VMOS優(yōu)化提升方案初版2016

1、文檔名稱文檔密級(jí)1 背景視頻已成為網(wǎng)絡(luò)上的最主要流量，視頻業(yè)務(wù)體驗(yàn)已成為衡量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。伴隨著視頻分辨率的不斷提升（從360p/720p逐漸過度至4K/8K），視頻業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高。如何評(píng)價(jià)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)下視頻業(yè)務(wù)的體驗(yàn)，對(duì)用戶和運(yùn)營商來說意義越來越重大。通過v-MOS分來評(píng)估用戶觀看視頻的質(zhì)量，進(jìn)而排查提升LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。目前通過speedvideo終端軟件采集v-MOS，評(píng)估LTE網(wǎng)絡(luò)。通過近期采集和優(yōu)化vMOS，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，匯總vMOS優(yōu)化方案。2 vMOS模型及影響因素vMOS分用來評(píng)估用戶觀看視頻的質(zhì)量。綜合考慮視頻源質(zhì)量、播放過程中的初始時(shí)延?？D占比、視頻播

2、放時(shí)長，來對(duì)整個(gè)視頻體驗(yàn)進(jìn)行MOS打分（下圖為V-MOS評(píng)估模塊）vMOS計(jì)算所需參數(shù)：緩沖相關(guān)（初始緩沖時(shí)延，視頻播放時(shí)長，卡頓占比）;視頻源相關(guān)（視頻碼率、視頻分辨率、編碼算法。編碼等級(jí)）。V-MOS評(píng)估模塊vMOS由sQuality（片源質(zhì)量）、sLoading（初始緩沖時(shí)長）、和sStalling（卡頓）三項(xiàng)分值決定。3 vMOS優(yōu)化步驟和思路3.1 sQuality 提升用戶選擇（資費(fèi)），片源清晰度，終端屏幕分辨率&處理器視頻能力（如編解碼算法支持，最高畫質(zhì)支持），及可獲得帶寬（如可獲得帶寬不足，則有可能導(dǎo)致實(shí)際播放的最高畫質(zhì)受限） 一方面，根據(jù)商用視頻APP（移動(dòng)端）統(tǒng)計(jì)及消費(fèi)者調(diào)

3、研表明，由于擔(dān)心流量及資費(fèi)，大部分用戶在移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)上以觀看720p以下視頻為主，因此解決“大眾看得起”至關(guān)重要。為了充分釋放移動(dòng)視頻消費(fèi)力，商業(yè)模式（尤其是資費(fèi)和收益）仍然是當(dāng)前亟需關(guān)注解決的首要問題 另一方面，雖然當(dāng)前終端屏幕&能力并不是主要瓶頸，但1080P/2K等高清晰度視頻片源的普及不夠?qū)е隆坝绣X沒得看”，豐富匹配當(dāng)前終端、網(wǎng)絡(luò)能力和消費(fèi)者需求的高質(zhì)量片源，也是產(chǎn)業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的要素3.2 sStalling提升影響sStalling得分的主要網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)是視頻全程感知速率： 無線網(wǎng)絡(luò)邊緣弱覆蓋導(dǎo)致無法獲取高速率（比如UMTS/LTE RSCP/RSRP低于一定門限）；話務(wù)高峰時(shí)間和區(qū)域

4、的小區(qū)用戶數(shù)過多導(dǎo)致容量不足；而部分視頻片源的碼率波動(dòng)范圍過大，超過容量規(guī)劃中1.3倍碼率的假設(shè)值，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量的不足； 高峰時(shí)段，視頻服務(wù)器負(fù)載過高限速，也會(huì)導(dǎo)致用戶感知業(yè)務(wù)速率降低，最終導(dǎo)致卡頓。這些都是造成視頻全程感知速率低、播放過程出現(xiàn)卡頓的可能因素；可以從無線網(wǎng)絡(luò)先入手，逐步拓展到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)層3.3 sLoading提升影響sLoading得分的主要網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)是視頻初始緩沖峰值速率和E2E RTT（反映OTT視頻的架構(gòu)性時(shí)延）。統(tǒng)計(jì)研究表明，vMOS與E2E RTT負(fù)相關(guān)，vMOS隨E2E RTT的減少而增大；vMOS與初始緩沖峰值速率正相關(guān)，vMOS隨初始緩沖峰值速率增大而增大。E2

5、E RTT大，會(huì)導(dǎo)致視頻業(yè)務(wù)解析交互時(shí)延增大和TCP速率上限較低（即：初始緩沖峰值下載速率低，從而空口能力利用不充分）；空口峰值速率低，會(huì)導(dǎo)致下載速率受限，初始緩沖時(shí)延大。 影響初始緩沖峰值速率的可能因素，從當(dāng)前主要矛盾看，有：無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足，系統(tǒng)規(guī)格（如DC/CA/MIMO/ 高階調(diào)制等特性支持）受限，終端傳輸能力參差不齊（如2CC/3CC CA/MIMO特性支持），空口負(fù)載瞬時(shí)偏高，小區(qū)邊緣無線網(wǎng)絡(luò)干擾偏大（如UMTS/LTE SINR低于一定門限）等；此外，來水量受限，包括視頻分片大小、丟包（誤碼）和上游流控（傳輸/視頻服務(wù)器）也會(huì)影響用戶感知到的初始緩沖峰值速率。 影響E2E RTT

6、的可能因素有：第1跳RTT和E2E RTT；第一跳指從終端到無線網(wǎng)絡(luò)后的第一個(gè)路由可達(dá)節(jié)點(diǎn)。影響第1跳RTT的主要網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)是：無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)格受限（如TTI長度/信道接入時(shí)延），系統(tǒng)負(fù)載偏高，終端處理時(shí)延參差不齊，基站傳輸時(shí)延，網(wǎng)元轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延等；影響網(wǎng)關(guān)到業(yè)務(wù)服務(wù)器RTT的主要網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)則是：業(yè)務(wù)服務(wù)器與EPC的地理距離，業(yè)務(wù)服務(wù)器與EPC的組網(wǎng)邏輯距離（如是否跨越不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)），骨干傳輸負(fù)載，及視頻服務(wù)器負(fù)載（如忙時(shí)視頻服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間更長）。3.4 建基線、找差距建基線、找差距是Mobile vMOS優(yōu)化的有效手段。 分析時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)聚焦于一定視頻分辨率前提下，體驗(yàn)指標(biāo)（初始緩沖時(shí)延，卡頓率）和

7、網(wǎng)絡(luò)能力指標(biāo)（視頻初始緩沖峰值速率，E2E RTT；視頻全程感知速率, 全程平均速率, 全程峰值速率），與此同時(shí)，結(jié)合測試記錄的地點(diǎn)/時(shí)間分布特點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋/負(fù)載的差距。 建立基線，可以是相同區(qū)域的（如vMOS 3.8的樣本作為標(biāo)桿），也可以是不同城市的，甚至全球性的；通過vMOS較差的樣本與標(biāo)桿，在體驗(yàn)指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)能力指標(biāo)的對(duì)比分析，有助于快速確定優(yōu)化方向。 多種工具的配合（如Probe Assistant SpeedVideo，SpeedTest測速，話統(tǒng)，CHR日志，Smartcare等）可能有助于更迅速、準(zhǔn)確地定位問題。 對(duì)于RTT時(shí)延過大問題（尤其是網(wǎng)關(guān)到業(yè)務(wù)服務(wù)器RTT監(jiān)

8、測手段有限），必要時(shí)，可能需要配合不同城市/運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)/視頻片源/終端等維度的橫向?qū)Ρ?，以及不同時(shí)段的縱向?qū)Ρ龋拍軒椭缍▎栴}來源。4 無線側(cè)提升vMOS具體思路4.1 摸現(xiàn)狀，制定基線根據(jù)目前獲取到的vMOS數(shù)據(jù)，獲取指定整體vMOS分布區(qū)間圖，并制定合理的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化指標(biāo)4.2 改善覆蓋和容量不足，消除卡頓通過卡頓指標(biāo)（sStalling）地理位置分布圖功能，可以獲得該小區(qū)sStalling分布圖和小區(qū)sStalling指標(biāo)。結(jié)合LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋圖和MR渲染圖，查找是否弱覆蓋導(dǎo)致卡頓；結(jié)合卡頓小區(qū)容量忙閑指標(biāo)是否由于容量不足導(dǎo)致卡頓。4.3 提升區(qū)域內(nèi)高峰值速率覆蓋比例通過視頻業(yè)務(wù)行為分析：初

9、始緩沖感知時(shí)延 = 業(yè)務(wù)準(zhǔn)備時(shí)延 + 初始緩沖下載時(shí)延其中，業(yè)務(wù)準(zhǔn)備時(shí)延主要取決于E2E RTT、Client-Server交互機(jī)制；初始緩沖峰值下載速率直接影響初始緩沖下載時(shí)延，而初始緩沖峰值下載速率則受網(wǎng)絡(luò)CA能力、覆蓋場強(qiáng)、瞬時(shí)負(fù)載、干擾水平以及來水量是否足夠等多種因素影響。因此，在優(yōu)化緩沖時(shí)延時(shí)，要首先解決弱覆蓋和高負(fù)荷帶來的容量不足和RTT過高問題，消除卡頓；然后，通過進(jìn)一步改善信噪比，引入CA/DC/高階調(diào)制/MIMO等特性，提升區(qū)域內(nèi)（含邊緣）高峰值速率覆蓋比例，就能顯著降低初始緩沖時(shí)延。4.4 優(yōu)化E2E網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 通過E2E網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)一步提升信息交互效率和空口利用率。RTT過大，除了弱覆蓋或高負(fù)載因素外，更多是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)原因?qū)е?。架?gòu)性降時(shí)延，可以從空口能力提升/負(fù)載維持、S1傳輸優(yōu)化及視頻CD