基于分组的网络综合评估技术研究

2017-02-23刘晨陈璞冯伟东郑凤孙勇

电子技术与软件工程 2016年24期

刘晨+陈璞+冯伟东+郑凤+孙勇

本文使用网络评价指标类型对基于分组的网络综合评估技术进行研究，将网络综合评估方法分为三类，并进行了分析，给出网络综合评估的技术路线，可用于指导分组网络的评估优化。

【关键词】分组网络性能评估用户感知满意度

随着分组网络应用的规模不断扩大，网络管理者难以直观的对网络监测收集到的大量数据进行即时呈现和处理，使得进行网络综合评估分析变得非常困难。网络综合评估是对实际运营中的网络通过相关数据采集，获取不同的评价指标，从而反映网络性能和业务性能的真实水平，发现影响网络运行的因素，从而指导网络优化。网络综合评价方法按照使用网络评价指标的不同可分为三类，如图1所示，分别为基于主观评估的用户满意度方法、基于客观评估的用户感知情况方法以及采用网络性能参数的网络性能指标方法。不同的网络综合评估方法基于不同类型的网络指标，使得评估方法的侧重点也不同。

1 基于网络性能指标的网络综合评估方法

网络性能指标是指在网络中与网络性能相关的客观指标，它反映了网络的运行情况。网络性能指标的优点在于它可以直接在网络中测量或者监控，例如，测量网络协议的运行状况时可以捕获相应包，监测路径的路由状况时可以发送包去探测运行路线，获取路由器的参数时可以读取该路由器的信息。相关的测量工具也有很多，如netperf、iperf、dbs、nettest、tcptrace等。

常用的网络性能指标有网络时延、抖动、吞吐量、丢包率、响应时间等。网络综合评估中合理地确定各网络性能指标的权重是一个关键问题。确定权重的方法主要有两类：主观赋权法和客观赋权法，前者依赖决策者的经验和判断，反映了决策者的主观评价，解释性比较强，随意性较大；后者按特定方法客观处理指标信息，分析指标包含的信息量，但忽略了用户的主观认知。目前，针对网络性能指标的网络综合评估提出的方法主要有线性加权法、主成分分析法、模糊综合评价法、BP神经网络法和变异系数法等。文献[1]通过测量收集网络基本性能数据，采用线性加权方法进行网络性能评估，但只是从网络性能的角度选择指标体系，不能全面反映网络运行状态。文献[2]基于指标之间的相关性提出了主成分分析法，将原来具有一定相关性的指标简化成一组新的相互无关的综合指标，解决了评估权重客观确定的问题，但是会导致信息丢失。文献[3]设计了一组反映网络质量的评估指标体系和计算统计周期内指标的等级情况的方法，并采用模糊综合评估的方法对质量进行计算。文献[4]兼顾用户的业务偏好和网络实际情况，考虑到指标权重计算方法存在片面性的问题，提出一种面向网络业务性能的综合评价模型。这些文献探讨了从网络多个方面评估网络运行状态的方法。

基于网络性能指标的网络综合评估方法对QoS评价指标的权重影响进行定性和定量的分析，客观地实现了对网络性能合理有效的评估。

2 基于用户感知情况的网络综合评估方法

用户感知的质量与网络性能之间存在差别。基于用户感知情况的网络综合评估方法相对于基于网络性能指标的网络评估方法，更加注重用户能够真正感受到的服务质量，而不仅是网络的性能。网络服务最终是面向用户的，要实现网络资源的最优分配，必须以用户为中心，所以，基于用户感知情况的网络评估方法是目前研究的重点。

通过对于网络质量用户感知情况调查的结果表明，用户对网络的感知情况实际上是多个性能指标综合的结果，同时参考ETSI标准和RMF GB932标准，我们建立了一个反映感知情况的指标模型，如图2所示。最下层的指标易于进行小区级或网络级的客户感知性能评估，具有较好的实现基础，中层的指标能够直观体现客户感知情况，具备指导解决客户感知问题及实施网络优化的导向作用。利用图2的映射关系，能够比较客观直接地分析影响用户感知情况的关键网络指标。

基于用户感知情况的网络综合评估方法需要对大量数据进行整理、分析，对这些指标进行定性定量分析，通过对数据的归一化建模，以反映网络基础性能的指标（PI）为基础，提炼出可从网络中获取的关键性能指标（KPI），然后针对不同应用的特征，总结出关键质量指标（KQI），最后对KQI和KPI的关键指标进行提炼，得到从用户角度反映网络整体性能的QoE核心指标，建立一个全面的网络综合评估体系。为了更好的描述各性能因素之间的关系，QoE按照一定的加权计算方法得出，全面客观地反映用户感知情况。由于用户感知情况与用户满意度具有强烈的映射关系，该方法最终可以以用户评分表示。

基于用户感知情况的网络综合评估方法从客户的主观感知点出发，建立一套全面的指标模型和网络综合评估体系，从而为最终的网络质量管理系统提供客观的管理指标和有效的管理方向。

3 基于用户满意度的网络综合评估方法

用户满意度可以反映用户真实感受到的服务质量情况。其以用户的感受为依据，从而进行统计并给出评分，受用户的主观影响较大。用户对网络的评价，一般采用优、良、中、差、劣或者五分制量化。传统的操作方法是组织多名测试人员对网络进行经验评估，并结合用户意见或投诉得到网络评分。基于用户满意度的网络综合评估方法得到的评分受到测试人员的价值观、审美观、背景和情感等主观因素的影响较大，评分结果较为片面。实际上，无论采用何种网络评估方法都必须映射到对应的主观用户满意度。

4 总结

在网络综合评估中，仅依靠某一种评估方法难免有一定的片面性。基于主观评估的用户满意度、基于客观评估的用户感知情况和网络性能指标反映了网络中不同的侧面，只有通过不同角度的全面评估，才能全面了解网络状况。将不同方法综合使用，从不同角度来对网络状况进行评估，是更适用的手段。

参考文献

[1]阙伟科，张国清，魏郑浩.IP网络综合性能评估模型[J].计算机工程，2008，34（08）：99-101.

[2]罗枫，宋梅，任志军等.移动网管中多指标综合评估研究[J].北京邮电大学学报，2004，27（04）：97-101.

[3]罗骞，夏靖波，智英建等.统计IP网络质量的模糊评估方法[J].计算机科学， 2010，37（08）：77-79.

[4]赵华琼，唐学文.基于模糊层次分析法的网络业务性能评估模型[J].计算机应用，2013，33（11）：3035-3038.

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[7]于瑞芷.面向客戶感知的网络性能评价方法的研究[D].北京邮电大学，2011（03）.

作者单位

1.北京邮电大学信息与通信工程学院北京市 100876