1、面向用户体验的业务质量监测技术面向用户体验的业务质量监测技术研究报告研究报告中国移动研究院2022 年 12 月2摘要摘要本文介绍了面向业务用户体验开展业务质量、网络质量保障技术研究的应用价值，分析了相关技术发展现状和待解决问题，重点分析基于业务及网络质量推断关键业务体验质量指标的典型方案，旨在为产业在此方面工作提供参考和指引，并对未来面向用户体验开展业务应用与网络协同工作提出建议。本白皮书的版权归中国移动研究院所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。3目录目录摘要.2一、面向用户体验的网络质量优化已成为重要趋势.4二、基于用户端侧数据评估 QoE 的技术方案.5三

2、、基于网络质量推算 QoE 的技术方案.5四、中国移动在有线宽带网络中的探索.7五、展望.9参考文献.114一、一、面向用户体验的网络质量优化已成为重要趋势面向用户体验的网络质量优化已成为重要趋势随着宽带网络用户规模增长逐步趋向平稳，运营商的网络经营策略已逐步从规模增长向价值运营发展，用户对宽带业务的需求也从关注速率向关注业务体验转变。因此，目前业界都在研究如何以保障用户体验质量（QoE，Quality of Experience）为牵引，实现对业务和网络关键质量指标的有效监测和保障。文献1对用户体验质量、服务质量（QoS，Quality ofService，也被称为业务质量）和网络性能（NP

3、，NetworkPerformance）给出定义。用户体验质量是终端用户对一个应用服务的总体可接受度；它取决于终端用户的主观感知，但也依赖于服务本身的特性，受服务质量、网络性能的影响而变化。服务质量是业务服务性能的综合效果，即：服务质量是在业务服务端到端环节中的各个网络功能协同为用户提供服务时，由这些模块的性能表现共同作用后所派生出的结果。而各个网络功能的性能表现就是网络性能，通常用各种网络质量指标（即时延、丢包、抖动等网络质量指标）来进行评价。图 1 展示了 QoE、QoS 与 NP的关系。图图 1 1 QoEQoE、QoSQoS 与与 NPNP 的定义说明的定义说明5用户体验质量、服务质量

4、虽然受到网络质量变化的影响，但彼此之间是复杂的互相影响关系。本报告介绍和分析以提升用户体验为目标的业务和网络质量指标监测技术方案，为相关研究提供参考。二、二、基于用户端侧数据评估基于用户端侧数据评估 QoEQoE 的技术方案的技术方案互联网应用服务商为提升用户留存度，通过各种技术手段克服网络传输质量的波动对用户体验产生的影响。互联网应用服务商在提供业务时，往往会提供客户端。在客户端内可方便地收集和计算业务 QoE 和业务质量指标，同时这些指标也具备最接近用户体验的优势。但因互联网应用服务商自身无法决定用户所处的网络状况，因此在其方案中通过端侧可采集的体验指标、关键网络传输指标设计了适应并应对网

5、络波动的码率自适应算法，取得了良好效果。文献2中，爱奇艺和清华大学合作分析了 70 万用户所观看15 万个视频所产生的数据，使用客户端采集的分片码率、卡顿时长、卡顿次数、切换码率后预期下载数据量等指标来实时推断在不同可选码率下的用户 QoE，通过切换至其中预期 QoE 值最大的码率来保证在网络波动条件下，仍实现良好的用户体验。该方案在现网应用后，单用户平均观看时长提高 2.8 分钟。三、三、基于网络质量推算基于网络质量推算 Q QoEoE 的技术方案的技术方案第三方业务在运营商网络中流量占比高，网络运营商非常关6注如何通过保证其网络质量，为使用各种业务的用户提供良好的用户体验。网络运营商评估其

6、用户在使用业务时，由于其无法直接测量用户体验，因此其通常采用的技术方案是，获得各种业务在通过其网络时的网络质量，推算这些业务的业务质量和用户体验。近年来由于 HTTPS 和 QUIC 等端到端加密协议的广泛部署，网络以及服务运营商对于其网络流量的可见性逐渐减弱，基于视频流量和网络协议的特点来对用户体验质量进行侦测在学术界已成为研究热点。目前主流方法是通过从网络数据中提取网络流量数据（数据包到达间隔、包大小、吞吐量等）和传输层（RTT、重传率、乱序率等）QoS 指标，使用深度学习或者机器学习算法来推断 QoE，取得了不错的效果。文献3中，采集 YouTube 的 HTTPS 和 QUIC 两种传