摘要：網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中占比較高，本文分析網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)全流程，挖掘影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素，形成評(píng)估的關(guān)鍵指標(biāo)，基于模糊分層評(píng)價(jià)法，建立網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)的用戶感知評(píng)估體系，以滿足移動(dòng)網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)質(zhì)量評(píng)估的要求，通過(guò)驗(yàn)證，可提升運(yùn)營(yíng)商為網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)質(zhì)量評(píng)估能力。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù);用戶感知;評(píng)價(jià)體系;用戶體驗(yàn)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）12-0045-02

0 引言

在LTE網(wǎng)絡(luò)中，各類APP發(fā)展迅速，業(yè)務(wù)類型多種多樣，用戶對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)要求也越來(lái)越高。無(wú)論從用戶的訪問(wèn)流量還是訪問(wèn)次數(shù)來(lái)分析，網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中占都比較高[1]，對(duì)網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控、量化和評(píng)估，以便能發(fā)現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題并進(jìn)行精準(zhǔn)優(yōu)化具有現(xiàn)實(shí)意義。

以前我們通常關(guān)注的更多是片面的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)，而很少關(guān)注較全面的用戶感知指標(biāo)，以用戶感知為指導(dǎo)，更能貼近用戶上網(wǎng)的實(shí)際感知分析，可以更好的支撐網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，指導(dǎo)市場(chǎng)營(yíng)銷和客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)的協(xié)同工作[2]。

1 用戶感知相關(guān)概念

用戶感知質(zhì)量QoE，ITU-T定義為用戶對(duì)某個(gè)業(yè)務(wù)整體可接受程度的主觀感受，通常會(huì)受到業(yè)務(wù)端到端環(huán)節(jié)、用戶主觀心理期望和環(huán)境等因素的影響[3]。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量QoS，ITU-T定義為指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠利用各種基礎(chǔ)技術(shù)，為指定的網(wǎng)絡(luò)通信提供更好的服務(wù)能力，是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制。QoS具有可測(cè)量和可監(jiān)控的特征，一般可以直接在網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)元上進(jìn)行采集。

關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)KQI，業(yè)務(wù)層的QoS，用戶感知的可測(cè)量和監(jiān)控的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)。不同的業(yè)務(wù)，KQI指標(biāo)定義也不相同。

關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI，網(wǎng)絡(luò)層的QoS，衡量網(wǎng)絡(luò)性能的可測(cè)量和監(jiān)控的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，一般包含網(wǎng)絡(luò)KPI和網(wǎng)元KPI指標(biāo)。

從定義上看，KQI和KPI是QoS的基礎(chǔ)，而QoS又是QoE的保證。QoE偏用戶的主觀感受，而QoS偏網(wǎng)絡(luò)的客觀質(zhì)量。QoE因?yàn)榫C合了很多層面（包括業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、用戶、環(huán)境等）的影響因素，評(píng)估較為全面，但是不好直觀量化和實(shí)時(shí)監(jiān)控。而QoS通常只包括網(wǎng)絡(luò)層的指標(biāo)或因素，會(huì)忽略用戶主觀性，但QoS可測(cè)量，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與優(yōu)化基本上根據(jù)QoS 的指標(biāo)要求來(lái)做，但同樣的QoS不同的用戶感知可能存在較大差距，這也是為什么引入QoE的原因。

2 網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)用戶感知研究

2.1 網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)端到端系統(tǒng)

網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)端到端系統(tǒng)包括終端、無(wú)線網(wǎng)、核心網(wǎng)和內(nèi)容服務(wù)資源四部分[4]，如圖1所示，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)用戶體驗(yàn)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.2 網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)流程

網(wǎng)頁(yè)瀏覽的用戶面信令如圖2所示。

用戶在瀏覽器端輸入頁(yè)面網(wǎng)址后，瀏覽器會(huì)向DNS服務(wù)器發(fā)起域名查詢請(qǐng)求，從而獲取該網(wǎng)址所在域名的IP地址。瀏覽器根據(jù)IP地址去與網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容服務(wù)器通過(guò)TCP三次握手后建立TCP連接，TCP鏈接建立后，瀏覽器發(fā)起HTTP Get請(qǐng)求，去獲取主頁(yè)信息，內(nèi)容服務(wù)器收到Get請(qǐng)求后，如果訪問(wèn)的內(nèi)容存在于服務(wù)器中，服務(wù)器會(huì)回復(fù)200 ok的成功消息，接下來(lái)服務(wù)器會(huì)持續(xù)下發(fā)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)，直到網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容全部下發(fā)完成，這樣用戶就可以在瀏覽器端看到網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容，瀏覽器隨即通過(guò)TCP四次握手與內(nèi)容服務(wù)器進(jìn)行斷鏈，完成整個(gè)頁(yè)面瀏覽過(guò)程。

2.3 關(guān)鍵KQI指標(biāo)

2.3.1 DNS查詢指標(biāo)

DNS查詢時(shí)長(zhǎng)和成功率是影響用戶瀏覽的首要指標(biāo)，DNS查詢成功與否直接關(guān)系到頁(yè)面訪問(wèn)的成功。而DNS查詢的時(shí)長(zhǎng)，也影響到用戶查看網(wǎng)頁(yè)的時(shí)延。

根據(jù)圖2網(wǎng)頁(yè)瀏覽的用戶面信令流程所示，

DNS查詢時(shí)長(zhǎng)=信令2的時(shí)間-信令1的時(shí)間，

DNS查詢成功率=信令2的成功次數(shù)/信令1的請(qǐng)求次數(shù)。

2.3.2 頁(yè)面響應(yīng)指標(biāo)

頁(yè)面響應(yīng)指標(biāo)用來(lái)評(píng)估用戶頁(yè)面瀏覽的響應(yīng)情況，包括頁(yè)面響應(yīng)成功率和頁(yè)面響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。

根據(jù)圖2網(wǎng)頁(yè)瀏覽的用戶面信令流程所示，

頁(yè)面響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)=信令7的時(shí)間-信令3的時(shí)間，

頁(yè)面響應(yīng)成功率=信令7的成功次數(shù)/信令3的次數(shù)。

2.3.3 頁(yè)面顯示指標(biāo)

頁(yè)面顯示指標(biāo)用來(lái)評(píng)估用戶頁(yè)面瀏覽的響應(yīng)情況，包括頁(yè)面顯示成功率和頁(yè)面響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。

根據(jù)圖2網(wǎng)頁(yè)瀏覽的用戶面信令流程所示，

頁(yè)面顯示時(shí)長(zhǎng)=信令14的時(shí)間-信令3的時(shí)間，

頁(yè)面顯示成功率=信令14的次數(shù)/信令3的次數(shù)。

2.3.4 頁(yè)面下載速率指標(biāo)

頁(yè)面下載速率指頁(yè)面上所有內(nèi)容全部下載到用戶終端的下載速率。

根據(jù)圖2網(wǎng)頁(yè)瀏覽的用戶面信令流程所示，

頁(yè)面下載速率=頁(yè)面下載總流量/頁(yè)面下載時(shí)長(zhǎng)，

其中，頁(yè)面下載總流量是信令3到信令14所有信令的流量總和，

頁(yè)面下載時(shí)長(zhǎng)=信令14的時(shí)間-信令3的時(shí)間。

2.3.5 傳輸性能指標(biāo)

傳輸性能指標(biāo)包括TCP上行重傳率、TCP下行重傳率，TCP上行亂序率和TCP下行亂序率等。TCP重傳率定義為S1-U接口的TCP重傳報(bào)文數(shù)與發(fā)送報(bào)文數(shù)的比率，TCP亂序率定義為S1-U接口的TCP亂序報(bào)文數(shù)與發(fā)送報(bào)文數(shù)的比率，為了能更在問(wèn)題定位時(shí)有較好的區(qū)分，均分上下行進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)。

3 QoE指標(biāo)建模

通用的QoE指標(biāo)體系如圖3所示，業(yè)界常采用了AHP法（層次分析法，analytical hierarchy process）來(lái)構(gòu)建QoE模型[5]，我們這里提出一種新的思路，將層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合。根據(jù)層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法的關(guān)系，前者負(fù)責(zé)構(gòu)造評(píng)價(jià)模型，確定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重，也就是確定準(zhǔn)則層，后者確定各評(píng)價(jià)樣本的得分，來(lái)對(duì)整個(gè)樣本進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種綜合評(píng)價(jià)的方法，著重研究“認(rèn)知不確定”一類的問(wèn)題，其研究對(duì)象具有“內(nèi)涵明確，外延不明確”的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)和計(jì)算QoE的用戶體驗(yàn)特點(diǎn)完全吻合。網(wǎng)頁(yè)瀏覽類用戶感知是需要用很多指標(biāo)來(lái)表征其本質(zhì)，并且用戶對(duì)其的評(píng)價(jià)難以僅用好與不好來(lái)衡量，根據(jù)TMF的規(guī)則，采用模糊語(yǔ)言分為不同程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。但由于用戶感知的這種評(píng)價(jià)等級(jí)不好確定明確的界限，或者說(shuō)這種界限本身就是模糊的。因此，對(duì)于這類模糊評(píng)價(jià)問(wèn)題，很難利用普通經(jīng)典的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)估。

層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法的關(guān)系，前者負(fù)責(zé)構(gòu)造評(píng)價(jià)模型，確定各評(píng)價(jià)因子（也就是準(zhǔn)則層）的權(quán)重，后者確定各評(píng)價(jià)樣本的得分，來(lái)對(duì)整個(gè)樣本進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

使用模糊層次分析法進(jìn)行LTE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)QoE 評(píng)估，主要過(guò)程為：

（1）基于網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)QoE評(píng)價(jià)的分層指標(biāo)結(jié)構(gòu)，通常情況下，各KPI指標(biāo)對(duì)KQI指標(biāo)和各KQI指標(biāo)對(duì)QoE的影響程度不同，這樣需要專家對(duì)因素之間的影響程度進(jìn)行評(píng)估，最終給出模糊的比較評(píng)判結(jié)果，構(gòu)造出KPI和KQI指標(biāo)間的模糊評(píng)判矩陣。

（2）為了得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)上一級(jí)因素的重要性，還需要根據(jù)模糊評(píng)判矩陣計(jì)算各指標(biāo)對(duì)上一級(jí)因素的歸一化權(quán)重值，即得到各KPI和KQI指標(biāo)的權(quán)重向量，從而計(jì)算出KQI針對(duì)QoE的合成權(quán)重向量。

（3）為了評(píng)價(jià)網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)的QoE，需要根據(jù)其LTE網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)，確定各層指標(biāo)的打分準(zhǔn)則，依據(jù)打分準(zhǔn)則和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)感知情況，對(duì)當(dāng)前環(huán)境下的各指標(biāo)進(jìn)行打分。

（4）根據(jù)各指標(biāo)的得分及合成權(quán)重，計(jì)算出網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)QoE得分，并映射得到其對(duì)應(yīng)的評(píng)估等級(jí)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們針對(duì)時(shí)延類指標(biāo)，通常根據(jù)用戶感覺到的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度，來(lái)給出指標(biāo)的得分。對(duì)于成功率類指標(biāo)，我們會(huì)定義各類指標(biāo)的基準(zhǔn)值、挑戰(zhàn)值，并對(duì)比實(shí)際測(cè)量指標(biāo)值，計(jì)算單個(gè)指標(biāo)得分。

4 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

為了進(jìn)一步驗(yàn)證基于模糊分層法的網(wǎng)頁(yè)瀏覽類QoE評(píng)估模型的準(zhǔn)確性，我們?cè)谀尺\(yùn)營(yíng)商采集了10000條網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)規(guī)則生成網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)記錄，這些數(shù)據(jù)具有多樣性，包括市場(chǎng)上流行手機(jī)平臺(tái)、主流網(wǎng)站、主流瀏覽器、不同的時(shí)段和不同的人群（區(qū)分年齡、性別和文化程度等），其中75%的數(shù)據(jù)作為模型的訓(xùn)練樣本，剩下的25%作為驗(yàn)證樣本，求解得到網(wǎng)頁(yè)瀏覽類業(yè)務(wù)體驗(yàn)評(píng)估模型，經(jīng)過(guò)測(cè)試評(píng)估模型，其準(zhǔn)確率達(dá)到86.23%，平均絕對(duì)百分誤差為14.45%，充分說(shuō)明此模型具有較高的可信度。

5 結(jié)語(yǔ)

通信網(wǎng)絡(luò)的用戶感知研究涉及到多個(gè)學(xué)科，主要包括通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、管理學(xué)和心理學(xué)等。上述方法希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和業(yè)務(wù)指標(biāo)等技術(shù)因素來(lái)構(gòu)建和量化QoE，其實(shí)有一定的片面性，但綜合考慮到指標(biāo)的獲取能力和成本，以及QoE指標(biāo)輸出的準(zhǔn)備性和實(shí)時(shí)性，完全滿足電信運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前的運(yùn)營(yíng)要求，也不失為一種較合理的方法。在后續(xù)的研究中，我們將探索更多的QoE建構(gòu)方法，充分考慮影響QoE的非技術(shù)因素。

參考文獻(xiàn)

[1] 程衛(wèi)華.網(wǎng)頁(yè)瀏覽感知提升技術(shù)研究[J].電信科學(xué)，2018，34（S2）：146-156.

[2] 王蘇衛(wèi).基于QoE的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)估體系研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（10）：34.

[3] 林闖，胡杰，孔祥震.用戶體驗(yàn)質(zhì)量（QoE）的模型與評(píng)價(jià)方法綜述[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2012（01）：1-15.

[4] 戴宸光.主流4G終端HTTP網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)感知剖析[J].江蘇通信，2017，33（01）：76-78.

[5] 顏敏，高隨祥，楊文國(guó).移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)的模糊層次分析法[J].網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)，2017，6（03）：1-7.

Research on User Perception of? Web Browsing Service in LTE network

WANG Su-wei

（Changsha Aeronautical Vocational and Technical College， Changsha? Hunan? 410014）

Abstract：Web browsing business accounts for a relatively high proportion in LTE network. This paper analyzes the whole process of web browsing service， excavates the key factors affecting user experience， and forms the key indicators for evaluation. Based on the fuzzy analytic hierarchy process， a user perception evaluation system for web browsing service is established to meet the requirements of mobile web browsing service quality evaluation. Through verification， Telecom operators can be improved Assess service quality for web browsing.

Key words：web browsing service; user perception;evaluation system;QoE