標請求次數占比8個指標總的請求次數為該指標的權重系數。如RRC建立成功率，全天發生的請求次數占比8個指標全天發生的請求次數，即210581181/ 900759602=23.38%≈23%。同理其余7個指標分別計算權重系數。

（2）完整性：主要分為下載類與時延類，各占比權重50%。下載類主要2類大包和小包下載，各占比權重25%。時延類主要包括附著時延、TCP建立時延、DNS建立時延、GET首包時延4類，每個指標總時延占比這4個指標的總時延為該指標的權重系數。如附著時延全天總時延占比這4個指標全天總時延，即557.31/5834.11=4.78%≈5%，同理其余3個指標分別計算權重系數。

（3）保持性：根據無線側、核心側共有4個關鍵指標，根據這4個關鍵指標全天的失敗次數，每個指標失敗次數占比4個指標總的失敗次數為該指標的權重系數。如無線掉線全天掉線次數占比4個指標全天掉線次數，即271677/ 1313225=20.67%≈21%，同理其余3個指標分別計算權重系數。

4.3 QoE體系中網絡關鍵KPI評分標準

QoE指標量化體系的評分采用九分制，每個網絡關鍵KPI指標在達到評分上限時得滿9分，指標在評分下限時得分為0分，指標在上下限之間時線性得分。

（1）接入性：8個指標成功率的上下限設定主要參考了網調中心對該指標的監控門限。

（2）完整性：主要分為下載類與時延類的指標。大包下載類速率按照全網TOP80%的小區下載速率為上限，全網最差TOP10%的為下限；小包下載類時延、附著時延參照258原則定義上下門限值；TCP建立時延、DNS建立時延、GET首包時延三個指標為一個總體，根據在258原則，總的時延2秒為上限，8秒為下限。“每一項的平均時延”在“三個指標平均時延總和”占比乘以2s為上限，“每一項的平均時延”在“三個指標平均時延總和”占比乘以8為下限。如TCP建立的平均時延是44.82ms，DNS建設平均時延是23.33ms，GET首包響應平均時延146.32ms。

則TCP建立時延上限是：44.82/（44.82+23.33+146.32）*2000=416ms=0.42s

TCP建立時延上限是：44.82/（44.82+23.33+146.32）*8000=1671ms=1.67s.同理DNS建立時延，GET首包時延計算出上下限。

（3）保持性：無線側3個指標全網小區每GB流量掉線次數。取每GB流量掉線次數最優T0P20%為上限，最差TOP10%為下限。如：無線掉線次數全網小區每GB流量掉線次數最優TOP20%在4.53次內，最差TOP10%小區大于58.3次。故上下限分別設置為4.53次和58.3次。核心側的TAU失敗次數，根據10月全網每天每GB流量掉線次數最優TOP20%為上限，最差TOP10%為下限。

用上述方法計算出每一項的得分情況，通過得分乘以權重系數算出QoE評分結果，計算公式如下：

五、QoE體系評估結果驗證

5. 1 QoE體系全網級評分結果評估

為了驗證QoE體系對全網以及小區級的評分準確性，10月10日至10月19日全網指標進行評估，具體得分及評估結果如下：

從全網評分結果來看，全網的客戶感知整體情況良好。10月15日QoE體系得分最低，接近一般，由于保持性得分的權重占比較低，則最終評分主要受到接入性得分影響。核查原因主要受到TCP成功率和激活影響，具體原因如下：

1、10月15日凌晨GGSN201割入愛立信綜合網關后，早上LAN1＼LAN2 TCP成功率下滑觸發一級告警，省公司懷疑是業務量高導致的，經過割走一個GGSN恢復。

5. 2 QoE體系評分與投訴關聯結果

取10月10日-10月19日LTE手機上網本地考核項投訴量情況觀察，

對10月10日-10月19日的全網級QoE體系評分結果與LTE手機上網本地考核投訴量（數據來自客服提供給網調中心的數據）進行關聯分析，得出相關系數為-0.82，兩者呈較強負相關。

5. 3 QoE體系小區級評分結果

選取三天對LTE網小區（Gb平臺中10月10、15、19日的小區）進行小區級評分，評分結果中發現，10月10日全網得分最高，而對應的感知好小區占比最大，達到了96.17%，感知差小區較少，占比為0.4%。而10月15日全網評分最低，相應的感知好小區占比只有15.32%，感知差小區卻達到了38.04%。10月19日全網感知在10日與15日之間，感知好差的占比也在兩者之間。小區級的評分結果與全網級結果一致，故初步認為所建立的QoE量化指標體系能夠較為準確的反應客戶感知的情況。（備注：小區數量多，等級評定為0.5分為一個區間）

六、QoE體系權重系數自適應調整的思考與探討

隨著手機應用種類的增多，用戶的使用行為與習慣不斷發生改變，映射到網絡側即為業務類型會不斷發生變化。為不斷的完善LTE手機上網QoE量化指標體系，我們提出了基于LTE手機上網投訴和業務類型的QoE體系權重系數自適應調整的模型，即各指標系數的動態調整過程。思路如下：

第一，KPI體系中的關鍵指標根據業務模型不斷學習更新，尋找影響感知的關鍵指標，實現自適應的指標體系更新。

第二，針對體系中三大類別的權重占比可以根據每個月第一周的投訴情況進行匯總，重新分配各權重系數，作為接下來該月的QoE體系三大類權重系數。

第三，針對接入性KPI的權重，可以根據接入業務量模型實現指標權重的自適應系數，甚至實現不同網元級別的權重自適應調整。

第四，對完整性權重占比較高的大包業務下載速率和小包業務下載時延可以根據LTE網大包業務和小包業務的流量占比進行自適應調整權重系數。其他時延根據現網統計的業務平均時延經驗實現自適應調整。

第五，針對保持性KPI權重，可以根據業務量模型，實現不同網元級別的權重自適應調整。

七、結論

第一，該體系的應用有效監控了網絡質量的變動，準確定位出影響用戶感知的目標網元及小區，降低投訴風險，提升客戶滿意度：

● 通過QoE體系對全網的評分結果，判斷無線側、核心側、業務側各指標對QoE體系評分的影響。更加準確的定位及解決對客戶感知影響較大的網絡環節。

● 通過對各網元/小區進行QoE體系評分，有效監控各級別網元的客戶感知情況，聚焦關鍵質差網元/小區，通過關聯派單實現優化工作具體落地，進而降低投訴，提升客戶滿意度。

● 該體系是全省首創，省公司評定該體系可以直觀有效的用于用戶感知評估，因此已經納入全省推廣，并與我們一起搭建LTE感知評估系統，實現系統化自動化。

第二，該體系是基于LTE手機上網投訴和業務類型的QoE體系權重系數自適應調整的模型，各指標系數隨著用戶投訴模型動態調整，有效保證了系統的準確性。

參考文獻：

[1]《廣東移動2015年網絡一體化指標集》