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VMOS优化提升方案初版
VMOS优化提升方案(初版)-2016
1背景
视频已成为网络上的最主要流量,视频业务体验已成为衡量网络服务质量的关键指标。
伴随着视频分辨率的不断提升(从360p/720p逐渐过度至4K/8K),视频业务对网络的要求也越来越高。
如何评价当前网络下视频业务的体验,对用户和运营商来说意义越来越重大。
通过v-MOS分来评估用户观看视频的质量,进而排查提升LTE网络质量。
目前通过speedvideo终端软件采集v-MOS,评估LTE网络。
通过近期采集和优化vMOS,结合项目实践经验,汇总vMOS优化方案。
2vMOS模型及影响因素
vMOS分用来评估用户观看视频的质量。
综合考虑视频源质量、播放过程中的初始时延。
卡顿占比、视频播放时长,来对整个视频体验进行MOS打分(下图为V-MOS评估模块)
vMOS计算所需参数:
缓冲相关(初始缓冲时延,视频播放时长,卡顿占比);视频源相关(视频码率、视频分辨率、编码算法。
编码等级)。
3
4vMOS优化步骤和思路
4.1sQuality提升
用户选择(资费),片源清晰度,终端屏幕分辨率&处理器视频能力(如编解码算法支持,最高画质支持),及可获得带宽(如可获得带宽不足,则有可能导致实际播放的最高画质受限)
Ø一方面,根据商用视频APP(移动端)统计及消费者调研表明,由于担心流量及资费,大部分用户在移动蜂窝网络上以观看720p以下视频为主,因此解决“大众看得起”至关重要。
为了充分释放移动视频消费力,商业模式(尤其是资费和收益)仍然是当前亟需关注解决的首要问题
Ø另一方面,虽然当前终端屏幕&能力并不是主要瓶颈,但1080P/2K等高清晰度视频片源的普及不够导致“有钱没得看”,丰富匹配当前终端、网络能力和消费者需求的高质量片源,也是产业需要重点关注的要素
4.2sStalling提升
影响sStalling得分的主要网络指标是视频全程感知速率:
Ø无线网络边缘弱覆盖导致无法获取高速率(比如UMTS/LTERSCP/RSRP低于一定门限);话务高峰时间和区域的小区用户数过多导致容量不足;而部分视频片源的码率波动范围过大,超过容量规划中1.3倍码率的假设值,会导致实际容量的不足;
Ø高峰时段,视频服务器负载过高限速,也会导致用户感知业务速率降低,最终导致卡顿。
这些都是造成视频全程感知速率低、播放过程出现卡顿的可能因素;可以从无线网络先入手,逐步拓展到业务网络层
4.3 sLoading提升
影响sLoading得分的主要网络指标是视频初始缓冲峰值速率和E2ERTT(反映OTT视频的架构性时延)。
统计研究表明,vMOS与E2ERTT负相关,vMOS随E2ERTT的减少而增大;vMOS与初始缓冲峰值速率正相关,vMOS随初始缓冲峰值速率增大而增大。
E2ERTT大,会导致视频业务解析交互时延增大和TCP速率上限较低(即:
初始缓冲峰值下载速率低,从而空口能力利用不充分);空口峰值速率低,会导致下载速率受限,初始缓冲时延大。
Ø影响初始缓冲峰值速率的可能因素,从当前主要矛盾看,有:
无线网络覆盖不足,系统规格(如DC/CA/MIMO/高阶调制等特性支持)受限,终端传输能力参差不齐(如2CC/3CCCA/MIMO特性支持),空口负载瞬时偏高,小区边缘无线网络干扰偏大(如UMTS/LTESINR低于一定门限)等;此外,来水量受限,包括视频分片大小、丢包(误码)和上游流控(传输/视频服务器)也会影响用户感知到的初始缓冲峰值速率。
Ø影响E2ERTT的可能因素有:
第1跳RTT和E2ERTT;第一跳指从终端到无线网络后的第一个路由可达节点。
影响第1跳RTT的主要网络指标是:
无线网络系统规格受限(如TTI长度/信道接入时延),系统负载偏高,终端处理时延参差不齐,基站传输时延,网元转发时延等;影响网关到业务服务器RTT的主要网络指标则是:
业务服务器与EPC的地理距离,业务服务器与EPC的组网逻辑距离(如是否跨越不同运营商网络),骨干传输负载,及视频服务器负载(如忙时视频服务器响应时间更长)。
4.4 建基线、找差距
建基线、找差距是MobilevMOS优化的有效手段。
Ø分析时,应重点聚焦于一定视频分辨率前提下,体验指标(初始缓冲时延,卡顿率)和网络能力指标(视频初始缓冲峰值速率,E2ERTT;视频全程感知速率,全程平均速率,全程峰值速率),与此同时,结合测试记录的地点/时间分布特点,重点关注无线网络覆盖/负载的差距。
Ø建立基线,可以是相同区域的(如vMOS>3.8的样本作为标杆),也可以是不同城市的,甚至全球性的;通过vMOS较差的样本与标杆,在体验指标和网络能力指标的对比分析,有助于快速确定优化方向。
Ø多种工具的配合(如ProbeAssistantSpeedVideo,SpeedTest测速,话统,CHR日志,Smartcare等)可能有助于更迅速、准确地定位问题。
Ø对于RTT时延过大问题(尤其是网关到业务服务器RTT监测手段有限),必要时,可能需要配合不同城市/运营商网络/视频片源/终端等维度的横向对比,以及不同时段的纵向对比,才能帮助界定问题来源。
5无线侧提升vMOS具体思路
5.1摸现状,制定基线
根据目前获取到的vMOS数据,获取指定整体vMOS分布区间图,并制定合理的网络优化指标
5.2改善覆盖和容量不足,消除卡顿
通过卡顿指标(sStalling)地理位置分布图功能,可以获得该小区sStalling分布图和小区sStalling指标。
结合LTE网络覆盖图和MR渲染图,查找是否弱覆盖导致卡顿;结合卡顿小区容量忙闲指标是否由于容量不足导致卡顿。
5.3提升区域内高峰值速率覆盖比例
通过视频业务行为分析:
初始缓冲感知时延=业务准备时延+初始缓冲下载时延
其中,业务准备时延主要取决于E2ERTT、Client-Server交互机制;初始缓冲峰值下载速率直接影响初始缓冲下载时延,而初始缓冲峰值下载速率则受网络CA能力、覆盖场强、瞬时负载、干扰水平以及来水量是否足够等多种因素影响。
因此,在优化缓冲时延时,要首先解决弱覆盖和高负荷带来的容量不足和RTT过高问题,消除卡顿;然后,通过进一步改善信噪比,引入CA/DC/高阶调制/MIMO等特性,提升区域内(含边缘)高峰值速率覆盖比例,就能显著降低初始缓冲时延。
5.4 优化E2E网络架构
通过E2E网络架构优化,进一步提升信息交互效率和空口利用率。
RTT过大,除了弱覆盖或高负载因素外,更多是网络架构原因导致。
架构性降时延,可以从空口能力提升/负载维持、S1传输优化及视频CDN下沉等多个维度一起使用。
通过降低E2ERTT,可以进一步提高带宽利用率,改善各类交互时延,从根本上提升整体用户视频体验。
6小结
vMOS涉及因素很多,需要在实际网络中,不断实践和总结,有的放矢的优化网络,提升用户视频体验。
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