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MBB时代基于用户体验建网的目标

研究

---业务等待时间

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究内容

内容

1 介绍 ............................................................................................................................................ 1

1.1 关键发现 ................................................................................................................................................. 1

1.2 研究方法 ................................................................................................................................................. 1

2 探索优秀 MBB 网络的体验指标 .............................................................................................. 1

2.1 等待时间是 MBB 时代的关键体验指标 ................................................................................................. 1

2.2 实验研究用户耐心等待的时间 ............................................................................................................... 3

2.3 实验理论 ................................................................................................................................................. 3

2.4 结果分析 ................................................................................................................................................. 4

3 当前 35%的 MBB 网络达到优秀网络的体验要求 ................................................................... 1

3.1 3G 网络等待时间调查 .............................................................................................................................. 1

3.2 4G 网络等待时间调查 .............................................................................................................................. 2

4 视频与网页内容发展对网络提出更高要求 .............................................................................. 3

4.1 视频业务的用户等待时间构成 ............................................................................................................... 3

4.2 不同分辨率视频在初始缓冲时间内所需空口带宽 ................................................................................. 5

4.3 大屏高清终端的普及促进高清视频消费 ................................................................................................ 6

4.4 网页内容的丰富挑战传输时延 ............................................................................................................... 7

5 MBB 网络的业务时延提升方向 ................................................................................................ 8

5.1 空口带宽和 RTT 共同决定了内容传输的快慢 ....................................................................................... 8

5.2 拉近内容源有助于减小 RTT ................................................................................................................... 9

6 附录 .......................................................................................................................................... 11

6.1 定性分析 TCP 传输速率与 RTT 的关系 ................................................................................................ 11

6.2 定量分析视频初始缓冲阶段的空口带宽和 RTT 需求 ........................................................................... 11

6.3 网页加载时间及对空口带宽和 RTT 需求的定量分析 ...........................................................................13

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究图例

图例 Figure 2-1 流量调查统计 .............................................................................................................................. 1

Figure 2-2 影响因素调查统计 ...................................................................................................................... 2

Figure 2-3 实验原理 ..................................................................................................................................... 3

Figure 2-4 视觉追踪技术 .............................................................................................................................. 4

Figure 2-5 耐心等待的市场统计................................................................................................................... 5

Figure 3-1 3G 现状调查统计 ......................................................................................................................... 1

Figure 3-2 4G 现状调查统计 ......................................................................................................................... 2

Figure 4-1 端到端 RTT ................................................................................................................................. 4

Figure 4-2 不同阶段对带宽的需求 ............................................................................................................... 6

Figure 4-3 视频分辨率发展趋势................................................................................................................... 6

Figure 4-4 网页发展趋势 .............................................................................................................................. 7

Figure 5-1 中国不同地区的 RTT 比较 .........................................................................................................10

Figure 5-2 部署 Cache/CDN 可以降低 RTT .................................................................................................10

Figure 6-1 TCP 慢启动阶段原理图 ..............................................................................................................12

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究表格

表格

Table 4-1 统计结果 ....................................................................................................................................... 4

Table 4-2 不同阶段对带宽的需求................................................................................................................. 5

Table 5-1 不同分辨率视频对空口和 RTT 的要求......................................................................................... 9

Table 5-2 不同大小的网页对空口和 RTT 的要求......................................................................................... 9

Table 6-1 TCP 慢启动各时刻数据量传输总结 .............................................................................................13

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究 1 介绍

1

1 介绍

1.1 关键发现

MBB时代的用户体验主要是人机交互时的体验，其最关键的体验指标是用户使用

业务时的等待时间。MBB 时代的建网目标是建设用户体验优秀的网络，衡量的标

准就是业务的等待时间。

mLAB 研究表明，用户感知优良的业务等待时间在 3秒左右；能够实现业务等待时

间低于 3秒的体验是优秀的MBB 网络体验。

调查发现，目前全球有约 35%的网络达到优秀体验的要求。

内容的增长给 MBB 网络带来挑战，例如视频向高清发展、网页体积越来越大。

减少等待时间的关键措施是：提升空口带宽、降低网络端到端时延。

1.2 研究方法

基于最新的人因工程学方法，通过眼动实验来研究 MBB 用户体验的关键指标。对 2892

名实验者进行眼动测试实验，运用眼球视线追踪技术分析，得到用户体验的研究结果。

实验者的基本数据：受访者年龄分布在 16-59 岁之间，男女比例 6:4。实验在 2014 年

上半年测试完毕。

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究 1 介绍

2

MBB 时代基于用户体验建网的目标研究 2 探索优秀 MBB 网络的体验指标

1

2 探索优秀 MBB 网络的体验指标

2.1 等待时间是 MBB 时代的关键体验指标

2G 时代的业务以语音消费为主，是人与人交互的时代。MBB 时代是人机交互的时代，

内容消费逐渐取代了语音消费，内容形式呈现多样化。

在MBB时代，视频和网页浏览是其两大主流业务，这两项业务在发达市场占据78%的数

据消费量。

Figure 2-1 流量调查统计


2

从语音消费的时代到MBB的数据消费时代，用户体验的指标发生了哪些变化呢？在人与

人交互的语音消费时代，衡量用户体验的关键指标是电话的接通率，掉话率，切换成功

率，以及语音的MOS值等衡量语音质量的指标。而到了MBB时代，由于应用发生了改

变，从人与人的交互变为了人机交互，因此体验的指标需要重新设定。

调查研究发现：业务的等待时间是MBB时代人机交互业务用户体验的最关键的指标。

Figure 2-2 影响因素调查统计

其中，视频业务影响用户体验的最关键因素之一是“视频初始缓冲时间”，即用户点击

播放按钮到第一帧画面出现所需的时间；网页业务影响用户体验的最关键因素是“网

页加载时间”，是指用户输入网址到网页完全显示所需的时间。

视频业务的播放卡顿次数、卡顿时间和初始缓冲时间是强相关的，因为初始缓冲时间对

MBB网络的要求更高，如果在全网范围内随时随地能够缩短初始缓冲时间，将同时能够

减少卡顿次数和卡顿时间。对于Web业务，除了加载时间，降低流量消耗也是提升用户

体验的方向之一。

在MBB时代，网络规划和建设的目标是建设用户体验优秀的网络，其衡量的标准就是业

务的等待时间。本文将详细阐述用户的耐心等待时长，如何设定业务等待时间的标准，

对无线网络的要求，以及降低等待时间的关键措施。实现从用户体验到技术实现的映射，

实现运营商的商业目标和网络建设的目标的关联。


3

2.2 实验研究用户耐心等待的时间

从用户触发业务一直到业务开始响应，这期间的等待时间成为MBB用户体验的最关键因

素。为了探明用户耐心等待的时间，mLAB进行了实验研究：让实验者点击视频播放等

待观看，从点击播放按钮开始计时，用摄像机记录实验者的眼动状态（眼球转动和瞳孔

大小变化），根据视觉行为学和生物心理学原理，分析眼动数据得到实验者能够保持耐

心等待业务响应的时间。

Figure 2-3 实验原理

Playing video clips with different buffering time on Smartphone1

Video CameraAudiencePC

2Eye-tracking: Recording eyeball & pupil status of the audience

Concluding the acceptable waiting time based on eye-tracking3

2.3 实验理论

人因工程学(Human Factors Engineering）是研究人和设备、环境的相互作用及其合

理结合，使设计的设备和环境系统适合人的生理、心理等特点。视线追踪技术是人因工

程学在人机交互、视觉体验研究领域中一项重要应用，其采用瞳孔-角膜反射方法（the

pupil center cornea reflection technique），摄像机的位置固定、屏幕（光源）的

位置固定、眼球中心位置不变（见下图），普尔钦斑1的绝对位置并不随眼球的转动而变

化，但其相对于瞳孔的位置则是在不断变化的，只要实时定位瞳孔和普尔钦斑的位置，

1 、普尔钦斑-眼球角膜上的一个亮光点，进入瞳孔的光线在角膜外表面上反射而产生的亮点。


4

计算出角膜反射向量，便能利用眼球成像及几何模型，计算得到用户的视线方向。随着

瞳孔的直径变化及转动便可获得眼动的轨迹，可以通过摄像机记录实验者的眼动数据：

注视时间，瞳孔的变化及瞳孔的运动轨迹。

Figure 2-4 视觉追踪技术

红外线入射光线

角膜反射光线

瞳孔中心线（视线）

普尔钦斑

研究利用人的感知极限能力与人的眼动之间的紧密关系，通过视线追踪仪测量用户眼动

的变化，获得用户的感知心理反应可容忍范围。该方法相对皮电、汗腺分泌等其它生

理测量指标，具有更加准确的数字，误差可控制在5毫秒以内。

2.4 结果分析

实验的基本数据：瞳孔中心到屏幕中心距离60厘米，手机屏幕尺寸4英寸。根据视觉行

为学和生物心理学的原理，建立眼动和人的心理及行为对应模型，根据被测试者眼动轨

迹的漂移确认人的等待极限。分析结果表明： 2秒之内，95%以上的实验者保持良好

的注意力，3秒之后注意力开始分散；当等待时间超过5秒，70%的实验者能保持良好的

注意力；当等待时间超过9秒，仅剩下20%的实验者能保持良好的注意力。终端屏幕尺

寸与人的等待极限相关，屏幕尺寸越小，人耐心等待的时间越短。


5

Figure 2-5 耐心等待的市场统计

基于人因工程学对人机交互和视觉体验的研究，可以根据等待时间将MBB网络分为3个

不同的体验层次：优秀网络---用户等待时间小于3秒；良好网络---用户等待时间小于5

秒；可接受的网络---用户等待时间小于8秒。

3 秒网络 3 当前 35%的 MBB 网络达到优秀网络的体验要求

1

3 当前 35%的 MBB 网络达到优秀网

络的体验要求

我们对全球典型 MBB网络进行了等待时间的抽样测试，目的是了解目前网络在视频业

务下的等待时间。每张网络的体验测试人员大于 100人，总体验人数为 9130 人，其中

有效体验数据为 9022份，体验测试时间为 2014 年 4-7 月份。

3.1 3G 网络等待时间调查

当播放较低分辨率 360p的片源时，全球 90%网络达到优秀网络的等待时间要求；当播

放中等分辨率 480p 的片源时，全球仅有 23%网络达到优秀网络的等待时间要求。3G

网络当前普遍处于重载状态，持续提升 3G网络容量、引导用户向 4G网络迁移，将有

利于改善用户体验。

Figure 3-1 3G 现状调查统计

2.6 2.7

2.3

2.8

2.3

3.1

2.2 2.32.6

2 22.2

2.42.2

21.7

2.5

2.12.4

2.1

2.5

2.1

4.5

2.92.6

2.9 2.85 2.9

2.5

2.82 2.83.1

3.8

3.43.2

3.6

2.8

4.6

3.5

3.2

3.7

2.8

3.5

2.62.8

3.1

3.5

2.9

4.3

3.23.3

2.93.1

3.2

2.8

3.7

3.2

3.8

4.54.72

3.8

4.21

3.7

5.2

0

1

2

3

4

5

6

北京

上海

香港

新德里

东京

吉隆坡

新加坡

汉城

莫斯科

伦敦

罗马

奥斯陆

华沙

斯德哥尔摩

马德里

巴黎

柏林

渥太华

墨西哥城

圣地亚哥

利马

巴西利亚

惠灵顿

波哥大

伯尔尼

比勒陀利亚

曼谷

加拉加斯

开罗

马斯喀特

开普敦

马尼拉

360p

480p

3G 网络平均等待时间分布

3 秒网络 3 当前 35%的 MBB 网络达到优秀网络的体验要求

2

3.2 4G 网络等待时间调查

当播放中等分辨率 480p的片源时，全球 85%网络达到优秀网络的等待时间要求；当播

放更高分辨率 720p 的片源时，全球有 49%网络达到优秀网络的等待时间要求。考虑到

当前 LTE 网络普遍是轻载网，随着移动内容和用户数的不断增长，用户体验有可能将面

临下降的风险。

Figure 3-2 4G 现状调查统计

1.3 1.1

2

3.22.91 3

3.3

2.7

2.11.8

2.7

1.9 2 2.1

1.4

21.5

2.9 2.9

2

3

2 2 2.1 2.2

2.83.2

2.3

4.3

3.2

1.9 1.8

2.8

4.13.84

5.6

3.9

3.222.8

2.2

3.7

2.3 2.5 2.62.1

2.8

2

4.7

3.83.3

3.8 3.8

2.7 2.63

3.6

4.3

3

8.9

5.31

0123456789

10

北京

上海

香港

新德里

东京

吉隆坡

新加坡

汉城

莫斯科

伦敦

罗马

奥斯陆

华沙

斯德哥尔摩

马德里

巴黎

柏林

渥太华

墨西哥城

圣地亚哥

利马

巴西利亚

惠灵顿

波哥大

伯尔尼

比勒陀利亚

曼谷

吉隆坡

阿布扎比

麦纳麦

480p

720p

4G 网络平均等待时间分布

综合而言，全球约 35%的 MBB 网络能够达到优秀网络的体验要求，随着视频内容分辨

率的不断提升以及用户数的持续增加，MBB 网络将面临更大挑战。

3 秒网络 4 视频与网页内容发展对网络提出更高要求

3

4 视频与网页内容发展对网络提出

更高要求

超高清视频、大容量网页正成为主流，内容的增加将会给 MBB 带来更大的挑战，端到

端的用户体验成为竞争关注的焦点，通过对视频业务用户等待时间进行深入分析，可以

从用户体验角度发现视频业务发展对 MBB 网络的影响。

4.1 视频业务的用户等待时间构成

从用户访问视频业务来看，从用户点击播放按钮到视频开始播放，用户经历的等待时间

表示为：

用户等待时间 = 终端和服务器响应时间 + 信令交互时间 + 初始缓冲时间

终端响应时间与终端的处理能力有关，例如使用 Huawei P6 手机访问 Youku视频时的

响应时间约为 200ms，若手机处理能力较低时，响应时间将更长；内容服务器的响应

时间测试发现平均约为 80ms。

信令交互时间包括视频请求建立、生成视频 URL、重定向视频地址的时间。通过对 Youku

视频业务建立过程的分析发现：这些步骤有先后顺序，且都是单独的 TCP 流，请求视

频内容所需要的信令交互时间约为 6个 RTT（Round Trip Time，终端到业务服务器的

端到端环回时间）的时长，其他视频客户端也基本类似。


4

Figure 4-1 端到端 RTT

上述各段时间有如下不同的特点：终端响应时间取决于用户使用的终端处理能力，无线

网络侧的 RTT 时延是运营商可控制、可优化的部分，Internet RTT时延依赖于整网的

传输质量和内容服务器的部署位置，内容服务器的响应时间有赖于内容提供商的优化和

改进。

初始缓冲时间是指视频在开始播放前需要先缓存一定数量的视频内容，然后才能够开始

播放视频，这段时间称为视频的初始缓冲时间。初始缓冲量的大小通常在视频客户端中

设定，根据对 YouTube、优酷和搜狐的视频业务 TCP 传输特征统计分析发现，依据视

频源的不同，播放器在视频开始播放前需要缓存约 8秒左右的数据量，即在初始缓冲时

间内，终端需要下载完 8 秒左右的视频播放数据量，分析结果如下表所示：

Table 4-1 统计结果

客户端

初始缓冲量（秒）

360p 480p 720p 1080p

YouTube 8.7 8.4 8.0 8.0

优酷 8.9 8.0 8.0 8.0

搜狐 8.9 8.0 8.0 8.0


5

初始缓冲时间的长度详见下节的分析和计算。

4.2 不同分辨率视频在初始缓冲时间内所需空口带宽

优秀网络要求的等待时间不超过 3 秒，为了定量分析不同分辨率视频在初始缓冲时间内

所需的空口带宽，这里假定终端响应时间为 200ms、内容服务器的响应时间为 80ms，

当 RTT 为 100ms 时（信令交互时间为 600ms），则初始缓冲时间为 2120ms，即在此

时间内须完成 8 秒视频初始缓冲量的下载。下文计算的定性和定量的分析原理详见本文

附录。

当 TCP 连接建立后，在慢启动阶段，TCP 层的数据下载总量为：，MSS

是最大报文段，为 1500 字节。对于视频业务，N 一般在 6 到 8 之间。当 N等于 8时，

慢启动阶段的时长为N*RTT，数据下载量为 0.38M字节。慢启动阶段结束后进入稳态，

稳态的时长为 2120-N*RTT。不同分辨率视频的码率，在视频初始缓冲时间内的稳态阶

段的下载量和所需空口带宽如下表所示：

Table 4-2 不同阶段对带宽的需求

分辨率 360p 480p 720p 1080p 4K

平均码率(Mbps)

Codec: H.264 0.55 1.5 2.2 6 30

稳态阶段的下载量

(MBytes) 0.17 1.12 1.82 5.62 29.62

初始缓冲带宽

(Mbps) 2 7.7 12.5 38 203

因此视频分辨率越高时，对空口带宽的要求越大。视频缓冲阶段完成后进入播放阶段，

为了达到视频的流畅播放，播放阶段所需带宽通常为视频码率的 1.5 倍左右，远小于初

始播放阶段所需带宽，视频业务不同阶段所需带宽的对比如下图：


6

Figure 4-2 不同阶段对带宽的需求

0

5

10

15

20

25

30

35

40

360p 480p 720p 1080p

Mbps视频业务不同阶段所需带宽的对比

码率（Mbps）播放阶段带宽(Mbps) 初始缓冲带宽(Mbps)

4.3 大屏高清终端的普及促进高清视频消费

智能终端屏幕的尺寸变大也逐渐成为主流趋势，2014 年 9 月是终端屏幕的转折点：主

流终端厂商都推出了大屏高清终端，如 Note4，Mate7，iPhone 6 plus 等。大屏终端

的发展促进了高清视频的消费，一项由 mLAB 和搜狐视频的联合调查发现：2012年以

前终端以 3.5英寸为主，视频播放内容以 360p 为主；2014 年终端以 4.5 英寸为主，

视频播放内容以 480p 和 720p 为主；预计 2015-2016 年主流终端屏幕尺寸将达到 5.5

英寸，视频播放内容将以 720p 和 1080p 为主。

Figure 4-3 视频分辨率发展趋势


7

4.4 网页内容的丰富挑战传输时延

从 iPhone手机访问的网页来看，截止 2014 年 6 月，全球 Top5000网站的网页传输

平均大小已从 2012 年初的 500KB 增长到 940KB，在过去两年内增加了近一倍。随着

网页中嵌入的图片、视频、flash 等内容不断增多，预计到 2016 年平均大小将超过 3MB。

Figure 4-4 网页发展趋势

3 秒网络 5 MBB 网络的业务时延提升方向

8

5 MBB 网络的业务时延提升方向

从时延构成来看，每一个环节都是网络时延降低的方向，例如提升终端的处理能力、改

善内容服务器的响应时间都有助于改善整体用户等待时间，这里主要研究无线网络侧如

何降低网络时延的方案。我们认为空口带宽的提升是改善用户体验的主要手段，同时降

低网络端到端时延RTT，双管齐下，实现最佳用户体验。

5.1 空口带宽和 RTT 共同决定了内容传输的快慢

优秀网络要求在不超过3秒的等待时间内，下载完成视频播放之前所需的初始缓冲数据

量，或下载完网页的内容。这些要求总结为如下公式：

视频和网页等绝大部分应用是基于 TCP 传输的，可见等待时间越短就要求 TCP层的传

输速率越大，而 TCP 层的传输速率由空口带宽以及 RTT（Round Trip Time，端到端环

回时间）共同决定，其定性和定量的分析详见本文附录。研究发现：空口带宽和 RTT

之间存在对应关系，只有同步提升空口带宽并降低 RTT，才能有效提升 TCP 层的传输

速率，从而降低用户等待时间。


9

根据附录的公式计算出对不同分辨率的视频和不同大小的网页，在达到 3 秒等待时间要

求时，对应的空口带宽和 RTT 的数值如下：

Table 5-1 不同分辨率视频对空口和 RTT 的要求

视频源分辨率对空口带宽的要求对端到端 RTT 要求

360p ≥2 Mbps ≤100 ms

480p ≥6 Mbps ≤80 ms

720p ≥10 Mbps ≤60 ms

1080p ≥24 Mbps ≤60 ms

Table 5-2 不同大小的网页对空口和 RTT 的要求

网页大小平均嵌入对象个数对空口带宽的要求对端到端 RTT 要求

500KB 36 ≥ 7 Mbps ≤100 ms

1000KB 50 ≥ 9 Mbps ≤80 ms

1500KB 70 ≥ 12 Mbps ≤60 ms

5.2 拉近内容源有助于减小 RTT

端到端的 RTT 由无线网络侧的 RTT和 Internet 侧的 RTT 两部分组成。其中无线网络侧

的 RTT 基本上是固定的：UMTS 的无线网络侧的 RTT 不超过 60ms；由于 LTE 的网络

架构更加扁平，所以 LTE 的无线网络侧的 RTT 更短，不超过 40ms.

Internet 侧的 RTT 时延由无线网络和业务服务器之间路径的距离决定，距离越远，中

间网络节点越多，RTT 时延就越大，在几十毫秒到几百毫秒之间不等。例如中国的 OTT

服务器大多部署在东部的北京、上海、广州，因此西部城市的 RTT 较东部平均要多

40-70ms。


10

Figure 5-1 中国不同地区的 RTT 比较

由此可见，把内容源拉近部署到靠近终端用户的网络位置，可以显著降低 Internet 侧的

RTT 时延。例如在分组核心网的 Gi 接口部署 Cache/CDN 可以大幅缩短无线网络与业

务服务器及内容之间的路径距离。

Figure 5-2 部署 Cache/CDN 可以降低 RTT

3 秒网络 6 附录

11

6 附录

6.1 定性分析 TCP 传输速率与 RTT 的关系

当 TCP 连接建立后，在慢启动阶段，TCP 的发送窗口按照指数规律逐步增大。在第一

个 RTT（Round Trip Time，端到端环回时间）之内发送 1 个MSS（最大报文段，为

1500字节，设发送窗口从 1 个 MSS 开始）的数据内容，在第N 个 RTT 发送 *MSS

大小的数据内容。因此在慢启动阶段 TCP层的瞬时传输速率为：

当 TCP 层的传输速率增长到空口速率后停止增长，此时 TCP 发

送窗口的大小也趋于稳定。慢启动阶段的时长为N*RTT，如果 RTT越大，慢启动阶段

的时间越长，业务等待时间就越长。根据上述公式，当空口带宽提升后，RTT 应该减小，

才能使 TCP 传输速率更快达到空口带宽，充分发挥空口资源，高速下载业务数据，减

少等待时间。

6.2 定量分析视频初始缓冲阶段的空口带宽和 RTT 需求

TCP 慢启动阶段的示意图：


12

Figure 6-1 TCP 慢启动阶段原理图

其中是等待时间，1.5*RTT 是 TCP连接建立过程的三次握手的时长。

视频缓冲阶段在不超过时间内需要下载的数据量是上述TCP层传输速率曲线所包围

的面积。该面积分为两部分，第一部分是慢启动阶段的数据下载量，在每个 RTT时间的

下载量是 *MSS，总计为N 次；第二部分是 TCP下载速率达到空口速率后的数据下

载量，因此计算面积的公式为（假设没有发生丢包和重传的情况）：

初始缓冲内容 ≤ + ( – (N+1.5)*RTT)*Bandwidth；

TCP 层传输速率达到空口带宽后应满足： ≤ Bandwidth ≤

其中 Bandwidth 是指不同分辨率的视频在缓冲阶段所要求的空口带宽，根据上述公式

可以定量计算出对每一个空口带宽所对应的 RTT 的取值范围。


13

6.3 网页加载时间及对空口带宽和 RTT 需求的定量分析

Web 页面的加载时延包括主页面加载时延、主页面解析时延(主要取决于客户端性能，

本文后续计算忽略此部分)、页面嵌入对象加载时延、以及页面渲染时延几部分，主页

面加载时延和页面嵌入对象加载时延按照如下方式进行计算：

1. 主页面加载时延包括：主页面 DNS请求时延（可以按照 1RTT 计算）、主页面 TCP

建立时延（1.5RTT）、主页面加载时延。

2. 对象加载时延计算：（对象 DNS 时延（如果与主文件属同一主机则忽略）＋TCP 建

立时延＋对象加载累计时延）× (对象总个数÷单 TCP 加载对象个数÷TCP并发数)。

以 1MB 左右大小的网页为例，假定主文件大小 20kB，平均嵌入对象 50 个，嵌入对象

平均大小为 20KB。每个网页的的 TCP 并发率为 10，每个 TCP 可以传输 2个对象。在

慢启动阶段第 N 个 RTT 传输的数据大小为： *MSS 字节，总结为：

Table 6-1 TCP 慢启动各时刻数据量传输总结

RTT 次数 TCP 发送窗口大小第 N 个 RTT 数据传输量前 N 个 RTT 总传输数据量

1 1*MSS 1.5KB 1.5KB

2 2*MSS 3KB 4.5KB

3 4*MSS 6KB 10.5KB

4 8*MSS 12KB 22.5KB

5 16*MSS 24KB 46.5KB

页面加载时延计算如下：

1. 如果慢启动初始窗口为 1，主文件（20KB）和单个嵌入对象（20KB）均需要 3.5 个

RTT 完成加载，每个 TCP 链接中，两个对象连续的加载时间为 3.5RTT（首对象加载时

延）＋1RTT(Get 请求)＋1RTT(第二个对象加载时间)＝5.5RTT。则一个页面加载时间大


14

约为：主文件加载时延(1RTT（DNS 请求）+1.5RTT（TCP 建立）+3.5RTT)+嵌入对象

加载时延（1.5RTT（TCP建立）＋5.5RTT＋1RTT（TCP 连接释放时间））*(50 ÷2 ÷

10)≈26RTT 左右；

2. 如果慢启动初始窗口为 2，则主页面和 TCP 首个对象加载时延均减少 1RTT，则页面

加载时延为主文件加载时延（1RTT＋1.5RTT＋2.5RTT）+ 嵌入对象加载时延（1.5RTT

＋4.5RTT＋1RTT）* （50 ÷2 ÷10）≈ 23RTT。

据 mLAB 统计，大部分网页初始窗口为 2，因此网页加载时间大约为 23*RTT时间。其

中页面解析时延和页面渲染时延本文假定 1s 左右，网页总显示时间要求小于 3s，那么

23*RTT＜2s，则 RTT＜80ms。

TCP 层的平均传输速率。其中对象大小为 20KB，传

输时长为 4.5个 RTT，TCP 并发连接数量为 10 个


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MBB时代基于用户体验建网的目标 - huawei.com · mbb...

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