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论文:疫情期间在线教育平台访问性能研究
李原 王一雯 杨哲 张子飞《中国教育网络》杂志发布时间:2020年06月29日 09:15:29

(网经社讯)新冠疫情发生以来,好运来游戏网址最高返水:我国各行各业都在为打赢这场战"疫"群策群力,教育行业也用自己的方式发挥着作用。受疫情影响,全国各地各级院校陆续宣布延期开学,为确保学生学业不脱节,院校纷纷依托各类在线教育平台推出线上课程,实现"停课不停教、停课不停学"。

  在线教育视频具有占用带宽资源多、实时性要求高的特点,其使用可能会受宽带接入速率、DNS解析服务、基础网络、网站信源等多个环节影响。对新冠疫情期间的在线教育平台网络视频开展测量分析,客观评价在线教育平台视频服务质量与问题,有助于推动资源配置优化,促进学生线上学习体验,提升我国疫情期间的复课复学效能。

  本文依托中国信息通信研究全球互联监测分析平台(以下简称信通院平台),选取具有代表性的在线教育平台,对全国31个省份的超过18万友好测试用户进行采样测试,采集有效样本量近50万条,并以此为基础对各教育平台的访问性能开展研究。本文首先简述了国内外视频质量测试的研究历程及此次测量的三类视频体验评价指标的含义,然后从不同平台、运营商、区域三个维度对测量数据进行统计分析,最后深入讨论和分析了宽带接入速率、基础网络、网站信源三个环节对中小学生观看在线课程体验的影响,并进行总结。

  在线教育视频质量监测概述

  疫情期间,中小学生在家中观看在线教育视频时对视频的质量体验与观看商业类网站视频(如腾讯视频、优酷视频)类似,会重点关注视频的等待时间、播放流畅度、视频清晰度、播放成功率等指标的体验感受,任一指标性能下降都会直接影响用户的体验。

  在早期研究中,研究人员尝试通过合理配置网络QoS参数来提高用户观看视频体验,如国际电信联盟(ITU)在G.1010建议[1]中从用户角度建立了主流多媒体服务对QoS参数(时延、丢包率等)的容忍度模型。然而随着用户对视频服务质量要求的不断提高,视频质量评估重点从以网络为中心的QoS向以用户为中心的QoE演进。2008年,视频质量专家组(VQEG)首次制定了用户主观评测的详细计划,并完成了Multimedia PhaseI(多媒体第一阶段)报告[2],但同时存在成本高、测试环境受限、无法实时评测等缺点。随后,Yanjiao Chen[3]等提出了基于目标QoS参数的客观质量模型来间接预测QoE的方法,并指出基于大数据驱动和数据挖掘技术的QoE模型将成为未来视频质量评估的发展方向。2016年,Hyunwoo Nam[4]等通过开发YouSlow视频检测插件,采集了全球100多个国家和地区超过四十万条YouTube测试样本,研究分析了首次缓冲时间、卡顿率、卡顿次数、视频比特率变化四类指标对视频观看体验的影响程度。

  本文根据国际标准组织、机构研究成果及中国通信标准化协会(CCSA)对在线视频体验质量[5]的标准要求,基于大数据统计分析和数据挖掘技术,使用客观QoE的评价方法,选取并测试了首次缓冲时间、视频卡顿率、视频播放成功率三项指标(如图1所示),用于我国在线教育平台的视频服务质量评估。

图10 各信源节点卡顿率对比

  视频播放成功率方面,同一在线教育平台不同信源节点的视频播放成功率差距较大,国家中小学网络平台和学而思网校多个信源节点成功率偏低,个别节点成功率为0,无法为用户提供服务。

  综上,网站信源数量仅影响用户观看在线教育视频的首次缓冲时间,当信源数量高于80后,首次缓冲时间受节点数量的影响减弱。此外,用户访问不同信源节点观看体验差异性明显,首次缓冲时间差距可达到秒级,个别节点无法提供服务。从各在线教育平台测试情况看,学而思网校不同信源节点的首次缓冲时间、视频播放成功率差异偏大,国家中小学网络平台不同信源节点的视频播放成功率差异偏大。

  总体而言,根据信通院平台监测数据,四家在线教育平台的性能水平能够保证中小学生流畅观看在线课程,有效保障了学生疫情期间的正常学习,但个别平台也存在视频播放成功率偏低的问题。在线教育视频体验影响环节方面,本文分析了宽带接入速率、基础网络、网站信源三个环节对首次缓冲时间、卡顿率、视频播放成功率三类视频体验指标的影响。

  为达到最佳的线上课程观看体验,宽带接入速率宜在10Mbps以上,同时应关注家庭上网环境影响,使用无线接入时避免多机联网;在线教育平台在选择CDN节点时不仅要关注节点数量,还应关注节点覆盖范围,建议腾讯课堂进一步拓展CDN覆盖范围,提升用户同网同省访问比例;第三方云平台或CDN服务商应优化节点调度策略,确保用户就近访问,同时应持续监测信源节点服务性能,做好负载均衡,当某一节点压力过大或出现故障时,及时将流量调度到备份节点,保障用户正常使用;运营商应持续优化基础网络性能,加大各类在线教育平台信源引入力度,为广大中小学生在线学习保驾护航。此外,研究中也观察到一些在线教育平台正在使用视频切片等技术,未来将进一步探讨此类技术对在线教育视频体验的影响。

  参考文献

[1]ITURecommendation.End-usermultimediaQoScategories:G.1010[S],2001.[2]VideoQualityExpertsGroup.MultimediaPhaseI[R].(2008-9-12)[2020-5-12].http://www.its.bldrdoc.gov/vqeg/projects/multimediaphase-i/multimedia-phase-i.aspx.

[3]Y.Chen,K.WuandQ.Zhang,"FromQoStoQoE:ATutorialonVideoQualityAssessment,"inIEEECommunicationsSurveys&Tutorials,vol.17,no.2,pp.1126-1165,Secondquarter2015,doi:10.1109/COMST.2014.2363139.

[4]NamH,KimKH,SchulzrinneH.QoEmattersmorethanQoS:Whypeoplestopwatchingcatvideos[C]//IEEEINFOCOM2016-The35thAnnualIEEEInternationalConferenceonComputerCommunications.IEEE,2016:1-9.

[5]中国通信标准化协会.宽带速率测试方法固定宽带接入:YD-T2400-2012.2012.

[6]谢玉琴,胡志涛,陈帆.家庭宽带业务质差投诉分析与路由器解决方案[J].电信技术,2019,000(002):69-71.

[7]王云岚,李增智,薛军,等.基于DNS的负载均衡算法研究[J].计算机工程与应用,2002(04):11-13.

[8]刘国栋.广电网络中CDN技术分析与运用探讨[J].电视技术,2019,43(04):18-21.

[9]陈健法.CDN技术的主要机制和关键技术研究[J].无线互联科技,2019,16(16):147-148.

基于“电数宝”(DATA.rhx.51sbc.com)电商大数据库,网经社发布《2019年度中国在线旅游市场数据报告》。《报告》显示,2019年在线旅游市场交易规模约10059亿元,同比增长14.96%;用户规模达4.13亿人,同比增长5.35%。头部玩家有:(1)旅游订票类平台:携程、美团旅行、马蜂窝、去哪儿、飞猪、途牛旅游、穷游网、同程艺龙、驴妈妈、欣欣旅游、遨游网、侠侣网、春秋旅游、途风旅游、要出发、6人游、拼途网、梦想旅行、面包旅行、世界邦等;(2)旅游短租类平台:途家网、爱彼迎、一家民宿、小猪短租、木鸟短租、我行我宿等。

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