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一种基于PON链路性能指标互联网电视卡顿分析方法的研究
摘要:针对当前互联网电视卡顿分析缺乏传输网络层关联诊断的问题,本文提出一种基于光网络(PON)链路性能指标监控卡顿定界定位方法。通过检测互联网电视上游的PON链路,建立卡顿时序特征与OLT/ONU设备性能指标的时空关联模型,设计包含光功率、误码率、端口利用率质量评估体系。创新性地构建"监测-分析"闭环管理机制,实现卡顿事件与PON链路劣化的精确映射。实际部署表明,该方法可有效分析和定位卡顿性能原因,提升互联网电视的用户感知,为运营商宽带视频业务质量保障提供有效解决方案。
关键词:PON链路;互联网电视;卡顿分析;质量评估;闭环优化
1.背景
当前针对互联网电视卡顿分析的技术框架主要聚焦终端侧诊断、家庭网络评估与平台侧监测三大领域,现有方法具体表现为:
终端侧分析:检测硬件资源瓶颈(如CPU利用率、内存分配)及软件异常(如终端向服务器过量发送TCP低窗口确认包)。
家庭网络分析:评估接入方式(有线/无线)、Wi-Fi信号强度及网关级延迟/丢包指标。
平台侧分析:监控服务器状态异常(无响应、高延迟、5XX错误)、CDN调度故障(延迟/错误响应)及媒体流中断问题。
尽管现有方法已覆盖多维度分析,但仍存在关键性缺陷:缺乏对传输网络(特别是PON光分配网络)质量的精细化关联研究,未能系统评估光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)设备性能对用户端卡顿的影响。本研究通过建立PON链路异常(误码、丢包、光功率波动)与实时卡顿事件的因果关系模型,有效提升互联网电视终端卡顿分析能力。
2. 核心技术框架
本方法构建多层分析引擎,将卡顿事件与上游PON链路性能指标动态关联。通过时间戳对齐的卡顿日志与OLT/ONU遥测数据同步分析,系统识别网络单元劣化与用户体验质量(QoE)损伤的因果关系。
2.1 数据采集管道
探针数据收集:以15分钟为周期自动化采集IPTV/OTT软探针卡顿日志。
数据标准化引擎:通过模式映射(设备序列号<=>用户账户<=>PON拓扑)实现原始数据规范化。
时序对齐模块:将卡顿时间戳与最近PON性能快照(OLT端口利用率、ONU误码率、收发光功率)匹配。
2.2 PON链路指标聚合分析
聚合PON和ONU性能快照,实现对12项关键参数(表1)的动态阈值检测,当指标突破运行边界时触发告警。
2.3告警产生与恢复机制
告警规则定义:基于滑动窗口计数器抑制冗余告警(同一机顶盒某一个时间片时间(15分钟)内单次卡顿时长>200ms的卡顿事件累计20次),如果满足卡以上条件,则判断当前时间片周期(15分钟)是否有关联的PON口、ONU指标超过预定阈值。如果满足,则触发告警。
告警去重机制:如已检测到某个时间周期内存在异常产生告警,且在下一个时间周期未恢复告警,即使再次达到告警触发条件,告警也不做重复上报。
告警恢复机制:在告警发生后的某一个时间片周期内未发生卡顿时长超过200ms且累计20次事件,且ONU、PON口指标没有达到阈值,可认为告警恢复,上报恢复时间,恢复时间以本次采集、检测时间为准。
3 基于PON链路性能指标互联网电视卡顿告警与定界定位
采用决策树算法隔离故障域,在触发互联网卡顿之后,根据PON链路所产生不同对象的告警,对影响互联网电视的卡顿因素进行定界定位。如果发生卡顿时,同时有OLT的告警,则将卡顿定位到OLT设备原因,如果有ONU相关告警,则将定位到ONU设备原因,否则升级至内容分析平台,继续进行卡顿原因分析,如图4。
将性能告警追加生成互联网电视质差告警通过与统一采集平台接口推送到故障中心。告警描述定界结果输出为网元名称+告警标题导致,定位结果输出网元名称。影响用户数:XX户,可能为潜在互联网电视质差用户、家宽上网质差用户。
4.实验验证
采用区域部署(覆盖120万IPTV用户),通过6个月观测期(2024年第二季度 - 2024年第三季度),处理8.4TB遥测数据,分析52万条告警事件,有效识别4684次用户卡顿事件,自动化故障定位时间由20分钟降低到5分钟。
5.结论
通过选取全区互联网电视卡顿用户进行试验,该方法可以利用互联网电视上游链路与下挂互联网电视用户终端关系,根据互联网电视卡顿时间点上游PON链路上的ONU设备、OLT设备光功率、误码等指标情况,有效判断互联网电视用户是否因为当前链路质差异常导致卡顿,并且输出因改链路质差影响到下游的互联网电视终端IPTV和OTT设备用户数,从而实现了互联网电视用户基于PON链路卡顿分析,达到对互联网电视卡顿定界定位目的。
参考文献:
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[2].刘艺蕾,贾诗玮,刘斌,张小强,田程军,曾强.基于聚类算法的互联网电视业务性能劣化定界定位方法[J].电视技术.2023,47(8).55-57
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