Продолжая просмотр сайта и(или) нажимая , я соглашаюсь с использованием файлов cookie владельцем сайта в соответствии с Политикой в отношении файлов cookie в том числе на передачу данных, указанных в Политике, третьим лицам (статистическим службам сети Интернет), в соответствии с Пользовательским соглашением

Официальный сайт Huawei
Выберите страну или регион

Развитие сети LTE, основанное на улучшении клиентского опыта при просмотре мобильного видео

29 октября 2021
Глобально, видеоконтент будет занимать 79% от мобильного трафика уже в 2022 году согласно данным отчёта Cisco VNI. В России мы также видим быстрорастущий тренд видеоуслуг: сейчас потребление видео на абонента в среднем достигает 5.3 Гигабайт данных и 37 часов просмотра за месяц.
2021-10-29

Обзор

Глобально, видеоконтент будет занимать 79% от мобильного трафика уже в 2022 году согласно данным отчёта Cisco VNI. В Российской Федерации мы также видим быстрорастущий тренд видеоуслуг: таким образом, по данным App Annie analytics, сейчас потребление видео на абонента в среднем по РФ достигает 5.3 ГБ (Гигабайт) данных и 37 часов просмотра за месяц. С точки зрения абонентских устройств, основываясь на IDC intelligence, мы видим, что доля поставок смартфонов в России с разрешением экрана 720p (HD) и выше (Full HD, 2K) с 2019 года превышает 90%.

Сегодня операторы встретились с серьёзными вызовами и требованиями по строительству и оптимизации сетей LTE согласно стандартам качественного мобильного видео. Эти улучшения требуются для стабильного качества передачи контента в формате HD через мобильную сеть и стимуляции роста абонентского трафика. Данная статья посвящена стандартизации построения сетей на основе клиентского опыта потребления видео.

По результатам исследования компании Хуавэй, можно заявить, что экосистема мобильного видео в России на данный момент является зрелой: контент с высоким разрешением широко доступен, видео занимает долю более 50 % мобильного трафика, на рынке присутствуют безлимитные тарифные планы для смартфонов, опции безлимитного трафика на популярных и принадлежащих операторам видеоплатформах, тарифные бандлы с подписками на видеоконтент. Наиболее популярной платформой с точки зрения объёма скачиваемых данных является YouTube, занимая более 40 % от общего количества мобильного видеотрафика. Следом идут социальные сети, такие как ВКонтакте, TikTok, Instagram, Одноклассники. В Топ-е по объёму мобильного видеотрафика, также, присутствуют Yandex и Rutube. Следовательно, качество видеоуслуг сейчас является наиболее значимым критерием оценки уровня клиентского опыта при использовании сетей LTE. При этом, менее 20 % мобильных абонентов получают контент с разрешением HD (720p) и выше. Наиболее слабым звеном может являться недостаточная пропускная способность сети ввиду таких ограничивающих факторов как нестабильное и слабое покрытие, недостаточная ёмкость сети, что в результате приводит к значительному снижению качества передачи контента между источником и абонентом.
Изображение 1. Лепестковая диаграмма экосистемы мобильного видео РФ по данным HuaweiИзображение 1. Лепестковая диаграмма экосистемы мобильного видео РФ по данным Huawei

Факторы, влияющие на клиентский опыт мобильного видео

Потребление видеоконтента делится на основные фазы:

1) процесс запуска, 2) проигрывание.


Изображение 2. Процесс запуска и проигрывания VOD (видео по запросу)Изображение 2. Процесс запуска и проигрывания VOD (видео по запросу)

Основными факторами, оказывающими влияние на клиентский опыт при получении видеоуслуг являются: качество видеопотока, время запуска видео и доля замираний видео при просмотре.

1. Качество видеопотока: зависит от максимально возможного разрешения источника и битрейта (video definition, bitrate). Как правило, чем выше оба эти показателя, тем лучше качество изображение. Также, высокие разрешение и битрейт предъявляют большие требования к ширине канала и задержкам трансмиссии на сети.

2. Первоначальная буферизация данных, время запуска видео (initial buffering delay, VSTVideo Start Time):

  • Зависит от протоколов передачи видео, определяет пороговые уровни времени сквозной двусторонней задержки (E2E RTTEnd-to-end RTT) и пропускной способности для первоначального скачивания данных.
  • Относится ко времени ожидания начала проигрывания видео после нажатия кнопки запуска абонентом. Как показано на изображении 3, если задержка начала проигрывания видео превышает 2 секунды, абонент может отказаться от потребления услуги. Помимо этого, увеличение задержки на одну секунду увеличивает процент отказа абонента от просмотра видео примерно на 5.8 %. В случае коротких видео, абоненты отказываются от просмотра при длительной первоначальной задержке чаще, чем при просмотре видеоконтента с большой длительностью.

3. Замирания видеопотока, «заморозка» кадра (video stalling rate): когда пропускная способность загрузки данных ниже, чем требует битрейт для выбранного разрешения видеофайла, может возникнуть эффект «заморозки» кадра. Требование по минимизации замираний видеопотока является первоначальным и основным для построения сети на основе клиентского опыта потребления видеоуслуг. Требование по снижению скорости первоначальной загрузки вторично и является дополнительным. Как правило, если выполнены условия по быстрой первоначальной загрузке, то в дальнейшем и эффекты заморозки кадров маловероятны. Поэтому, далее основным образом обсуждается задержка первоначальной буферизации.

Изображение 3. Зависимость задержки старта проигрывания видео и доли завершения просмотра абонентом (источник: University of Massachusetts “Video Stream Quality Impacts Viewer Behavior: Inferring Causality Using Quasi-Experimental Designs”)Изображение 3. Зависимость задержки старта проигрывания видео и доли завершения просмотра абонентом (источник: University of Massachusetts “Video Stream Quality Impacts Viewer Behavior: Inferring Causality Using Quasi-Experimental Designs”)

Сочетание требований по клиентскому опыту просмотра видео с сетевыми КПЭ


Уровень

Целевые показатели

Методы сопоставления

1) клиентский опыт при просмотре

Первоначальная задержка запуска видео

Сопоставление не требуется

2) сетевые возможности

Первоначальная задержка видео и пропускная способность по данным драйв-тестов

Проактивные тесты видеоуслуг на работающей сети и анализ показателей

3) условия на радиоинтерфейсе и его возможности

Пропускная способность по данным драйв-тестов и сетевая статистика по пропускной способности, ёмкости на радиоинтерфейсе (доступные ресурсы и уровень утилизации)

Сопоставление пропускной способности по данным из системы управления и по данным драйв-тестов в рамках единого временного периода


Моделирование зависимости задержки на первоначальную буферизацию от пиковой пропускной способности


Основываясь на анализе большого объёма данных и статистики, удалось смоделировать возможный уровень клиентского опыта относительно первоначальной задержки буферизации и статистических данных сети по трафику, КПЭ и пропускной способности на абонента.

Отношение пропускной способности по данным из OSS к пропускной способности первоначальной буферизации по данным драйв-тестов стремится к значению 1 на долгосрочном тренде, тем самым, пиковая пропускная способность во время первоначальной буферизации по драйв-тестам сравнима со статистической пропускной способности на абонента.

Стандарты по оценке клиентского опыта просмотра видео в мобильной беспроводной сети (базовые значения пропускной способности на стороне абонента при различных разрешениях видео и задержках первоначальной буферизации) приведены ниже:


 

Источник

 

Разрешение

Типичный битрейт

(Мбит/с)

Задержка первоначальной буферизации (с)

Требуемая пропускная способность сети (Мбит/с)

YouTube

480p

1.0

3

8.5

2

10.5

1

15

720p

1.4

3

14.5

2

16.5

1

20

1080p

2.4

3

20

2

24

1

30

Требования к сети для улучшения клиентского опыта

Следующее изображение посвящено сквозной схеме взаимодействия сетевых элементов при потреблении абонентом видеотрафика, включая беспроводной интерфейс (air interface), мобильную транспортную сеть (MBH – Mobile BackHaul), пакетное ядро сети (EPC – Evolved Packet Core), и сегмент от интерфейса Gi до сервера. После установки сквозных требований к КПЭ мобильной сети вцелом, можно прибегнуть к её сегментации для определения допустимой задержки на транспортной сети и ядре сети.

Изображение 4. Схема для оценки сквозной задержки для видеуслугИзображение 4. Схема для оценки сквозной задержки для видеуслуг

Рекомендованные КПЭ для радиоинтерфейса:

1. Двусторонняя задержка (RTT): по результатам тестов в лаборатории Huawei и измерений на коммерческой сети, опытным путём установлено, что задержка на радиоинтерфейсе лежит в пределах от 11 до 20 мс, в среднем около 15 мс.

2. Утилизация ресурсных блоков LTE при передаче в сторону абонента (Downlink PRB usage, utilization) должна обязательно учитываться при определении требований пропускной способности на абонента. Основываясь на сетевых условиях можно сопоставить связь между доступной пропускной способностью к абоненту и утилизацией ресурс-блоков (DL PRB Usage).

Следующая таблица показывает рекомендуемые уровни КПЭ пакетного ядра сети: 

Успешность передачи пакетов (UL и DL)

Уровень потери пакетов на UL и DL

Односторонняя задержка передачи пакетов

RTT

Успешность DNS Resolution

>99.999%

<0.001%

<0.5 мс

<1 мс

>99.999%


Рекомендуемые уровни КПЭ для мобильного транспорта:

  • Чем выше установлена планка по целевому качеству мобильного видео, тем ниже порог по допустимому уровню потери пакетов (PLR). Основываясь на лабораторных и натуральных сетевых тестах, рекомендуется, чтобы уровень потери пакетов на мобильной транспортной сети был ниже, чем 1.0e-5.
  • Требования по двусторонней задержке на мобильном транспорте могут отличаться согласно различным типам разрешений видео и задержек на первоначальную буферизацию, ниже приведены примеры:

Задержка первоначальной буферизации (с)

Видео

Рекомендации по КПЭ мобильного транспорта

Разрешение

RTT (мс

PLR

3

480p

<50

<1.00e-5

2

480p

<38

<1.00e-5

3

720p

<45

<1.00e-5

2

720p

<31

<1.00e-5

3

1080p

<36

<1.00e-5

2

1080p

<24

<1.00e-5


Примечание: приведённые данные основываются на результатах лабораторных тестов и типичных показателей на сетях. Оценка качества видеоуслуг в той или иной конкретной сети должна основываться на её локальных особенностях.
Эксперт отдела клиентского опыта и системной интеграции Huawei в регионе Евразия

Вверх