陳 旻，姚賽彬，李 凌，黃久成

（中國(guó)聯(lián)通上海分公司，上海200080）

1 概述

隨著4G網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展和智能手機(jī)的普及，實(shí)時(shí)在線(xiàn)手機(jī)游戲越來(lái)越受到人們的追捧，用戶(hù)因游戲使用體驗(yàn)問(wèn)題對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的訴求也越來(lái)越多。王者榮耀作為市面上關(guān)注度、用戶(hù)數(shù)均最高的一款實(shí)時(shí)對(duì)戰(zhàn)游戲，通過(guò)對(duì)其分析可為用戶(hù)體驗(yàn)提升及重點(diǎn)業(yè)務(wù)的端到端優(yōu)化提供參考，以便形成針對(duì)重點(diǎn)業(yè)務(wù)的端到端網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題定位及優(yōu)化解決方案，指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展針對(duì)具體業(yè)務(wù)質(zhì)量的速率優(yōu)化工作。

傳統(tǒng)的KPI+DT/CQT的管控手段在面對(duì)越來(lái)越多的APP智能應(yīng)用已經(jīng)顯得越來(lái)越力不從心，用戶(hù)的真實(shí)的KQI使用感知無(wú)法完全通過(guò)傳統(tǒng)的管控手段進(jìn)行管控承接。因此本文基于現(xiàn)有話(huà)統(tǒng)、MR、卡頓清單等數(shù)據(jù)對(duì)王者榮耀游戲卡頓特征進(jìn)行系統(tǒng)化的關(guān)聯(lián)分析，并形成一套針對(duì)重點(diǎn)業(yè)務(wù)的端到端分析優(yōu)化方法。

2 游戲特征

2.1 啟動(dòng)登陸游戲

啟動(dòng)過(guò)程，客戶(hù)端通過(guò)DNS域名解析獲得王者榮耀游戲服務(wù)器的IP地址，建立TCP連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互啟動(dòng)游戲。

2.2 游戲?qū)?zhàn)階段

在實(shí)時(shí)對(duì)戰(zhàn)的過(guò)程中，客戶(hù)端與服務(wù)器間主要有2個(gè)交互連接，一個(gè)為T(mén)CP連接，一個(gè)為UDP連接。

2.3 TCP長(zhǎng)連接

游戲客戶(hù)端與服務(wù)器之間建立一個(gè)TCP長(zhǎng)連接，由終端發(fā)起，通過(guò)這個(gè)TCP長(zhǎng)連接進(jìn)行心跳和其他信息交互，用以確認(rèn)服務(wù)器狀態(tài)正常，心跳間隔3 s，消息大小固定，流程如圖1所示。

圖1 TCP長(zhǎng)連接建立流程

2.4 UDP報(bào)文

客戶(hù)端和服務(wù)器之間交互的報(bào)文，除了TCP長(zhǎng)連接報(bào)文以外，還有大量的UDP報(bào)文，主要有如下2類(lèi)。

a）上行UDP報(bào)文：客戶(hù)端通過(guò)上行UDP報(bào)文將玩家所做的操作上報(bào)給服務(wù)器。

b）下行UDP報(bào)文：服務(wù)器匯總參加對(duì)戰(zhàn)的所有玩家的操作，通過(guò)下行UDP報(bào)文廣播給參加對(duì)戰(zhàn)的所有玩家的客戶(hù)端。

2.5 幀同步

據(jù)騰訊消息，王者榮耀采用的同步機(jī)制為幀同步（非狀態(tài)同步），主要流程如圖2所示。

a）玩家上報(bào)操作。

b）服務(wù)器收集各玩家上報(bào)的各自操作，進(jìn)行匯總，以固定的時(shí)間間隔（例如60 ms）向參加對(duì)戰(zhàn)的各玩家廣播所有玩家的操作。

c）各客戶(hù)端接收到廣播，知道了所有玩家的操作，按照相同的游戲邏輯進(jìn)行運(yùn)算，得到相同的結(jié)果，呈現(xiàn)在游戲界面上。

通過(guò)上述幀同步機(jī)制，基本可以保證參加對(duì)戰(zhàn)的各玩家游戲步調(diào)是一致的，即游戲玩家間的顯示基本是相同的（因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)時(shí)延的不同會(huì)略有差異）。

2.6 廣播報(bào)文

目前已知信息：5v5對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)景下，廣播間隔60 ms，報(bào)文大小不超過(guò)460 B。

對(duì)游戲進(jìn)行中的報(bào)文進(jìn)行分析：

報(bào)文大小：最小68 B，最大313 B，平均190.8 B，分布如圖3所示。

圖2 幀同步流程

圖3 廣播報(bào)文大小分布示意圖

發(fā)包頻率：按時(shí)間對(duì)每秒的下行UDP報(bào)文個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有3個(gè)臺(tái)階：16個(gè)/s、32個(gè)/s、48個(gè)/s。王者榮耀服務(wù)器每隔60 ms廣播一次，每次廣播的報(bào)文個(gè)數(shù)不同，有的場(chǎng)景每次廣播1個(gè)報(bào)文，有的場(chǎng)景每次2個(gè)報(bào)文，還有的場(chǎng)景每次3個(gè)報(bào)文。

a）16個(gè)/s：發(fā)包間隔基本是60 ms，每次發(fā)1個(gè)包，個(gè)別有發(fā)2個(gè)包的。

b）32個(gè)/s：發(fā)包間隔基本是60 ms，每次發(fā)2個(gè)包。c）48個(gè)/s：發(fā)包間隔基本是60 ms，每次發(fā)3個(gè)。

2.7 操作上報(bào)報(bào)文

大部分報(bào)文大小都是140 B，少量為68 B。操作上報(bào)報(bào)文的個(gè)數(shù)與玩家所做的操作有關(guān)，操作越頻繁，操作上報(bào)報(bào)文個(gè)數(shù)越多。

2.8 小結(jié)

客戶(hù)端游戲操作與界面顯示是通過(guò)UDP數(shù)據(jù)流與服務(wù)器進(jìn)行交互的。

a）下行UDP廣播報(bào)文約66 ms一組（每秒16組），每組報(bào)文個(gè)數(shù)不定（服務(wù)器有糾錯(cuò)機(jī)制，從已有終端抓包看每組可達(dá)3個(gè)報(bào)文），每個(gè)報(bào)文大小不定（從已有終端抓包看最小68 B，最大313 B，平均190.8 B）。因此可粗略計(jì)算下行速率需求為：16×3包×200 B約80 kbit/s。

b）終端上行UDP發(fā)包一般為140 B，但由于無(wú)固定發(fā)包周期，因此采用騰訊反饋的數(shù)據(jù)計(jì)算：平均4 000 B/s，峰值8 000 B/s。即估算上行速率需：64 kbit/s。

另外，客戶(hù)端游戲登錄是采用TCP連接，并且游戲交互過(guò)程中保持TCP長(zhǎng)連接通過(guò)心跳包（3 s間隔）來(lái)檢測(cè)用戶(hù)是否在線(xiàn)。

3 王者榮耀關(guān)鍵指標(biāo)定義

3.1 騰訊采集方式

a）采樣范圍：對(duì)手機(jī)客戶(hù)端對(duì)局進(jìn)行信息采集，包括時(shí)延、信號(hào)格數(shù)、終端IMEI、經(jīng)緯度、ENBID、CELLID。

b）采集方式：信號(hào)格數(shù)、經(jīng)緯度、ENBID、CELLID在每局游戲開(kāi)始前采集一次。

c）時(shí)延采集：在游戲中每5 s采集一次。

3.2 時(shí)延與體驗(yàn)

如圖4所示，通過(guò)終端右上角時(shí)延顯示，表征相關(guān)時(shí)延體驗(yàn)情況。

a）100 ms以下，流暢。

b）100～200 ms，一般。

c）200～460 ms，體驗(yàn)不好。

圖4 終端時(shí)延顯示示意圖

d）460 ms以上，服務(wù)器視為丟包，不處理。

3.3 卡頓標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)高時(shí)延（200 ms+）的采樣點(diǎn)的比例定義卡頓，具體為：

a）無(wú)卡頓：200 ms以上的采樣點(diǎn)比例低于3%。

b）輕微卡頓：200 ms以上的采樣點(diǎn)比例大于3%，低于5%。

c）一般卡頓：200 ms以上的采樣點(diǎn)比例大于5%，低于10%。

d）較嚴(yán)重卡頓：200 ms以上的采樣點(diǎn)比例大于10%，低于15%。

e）嚴(yán)重卡頓：200 ms以上的采樣點(diǎn)比例大于15%。

4 影響業(yè)務(wù)感知的因素及數(shù)據(jù)定標(biāo)

游戲時(shí)延的影響主要為容量、覆蓋、下行質(zhì)差、上行干擾、終端問(wèn)題、服務(wù)器問(wèn)題、漫游用戶(hù)等因素導(dǎo)致。

容量及上行干擾的影響，建議依據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的實(shí)際話(huà)統(tǒng)數(shù)據(jù)及卡頓比例進(jìn)行擬合分析確定標(biāo)準(zhǔn)門(mén)限。數(shù)據(jù)擬合采用話(huà)統(tǒng)基于用戶(hù)數(shù)小區(qū)自忙時(shí)數(shù)據(jù)，按騰訊通報(bào)的周時(shí)間，獲取一周用戶(hù)數(shù)自忙時(shí)周均值指標(biāo)。

4.1 與容量的關(guān)系

用戶(hù)數(shù)或PRB利用率高是導(dǎo)致空口管道容量受限的主要因素，利用騰訊通報(bào)的小區(qū)卡頓比例與話(huà)統(tǒng)平均用戶(hù)數(shù)和下行PRB利用率進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖5所示。

中國(guó)聯(lián)通目前按照卡頓比例7%的比例判定嚴(yán)重卡頓小區(qū)，但根據(jù)實(shí)際擬合情況來(lái)看，上海市各個(gè)參數(shù)段的平均卡頓率很難達(dá)到7%的程度，因此建議按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論。

a）隨著用戶(hù)數(shù)的增加，卡頓率呈線(xiàn)性上升趨勢(shì)，且用戶(hù)數(shù)超過(guò)210個(gè)時(shí)，卡頓率超過(guò)3%。

b）隨著下行PRB利用率的增長(zhǎng)，卡頓率呈線(xiàn)性上升趨勢(shì)，且PRB利用率超過(guò)87%時(shí)，卡頓率超過(guò)3%。

4.2 與上行干擾的關(guān)系

與容量數(shù)據(jù)擬合方式相同，針對(duì)話(huà)統(tǒng)上行干擾與卡頓比例進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖6所示。

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論：卡頓率隨著上行干擾的增加而加大，當(dāng)卡頓率在3%時(shí)，上行干擾值為-93 dBm。

4.3 與上行信道質(zhì)量的關(guān)系

將王者榮耀平均卡頓率與話(huà)統(tǒng)上行MCS和上行IBLER進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖7所示。

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論。

a）卡頓率隨上行MCS的減小而增加，當(dāng)平均上行MCS小于5.5時(shí)，卡頓率大于3%。

b）卡頓率隨上行IBLER的增加而增加，當(dāng)上行IBLER大于24%時(shí)，卡頓率大于3%。

圖5 平均用戶(hù)數(shù)、下行PRB利用率與卡頓率的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

圖6 上行干擾與卡頓率的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

4.4 與下行信道質(zhì)量的關(guān)系

將王者榮耀平均卡頓率與話(huà)統(tǒng)下行MCS和下行IBLER進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖8所示。

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論。

a）卡頓率隨下行MCS的減小而增加，當(dāng)平均下行MCS小于5.5時(shí)，卡頓率大于3%。

b）卡頓率隨下行IBLER的增加而增加，當(dāng)下行IBLER大于26.5%時(shí)，卡頓率大于3%。

4.5 與4G弱覆蓋的關(guān)系

將王者榮耀平均卡頓率與話(huà)統(tǒng)倒流次數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖9所示。

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論：卡頓率隨倒流次數(shù)增加而逐漸增加，但本次擬合未發(fā)現(xiàn)卡頓率超過(guò)3%的判斷門(mén)限，但當(dāng)?shù)沽鞔螖?shù)大于600時(shí)，卡頓率陡增，暫定門(mén)限為倒流次數(shù)大于600次。

4.6 與4G過(guò)覆蓋的關(guān)系

將王者榮耀平均卡頓率與話(huà)統(tǒng)TA＞2 km進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖10所示。

圖7 上行MCS、上行IBLER與卡頓率的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論：卡頓率隨TA＞2 km比例增加而增加，當(dāng)TA＞2 km比例大于46%時(shí)，卡頓率超過(guò)3%。

圖8 下行MCS、下行IBLER與卡頓率的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

圖10 平均卡頓率與話(huà)統(tǒng)TA＞2 km比例數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

圖11 平均卡頓率與無(wú)鄰區(qū)導(dǎo)致無(wú)法切換的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果

4.7 與切換的關(guān)系

將王者榮耀平均卡頓率與無(wú)鄰區(qū)導(dǎo)致無(wú)法切換進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，結(jié)果如圖11所示。

按照卡頓比例3%進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，可得出以下結(jié)論：卡頓率隨無(wú)鄰區(qū)導(dǎo)致無(wú)法切換次數(shù)增加而增加，當(dāng)無(wú)鄰區(qū)導(dǎo)致無(wú)法切換次數(shù)大于4 000時(shí)，卡頓率超過(guò)3%。

5 端到端問(wèn)題定位及解決方案

5.1 問(wèn)題定位

對(duì)游戲業(yè)務(wù)進(jìn)行端到端問(wèn)題分析，主要從3段進(jìn)行問(wèn)題分類(lèi)：空口、傳輸和上游（見(jiàn)圖12）。

a）空口排查。主要針對(duì)覆蓋、干擾、容量、策略配置、小帶寬站點(diǎn)、故障告警等進(jìn)行排查。排查前需結(jié)合前面數(shù)據(jù)定標(biāo)分析，找出本地網(wǎng)容量、干擾等門(mén)限標(biāo)準(zhǔn)。影響王者榮耀感知的空口問(wèn)題主要由容量、弱覆蓋、過(guò)覆蓋、上行干擾、切換、重疊覆蓋等引起。

b）傳輸排查。根據(jù)IPRAN和基站的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將基站的卡頓情況匯聚至IPRAN，找出高卡頓IPRAN，剔除無(wú)線(xiàn)側(cè)問(wèn)題后，定位問(wèn)題IPRAN，然后Ping包定位具體問(wèn)題。

c）上游排查（核心網(wǎng)及以上）。在沒(méi)有明確的服務(wù)器等問(wèn)題的情況下，上游的排查需根據(jù)本地網(wǎng)對(duì)比進(jìn)行。

圖12 端到端問(wèn)題分析

具體分析思路如圖13所示。

圖13 問(wèn)題分析排查思路

5.2 優(yōu)化解決方案

表1給出了幾種常見(jiàn)問(wèn)題的解決方案。

對(duì)于精細(xì)化的優(yōu)化，可參考下面小節(jié)完成本地網(wǎng)分析。

表1 幾種常見(jiàn)問(wèn)題的解決方案

5.2.1 擴(kuò)容方案

鎖定有效擴(kuò)容需求。

a）多用戶(hù)小流量：小區(qū)忙時(shí)平均流量≥8 GB。

b）單用戶(hù)高流量：小區(qū)忙時(shí)平均RRC連接用戶(hù)數(shù)≥100。

制定分場(chǎng)景差異化閾值。

a）針對(duì)口碑場(chǎng)景：對(duì)應(yīng)下行PRB利用率＞24%。

b）針對(duì)普通場(chǎng)景：對(duì)應(yīng)下行PRB利用率＞50%。

優(yōu)化多用戶(hù)并發(fā)調(diào)度。用戶(hù)并發(fā)時(shí)長(zhǎng)：PRB滿(mǎn)調(diào)度占比＞10%。

5.2.2 干擾排查

a）外部干擾：指直放站、互調(diào)、阻塞等外部干擾源導(dǎo)致。

b）鄰站干擾：與鄰小區(qū)的用戶(hù)數(shù)或PRB利用率呈明顯的同升同降趨勢(shì)。

對(duì)于“鄰站干擾”的鄰小區(qū)，若用戶(hù)數(shù)或PRB利用率高，可以將其納入擴(kuò)容清單；若不滿(mǎn)足高條件，則需要降低本小區(qū)和鄰小區(qū)間的重疊區(qū)域或調(diào)整方位角。

5.2.3 小帶寬小區(qū)

需要將5 MHz或10 MHz小區(qū)擴(kuò)容至20 MHz，若短期內(nèi)無(wú)法擴(kuò)容，需要進(jìn)行負(fù)載均衡調(diào)整。

5.2.4 覆蓋收縮方案

對(duì)于過(guò)覆蓋、上行干擾、弱覆蓋小區(qū)，可能由于邊緣用戶(hù)的分布導(dǎo)致卡頓的產(chǎn)生，因此可以采取收縮覆蓋的方式進(jìn)行優(yōu)化。

方案實(shí)施時(shí)需連片進(jìn)行，實(shí)施后可能會(huì)影響用戶(hù)數(shù)和流量指標(biāo)，需密切觀(guān)測(cè)。

收縮覆蓋的方案主要是調(diào)整互操作參數(shù)，原則為：2G/3G/4G互操作門(mén)限同升，避免4G門(mén)限抬升后，2G/3G不變情況下產(chǎn)生乒乓問(wèn)題。

5.2.5 鄰區(qū)優(yōu)化（ANR受控模式）

由于現(xiàn)網(wǎng)可能存在偽基站，因此直接開(kāi)啟free模式ANR可能導(dǎo)致切換成功率的下降，因此需開(kāi)啟受控ANR。受控ANR在U2000上顯示需要License支持（ENB側(cè)無(wú)需License）。

5.2.6 參數(shù)優(yōu)化方案

a）通過(guò)用戶(hù)識(shí)別調(diào)速、提升上行增益、增加預(yù)調(diào)度等方法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化；關(guān)閉DRX，降低時(shí)延。

b）SRI發(fā)送門(mén)限調(diào)整，對(duì)于高負(fù)荷場(chǎng)景下無(wú)效。

c）其他參數(shù)參考CQI及速率優(yōu)化參數(shù)執(zhí)行，且該參數(shù)與基線(xiàn)相同，也可按基線(xiàn)參數(shù)直接核查。

5.2.7 單向CA策略

對(duì)于大小帶寬組合的CA，由于小帶寬很容易下行PPRB利用率高，且SCELL用戶(hù)數(shù)多，導(dǎo)致卡頓擁塞，因此建議在大小帶寬組合CA的場(chǎng)景，開(kāi)啟單向CA，即為：小帶寬（PCELL）+大帶寬（SCELL）方式，關(guān)閉大帶寬（PCELL）+小帶寬（SCELL）方式。如20 MHz+5 MHz組合，僅開(kāi)啟5 MHz作為PCELL的組合CA方式。

5.2.8 室分單雙流核查

現(xiàn)網(wǎng)可能存在室分小區(qū)配置為2T2R，但實(shí)際通道為1T1R的場(chǎng)景，需要對(duì)此類(lèi)場(chǎng)景進(jìn)行核查，核查方式需結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)配置及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)或設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比完成。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)王者榮耀游戲進(jìn)行端到端用戶(hù)體驗(yàn)分析，找出游戲中不同階段影響用戶(hù)感知的因素，對(duì)影響用戶(hù)感知的因素進(jìn)行差異化分析并提出相應(yīng)的解決措施，建立了一套王者榮耀體驗(yàn)提升解決方案，并且結(jié)合實(shí)際感知和理論基礎(chǔ)找出了一套針對(duì)王者榮耀的感知，在各網(wǎng)元進(jìn)行排查及優(yōu)化分析方法，為后續(xù)其他端到端業(yè)務(wù)的的優(yōu)化與處理提供了優(yōu)化指導(dǎo)意見(jiàn)。

作者簡(jiǎn)介：

陳旻，畢業(yè)于上海市東華大學(xué)，本科，主要從事重點(diǎn)場(chǎng)景管控、重要活動(dòng)保障、重點(diǎn)業(yè)務(wù)優(yōu)化等工作；姚賽彬，畢業(yè)于上海交通大學(xué)，碩士，主要從事無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化、性能監(jiān)測(cè)，新技術(shù)研究等工作；李凌，畢業(yè)于重慶郵電大學(xué)，學(xué)士，主要從事無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，KPI+、自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)網(wǎng)優(yōu)等系統(tǒng)性網(wǎng)優(yōu)能力研究等工作；黃久成，畢業(yè)于華中科技大學(xué)，學(xué)士，主要從事高速、高架、高鐵、地鐵優(yōu)化、語(yǔ)音業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)優(yōu)化、NB-IoT網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和專(zhuān)項(xiàng)研究、5G研究等工作。