Pull to refresh
158.39
Rating
Huawei
Huawei – мировой лидер в области ИКТ

Анализ тенденций в сфере мобильного широкополосного доступа (MBB)

Huawei corporate blog
Мы живём в эпоху быстрого развития мобильного широкополосного доступа (MBB). Современные абоненты уже привыкли к доступности всех видов информации на своих мобильных телефонах. Ещё никогда технология MBB не была настолько близка и доступна людям.

Проанализировав статистику использования мобильных услуг, тенденции развития мобильных терминалов и перспективы мобильных услуг по итогам 2015 года, компания Huawei сделала восемь ключевых выводов, о которых мы расскажем ниже.

• Использование мобильных услуг: ожидается, что в 2020 году 70% всего объёма трафика мобильных данных будет приходиться на видеосервисы. Абоненты ещё больше привыкнут просматривать видео на своих мобильных телефонах в любое время и в любом месте. В то же время услуга передачи голоса Voice over LTE (VoLTE) обеспечит для абонентов 4G новый уровень качества аудиовизуального сервиса.

• Терминалы: в 2015 году более 70% мобильных телефонов были оборудованы дисплеями, по значению PPI соответствующими требованиям Retina начального уровня. С увеличением ёмкости аккумуляторов мобильных телефонов продолжительность их работы не возрастает в той же пропорции. Увеличения времени работы аккумуляторов можно добиться путём оптимизации мобильных приложений.

• Будущие услуги: для поддержки виртуальной реальности (VR) с разрешением retina-уровня скорость передачи данных должна достигать уровня Гбит/с. С развитием Интернета вещей (IoT) всё больше устройств будут потреблять трафик данных автоматически в соответствии с конкретными сценариями их использования.

Важнейшие наблюдения

1. Повсеместная доступность мобильного видео

Согласно анализу всемирного трафика данных, создаваемого мобильными приложениями, трафик из стран с высоким уровнем развития MBB, например, из Японии и Южной Кореи, составляет около 50% от общего объёма. На развивающихся рынках доля трафика мобильного видео быстро возрастает. Можно говорить о том, что чаще всего услуги MBB в рассматриваемом периоде использовались именно для просмотра мобильного видео («в любое время и в любом месте»). Мы также выяснили, что сеть 4G сильнее стимулирует потребление видео в формате HD по сравнению с традиционной сетью 3G.



Среднемировой ежемесячный объём потребляемого пользователем трафика составляет 500 Мбайт. Однако в некоторых странах с высоким уровнем развития сетей MBB эта цифра превышает 4 Гбайт в месяц. Следовательно, потребность людей в просмотре мобильного видео в определённой степени подавлена. Одной из основных причин этого является высокая стоимость трафика для пользователя.

2. Измерение воспринимаемого пользователем качества видео

С быстрым развитием технологий мобильного Интернета просмотр видеопрограмм на мобильных терминалах стал широко распространённым видом развлечения.

Для измерения воспринимаемого пользователем качества просмотра онлайновых видеопрограмм компания Huawei совместно со Школой новых СМИ при Пекинском университете провела исследования, охватившие свыше 3000 потребителей из более 30 городов мира. Результаты этих исследований показывают, что пользовательское восприятие определяется следующими основными факторами: объём потребляемых мобильных данных, длительность задержек видео, предварительная буферизация и уровень разрешения изображения. Последние три фактора зависят от пропускной способности передачи данных в мобильной сети.

Оценка этих факторов позволяет оценить возможность поддержки онлайн-видео конкретной мобильной сетью. В сотрудничестве с лидирующей лабораторией по исследованию человеческого фактора и эргономики компания Huawei измеряет воспринимаемое пользователем качество видео, используя устройства отслеживания направления взгляда и регистрацию физиологических параметров. После оценки этих трёх факторов Huawei выполняет анализ и моделирование, а затем формулирует результат на основе стандарта оценки пользовательского восприятия для мобильного видео — mobile video MOS (vMOS).



Стандарт vMOS создан на базе усреднённой экспертной оценки MOS (Mean Opinion Score) — широко признанного в отрасли стандарта оценки качества. Оценка vMOS рассчитывается на основе факторов, влияющих на восприятие пользователя: качество видео, длительность предварительной буферизации и продолжительность задержек воспроизведения. Метод vMOS позволяет оценить качество видео с точки зрения пользователя мобильной сети. Для проведения тестирования по методу vMOS можно скачать и установить SpeedVideo — разработанное Huawei тестовое приложение на основе vMOS.

3. Широкополосный звук (HD Voice) с эффектом присутствия

Наблюдательные пользователи наверняка замечали, что иногда во время совершения вызова значок 4G внезапно исчезает. Это происходит потому, что звук в сети 4G поддерживается недостаточно хорошо, и смартфонам, чтобы обеспечить предоставление голосовых услуг, приходится переключаться на сеть 2G или 3G. С ростом популярности VoLTE сеть 4G будет доступна в любом месте, где вам захочется сделать звонок или воспользоваться услугами передачи данных. По мнению Huawei, технология VoLTE позволит предоставить пользователям совершенно новый уровень качества звучания.

Быстрое установление соединения при вызове

По сравнению с вынужденным переключением на сеть 2G или 3G задержка при установлении соединения через сеть VoLTE гораздо ниже (примерно 1 секунда). При этом в традиционных сетях 2G задержка установления соединения при голосовом вызове составляет около 6 секунд.



Кристально чистый звук

Традиционные голосовые услуги 2G и 3G ориентированы на стандарты обычной проводной телефонной сети, ширина голосового диапазона в которой составляет от 300 до 3400 Гц. Однако человеческое ухо способно воспринимать частоты в диапазоне от 20 до 20 000 Гц и легко замечает любые искажения звука. В сетях VoLTE диапазон звуковых частот составляет от 50 до 7000 Гц. Чем шире частотный диапазон, тем комфортнее и естественнее звук воспринимается человеческим ухом.

Видеовызовы 720P+ с высоким качеством

VoLTE легко поддерживает видеочат. Мы выяснили, что в одном и том же сетевом окружении видеовызовы в сети VoLTE осуществляются более чисто и стабильно, чем в большинстве приложений для видеочата.

Одновременное использование голосовых услуг и передачи данных

Технология VoLTE уже введена в коммерческое использование в Южной Корее. Южнокорейский телекоммуникационный оператор запустил основанные на технологии VoLTE услуги Uwa, обеспечивающие приём вызовов на мобильных терминалах без прерывания работы услуг передачи данных. Запуск услуг Uwa вызвал рост как продолжительности голосовых вызовов, так и объёма трафика данных. Эти услуги также стимулируют желание абонентов пользоваться связью, так как позволяют общаться в чате, не прерывая работу сервисов передачи данных.

4. Компромисс между задержкой и пропускной способностью

Сеть 4G обеспечивает значительно большую производительность передачи через радиоинтерфейс по сравнению с сетью 3G. Другими словами, пропускная способность этой сети гораздо выше. Однако при этом воспринимаемое пользователем качество видео не всегда выше в той же пропорции. Результаты исследования показывают, что доступная пропускная способность имеет отрицательную корреляцию со сквозной задержкой в сети. Поэтому субъективно воспринимаемую пользователями скорость передачи данных можно увеличить путём снижения сквозной задержки.

От пропускной способности сети зависит, какого оператора выберут абоненты. Оптимизация задержки требует совместных усилий телекоммуникационных операторов и провайдеров услуг. В настоящее время существует два основных пути оптимизации сквозной задержки.

1. Сокращение общей длины тракта передачи: длину тракта можно сократить, размещая контент по возможности ближе к абонентам. В числе наиболее часто используемых решений — размещение узлов CDN как можно ближе к абонентам и развёртывание кэширующих узлов.

2. Оптимизация ресурсов передачи: задержку в линиях передачи можно оптимизировать путём преимущественного использования оптоволоконных ресурсов с целью сокращения числа участков переприёма.

С точки зрения технологической и архитектурной эволюции ожидается, что сеть 5G будет поддерживать скорость скачивания трафика 10 Гбит/с со сквозной задержкой не более 1 мс. К этому моменту «нулевое ожидание» станет нормой качества для мобильных услуг.

5. Ёмкость аккумуляторов: быть всегда на связи

Ресурс аккумуляторных батарей до сих пор является узким местом, ограничивающим возможности пользователей мобильных телефонов. Он зависит от целого ряда факторов: ёмкости аккумулятора, размера экрана, привычек пользователя и наличия на смартфоне приложений, требующих постоянного соединения с Интернетом (например, социальных сетей).

В последние годы продолжается устойчивый рост ёмкости аккумуляторов в ответ на увеличение размеров экранов. Согласно анализу информации о 18 крупнейших мировых изготовителях смартфонов, 54,5% устройств, выпущенных в 2014 году, имели экран с диагональю 5 дюймов или более. В 2015 году это соотношение уже составило 76%, причем большинство смартфонов имело экран размером 5 или 6 дюймов. В 2014 году 29,7% новых смартфонов имели аккумулятор ёмкостью не менее 3000 мА·ч. Аккумулятором емкостью от 3000 до 4000 мА·ч оснащены 36,2% смартфонов.

Однако рост ёмкости аккумуляторов не компенсирует рост продолжительности пользования устройствами и объёмов мобильного трафика данных. Анализ привычек пользователей за последние годы показывает, что основную часть времени они тратят на приложения, требующие постоянного выхода в Интернет, например, Facebook и WeChat. Поэтому необходима оптимизация, которая учитывала бы специфику использования таких приложений.

Эффективным средством продления ресурса аккумуляторных батарей является механизм Unified Heartbeat, используемый в некоторых марках смартфонов. Сообщения Heartbeat информируют устройства на противоположном конце линии о состоянии онлайн для более эффективного использования канала. Однако различные приложения рассылают эти сообщения с различной частотой. Сообщения Heartbeat и push-сообщения, посылаемые приложениями, постоянно потребляют ресурс аккумуляторной батареи. Механизм Unified Heartbeat сокращает объём обмена сигнальными сообщениями, посылая унифицированные сообщения Heartbeat устройству на противоположном конце не постоянно, а по заданному расписанию. Таким образом достигается экономия ресурса батареи.



Добиться увеличения времени работы аккумуляторных батарей можно также за счет использования новейших голосовых услуг 4G (Voice over LTE; «голос через LTE»). Используя прерывистый приём (discontinuous reception; DRX) с длинными циклами, пользователи определённых моделей смартфонов меньше расходуют ёмкость батареи по сравнению с использованием традиционных услуг 2G/3G.

6. Преодоление ограничений разрешающей способности Retina-дисплеев

По мере совершенствования аппаратных средств смартфонов увеличивается и разрешение их дисплеев. Все крупнейшие производители смартфонов стремятся использовать в своих флагманских моделях следующего поколения дисплеи с более высоким разрешением. Анализ данных по 18 изготовителям смартфонов из разных стран показывает ощутимый рост доли терминалов с дисплеями высокого разрешения. Процентная доля терминалов с разрешением не менее 1080p увеличилась с 25% в 2014 году до 36,4% в 2015 году. Ко второму полугодию 2015 года в серию было запущено 85 моделей терминалов с разрешением 2K, среди которых 51 модель — это планшеты и смартфоны. Компания Sony выпустила первый в мире смартфон с разрешением 4K — Sony Xperia Z5 Premium.

Huawei полагает, что вскоре появятся планшеты с диагональю 7–10 дюймов, отвечающие требованиям для retina-разрешения предельного уровня (выше 4K), которые обеспечат непревзойдённое качество просмотра 2D-видео невооружённым глазом. Что касается приложений виртуальной реальности (VR), то в них для создания виртуальных изображений используется принцип раздвоения изображения при расстоянии между глазами и дисплеем порядка нескольких сантиметров. Если смартфон с разрешением 2K использовать для просмотра VR-видео, то эффект будет таким же, как при просмотре на нём же видео с разрешением 360p. Таким образом, погоня за более высоким разрешением смартфонов никогда не прекратится.

7. «Незаметный» трафик данных

Обычно пользователи понимают, что при просмотре ими веб-сайтов или онлайн-видео генерируется определённый трафик данных. Однако в некоторых случаях потребление такого трафика остаётся незамеченным для пользователей, например, при отправке с их устройств данных о состоянии здоровья или выгрузке фотографий в облачное хранилище. Можно с уверенностью предсказать, что с развитием Интернета вещей (IoT) и искусственного разума стирание границ между физическим и цифровым миром будет ускоряться. Люди постепенно становятся «узлами сети». В такой «компьютеризированной» жизни у каждого из нас будут специальные агенты (т. е. вещи) для различных сценариев. Эти агенты будут автономно скачивать данные для своих хозяев (т. е. людей) согласно требованиям конкретного сценария. Например, при включении в автомобиле режима мобильного офиса будет автоматически скачиваться электронная почта. По мере того как наша жизнь будет всё больше компьютеризироваться, незаметный трафик станет обычным явлением.

Некоторые приложения осуществляют предварительную загрузку данных. В основном это нужно для просмотра видео, т. к. позволяет сократить время начального ожидания и повысить субъективно воспринимаемый уровень качества. Объём таких предварительно загружаемых данных обычно составляет от 100 до 500 кбайт. Как показывают результаты тестирования просмотра видео в Facebook, воспроизведение начинается после нажатия на экран с практически нулевым временем ожидания.

Компания Huawei также обнаружила, что сеанс 4G по умолчанию (default bearer) остаётся активным даже при выключенной передаче данных. Это определяется требованиями стандарта и никак не связано с операционной системой. На некоторых терминалах во время процедур подтверждения состояния может генерироваться сигнальный трафик. Поэтому для предотвращения генерации подобного трафика рекомендуется помимо отключения передачи данных также отключать режим 4G.

8. «Гигабитный мир» делает виртуальную реальность повсеместно доступной

Технологии VR переносят нас в виртуальный мир. К числу устройств виртуальной реальности, обеспечивающих удовлетворительное качество восприятия, можно отнести Oculus Rift DK2, Sony Project Morpheus и Samsung Gear VR. Головные устройства виртуальной реальности подразделяются на очки (подключаемые к смартфонам), шлемы (подключаемые к персональным компьютерам) и самодостаточные устройства типа all-in-one (используемые независимо). В настоящее время среди энтузиастов видеоигр популярностью пользуются устройства VR, подключаемые к персональным компьютерам. Huawei считает, что самодостаточные мобильные VR-устройства широкого потребления станут наиболее распространёнными, т. к. они лучше отвечают требованиям виртуальной реальности и не страдают от технических проблем, присущих смартфонам.

VR-контент на смартфоны или компьютеры загружается заранее, а не скачивается с сервера после изменения точки обзора. Поэтому задержка в канале передачи не является основным фактором, определяющим величину «задержки при выводе движущихся объектов» (motion-to-photon; MTP). Ввиду недостаточного уровня развития игровых устройств для стрельбы в виртуальном пространстве и технологий видеосинтеза в первую очередь популярность завоюют источники видео с разрешением 4K (меньшим или равным 4K и не отвечающим требованиями к PPI для retina-разрешения начального уровня). Повышение вычислительных возможностей терминалов не является основным трендом развития VR. Благодаря росту скоростей передачи в мобильных сетях вычисления могут производиться в облаке с доставкой результатов непосредственно на терминалы.

Для того чтобы технологии записи с высоким разрешением появились и окрепли, нужно время. Поэтому в ближайшие годы для сервисов виртуальной реальности будет использоваться видео 4K. Для внедрения VR-видео по запросу (VoD) потребуется высокая пропускная способность. Скорость передачи 1 Гбит/с ускорит коммерциализацию высококачественных VR-сервисов.

www.vk.com/huaweirussiaofficial
www.facebook.com/huaweirus
www.linkedin.com/company/huawei-russia
www.twitter.com/huaweirus
Tags:
Hubs:
Total votes 6: ↑5 and ↓1 +4
Views 3.9K
Comments Comments 1

Information

Founded
1987
Location
Россия
Website
huawei.ru
Employees
over 10,000 employees
Registered