互联网电视业务故障自动监测系统

中国移动通信有限公司研究院 2023-11 •截至2023年6月，网络视频的用户规模达到10.44亿，视频在网络流量中占比将超过70% •视频业务形态多样：IPTV、互联网电视、长视频、短视频、直播、VR／AR、元宇宙等 •传统网络/网元质量指标，不能完全准确反映用户体验 •不同业务的用户体验与网络质量指标之间的影响关系不同，没有完整的指标体系 •无法及时获取用户视频业务实际体验，靠用户反馈主观且滞后 •仅靠网络报文分析，没有用户体验关联，准确度差 •端到端路径长，分段分域各自排障效率低，缺乏方法和工具，定界难且时间长 •故障诊断维度和层级多且相互交织，复杂度高 用户体验质量采集 家庭摄像头手机/平板头机顶盒VR眼镜电脑智能电视 AI故障检测与诊断 个人 手机/平板头 政府 VR眼镜 智能设备 智能电视 故障监测平台 行业摄像头机顶盒智能电视 本系统已用于互联网电视领域，同样适用于其他视频业务场景 构建全面的视频质量评测指标体系 精确捕捉用户体验相关业网关键指标 快速、准确的故障智能监测技术 视频用户体验优良率 用户体验指标 卡顿花屏时长占比 视频播放成功率 业务质量指标 视频质量评分视频播放体验评分 播放时长 码率 M3U8请求时延/成功率 拖拽时延 片源分辨率 EPG成功率/响应时延 视频交互体验评分 媒体分片请求时延/成功率 首次加载时长 ... 媒体分片请求时延/成功率 媒体分片请求时延/成功率 元宇宙 VR/AR 视频通话 视频直播 长短视频 电视 •参照ITU-T、3GPP、CCSA等国内外标准 •通过大数据建模分析，筛选出与用户体验强相关的指标 网络质 应用层 内容/平台 TCP/IP层 DNS解析时延 DNS解析成功率 RTSP时延HTTP/RTSP响应码HTTP下载速率 下挂设备类型 •“四层六类”体系，指标数 300+ 量指标 接入网 TCP次握手时延 TCP重传率 丢包率 Ping时延抖动Traceroute时延 物理/链路层 CPU使用率 RAM使用率 家庭网络） LAN口数据误码率 WIFI信号量 接收光功率PPPoE拨号 协商速率 RSRP/SINR 次数 终端指标 用户终端超长在线占比 WAN口平均 /峰值流量 智能路由器下挂设备 网络链接方式 下挂设备接入方式 PON口收光误码率 痛点：传统技术采集视频体验指标不全或不精准，易发生漏检、错检 精确捕获视频播放全周期的用户体验指标 精确采集与用户体验劣化关联的网络指标 适配数十个厂商、数百款型号、亿级的用户终端 点击播放首帧画面 卡顿加载花屏显示 痛点1 业务高峰期易出现“非平稳时间序列漂移”，产生虚警 痛点2 各省时序数据模式多样化，逐省标注、建模成本高 痛点3 长流程、多层多维组网结构引发“维度爆炸”，影响定界效率 基于深度学习异常检测算法，动态解耦时间序列，学习指标内在变化规律，应对时序非平稳问题 创新研发基于多维指标时序表征方法，实现跨省网络“时空一致性”建模，构建省间泛化能力 首次提出基于前沿“启发式搜索”算法构建根因定界模型，具备 “精确定界”“快速检索”优势 •CN109769131A一种视频质量监测方法及机顶盒 •CN109729051A一种信息处理方法、机顶盒及计算机存储介质 •CN111405363A一种家庭网络中识别机顶盒的当前用户的方法及设备 6项 •CN111405350A一种多媒体访问处理方法、机顶盒及网关 •CN109391520A基于融合型家庭网关的深度报文检测方法、装置和系统 •CN110943874A—种家庭宽带网络的故障检测方法、装置和可读介质 2项 • 软著登字10775801宽带电视故障检测发现系统V1.0 •软著登字10775797宽带电视质差因素多维分析系统V1.0 3篇 •202210thInternationalConferenceonInformationSystemsandComputingTechnology(ISCTech) AnomalyDetectionofInternetServiceQualityDegradationinDigitalTwinforFixedAccessNetwork •2022IEEEthe8thInternationalConferenceonComputerandCommunications(ICCC) Informer-basedAnomalyDetectionforInternetTVServiceinHomeNetwork 立项7项 •202218thInternationalConferenceonMobility,SensingandNetworking(MSN) MSJAD:Multi-SourceJointAnomalyDetectionofWebApplicationAccess •《面向公众应用的移动互联网网络质量评价指标和评测方法视频直播类》 •《面向公众应用的移动互联网网络质量评价指标和评测方法视频播放类》 •《面向公众应用的移动互联网网络质量评价指标和评测方法网页浏览类》 •《面向公众应用的移动互联网网络质量评价指标和评测方法视觉实时类》 •《面向公众应用的移动互联网网络质量评测方法监测》 •《面向公众应用的移动互联网网络质量评测方法拨测》 •《面向行业应用的移动互联网网络质量评测指标电网场景》 准低 •精确捕捉用户体验相关的业网关键指标 •故障检测准确率95%+，根因定界准确率80%+ 高强 •故障检测、根因定界各环节自动化， 实现各类阈值智能调整 •应对复杂网络结构，快速根因定界 •单省训练、跨省推理 •采用软件实现，无需专门硬件设备投入，推广、运维成本低 •部署简单，无需用户参与 •覆盖全国2.01亿电视用户 •模块化、组件化设计，可快速复制到各类终端及系统 •开放式体系架构，易于各类视频提供方调用和集成 ToB市场ToG市场 互联网高清视频 工业视频质检 运营商网络质量监测城市治理公共服务 交通视频传输医疗视频诊断教育视频教学 智能安防 生态保护 ToC市场ToH市场 视频娱乐 VR/AR 元宇宙 高清电视 家庭视频通话 家庭安防 覆盖等 新场景，泛家庭智能 覆盖等 6类头部行业新场景， 覆盖 等新场景， •项目负责人 •大数据研发领域专家 •负责系统架构和方案设计 •网络及业务质量监测分析领域专家 •负责系统架构和方案设计 •AI算法研究专家 •负责分布式、大模型算法研究，产品设计和运营 •AI算法研究专家 •负责数据分析和模型研发 •质量监测技术专家 •负责核心模块研发工作 •DevOps运维专家 •负责全系统运维