让用户感知“飞”起来——中兴通讯3G端到端优化解决方案

2011年是中国进入3G时代的第3年，中国的移动用户无论在网络还是终端上都有全球最多的选择，网络方面有三种制式：TD、WCDMA、EV-DO，而各种终端更是精彩纷呈。在移动通信技术日新月异的今天，3G网络和终端都“飞”起来了，但当用户拿着绚丽的终端真正开始使用各种高速业务时，用户感知也能同步“飞”起来吗？运营商能在这场“飞”一般的竞争中脱颖而出吗？

端到端优化提升用户感知

    在3G时代，内容丰富、种类繁多的数据业务逐渐成为运营商吸引用户、提升ARPU 值的杀手锏。也应看到业务应用过程越来越复杂，网络KPI并不能如实反映用户对网络的感知。在业务应用中遇到问题，运营商往往是用户投诉的直接对象。针对这种境况，可行的解决方案是，转变过分关注网络KPI的传统优化思路，重新回到关注和改善用户感知（QoE，Quality of Experience）这一网络优化的根本上来。

    如何提升用户感知？中兴通讯提出了全新的优化理念——端到端优化： 以用户感知为基础，以业务为直接分析对象，涉及端到端设备链全程和应用层到底层的全部协议，包括用户行为分析和终端分析。

端到端优化整体思路

    中兴通讯结合自身移动网络设备供应商的技术优势，适时推出端到端优化服务，主要内容如图1所示。


 图1 中兴通讯端到端优化服务

    其中端到端性能评估体系是整个端到端优化的基础，红圈所示部分为端到端性能优化的核心内容，是提高业务质量和用户感知的主要途径；蓝圈所示的服务内容则是对运营商精细化运营的有力支撑，是端到端优化的重要内容。

    （1）端到端性能评估体系
    在端到端优化中，首先要面对的一个问题就是：如何搭建起基于用户感知（QoE）的端到端性能评估体系？我们在对业务应用协议流程和特性进行充分分析的基础上，将用户感知转化为应用层、业务层和网络层中各项可量化、可测量的指标，从而建立起端到端性能评估体系，并借此对用户使用业务的感受进行有效的评估。

    （2）业务性能分析与优化
    业务性能分析是端到端性能优化的切入点。从业务层面进行切入，可使用户、业务、网络三个网络运营的要素形成联动。在业务层面进行业务流程完整性和多接口的协同分析可发现网络存在的问题，通过网络底层接口的优化，进而提升应用业务质量，提高用户感知。

    业务性能分析主要包括业务质量测量(包括业务成功率、业务时延、业务应用速率等)、错误事件和流程完整性分析、多接口关联分析等几个方面。端到端多接口协同分析如图2所示。


  图2 端到端多接口协同分析

  （3）TCP传输性能优化
    TCP的吞吐量性能与通信链路的特性密切相关，比如时延和丢包率都会严重影响TCP层的传输性能。因此，TCP 性能优劣，是保证业务性能的基础，影响用户感知的重要因素。优化的基本手段为调整窗口大小、分组大小等。

    （4）子网性能分析与优化
    端到端优化是对传统优化的扩展和提升，因此传统优化范畴的覆盖优化、接入性能优化、保持和移动性能的优化对端到端性能的提高仍有非常重要的意义。针对无线网络、核心网络和业务网络进行分析和优化，提升子网的网络质量和指标，多数情况下，仍是业务性能优化的着力点。

    无线子网优化：除传统无线网络优化外，还包括数据业务优化的MAC_hs层重传与HARQ机制的优化、RLC 层的优化和资源监控与优化等。

    核心子网优化：包括核心网性能分析与优化(如附着、PDP 激活、寻呼策略优化等)、网络结构分析、局点组网分析等。

    业务子网优化：包括WAP 网关性能优化和SP 服务性能分析等。

    （5）用户行为分析
    用户行为分析是进行精细化运营的有力支撑。通过对海量信令数据或日志文件的深度价值挖掘，提炼出有效的支撑信息，建立成一个完整的用户行为信息数据库。依托这个数据库，可以随时抽取不同定义的用户群体，对其进行专项分析。中兴通讯关注的用户行为分析主要包括以下3个方面。

    ● 用户分布和业务流量分析
    用户分布和流量分析，是根据用户分布和业务流量的时域特性和地域特性两个方面进行分析。在话务闲时，用户感知良好，但网络资源利用率低；在话务忙时，网络负荷高，用户感知较差。用户分布和流量分析为运营商网络资源的合理配置提供支撑，帮助运营商提高资源利用率。运营商可以通过调整资费策略，影响用户的业务使用行为，提高原来话务闲时的话务量，降低原来话务忙时的话务量。

    ● 用户使用业务的倾向性分析
    在不同时间段和区域统计不同业务或SP的访问次数、用户数、流量，借此可以全面了解用户的业务使用倾向。其中业务或SP为统计和分析的对象，访问次数、用户数、流量为具体指标，对时间和区域两个维度进行统计则可以了解用户业务使用倾向的时域特性和地域特性。

    ● 特殊用户分析
    特殊用户主要包括活跃用户、核心节点用户、沉默用户、潜在离网用户、非法用户、一机多卡用户等。

    （6）终端分析
    终端在业务体验中的地位逐渐重要，但在传统优化中一直没有得到足够的重视，中兴通讯的端到端优化分析的颗粒度为用户和终端级别。

    终端性能分析包含：终端能力分析、终端KPI/KQI分析、终端市场占有率分析、终端地理分布分析和端到端优化的终端关联分析。

    （7）VIP和潜在投诉用户跟踪分析
    传统优化只能在接受客户的投诉后，被动地进行投诉处理。而大多用户在选择投诉时往往已经对运营商的网络服务产生强烈不满，更有甚者，直接选择退网。这种对网络质量感知滞后的优化方式对业务发展十分不利。为了提高VIP 用户的黏合度，及时处理潜在投诉客户的问题，对业务进程进行事前跟踪分析，是提升用户业务感知，进行主动关怀的必要途径。

端到端优化应用案例

    中兴通讯成立了专业的端到端优化团队，通过技术研究和实践，积累了丰富的端到端优化经验。以下是某优化项目应用实例。

    （1）建立系统的端到端性能评估体系

    以流媒体业务为例，部分KQI定义如表1所示，其为业务性能评估和优化打下了坚实的基础。

    （2）业务性能优化提高用户感知
    网页浏览和手机QQ是目前移动数据应用业务中占比最大的两类业务，按照端到端优化理念和方法，并依托专用的端到端优化分析工具，使这两种业务应用KQI性能得到明显改善，缩短了网页浏览业务GET/POST时延和手机QQ业务应用成功率。

    如图3所示，早晚忙时的GET/POST请求响应时延下降4—8秒，用户感知改善明显。 


  图3 优化前后网页浏览业务处理总时延对比

    如图4所示，手机QQ应用成功率平均值从39.78%提高到93.17%，用户感知改善同样明显。


 图4 优化前后QQ业务应用成功率对比

    端到端性能优化已经成为业务质量和用户感知保障的有利“武器”，中兴通讯在该领域积累了丰富的经验，结合方法、流程、工具的支撑，期待与运营商一起携手在端到端优化领域走得更远，让用户感知“飞”起来。