浅析无线网络的用户体验质量建模及性能优化

《浅析无线网络的用户体验质量建模及性能优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅析无线网络的用户体验质量建模及性能优化郑侃张月莹王文博北京邮电大学无线信号处理与网络实验室北京100876摘要随着移动互联网业务的蓬勃发展，用户需求日益多样化，不断涌现各种无线新业务。如何提供良好的用户体验质g(QoE),是无线新业务是否获得成功的关键，同时也是衡量用户对业务认可程度的重要方式。文章首先対无线业务用户体验质量的影响因素和评价方法进行了介绍，然后分析了各种方法的特点和缺陷，并进一步总结了基于用户体验质量的性能优化领域的研究现状，最后展累了未來的研究前景。关键词用户体验；质量评价模型；性能优化但是，单纯依靠提高无线网络的传输速率，是无法引言随着移动通信系统的发展和

2、互联网技术的不断创新，移动互联网业务发展迅速。2011年中国移动互取网用户数量达到4.3亿,环比增长近50%叫如图1所示，预计2012年用户规模将保持相对稳定的增长，穆动互联网用户数预计将在2012年突破6亿，并且超过代统互联网用户数戢。移动互联网业务和应用包括移动坯境下的网页浏览、文件下栽、位置服务、在线游戏、初频浏览和下载等。无线业务种类和用户的快速增长，対无线通信网络提出了新的要求。埜®0H3

3、kximtiD-a图冲国移动耳联网业务市场规模增长示总图冇效保证业务多样化的移动互联网用户的满意度。一方而，如何合理利用无线资源，使得网络能有效地为各利无线业务提供服务，是无线网络

4、而临的一个迫切需要僻决的问题。另一方面，新业务的持续増长对网络和用户均带来了诸多问题，包括网络的资源利用率不均、业务流量少网络容量z间的矛盾等，使得移动通信网络的利用率、服务质量等血临巨大挑战，直接导致用户满意戊下降。用户体验或者用户感知(QoE)是用户对无线网坯提供的业务性能的主观感受或者为用户在一定的客观坯境屮对所使用的服务或者业务的整体认可程度⑵。它纷合了服务层面,用户层面,环境层面的影响因素,能够直接反映用户对服务的满意程度。目前关于QoE的研究主要分为以下儿个部分：QoE的影响因素、QoEffl化方法、QoE评价指标、QoE模型■评价方法以及基TQoE的网络管理及服务

5、管理少优化等。但是，针对QoE的研究仍处于起步阶段，并面临较大的困难和挑战，具体可归纳为以下几方而。1)业务质量评价方法尚存局限。无线通信网络朋务的最终目标是为用户提供最好的QoEI31o用户体验笊好坏，不仅取决于客观指标，还受到很多非客观因素的影响，例如用户主观期與值及情绪、服务资费、服务具体内容等。影响QoE的客观技术指标主要包括应用层QoS(AQoS)和网络层QoS(NQoS)141。但是，现冇人多数QoE评价方法往往仅考虑客观因素中的某个单一指标，无法冇效反映用户的真实体验⑸。这类方法的卮限性在各种移动互联网业务小将会体现得更为明显。医此，冇必要研究综合考虑AQoS、N

6、QoS等客观因素以及其他非客观因素等的业务质量评价方法。1)无线网络优化设计方法不尽合理。在传统无线网络资源算法优化设计过程中，通常仅关注某一客观扌芝标，例如吞吐量或者与其相关的效用函数值，通过调遵资源分配方案和相关参数配置达到优化目标。但是，未来移动互联网业务模型是多样化的，仅针对单一客观指标进行的优化设计，已经无法较好地满足多业务无线网络的各种需求，因此迫切需要结合业务的特点，对无线网络进行更为有效的资源分配和优化。利用QoE评价模型构造无线网络优化问题，可以有效地统-•多种与业务相关的因素，避免过度追求某些客观指标导致的资源浪费，从而提高无线网络整体的业务体验质量。木文的

7、第2部分给出了QoE的定义并对英影响因素进行讨论。在第3部分总结现冇的QoE量化方法，并後要分析各种评价方法的特点。第4部分讨论了基于QoE的性能优化方式。最后对全文进行总结，并提出对QoE未來研究方向的展與。1QoE及其影响因素QoE反映了终端用户对应用或者服务整体的主观可接受程度。它可以通过量化的方法來表示终端用户对业务与网络的体验和感受，并反映当前业务和网络的质呈与用户期望之间的差距⑶。常用的QoE量化方法包括定性和定量的方法，如图2所示。定量的量化方法由具体的业务类型及其评价参数所决定。而H前使用最广泛的QoE量化指标是平均意见得分(MOS),屈于定性的量化。它将主观评

8、价分为£个等级，用分数5~1来依次表征优、良、中、次和劣五个不同级别的用户体验质量。MOS最初仅做为语音业务的QoE量化指标，随着视频、图像、网页浏览等业务如图3所示，影响QoE的各种因素大致可分成客观和主观两方面。客观因素主要包括：1)AQoS指标，例如业务源编解码方式、帧率等；2)NQoS因素，例如抖动、吋延、误包率等；3)用户设备的限制、使用环曳等其他不可量化的客观因素。主观因素主要包括对业务质量的期望值、用户的业务体验经历以及在使用业务吋用户的情绪、身心状态等因素叫但是，目前大多数的