基于移动视频的移动承载网络要求白皮书_7页_1mb

基于移动视频的移动承载网络要求白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由华为mLAB与iLab联合发布，旨在探讨基于移动视频业务的用户体验（Mobile U-vMOS）与网络关键性能指标（KPI）之间的关系，提出移动承载网络在保障视频体验方面的规划方法与要求。

主要观点

• Mobile U-vMOS 是华为提出的统一视频体验评价标准，涵盖视频源质量（sQuality）、播放启动时的操作体验（sLoading）和播放过程中的视频损伤（sStalling）。
• 移动视频体验的关键因素 包括视频内容清晰度、初始缓冲时延和卡顿时长，其中初始缓冲时延（sLoading）和卡顿（sStalling）是网络相关的核心因素。
• Mobile U-vMOS 与网络KPI 的映射关系：通过设定目标vMOS分数，可推导出初始缓冲峰值速率、E2E时延和丢包率等网络KPI需求，从而指导移动承载网的规划。
• 网络KPI规划方法：基于TCP吞吐量模型和实际业务场景，结合视频解析时间、缓冲数据量、播放码率等因素，计算出网络所需的E2E时延和丢包率容限。
• 移动承载网的KPI建议：在目标vMOS分数较高（如4.2分以上）时，E2E丢包率需控制在 $10^{-5}$ 数量级，移动承载网的丢包率建议控制在1.0E-5以下。

关键信息

1. Mobile U-vMOS 模型

• 公式：$$Mobile U-vMOS = f(sQuality, sLoading, sStalling)$$
• 三大关键因素：
  • 视频源质量（sQuality）：包括分辨率、码率等。
  • 初始缓冲时延（sLoading）：决定初始缓冲峰值速率。
  • 卡顿时长（sStalling）：影响播放过程的连续性。

2. 网络规划方法论

• 目标设定：以目标vMOS分数和视频码率为基础，设定初始缓冲时延和播放速率要求。
• 初始缓冲峰值速率：由缓冲数据量、初始缓冲时间、视频解析时间、TCP慢启动阶段等因素决定。
• 播放速率要求：需满足视频播放过程中每时每刻的下载速率不低于平均码率的某个倍数，以防止卡顿。

3. 网络E2E KPI映射

• 初始缓冲峰值速率计算公式：
  $$
  Thrp = \frac{Data - Ds}{t - (x + s) * RTT}
  $$
  且 $Thrp \leq P$（无线空口最大速率），$Thrp \geq H$（播放速率要求）。
• 丢包率容限计算公式：
  $$
  \rho \leq \left(\frac{MSS}{RTT * T}\right)^2
  $$
  其中 $T$ 为单用户TCP吞吐量，$MSS$ 为最小传输单元。

4. 网络KPI基线要求（以vMOS 4分为例）

5. 移动承载网KPI建议

• Gi口以下RTT占比：约67%，由无线空口时延、移动承载网时延、EPC处理时延组成。

• 典型Gi口以下时延：

  • 无线空口时延：15ms
  • EPC处理时延：0.5ms
  • 移动承载网时延：$RTT_{Gi口以下} - RTT_{无线} - RTT_{EPC}$

• 移动承载网丢包率建议：控制在 $1.0E-5$ 以下，以保障视频播放的连续性和稳定性。

总结

本白皮书系统性地分析了移动视频业务对网络性能的具体要求，提出了基于Mobile U-vMOS的网络KPI规划方法，明确了不同视频分辨率和码率下网络E2E时延、带宽和丢包率的基线需求。通过分段分析和实验室测试数据，为移动承载网的规划与优化提供了科学依据和实际指导。