Аналіз тенденцій у сфері мобільного широкосмугового доступу (MBB)

Ми живемо в епоху швидкого розвитку мобільного широкосмугового доступу (MBB). Сучасні абоненти вже звикли до доступності всіх видів інформації на своїх мобільних телефонах. Ще ніколи технологія MBB не була настільки близька і доступна людям.

Проаналізувавши статистику використання мобільних послуг, тенденції розвитку мобільних терміналів та перспективи мобільних послуг за підсумками 2015 року, компанія Huawei випустила вісім ключових висновків, про які ми розповімо нижче.

• Використання мобільних послуг: очікується, що у 2020 році 70% всього обсягу трафіку мобільних даних буде припадати на відеосервіси. Абоненти ще більше звикнуть переглядати відео на своїх мобільних телефонах в будь-який час і в будь-якому місці. У той же час послуга передачі голосу Voice over LTE (VoLTE) забезпечить для абонентів 4G новий рівень якості аудіовізуального сервісу.

• Термінали: у 2015 році більше 70% мобільних телефонів були обладнані дисплеями, за значенням PPI відповідають вимогам Retina початкового рівня. Зі збільшенням ємності акумуляторів мобільних телефонів тривалість їх роботи не зростає у тій же пропорції. Збільшення часу роботи акумулятора можна досягти шляхом оптимізації мобільних додатків.

• Майбутні послуги: для підтримки віртуальної реальності (VR) з роздільною здатністю retina-рівня швидкість передачі даних повинна досягати рівня Гбіт/с. З розвитком Інтернету речей (IoT) все більше пристроїв будуть споживати трафік даних автоматично в відповідності з конкретними сценаріями їх використання.

Найважливіші спостереження

1. Повсюдна доступність мобільного відео

Згідно аналізу світового трафіку даних, що створюється мобільними додатками, трафік з країн з високим рівнем розвитку MBB, наприклад, з Японії і Південної Кореї, складає близько 50% від загального обсягу. На ринках, що розвиваються, частка трафіку мобільного відео швидко зростає. Можна говорити про те, що найчастіше послуги MBB в розглянутому періоді використовувалися саме для перегляду мобільного відео («в будь-який час і в будь-якому місці»). Ми також з'ясували, що мережа 4G сильніше стимулює споживання відео у форматі HD порівняно з традиційною мережею 3G.



Середньосвітовий щомісячний обсяг споживаного користувачем трафіку складає 500 Мбайт. Проте в деяких країнах з високим рівнем розвитку мереж MBB ця цифра перевищує 4 Гбайт місяць. Отже, потреба людей у перегляді мобільного відео певною мірою пригнічена. Однією з основних причин цього є висока вартість трафіку для користувача.

2. Вимірювання сприймається користувачем якості відео

З швидким розвитком технологій мобільного Інтернету перегляд відеопрограм на мобільних терміналах став широко поширеним видом розваги.

Для вимірювання сприймається користувачем якості перегляду онлайнових відеопрограм компанія Huawei спільно зі Школою нових ЗМІ при Пекінському університеті провела дослідження, що охопили понад 3000 споживачів з понад 30 міст світу. Результати цих досліджень показують, що угода сприйняття визначається наступними основними факторами: обсяг споживаних мобільних даних, тривалість затримок відео, попередня буферизація та рівень роздільної здатності зображення. Останні три фактори залежать від пропускної здатності передачі даних в мобільній мережі.

Оцінка цих факторів дозволяє оцінити можливість підтримки онлайн-відео конкретної мобільною мережею. У співпраці з лідируючої лабораторією з дослідження людського фактора і ергономіки компанія Huawei вимірює сприймається користувачем якість відео, використовуючи пристрої відстеження напрямку погляду і реєстрації фізіологічних параметрів. Після оцінки цих трьох факторів Huawei виконує аналіз і моделювання, а потім формулює результат на основі стандарту оцінки користувальницького сприйняття для мобільного відео — mobile video MOS (vMOS).



Стандарт vMOS створений на базі узагальненої експертної оцінки MOS (Mean Opinion Score) — широко визнаного в галузі стандарту оцінки якості. Оцінка vMOS розраховується на основі факторів, що впливають на сприйняття користувача: якість відео, тривалість попередньої буферизації і тривалість затримок відтворення. Метод vMOS дозволяє оцінити якість відео з точки зору користувача мобільної мережі. Для проведення тестування по методу vMOS можна скачати і встановити SpeedVideo — розроблене Huawei тестове додаток на основі vMOS.

3. Широкосмуговий звук (HD Voice) з ефектом присутності

Наглядові користувачі, напевно, помічали, що іноді під час здійснення виклику значок 4G раптово зникає. Це відбувається тому, що звук в мережі 4G підтримується недостатньо добре, і смартфонам, щоб забезпечити надання голосових послуг, доводиться перемикатися на мережа 2G або 3G. З зростанням популярності VoLTE мережу 4G буде доступна в будь-якому місці, де вам захочеться зробити дзвінок або скористатися послугами передачі даних. На думку Huawei, технологія VoLTE дозволить надати користувачам абсолютно новий рівень якості звучання.

Швидке встановлення з'єднання при виклику

Порівняно з вимушеним перемиканням на мережа 2G або 3G затримка встановлення з'єднання через мережу VoLTE набагато нижче (приблизно 1 секунда). При цьому в традиційних мережах 2G затримка встановлення з'єднання при голосовому виклик становить близько 6 секунд.



Кристально чистий звук

Традиційні голосові послуги 2G і 3G орієнтовані на стандарти звичайної провідної телефонної мережі, ширина голосового діапазону в якій становить від 300 до 3400 Гц. Однак людське вухо здатне сприймати частоти в діапазоні від 20 до 20 000 Гц і легко помічає будь-які спотворення звуку. У мережах VoLTE діапазон звукових частот становить від 50 до 7000 Гц. Чим ширший частотний діапазон, тим комфортніше і природніше звук сприймається людським вухом.

Відеодзвінки 720P+ з високою якістю

VoLTE легко підтримує відеочат. Ми з'ясували, що в одному і тому ж мережевому оточенні відеодзвінки в мережі VoLTE здійснюються більш чисто і стабільно, ніж в більшості додатків для відеочату.

Одночасне використання голосових послуг і передачі даних

Технологія VoLTE вже введена в комерційне використання в Південній Кореї. Південнокорейський телекомунікаційний оператор запустив засновані на технології VoLTE послуги Uwa, що забезпечують прийом викликів на мобільних терміналах без переривання роботи послуг передачі даних. Запуск послуг Uwa викликав зростання тривалості голосових викликів, так і обсягу трафіку даних. Ці послуги також стимулюють бажання абонентів користуватися зв'язком, так як дозволяють спілкуватися в чаті, не перериваючи роботу сервісів передачі даних.

4. Компроміс між затримкою і пропускною спроможністю

Мережа 4G забезпечує значно більшу продуктивність передачі через радіоінтерфейс в порівнянні з мережею 3G. Іншими словами, пропускна здатність цієї мережі набагато вище. Однак при цьому сприймається користувачем якість відео не завжди вище в тій же пропорції. Результати дослідження показують, що доступна пропускна спроможність має негативну кореляцію з наскрізною затримкою в мережі. Тому суб'єктивно сприйману користувачами швидкість передачі даних можна збільшити шляхом зниження наскрізний затримки.

Від пропускної здатності мережі залежить, якого оператора виберуть абоненти. Оптимізація затримки вимагає спільних зусиль телекомунікаційних операторів і провайдерів послуг. В даний час існує два основних шляхи оптимізації наскрізний затримки.

1. Скорочення загальної довжини тракту передачі: довжину тракту можна зменшити, розміщуючи контент по можливості ближче до абонентам. У числі найбільш часто використовуваних рішень — розміщення вузлів CDN як можна ближче до абонентам і розгортання кешуючих вузлів.

2. Оптимізація ресурсів передачі: затримку в лініях передачі можна оптимізувати шляхом переважного використання оптоволоконних ресурсів з метою скорочення числа ділянок переприйому.

З точки зору технологічної та архітектурної еволюції очікується, що мережа 5G буде підтримувати швидкість скачування трафіку 10 Гбіт/с з наскрізною затримкою не більше 1 мс. До цього моменту «нульове очікування» стане нормою якості для мобільних послуг.

5. Ємність акумуляторів: бути завжди на зв'язку

Ресурс акумуляторних батарей досі є вузьким місцем, що обмежує можливості для користувачів мобільних телефонів. Він залежить від цілого ряду факторів: ємності акумулятора, розміру екрана, звичок користувача та наявності на смартфоні додатків, що вимагають постійного з'єднання з Інтернетом (наприклад, соціальних мереж).

В останні роки продовжується стійке зростання ємності акумуляторів у відповідь на збільшення розмірів екранів. Згідно аналізу інформації про 18 найбільших світових виробників смартфонів, 54,5% пристроїв, випущених в 2014 році, мали екран з діагоналлю 5 дюймів або більше. У 2015 році це співвідношення вже становило 76%, причому більшість смартфонів мало екран розміром 5 або 6 дюймів. У 2014 році 29,7% нових смартфонів мали акумулятор ємністю не менше 3000 мА·ч. Акумулятором ємністю від 3000 до 4000 мА·ч оснащені 36,2% смартфонів.

Однак зростання ємності акумуляторів не компенсує зростання тривалості користування пристроями та обсягів мобільного трафіку даних. Аналіз звичок користувачів за останні роки показує, що основну частину часу вони витрачають на додатки, що вимагають постійного виходу в Інтернет, наприклад, Facebook і WeChat. Тому необхідна оптимізація, яка враховувала б специфіку використання таких програм.

Ефективним засобом продовження ресурсу акумуляторних батарей є механізм Unified Heartbeat, який використовується в деяких марках смартфонів. Повідомлення Heartbeat інформують пристрою на протилежному кінці лінії про стан онлайн для більш ефективного використання каналу. Однак різні додатки розсилають ці повідомлення з різною частотою. Повідомлення Heartbeat і push-повідомлення, що посилаються додатками, постійно споживають ресурс акумуляторної батареї. Механізм Unified Heartbeat скорочує обсяг обміну сигнальними повідомленнями, посилаючи уніфіковані повідомлення Heartbeat пристрою на протилежному кінці не постійно, а за заданим розкладом. Таким чином досягається економія ресурсу батареї.



Домогтися збільшення часу роботи акумуляторних батарей можна також за рахунок використання новітніх голосових послуг 4G (Voice over LTE; «голос через LTE»). Використовуючи переривчастий прийом (discontinuous reception; DRX) з довгими циклами, користувачі певних моделей смартфонів менше витрачають ємність батареї в порівнянні з використанням традиційних послуг 2G/3G.

6. Подолання обмежень роздільної здатності Retina-дисплеїв

В міру удосконалювання апаратних засобів смартфонів збільшується і дозвіл їх дисплеїв. Всі найбільші виробники смартфонів прагнуть використовувати у своїх флагманських моделях наступного покоління дисплеї з більш високою роздільною здатністю. Аналіз даних по 18 виробникам смартфонів з різних країн показує відчутне зростання частки терміналів з дисплеями високого дозволу. Процентна частка терміналів з роздільною здатністю не менше 1080p збільшилася з 25% в 2014 році до 36,4% в 2015 році. До другого півріччя 2015 року в серію було запущено 85 моделей терміналів з роздільною здатністю 2K, серед яких 51 модель — це планшети і смартфони. Компанія Sony випустила перший в світі смартфон з роздільною здатністю 4K — Sony Xperia Z5 Premium.

Huawei вважає, що незабаром з'являться планшети з діагоналлю 7-10 дюймів, відповідають вимогам для retina-дозволу граничного рівня (вище 4K), які забезпечать неперевершену якість перегляду 2D-відео неозброєним оком. Що стосується додатків віртуальної реальності (VR), то в них для створення віртуальних зображень використовується принцип роздвоєння зображення при відстані між очима і дисплеєм порядку декількох сантиметрів. Якщо смартфон з роздільною здатністю 2K використовувати для перегляду VR-відео, то ефект буде таким же, як при перегляді на ньому ж відео з роздільною здатністю 360p. Таким чином, гонитва за більш високою роздільною здатністю смартфонів ніколи не припиниться.

7. «Непомітний» трафік даних

Зазвичай користувачі розуміють, що при перегляді ними веб-сайтів або онлайн-відео генерується певний трафік даних. Однак у деяких випадках споживання такого трафіку залишається непоміченим для користувачів, наприклад, при відправці з їх пристроїв даних про стан здоров'я або вивантаження фотографій в хмарне сховище. Можна з упевненістю передбачити, що з розвитком Інтернету речей (IoT) і штучного розуму стирання кордонів між фізичним і цифровим світом буде прискорюватися. Люди поступово стають «вузлами мережі». У такій «комп'ютеризованої» життя у кожного з нас будуть спеціальні агенти (тобто речі) для різних сценаріїв. Ці агенти будуть автономно завантажувати дані для своїх господарів (тобто людей) відповідно вимогам конкретного сценарію. Наприклад, при включенні в автомобілі режиму мобільного офісу буде викачуватися автоматично електронна пошта. По мірі того як наше життя все більше компьютеризироваться, непомітний трафік стане звичайним явищем.

Деякі програми здійснюють попередню завантаження даних. В основному це потрібно для перегляду відео, т. до. дозволяє скоротити час початкового очікування та підвищити суб'єктивно сприймається рівень якості. Обсяг таких попередньо завантажених даних звичайно складає від 100 до 500 кбайт. Як показують результати тестування перегляду відео в Facebook, відтворення починається після натискання на екран з практично нульовим часом очікування.

Компанія Huawei також виявила, що сеанс 4G за замовчуванням (default bearer) залишається активним навіть при виключеній передачі даних. Це визначається вимогами стандарту і ніяк не пов'язано з операційною системою. На деяких терміналах під час процедур підтвердження стану може генеруватися сигнальний трафік. Тому для запобігання генерації такого трафіку рекомендується крім відключення передачі даних також відключати режим 4G.

8. «Гігабітний світ» робить віртуальну реальність повсюдно доступною

Технології VR переносять нас у віртуальний світ. До пристроїв віртуальної реальності, що забезпечують задовільну якість сприйняття, можна віднести Oculus Rift DK2, Sony Project Morpheus і Samsung Gear VR. Головні пристрої віртуальної реальності поділяються на окуляри (підключаються до смартфонів), шоломи (підключаються до персональних комп'ютерів) і самодостатні пристрої типу all-in-one (використовувані незалежно). В даний час серед ентузіастів відеоігор популярністю користуються пристрої VR, які підключаються до комп'ютерів. Huawei вважає, що самодостатні мобільні VR-пристрої широкого вжитку стануть найбільш поширеними, оскільки вони краще відповідають вимогам віртуальної реальності і не страждають від технічних проблем, які притаманні смартфонам.

VR-контент на смартфони або комп'ютери завантажується заздалегідь, а не завантажується з сервера після зміни точки огляду. Тому затримка в каналі передачі не є основним чинником, що визначає величину затримки при виведенні рухомих об'єктів» (motion-to-photon; MTP). Зважаючи на недостатній рівень розвитку ігрових пристроїв для стрільби у віртуальному просторі і технологій відеосинтезу в першу чергу популярність завоюють джерела відео з роздільною здатністю 4K (меншим або рівним 4K і не відповідає вимогами до PPI для retina-дозволу початкового рівня). Підвищення обчислювальних можливостей терміналів не є основним трендом розвитку VR. Завдяки зростанню швидкостей передачі в мобільних мережах обчислення можуть проводитися в хмарі з доставкою результатів безпосередньо на термінали.

Для того щоб технології запису з високою роздільною здатністю появилися та зміцніли, потрібно час. Тому в найближчі роки для сервісів віртуальної реальності буде використовуватися відео 4K. Для впровадження VR-відео за запитом (VoD) буде потрібно висока пропускна здатність. Швидкість передачі 1 Гбіт/с прискорить комерціалізацію високоякісних VR-сервісів.

www.vk.com/huaweirussiaofficial
www.facebook.com/huaweirus
www.linkedin.com/company/huawei-russia
www.twitter.com/huaweirus

www.huawei.com/ru/products/oss/mbb-om/index.htm
www.huawei.com/ru/products/oss/mbb-om-product/index.htm

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.