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1、 基于用户体验的移动网络基于用户体验的移动网络 中国信息通信研究院中国信息通信研究院 2022021 1年年5 5月月 N No o.20210.202105 5 质量白皮书质量白皮书 版权声明版权声明 本白皮书本白皮书版权属于版权属于中国信息通信研究院中国信息通信研究院,并受法律保,并受法律保护护。转载、摘编或利用其它方式使用转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观本白皮书文字或者观点的,应点的,应注明注明“来源:来源:中国信息通信研究院”中国信息通信研究院” 。违反上述声。违反上述声明者,本明者,本院院将追究其相关法律责任。将追究其相关法律责任。 前前 言言 截至 2020 年底,我
2、国 4G 移动用户规模达到 12.89 亿户,5G 手机终端连接数突破 2 亿, 5G 基站累积开通超过 71.8 万,所有地级以上城市实现 5G 网络覆盖,高清视频直播、AR/VR、云游戏等新兴应用纷纷涌现,移动网络已渗透到日常生活的方方面面,人民群众对网络质量及用户体验的要求越来越高。与此同时,2021 年被称为 5G ToB 规模商用元年,5G 示范应用在工业制造、港口、能源、电力、 车路协同等 20 多个行业的落地生根, 更是以大带宽、 低时延、高可靠为代表的优质网络质量为前提。 为持续优化 4G/5G 网络建设运维环境,支撑国家高质量发展指标评估,提升移动网络质量和用户体验,自 20
3、19 年起中国信息通信研究院泰尔系统实验室受工业和信息化部信息通信发展司委托在全国范围内定期开展重点场所移动网络质量专项评测。2021 年 3 月,工业和信息化部印发 “双千兆”网络协同发展行动计划 (2021-2023年) (工信部通信202134 号) ,从完善基于用户体验的网络发展指标、健全网络评价体系和评测手段、指导中国信息通信研究院定期发布权威数据和报告等方面进一步部署了相关工作。 本白皮书是继 基于用户体验的移动网络质量白皮书 (2020 年) 之后发布的第二版白皮书。在前版基础上,本白皮书总结回顾了开展用户体验移动网络质量评测的必要性及国内外相关领域的最新动 态,从评测方案、现场
4、工作开展、评测结果、数据分析对比及原因剖析等方面全方位梳理了2020年度重点场所移动网络质量专项评测的相关情况,针对移动网络质量评测的发展规划,提出了“一个平台+三种评测手段”的建设方案,在此基础上简要介绍了即将开展的2021 年度专项评测的具体实施思路,最后给出合理化的政策建议。 本白皮书旨在为基于用户体验的移动网络质量评测在国内的发展提供建议和参考,也欢迎各方专家一起加入到相关研究工作中。 目目 录录 一、基于用户体验的移动网络质量概述 . 1 (一)目的和意义 . 1 (二)国内外现状 . 2 (三)发展趋势 . 4 1.统一认识,完善标准体系 . 4 2.评测延伸,面向垂直行业 . 4
5、 3.维度扩展,健全评测机制 . 5 二、2020 年重点场所移动网络质量专项评测 . 7 (一)评测方案 . 8 1.评测场景 . 8 2.评测指标 . 10 3.评分模型 . 12 (二)现场测试 . 14 (三)评测结果 . 15 1.重点场所的 4G 网络质量评测结果 . 15 2.主要路段的 5G 网络质量评测结果 . 21 (四)评测数据简析 . 25 1.整体情况概述 . 25 2.不足及原因剖析 . 26 三、下一步移动网络质量评测计划 . 28 (一)总体规划 . 28 (二)“一个平台+三种评测手段”的建设方案 . 29 (三)2021 年评测工作实施思路 . 31 四、政
6、策建议 . 34 图图 目目 录录 图 1 移动网络质量评测分级加权模型 . 13 图 2 地铁场景组各线路网络质量综合得分 . 17 图 3 综合场景组各场景网络质量综合得分 . 18 图 4 高校场景组各高校网络质量综合得分 . 20 图 5 各场景组各城市间 4G 网络平均下载/上传速率对比 . 21 图 6 主要道路 5G 网络覆盖打点示例图(广州大学城路段) . 23 图 7 各城市部分主要路段 5G 网络下载/上传速率 . 24 图 8 泰尔网测 APP 部分功能界面展示 . 31 表表 目目 录录 表 1 2020 年专项评测城市名单 . 8 表 2 地铁场景组城市及线路名单 .
7、 9 表 3 综合场景组城市及各场景名单 . 9 表 4 高校场景组城市及高校名单 . 9 表 5 重点场所 4G 网络质量评测具体评测指标 . 10 表 6 部分主要路段 5G 网络质量评测具体指标 . 12 表 7 地铁场景组城市间及城市内各线路间 4G 网络质量得分及排名 . 16 表 8 综合场景组各城市间及各场景间 4G 网络质量得分及排名 . 17 表 9 高校场景组各城市间及城市内各高校间 4G 网络质量得分及排名 . 19 表 10 各城市部分主要路段 5G 网络覆盖性能 . 22 基于用户体验的移动网络质量白皮书 1 一、基于用户体验的移动网络质量概述 (一)目的和意义(一)
8、目的和意义 从 1G 到 5G,移动通信技术的高速发展引领了社会生活的深刻变革,也培育了一大批新兴产业。高清视频直播、AR/VR、云游戏等新应用纷纷涌现,网上购物、网上办公、网上政务、网上学习、网上诊疗成为生活常态,“互联网+”经济和基于移动互联网的共享经济在消费市场全面开花。工信部官方统计数据显示,截至 2020 年底我国 4G 用户总数达到 12.89 亿户,5G 终端连接数突破 2 亿,2020 年全年移动互联网月户均流量(DOU)达 10.35GB/户 月,比上年增长32%。面对 2020 年突如其来的新冠疫情,全面覆盖的移动通信网络及相关的大数据、 人工智能平台不仅在抗击疫情的各个战
9、场起到了关键性的支持作用,也最大程度保障了疫情特殊时期人民群众的工作、学习和生活需求。移动网络已经融入社会生活的方方面面,不仅是经济发展的加速器,更是社会平稳运行的压舱石。 随着 2019 年 5G 在国内正式商用,移动通信与社会各方面的融合进一步加速。5G 技术高带宽、低时延、广连接的特性,在大幅提升公众用户移动互联网体验的同时, 也契合了行业用户对移动通信的需求, 第一次使得产业界得以分享无线通信网络发展所带来的技术红利。自 5G 商用开启,国家、部委层面密集发声,出台了包括关于推动 5G 加快发展的通知,关于组织实施 2020 年新型基础设施建设工程等政策,支持移动通信网络与产业的深度融
10、合。2021 年基于用户体验的移动网络质量白皮书 2 政府工作报告中明确提出,加大 5G 网络和千兆光网建设力度,丰富应用场景。移动运营商、主设备厂商和产业用户积极跟进,一批优秀的 5G 产业应用案例纷纷涌现,为 5G 赋能行业带来了良好的示范效应。同时,移动通信与产业的融合促进落后产能实现数字化、自动化,对产业的全面转型升级起到了引领和推动作用。 拉动经济发展,服务百姓生活,助力行业转型,移动通信网络作为当代社会的神经系统,其持续、稳定、高效的运行是整个社会基础生产生活的保证。为了完整掌握各地移动网络的服务质量,保障信息基础设施对经济和社会的支撑, 回应广大人民群众的关切, 需要全面、定期、
11、常态化地开展移动通信网络的质量评测工作。 传统上对移动网络的评测主要由电信运营商从自身网络维护优化需求出发,以对网络基础覆盖参数,如接收电平、信噪比、往返时延等的测量为主。一方面,这样的参数体系与实际用户的感知脱节,难以被理解和接受;另一方面,用户体验涉及到网络规划和部署的诸多环节,针对接入基础参数的测量难以反映实际的服务质量。唯有从实际应用角度出发针对移动网络质量进行测试和评估, 才能获得用户对服务质量的真实感受。对此,国内外的标准化组织和评测机构进行了大量的研究和实践。 (二)国内外现状(二)国内外现状 在国外,基于用户体验的评测被称之为“公共基准比对评测”(Public Benchmar
12、k)。国际电联电信标准化部门(ITU-T)的 SG12研究组、欧洲电信标准化协会(ETSI)等,针对无线通信网络服务质基于用户体验的移动网络质量白皮书 3 量(QoS),体验质量(QoE)的基准、评测方法、综合评分方面均有深入研究。 欧洲、 美国等国家和地区有多家评测机构从事相关业务,例如 P3 Communication,RootMetrics 等。定期面向公众发布的评测结果得到了电信运营商的高度重视,是网络优化、服务质量提升的主要推动力之一。 在国内,随着移动互联网各项业务的开展和普及,从用户体验角度对网络质量的评测也受到了各界越来越多的关注。 针对部分具体业务,如上传下载速率、网页、视频
13、体验的评测和评分方法,已有相关行业标准立项,正在制定完善中。通话质量、下载速率等基础应用指标已逐渐纳入运营商网络交付、优化的评测实践,但尚未形成统一规范。 由政府主导的网络质量评测和监督工作也多采用用户体验作为考评标准。2017 年起,上海市政府每年组织对市内重点场所的移动网络用户体验的评测并面向公众发布 上海市移动通信用户感知度测评报告 ,取得了良好的示范效果。2019 年,中国信息通信研究院泰尔系统实验室在工业和信息化部信息通信发展司的委托和指导下, 组织专业评测团队在全国范围内首次开展了基于用户体验的移动网络质量专项评测。2021 年 3 月,工业和信息化部印发 “双千兆”网络协同发展行
14、动计划(2021-2023 年) ,明确要求:要持续优化网络架构, 着力保障网络质量, 不断提升服务质量。 完善基于用户体验的 “双千兆”网络发展评测指标体系,研究面向行业的“双千兆”网络评价体系,定期发布权威数据和报告。 基于用户体验的移动网络质量白皮书 4 综上,基于用户体验的网络质量评测方法得到了政府、企业、评测机构和最终用户的共同认可,正在逐步替代传统网络参数测试,成为主流的网络服务质量评价方法。 (三)(三)发展发展趋势趋势 随着“5G 新基建”的全面部署和落地,移动通信网络与千家万户的生活、千行百业的生产加速融合,新概念、新技术、新应用不断涌现。技术的快速迭代和应用的推陈出新,在对
15、基于用户体验的网络质量评测提出新挑战的同时, 也为评测体系的健全和完善明确了方向。结合评测体系的现状及移动网络的发展方向, 其在未来将会呈现如下三个主要趋势: 1.统一认识,完善标准体系 目前业界尚无被普遍认可的针对基于用户体验的移动网络质量评测的统一标准。国内外、各省市已开展相关评测的政府机构、电信运营企业和第三方实验室所使用的指标体系、 评测方法和实现方式存在较大差异。各方评测结果难以进行数据的统计或比较,不利于对移动网络服务质量的综合掌握和分析, 建立统一完善的标准体系是大势所趋。 为此,需要明确基于用户体验的网络质量测试的内涵和范围,进一步完善评测的标准体系, 研发相关测试工具, 为行
16、业提供公平公正,普遍认可的评测基准。 2.评测延伸,面向垂直行业 基于用户体验的移动网络质量白皮书 5 行业专网是移动通信网络作为信息通信基础设施底座, 推动行业发展的主要方式,也是 5G 技术应用的主战场。然而,行业专网应用与具体行业和业务密切相关,对网络质量的需求差异化显著。因此,传统上基于网络参数的测试方式并不适用于行业专网的测试, 目前也尚无针对行业网络质量的评测方案。 基于用户体验的移动网络质量评测从实际应用效果出发,契合行业用户的话语体系,将能有效弥合产业用户和服务供应商的认知差异, 推动移动通信网络对千行百业的赋能。 为此, 需要总结提炼各个行业在专网应用中的共性基础业务场景,深
17、入研究其网络质量要求、对应评测方法并开展试点评测工作。 3.维度扩展,健全评测机制 时间、 空间全面覆盖的海量有效数据是全面了解网络服务质量的基础。一方面,测试测评工作需要进一步增加深度和广度,技术上全面涵盖用户日常体验的各个维度,地域上覆盖更多省份,场景覆盖公众移动网络和行业专网,在统一标准下,使用统一平台进行数据统计和分析。另一方面,需要定期化、常态化开展测试工作,定期发布移动宽带网络速率报告,客观反映通信网络服务现状,为各级政府政策制定,通信行业优化服务,人民群众日常监督提供有力的数据支持。 目前,中国信息通信研究院已在中国通信标准化协会立项基于用户体验的移动网络质量评估指标及测试方法标
18、准,并牵头多项研究及行业标准,积极推进评测体系的标准研究工作。同时,通过对行业应用场景的深入调研,总结提炼出远程控制、流媒体上传、音视频基于用户体验的移动网络质量白皮书 6 通话、高速数据交互、实时数据采集、定位和授时六大核心基础业务场景,并着手开发相应工具,计划在 2021 年的网络质量评测中开展行业专网用户业务体验的测试试点。 继 2019 年针对全国十大高铁站、北京市十大高校、上海市十大地铁线路和广州市十大医院场景的评测后,中国信息通信研究院在2020 年继续开展了基于用户体验的全国重点场所移动网络质量评测工作,其评测范围、评测场景、测试指标等相较前一年的工作有了极大扩展和丰富。 部分评
19、测结果于 2020 年 10 月中国国际信息通信展对外发布,得到了社会各界的强烈关注。在工业和信息化部信息通信发展司指导下, 详细的评测数据已分发至各省市通信管理局及相关电信运营企业,对相关各方优化网络质量、提升服务水平起到了切实的推动作用。 本白皮书第二部分将对此次评测工作的具体情况进行详细阐述。 基于用户体验的移动网络质量白皮书 7 二、2020 年重点场所移动网络质量专项评测 2019年度重点场所移动网络质量专项评测作为国内的首次试点,评测效果明显,社会反响强烈。为持续优化重点场所 4G/5G 网络建设运维环境,进一步提升网络质量,改善用户体验,工业和信息化部信息通信发展司研究决定将此项
20、支撑工作定期化、 常态化, 并印发 关于开展 2020 年重点场所移动网络质量评测相关工作的通知(工通信函2020465 号) ,得到了各省市通信管理局及电信运营企业大力支持和配合。 中国信息通信研究院组织专业队伍于7月-10月间开展2020年度专项评测工作,并于 12 月份对部分城市和场景进行了抽测复核。相比于 2019 年,评测范围进一步扩大,涵盖全国东、中、西部在内的共计 14 个重点城市。 评测场景更加丰富, 新增市政服务中心、 公园、步行街、商圈等热点场景,并按照场景对评测城市进行分组,重点评测上述各场景的 4G 网络质量。评测指标进一步丰富完善,包括网络覆盖性能、话音、数据、视频、
21、典型 APP 应用体验如微信、抖音等共计二十余项关键指标。 对各项指标的评测结果进行综合分析和加权,得到城市内各场景间及同一分组内各城市间网络质量的综合得分及排名。同时,在每个城市各挑选一条主要路段以评估当地 5G 网络的发展水平。 评测结果显示:4G 网络总体运营情况平稳,通话、视频及各类典型 APP 业务运行流畅,数据速率稳中有升, 各地 5G 网络建设卓有成效。但同时也存在个别场所网络优化覆盖不到位、忙时网络支撑能基于用户体验的移动网络质量白皮书 8 力不足等问题。 (一)评测方案(一)评测方案 1.评测场景 在工业和信息化部信息通信发展司指导下,结合实地走访调研,中国信息通信研究院在全
22、国范围内选取了14个重点城市开展2020年度专项评测工作, 城市选取涵盖了我国东、 中、 西部在内的主要区域。具体城市名单如下: 表 1 2020 年专项评测城市名单 序号序号 城市城市 所属省份所属省份 序号序号 城市城市 所属省份所属省份 1 上海 上海 8 合肥 安徽 2 广州 广东 9 杭州 浙江 3 深圳 广东 10 南京 江苏 4 哈尔滨 黑龙江 11 成都 四川 5 兰州 甘肃 12 福州 福建 6 郑州 河南 13 昆明 云南 7 西安 陕西 14 武汉 湖北 来源:中国信息通信研究院 本轮评测以 4G 网络为主,5G 网络为辅。其中 4G 网络质量评测为协助电信运营企业解决进
23、场难问题,挑选的主要场景包括:地铁、市政服务中心、步行街、公园、商圈、高校等热点场景。为便于评测结果的分析对比,将上述 14 个城市按照评测场景不同划分为地铁场景组(共 4 个城市) ,综合场景组(共 6 个城市) ,和高校场景组(共4 个城市) ,具体名单附后。此外,评测团队还在各城市挑选了约 20基于用户体验的移动网络质量白皮书 9 公里的主要道路以评估当地 5G 网络的发展水平。 表 2 地铁场景组城市及线路名单 杭州杭州 广州广州 成都成都 郑州郑州 地铁 1 号线 地铁 1 号线 地铁 1 号线 地铁 1 号线 地铁 2 号线 地铁 5 号线 地铁 4 号线 地铁 2 号线 地铁 4
24、 号线 地铁 2 号线 地铁 5 号线 地铁 5 号线 地铁 5 号线 地铁 3 号线 地铁 7 号线 地铁 9 号线 地铁 16 号线 地铁 8 号线 地铁 10 号线 来源:中国信息通信研究院 各地铁线路网络质量的现场评测分别选择位于地下部分的往返线路及候车站台两个细化场景。 表 3 综合场景组城市及各场景名单 哈尔滨哈尔滨 兰州兰州 合肥合肥 福州福州 昆明昆明 行政服务行政服务中心中心 行政服务中心 行政服务 中心 行政服务 中心 行政服务中心 行政服务中心 步行街步行街 中央大街 张掖路步行街 淮河路步行街 三坊七巷 南屏步行街 公园公园 丁香公园 水车博览园 天鹅湖公园 西湖公园
25、翠湖公园 商圈商圈 哈西万达 兰州中心 之心城 泰禾广场 世纪金源 来源:中国信息通信研究院 综合场景组各城市网络质量的现场评测分别选择行政服务中心,以及当地知名步行街、 公园、 商圈等与群众日常生活密切相关的场景。 表 4 高校场景组城市及高校名单 上海上海 南京南京 西安西安 武汉武汉 复旦大学 南京大学 西安交通大学 武汉大学 上海交通大学 东南大学 西北工业大学 华中科技大学 基于用户体验的移动网络质量白皮书 10 同济大学 河海大学 西安电子科技大学 华中师范大学 华东师范大学 南京理工大学 陕西师范大学 武汉理工大学 上海财经大学 南京航空航天大学 西北大学 华中农业大学 来源:中
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