隨著“寬帶中國”戰略的穩步推進和“提速降費”工作的持續開展，我國不斷加強寬帶網絡基礎設施建設，其根本目的是提升寬帶網絡的應用服務水平，改善我國互聯網用戶的上網體驗。但實際上，用戶上網時卻經常抱怨網絡文件下載慢、視頻卡頓、帶寬縮水等問題。與此同時，國內外組織機構的研究成果在時效性、統一性和完備性方面存在不足，造成我國監管部門在研判網絡建設是否滿足業務和用戶需求時缺乏有力抓手。開展網絡性能與業務性能之間的量化關系研究，可為客觀分析我國網絡能否支撐各類主流互聯網業務提供理論依據，推動相關標準的建立，對我國基礎電信企業優化網絡性能以及互聯網企業提升業務性能具有重要意義。
突出重點業務，分析量化關系
按照使用頻度高、與業務性能存在明顯關聯、指標之間相對解耦、可測量等原則，選擇端到端時延、丟包率、時延抖動和帶寬四個指標作為典型的IP網絡性能指標。根據“寬帶發展聯盟”公布的2016年第三季度我國固定寬帶互聯網網絡平均可用下載速率為11.03Mbps，結合我國電信普遍服務的基本要求為12Mbps，研究中均基于12Mbps可用帶寬開展分析。
選擇我國用戶數多、對社會民生影響面廣的互聯網業務作為分析對象。據CNNIC2016年統計，我國即時通信、網絡新聞、網絡視頻的用戶均超過5億，是我國用戶最多的互聯網業務。伴隨網絡購物、電子紅包的興起，在線支付已經成為人們生活中不可或缺的一類互聯網業務。另外，通過文件下載的方式獲取軟件及視頻資源也是互聯網用戶經常使用的操作。參考我國“寬帶速率測試方法用戶上網體驗”標準，確定研究的主要互聯網業務及性能指標。
使用網絡損傷儀等專業硬件設備搭建實驗環境，實現對IP網絡性能各項指標的解耦，測試單項IP網絡性能指標對互聯網業務性能的影響。根據中國信息通信研究院的“互聯網監測分析與寬帶測速平臺”監測數據，以時延40ms、丟包率0.1%、時延抖動8%、可用帶寬12Mbps為基本網絡性能，分析時延0~500ms、丟包率0~5%、時延抖動0~80%范圍內網絡性能變化對業務性能的影響。
針對12種具體互聯網業務應用，設計100多組實驗場景，采集大量測試數據，深度分析IP網絡性能與業務性能的對應關系。在分析中發現，端到端時延對測試業務都會產生較明顯的影響，當端到端時延小于80ms時，90%以上的測試頁面可在2s內打開。端到端丟包率從0增加到0.5%時，數據傳輸效率大幅降低，超過0.5%后，數據傳輸效率降低趨勢漸緩，因為網頁瀏覽、文件下載、在線視頻業務傳輸的數據包較多，業務性能受丟包率影響顯著。時延抖動對測試業務性能影響都不明顯，即時延較小時（40ms），即使時延抖動達到80%，對業務的性能影響也并不大。
結合人機交互感知極限研究與行業最新成果，進一步建立業務性能與用戶主觀體驗對照表，最終形成互聯網業務用戶體驗優、良、中、差、很差時分別對應的網絡性能與業務性能范圍。
我國現網對主流互聯網業務支撐較好
根據我國基礎網絡架構的特點，將用戶在網絡中使用互聯網業務的方式分為網內、網間和國際三種情況。網內訪問指用戶終端和服務器均在一個電信運營商網內。網間訪問即跨網訪問，指用戶終端和服務器不在同一個電信運營商網內，例如用戶使用中國移動的家庭寬帶網絡，訪問的內容在中國電信網內，一般情況下跨網訪問時的網絡性能比網內性能略差。國際訪問指國內用戶通過我國網絡的出入口訪問國際網絡的情況，盡管不同國際方向的訪問性能根據運營商網絡部署各有差異，但目前我國國際訪問的網絡性能明顯劣于網內和網間。
依據中國信息通信研究院監測數據，參考網絡性能與用戶體驗關系的研究結果分析我國現網對業務的支撐能力。在網內性能條件下，文件平均下載速率約為3.38Mbps，網頁瀏覽業務、網絡視頻業務、短消息業務和網絡支付業務的用戶體驗可以達到優秀或者比優秀略差。在網間性能條件下，文件平均下載速率約為1.69Mbps，網頁瀏覽業務和網絡支付業務比優秀體驗略差，視頻和短消息體驗良好。在國際網絡性能條件下，文件平均下載速率約為0.22Mbps，網絡支付業務和短消息業務體驗一般或良好，網頁瀏覽業務體驗較差，網絡視頻體驗很差。
由以上分析可知，目前我國網內和網間性能能夠較好地支持我國主流互聯網業務的使用，其中網間性能仍有上升空間；國際訪問體驗較差，需通過多種途徑提升國際網絡性能以滿足用戶的應用需求。
以用戶體驗為核心實現網絡優化
“互聯網+”、物聯網、云計算、大數據、VR等新業務的高速增長給網絡建設帶來新挑戰，網絡建維也要從傳統以連接為中心向以用戶體驗為中心轉變。針對我國網絡性能優化，提出以下幾點建議：
加速CDN下沉，縮短數據推送路徑。CDN網絡向地市延伸，即可以縮短訪問時延、降低丟包率，同時也可以減輕對骨干網的壓力，屆時用戶對熱門數據的訪問可以在城域網內完成。CDN部署還可以擴大內容的分布范圍，增加網絡容量的同時減少跨網訪問，給用戶帶來更好的業務體驗。
提升網間互聯互通帶寬，合理疏導網間流量。隨著網絡流量的倍級遞增以及中小運營商與主流運營商的跨網訪問越來越多，網間流量的疏導壓力日益增大，提高國家級直連點網間流量疏導能力、建設新型交換中心、擴容網間帶寬等可進一步提高網間性能，改善跨網訪問的用戶體驗。
加強國際網絡建設，增加出入口帶寬。目前我國每千戶國際互聯網帶寬僅為13.1Mbps，全球排名靠后，嚴重落后于大多數國家，需進一步擴容現有國際線路的帶寬，通過增建新的海纜、路纜、接入國際交換中心等方式，增加與國際網絡的互聯互通，提升國際業務訪問的用戶體驗。
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