モバイルブロードバンド（MBB）の傾向分析

私たちは、モバイルブロードバンド（MBB）の急速な発展の時代に生きています。 現代の加入者は、携帯電話であらゆる種類の情報を利用できることにすでに慣れています。 MBBテクノロジーがこれまでにないほど近く、人々にアクセスできるようになったことはありません。



モバイルサービスの使用統計、モバイル端末の開発動向、2015年のモバイルサービスの見通しを分析した後、Huaweiは8つの重要な結論を下しました。



•モバイルサービスの使用：2020年には、ビデオデータサービスがモバイルデータトラフィックの総量の70％を占めると予想されます。 加入者は、いつでもどこでも携帯電話で動画を見ることに慣れています。 同時に、Voice over LTE（VoLTE）音声サービスは、4G加入者に新しいレベルのオーディオビジュアルサービス品質を提供します。



•ターミナル：2015年、携帯電話の70％以上が、PPI値に応じて、エントリーレベルのRetina要件に対応するディスプレイを搭載していました。 携帯電話のバッテリーの容量が増加しても、その持続時間は同じ割合で増加しません。 モバイルアプリケーションを最適化することで、より長いバッテリ寿命を実現できます。



•将来のサービス：網膜レベルのデータ転送速度の解像度で仮想現実（VR）をサポートするには、Gb / sのレベルに到達する必要があります。 モノのインターネット（IoT）の開発により、特定の使用シナリオに従って、ますます多くのデバイスがデータトラフィックを自動的に消費します。



最も重要な観察



1.モバイルビデオの普及



モバイルアプリケーションによって生成されたグローバルデータトラフィックの分析によると、MBBの開発レベルが高い国、たとえば日本と韓国からのトラフィックは、総ボリュームの約50％です。 新興市場では、モバイルビデオトラフィックのシェアが急速に増加しています。 対象期間のMBBサービスは、ほとんどの場合、モバイルビデオを視聴するために正確に使用されたと言えます（「いつでも、どこでも」）。 また、4Gネットワ​​ークは、従来の3Gネットワ​​ークと比較して、HDビデオの消費をより強く刺激することもわかりました。







ユーザーが消費するトラフィックの月間平均月間量は500 MBです。 ただし、MBBネットワークの開発レベルが高い国では、この数値は1か月あたり4 GBを超えています。 したがって、モバイルビデオを視聴する必要性はある程度抑制されています。 これの主な理由の1つは、ユーザーのトラフィックのコストが高いことです。



2.ユーザーが知覚するビデオ品質の測定



モバイルインターネットテクノロジーの急速な発展に伴い、モバイル端末でビデオプログラムを視聴することは、エンターテイメントの幅広い形態になりました。



ユーザーのオンラインビデオプログラムの視聴品質を測定するために、Huaweiは北京大学のニューメディアスクールと協力して、世界中の30都市以上の3,000人以上の消費者を対象に調査を実施しました。 これらの調査の結果、ユーザーの認識は、消費されるモバイルデータの量、ビデオの遅延時間、予備バッファリング、画像解像度のレベルなどの主な要因によって決定されることが示されています。 最後の3つの要因は、モバイルネットワークのデータ転送容量に依存します。



これらの要因の評価により、オンラインビデオ固有のモバイルネットワークをサポートする能力を評価できます。 Huaweiは、主要なヒューマンファクターおよびエルゴノミクスの研究所と協力して、視線追跡デバイスと生理学的パラメーターを使用して、ユーザーが知覚するビデオ品質を測定します。 これら3つの要素を評価した後、Huaweiは分析とモデリングを実行し、モバイルビデオのユーザー認知を評価するための標準であるモバイルビデオMOS（vMOS）に基づいて結果を定式化します。







vMOS標準は、業界をリードする品質評価標準であるMOS（Mean Opinion Score）に基づいています。 vMOSスコアは、ユーザーの知覚に影響を与える要因に基づいて計算されます：ビデオ品質、プリバッファリングの期間、および再生遅延の期間。 vMOS方式を使用すると、モバイルネットワークユーザーの観点からビデオ品質を評価できます。 vMOSテストの場合、Huaweiが開発したvMOSベースのテストアプリケーションであるSpeedVideoをダウンロードしてインストールできます。



3.存在感のあるブロードバンドサウンド（HD Voice）



観察中のユーザーは、通話中に4Gアイコンが突然消えることがあることに気付いているでしょう。 これは、4Gネットワ​​ークの音声が十分にサポートされておらず、スマートフォンが音声サービスを提供するために2Gまたは3Gネットワ​​ークに切り替える必要があるためです。 VoLTEの人気が高まるにつれて、4Gネットワ​​ークは、電話をかけたりデータサービスを使用したりする場所であればどこでも利用できるようになります。 Huaweiによると、VoLTEテクノロジーはまったく新しいレベルの音質をユーザーに提供します。



高速コールセットアップ



2Gまたは3Gネットワ​​ークへの強制切り替えと比較して、VoLTEネットワークを介した接続の確立の遅延ははるかに低くなります（約1秒）。 同時に、従来の2Gネットワ​​ークでは、音声通話の接続セットアップ遅延は約6秒です。







クリスタルクリアな音



従来の音声サービス2Gおよび3Gは、音声範囲の幅が300〜3400 Hzである従来の有線電話ネットワークの標準に準拠しています。 ただし、人間の耳は20〜20,000 Hzの範囲の周波数を知覚でき、音の歪みに簡単に気づきます。 VoLTEネットワークでは、オーディオ周波数範囲は50〜7000 Hzです。 周波数範囲が広いほど、人間の耳はより快適で自然な音を知覚します。



720P +高品質のビデオ通話



VoLTEはビデオチャットを簡単にサポートします。 同じネットワーク環境で、VoLTEネットワーク上のビデオコールは、ほとんどのビデオチャットアプリケーションよりもクリーンで安定していることがわかりました。



音声サービスとデータサービスの同時使用



VoLTEテクノロジーは、すでに韓国で商用利用されています。 韓国の通信事業者は、データサービスを中断せずにモバイル端末で通話を提供するUwaベースのVoLTEテクノロジーを開始しました。 Uwaサービスの開始により、音声通話の期間とデータトラフィックの量の両方が増加しました。 また、これらのサービスは、データサービスの操作を中断することなくチャットできるようにするため、通信を使用する加入者の欲求を刺激します。



4.遅延と帯域幅のトレードオフ



4Gネットワ​​ークは、3Gネットワ​​ークと比較して、エアインターフェイスを介した伝送パフォーマンスが大幅に向上します。 つまり、このネットワークの帯域幅ははるかに高くなります。 ただし、ユーザーが知覚するビデオ品質は、同じ割合で常に高いとは限りません。 この調査の結果は、利用可能な帯域幅がエンドツーエンドのネットワーク遅延と負の相関関係があることを示しています。 したがって、エンドツーエンドの遅延を減らすことで、ユーザーが主観的に感じるデータ転送速度を上げることができます。



ネットワーク帯域幅は、加入者が選択するオペレーターによって異なります。 遅延を最適化するには、通信事業者とサービスプロバイダーの協力が必要です。 現在、エンドツーエンドの遅延を最適化するには、主に2つの方法があります。



1.伝送パスの合計長の短縮：コンテンツをサブスクライバーにできるだけ近づけて配置することにより、パスの長さを短縮できます。 最も一般的に使用されるソリューションには、CDNノードをできるだけサブスクライバーの近くに配置し、キャッシュノードを展開することがあります。



2.伝送リソースの最適化：受信サイトの数を減らすために、主に光ファイバーリソースを使用することにより、伝送ラインの遅延を最適化できます。



技術およびアーキテクチャの進化の観点から、5Gネットワ​​ークは、エンドツーエンドの遅延が1ミリ秒以下で、10 Gb /秒のトラフィックのダウンロード速度をサポートすることが期待されます。 この時点で、「ゼロ期待」はモバイルサービスの品質基準になります。



5.バッテリー容量：常に接触



バッテリー寿命は依然として携帯電話ユーザーを制限するボトルネックです。 バッテリー容量、画面サイズ、ユーザーの習慣、インターネットへの常時接続を必要とするアプリケーション（ソーシャルネットワークなど）のスマートフォン上の存在など、多くの要因に依存します。



近年、画面サイズの増加に対応して、バッテリー容量の着実な増加が続いています。 世界最大の18のスマートフォンメーカーに関する情報の分析によると、2014年にリリースされたデバイスの54.5％には、5インチ以上の対角線の画面がありました。 2015年には、この比率はすでに76％でした。ほとんどのスマートフォンの画面サイズは5インチまたは6インチです。 2014年には、新しいスマートフォンの29.7％に少なくとも3,000 mAhの容量のバッテリーが搭載されていました。 スマートフォンの36.2％には、3000〜4000 mAhの容量のバッテリーが搭載されています。



ただし、バッテリー容量の増加は、デバイスの使用期間の増加とモバイルデータトラフィックの量を補償しません。 近年のユーザーの習慣を分析すると、FacebookやWeChatなど、常時インターネット接続が必要なアプリケーションにほとんどの時間を費やしていることがわかります。 したがって、そのようなアプリケーションの使用の詳細を考慮した最適化が必要です。



バッテリー寿命を延ばす効果的な方法は、一部のブランドのスマートフォンで使用されているユニファイドハートビートメカニズムです。 ハートビートメッセージは、チャネルのより効率的な使用のために、回線の反対側のデバイスにオンラインステータスについて通知します。 ただし、さまざまなアプリケーションがこれらのメッセージを異なる頻度で送信します。 アプリケーションによって送信されるハートビートメッセージとプッシュメッセージは、常にバッテリー電力を消費します。 ユニファイドハートビートメカニズムは、反対側のデバイスにユニファイドハートビートメッセージを絶えずではなく、あらかじめ決められたスケジュールに従って送信することにより、交換されるシグナリングの量を減らします。 これにより、バッテリー寿命が節約されます。







最新の4G音声サービス（Voice over LTE、Voice over LTE）を使用して、バッテリーの寿命を延ばすこともできます。 長いサイクルの不連続受信（DRX）を使用すると、特定のスマートフォンモデルのユーザーは、従来の2G / 3Gサービスを使用する場合と比較して、消費電力が少なくなります。



6. Retina解像度の制限を克服する



スマートフォンのハードウェアの改善に伴い、ディスプレイの解像度も向上しています。 すべての主要なスマートフォンメーカーは、次世代のフラッグシップモデルで高解像度ディスプレイを使用することに熱心です。 さまざまな国の18のスマートフォンメーカーのデータ分析によると、高解像度ディスプレイを搭載した端末のシェアが大幅に増加しています。 解像度が1080p以上の端末の割合は、2014年の25％から2015年の36.4％に増加しました。 2015年の後半までに、2Kの解像度を持つ85の端末モデルがシリーズに投入されました。そのうち51はタブレットとスマートフォンです。 ソニーは、世界初の4K解像度のスマートフォン-Sony Xperia Z5 Premiumをリリースしました。



Huaweiは、最大レベル（4K以上）の網膜解像度の要件を満たす対角7-10インチのタブレットがまもなく登場し、肉眼で2Dビデオを表示する卓越した品質を提供すると考えています。 バーチャルリアリティ（VR）アプリケーションに関しては、目の間の距離と数センチメートルのオーダーのディスプレイとのイメージ分岐の原理を使用して、バーチャルイメージを作成します。 2Kの解像度のスマートフォンを使用してVRビデオを表示する場合、効果は360pの解像度で同じビデオを視聴する場合と同じになります。 したがって、より高解像度のスマートフォンの追求が止まることはありません。



7.「見えない」データトラフィック



通常、ユーザーは、Webサイトまたはオンラインビデオを表示すると、特定のデータトラフィックが生成されることを理解しています。 ただし、場合によっては、たとえば、デバイスからヘルスデータを送信したり、クラウドストレージに写真をアップロードしたりすると、そのようなトラフィックの消費はユーザーに気付かれません。 モノのインターネット（IoT）と人工知能の開発により、物理世界とデジタル世界の境界があいまいになることが予測されるのは安全です。 人々は徐々に「ネットワークノード」になりつつあります。 このような「コンピューター化された」生活の中で、私たちはそれぞれ異なるシナリオのための特別なエージェント（つまり物事）を持ちます。 これらのエージェントは、特定のシナリオの要件に従って、ホスト（つまり人々）のデータを自律的にダウンロードします。 たとえば、車のモバイルオフィスモードをオンにすると、電子メールが自動的にダウンロードされます。 私たちの生活がよりコンピューター化されるにつれて、目立たないトラフィックが当たり前になります。



一部のアプリケーションはデータをプリロードします。 これは主にビデオを視聴するために必要です。これにより、初期待機時間を短縮し、主観的に知覚される品質レベルを高めることができるためです。 このようなプリロードされたデータの量は、通常100〜500 kBです。 Facebookでのビデオ視聴のテスト結果が示すように、画面をクリックすると、ほとんど遅延なしに再生が開始されます。



Huaweiは、データ転送がオフの場合でも、デフォルトの4Gセッション（デフォルトのベアラー）がアクティブのままであることも発見しました。 これは標準の要件によって決定され、オペレーティングシステムとは関係ありません。 一部の端末では、ステータス確認手順中に信号トラフィックが生成される場合があります。 したがって、このようなトラフィックの生成を防ぐには、データ送信を無効にすることに加えて、4Gモードを無効にすることをお勧めします。



8.「ギガビットワールド」により、バーチャルリアリティがどこからでもアクセス可能に



VRテクノロジーは、仮想世界に私たちを連れて行きます。 満足のいく知覚品質を提供する仮想現実のデバイスには、Oculus Rift DK2、Sony Project Morpheus、Samsung Gear VRが含まれます。 バーチャルリアリティのヘッドユニットは、メガネ（スマートフォンに接続）、ヘルメット（パーソナルコンピューターに接続）、および一体型（独立して使用）などの内蔵型デバイスに分かれています。 現在、パソコンに接続されているVRデバイスは、ビデオゲーム愛好家の間で人気があります。 Huaweiは、自給自足型のモバイルVRデバイスが最も一般的になると考えています。これは、仮想現実の要件をよりよく満たし、スマートフォン固有の技術的な問題に悩まされないためです。



スマートフォンまたはコンピューター上のVRコンテンツは事前にダウンロードされ、視点を変更した後はサーバーからダウンロードされません。 したがって、伝送チャネルの遅​​延は、「移動物体の引き込みの遅延」（モーションからフォトン、MTP）の大きさを決定する主な要因ではありません。 仮想空間での撮影やビデオ合成技術のためのゲームデバイスの開発レベルが不十分なため、4Kの解像度（4K以下でエントリレベルの網膜解像度のPPI要件を満たさない）のビデオソースが人気を博します。 端末のコンピューティング機能を改善することは、VRの開発における主な傾向ではありません。 モバイルネットワークでは伝送速度が向上するため、クラウドで計算を実行し、結果を直接端末に配信できます。



高解像度の記録技術が出現し、さらに強くなるには、時間がかかります。 そのため、今後数年間で、4Kビデオが仮想現実サービスに使用される予定です。 VRビデオオンデマンド（VoD）を実装するには、高帯域幅が必要です。 1 Gbpsの伝送速度は、高品質のVRサービスの商業化を加速します。



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