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寧波電信4G用戶網(wǎng)頁瀏覽感知分析
寧波分公司 網(wǎng)絡運營部 無線維護中心 陳武軍發(fā)表于2016-05-30 23:23:57
摘要：寧波電信LTE網(wǎng)絡規(guī)模已接近成熟，網(wǎng)絡指標良好。但是，用戶對于業(yè)務使用的真實感知如何呢？這是多年來的一個評價難題，也是近階段集團公司考核轉(zhuǎn)型的一個方向。本文主要借助集團公司業(yè)務感知APP后臺數(shù)據(jù)，來分析寧波電信用戶在使用4G網(wǎng)絡進行網(wǎng)頁瀏覽時的體驗感知。由于感知APP后臺數(shù)據(jù)直接取自于用戶手機終端，且對百度、淘寶、新浪等十大主流網(wǎng)站進行全面測試，因此數(shù)據(jù)能較為客觀的反應用戶的實際感知。本文以2016年4月全月數(shù)據(jù)為依據(jù)，針對網(wǎng)頁瀏覽業(yè)務，從網(wǎng)絡角度、網(wǎng)站業(yè)務、用戶及終端三大方面進行數(shù)據(jù)分析，來掌握寧波4G用戶體驗感知的整體情況以及影響感知的大致原因，為后續(xù)開展基于用戶感知的端到端網(wǎng)絡優(yōu)化奠定基礎。
關鍵詞：LTE
業(yè)務感知 網(wǎng)頁瀏覽
1.
網(wǎng)絡分析
1.1
整體情況
對于網(wǎng)頁瀏覽這項業(yè)務，用戶最為敏感的是網(wǎng)頁打開速度，網(wǎng)頁中文字、圖片等刷新的速度。那么我著重就通過網(wǎng)頁首包時延（用戶發(fā)起瀏覽請求到收到目標服務器響應第一個http 200 ok報文之間所經(jīng)歷的時長）和網(wǎng)頁打開時延（用戶發(fā)起瀏覽請求到終端向服務器端發(fā)送[FIN.ACk]消息之間所經(jīng)歷的時長）這兩個關鍵的指標來評價用戶的業(yè)務使用感知。
n
網(wǎng)頁首包時延優(yōu)良門限<=500ms
n
網(wǎng)頁打開時延優(yōu)良門限<=1500ms
分析2016年4月全月數(shù)據(jù)，寧波電信4G用戶整體網(wǎng)頁瀏覽感知優(yōu)良率為85.7%，在全省排中偏下水平。
圖1
全省4G用戶網(wǎng)頁瀏覽感知優(yōu)良率
1.2
感知分析
用戶使用瀏覽業(yè)務的基本過程為：
1.
用戶點擊訪問某個網(wǎng)頁
2.
如終端未分配空口資源，需要終端與基站之間建立空口連接
3.
如終端未緩存DNS信息，進行DNS查詢，查詢完成后，發(fā)起TCP建立請求
4.
終端操作系統(tǒng)與服務器建立完成TCP三次握手后，終端發(fā)送第一個Get請求報文
5.
服務器響應Get請求報文，向終端下發(fā)第一個頁面的數(shù)據(jù)，第一個頁面的下載會包含多個數(shù)據(jù)報文的下發(fā)，第一個報文的格式可能是壓縮的。
6.
某些服務器會進行重定向操作。
基本流程圖如下：
圖2
網(wǎng)頁瀏覽流程圖
首包時延：DNS時延（包含空口建立時延）+
連接建立時延
+
發(fā)送請求時延。
頁面打開時延：DNS時延（包含空口建立時延）+
連接建立時延
+
發(fā)送請求時延
+
接收響應時延。
1.2.1
各階段時延占比
圖3
寧波電信4G網(wǎng)頁瀏覽各階段時延占比
從上圖看，首包時延主要在DNS時延和請求時延。由于DNS時延包含了無線空口建立部分和DNS緩存的存在，因此波動較大。而請求時延是終端發(fā)起HTTP首GET包到收到200OK的過程，涉及整個端到端業(yè)務的過程，一般來說該時延等于“GET-ACK時延”+“SP處理時延”之和。以下是對三大主流網(wǎng)站的首GET包時延分析。
圖4
新浪首GET包橫向時延分析（核心網(wǎng)泛指非無線段）
圖5
百度首GET包橫向時延分析（核心網(wǎng)泛指非無線段）
圖6
搜狐首GET包橫向時延分析（核心網(wǎng)泛指非無線段）
從上述三大主流網(wǎng)站測試分析發(fā)現(xiàn)，對首包時延影響較大的請求時延在無線側(cè)相對比較穩(wěn)定，平均約20-30ms，而非無線側(cè)的時延隨網(wǎng)站的不同，時延相差較大。百度約30ms，新浪約80ms，搜狐卻達到了180ms，那么最大可能的原因是網(wǎng)站服務器的SP處理時延出現(xiàn)了較大差異，也就是說跟網(wǎng)站本身服務提供的能力有關。
而接收響應時延約占整個網(wǎng)頁打開時延的50%，這一段主要是客戶端下載頁面數(shù)據(jù)的過程，與網(wǎng)站提供的內(nèi)容大小相關。
1.2.2
4G感知對比3G感知
那么，我們再來看看4G網(wǎng)絡在網(wǎng)頁瀏覽的感知上，到底帶來了多少提升。從后臺數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，首包時延下降了44.7%，而網(wǎng)頁打開時延下降了64.7%。整體感知提升非常明顯。
圖7
寧波電信4G網(wǎng)頁瀏覽各階段時延占比
1.3
質(zhì)差分析
根據(jù)上文首包時延和打開時延優(yōu)良門限500ms和1500ms，那么同樣我們認為大于這個門限是質(zhì)差門限，因此寧波電信4G網(wǎng)絡瀏覽的質(zhì)差率約占14.3%，從4月份數(shù)據(jù)統(tǒng)計看共有23331條有效數(shù)據(jù)。
1.3.1
無線覆蓋分析
首先，從4月全月所有數(shù)據(jù)分析看，利用無線網(wǎng)絡覆蓋最典型的RSRP和SINR進行趨勢分析。從而我們來掌握當無線網(wǎng)絡質(zhì)量惡化到何時情況下網(wǎng)頁瀏覽感知質(zhì)差。
圖8
無線RSRP對時延影響趨勢
圖9
無線SINR對時延影響趨勢
通過圖8、圖9分析得出結(jié)論：
u
4G網(wǎng)絡SINR在-2時首包時延和打開時延的平均值接近考核門限，曲線變陡。
u
4G網(wǎng)絡RSRP在-105時首包時延和打開時延的平均值接近考核門限，曲線變陡。
綜合上述，場強對時延的影響較為明顯，得出了無線問題導致瀏覽類質(zhì)差的大致參考門限如下。
表1
無線問題導致瀏覽類質(zhì)差參考門限
|
疑似無線問題門限
|
4G
|
RSRP<-105
|
SINR<0
|
1.3.2
質(zhì)差分布
用上述門限對質(zhì)差采樣進行分布如下圖，從而大致掌握質(zhì)差原因段落。
圖10
網(wǎng)頁質(zhì)差采樣在無線RSRP上的分布
圖11
網(wǎng)頁質(zhì)差采樣在無線SINR上的分布
從圖10、圖11分析可以看出當網(wǎng)頁瀏覽質(zhì)差時，無線RSRP原因僅占25.7%，無線SINR原因僅占4%。
綜合上述，寧波電信4G用戶在進行網(wǎng)頁瀏覽發(fā)生質(zhì)差時，無線網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量原因約占30%左右。需要注意的是，這里并不能排除非覆蓋類的無線網(wǎng)原因，例如無線空口的調(diào)度算法、HARQ、RLC、PDCP等造成的時延問題。因此，后續(xù)需要重點排查無線網(wǎng)絡中非無線質(zhì)量的關鍵點，以及無線段以外的核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、乃至SP服務器的關鍵點。
2.
業(yè)務角度分析
從上文第一節(jié)、第二節(jié)我們都提到了SP網(wǎng)站服務，那么我本小節(jié)就重點來分析下，各測試主流網(wǎng)站在時延上的一些情況和差異。
2.1
各主流網(wǎng)站測試量及感知概況
首先，我們簡要分析下十大主流網(wǎng)站APP網(wǎng)頁瀏覽的測試量。那么從下圖的統(tǒng)計來看，除APPLE以外其它網(wǎng)站的測試量基本在一個數(shù)量水平，測試量相對均衡。
圖12
主流網(wǎng)站APP網(wǎng)頁瀏覽測試量
圖13
主流網(wǎng)站APP網(wǎng)頁瀏覽優(yōu)良率
十大主流網(wǎng)站中各網(wǎng)站的優(yōu)良差異較大，其中淘寶、微博、百度三家在網(wǎng)頁瀏覽的感知上明顯差于其它網(wǎng)站。
2.2
各主流網(wǎng)站各階段時延對比
從上一小節(jié)分析發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站之間差異比較大。那么我們再深入的分析下，個網(wǎng)站在各階段時延上的差異。
圖14
主流網(wǎng)站網(wǎng)頁瀏覽關鍵指標對比
圖15
主流網(wǎng)站網(wǎng)頁瀏覽關鍵指標對比
圖16
各主流網(wǎng)站頁面打開速率對比
從圖14、圖15發(fā)現(xiàn)淘寶、微博、百度三家主流網(wǎng)站首包時延和打開時延均較差，淘寶、百度、搜狐請求時延較差。再進一步通過圖16，我們簡要通過網(wǎng)站頁面大小/響應時延來獲取網(wǎng)站點響應速率（kbps），結(jié)合響應速率，我們發(fā)現(xiàn)淘寶和微博的速率還是可以的，其打開時延大的原因主要是因其本身頁面數(shù)據(jù)量大導致。而百度響應速率低，是本身服務SP能力問題還是前面提到的網(wǎng)絡問題呢，需要后續(xù)重點關注。
3.
用戶及終端分析
最后，我們再來分析下各類終端在寧波電信4G網(wǎng)上做網(wǎng)頁瀏覽業(yè)務的表現(xiàn)，以及通過質(zhì)差TOP用戶的質(zhì)差采樣分布，來掌握寧波哪些區(qū)域的網(wǎng)頁瀏覽感知較差。
3.1
終端分析
圖17
各類終端APP網(wǎng)頁瀏覽感知分析
通過對終端分析，VIVO X3V，三星的多款終端等都表現(xiàn)出了良好的網(wǎng)頁瀏覽感知。
3.2
用戶分析
表2
感知APP網(wǎng)頁瀏覽質(zhì)差TOP20用戶
圖18
TOP用戶質(zhì)差采樣點GIS分布
通過用戶角度分析，我們找出了網(wǎng)絡中使用感知APP測試網(wǎng)頁瀏覽最差的TOP80用戶，同時將這80個用戶的質(zhì)差采樣點做成GIS分布。從地理分布看，用戶質(zhì)差采樣點并非在偏遠的農(nóng)村區(qū)域，而是大部分集中在市區(qū)以及高速沿線。
4.
小結(jié)
通過上述分析得出下列結(jié)論：
a)
無線段以外的核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)、乃至SP服務器等是現(xiàn)有4G瀏覽感知的重要排查環(huán)節(jié)及對象。
b)
對于無線側(cè)，無線網(wǎng)絡質(zhì)量原因占比僅25%，做好覆蓋的同時，空口的調(diào)度算法、HARQ、RLC、PDCP等是后續(xù)優(yōu)化瀏覽感知的重點方向。
5.
結(jié)束語
通過上述的數(shù)據(jù)分析，我們對寧波電信4G網(wǎng)絡用戶使用網(wǎng)頁瀏覽感知有了一個比較全面的了解。本文著重通過網(wǎng)絡、業(yè)務、用戶及終端三大角度對寧波電信4G用戶的網(wǎng)頁瀏覽感知進行了分析。從中也一定程度的掌握了后續(xù)網(wǎng)絡問題的關注重點，業(yè)務網(wǎng)站本身的影響以及用戶在終端和地理位置上的質(zhì)差分布，為后續(xù)進行端到端時延網(wǎng)絡優(yōu)化打下了基礎。
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