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1、 Huawei OptiX Lab Huawei OptiX Lab 極致體驗極致體驗 在線教育調研洞察報告在線教育調研洞察報告 文檔版本文檔版本 0101 作作 者者 徐玲玲、徐牧徐玲玲、徐牧 發布日期發布日期 20202020- -0404- -2828 華為技術有限公司華為技術有限公司 關鍵發現關鍵發現 1 1、 在線教育在線教育成為常態化應用， 隨著用戶對在線教育認知提升， 在線教育市場迎來規模增長的大成為常態化應用， 隨著用戶對在線教育認知提升， 在線教育市場迎來規模增長的大好機遇，也對在線教育平臺與網絡的服務能力帶來挑戰。好機遇，也對在線教育平臺與網絡的服務能力帶來挑戰。 2 2、

2、 教育信息化教育信息化 2.02.0 計劃的實施讓在線教育已進入智能化教育時代，互動直播教學是目前以及計劃的實施讓在線教育已進入智能化教育時代，互動直播教學是目前以及將來主流的在線教育授課形式。 隨著科技發展和用戶體驗升級， 將催生更加多元化的直播內將來主流的在線教育授課形式。 隨著科技發展和用戶體驗升級， 將催生更加多元化的直播內容出現和技術升級。容出現和技術升級。 3 3、 在線教育平臺多頭發展但優質內容缺乏， 教學內容存在質量參差不齊的問題， 疫情促使在線在線教育平臺多頭發展但優質內容缺乏， 教學內容存在質量參差不齊的問題， 疫情促使在線教育龍頭企業持續受益，加速行業的整合。教育龍頭企業

3、持續受益，加速行業的整合。 4 4、 目前各大在線教育平臺提供的直播清晰度以目前各大在線教育平臺提供的直播清晰度以 720P720P 分辨率畫質為主流，并采取了網絡自適分辨率畫質為主流，并采取了網絡自適應的方案，當在線課堂過程中發起多路視頻時，會自動降低分辨率，以減少帶寬消耗。應的方案，當在線課堂過程中發起多路視頻時，會自動降低分辨率，以減少帶寬消耗。 5 5、 通過對主流教育平臺的直播課堂毫秒級流量模型分析，通過對主流教育平臺的直播課堂毫秒級流量模型分析， 720P720P畫質的網課需要至少畫質的網課需要至少20Mbps20Mbps穩定上行帶寬，穩定上行帶寬，1080P1080P 畫質則需要

4、滿足畫質則需要滿足 30Mbps30Mbps。下行帶寬閾值。下行帶寬閾值 80Mbps80Mbps，可滿足大部分，可滿足大部分網課直播業務。網課直播業務。 720P720P 畫質畫質 ( (秒級秒級) ) 1080P1080P 畫質畫質 ( (秒級秒級) ) 720P720P 畫質畫質 ( (毫秒級毫秒級) ) 1080P1080P 畫質畫質 ( (毫秒級毫秒級) ) 上行上行 1Mbps 1.5Mbps 20Mbps 30Mbps 下行下行 2Mbps 4Mbps 60Mbps 80Mbps 6 6、 極致體驗要求平均時延小于極致體驗要求平均時延小于 500ms500ms，丟包率小于，丟包率

5、小于 5%5%。達標體驗時延要求小于。達標體驗時延要求小于 1s1s，丟包率，丟包率小于小于 15%15%。 7 7、 基礎教育在線網課卡頓、圖像不清問題十分突出，占總吐槽用戶數的基礎教育在線網課卡頓、圖像不清問題十分突出，占總吐槽用戶數的 49%49%。家庭網絡復雜。家庭網絡復雜環境成為影響在線教育體驗的主因。環境成為影響在線教育體驗的主因。 8 8、 WiWi- -FiFi 覆蓋、干擾問題十分普遍，當部署多個覆蓋、干擾問題十分普遍，當部署多個 WiWi- -FiFi 熱點時，需要合理規劃才能發揮多熱熱點時，需要合理規劃才能發揮多熱點的能力。點的能力。 9 9、 引入引入 FTTRFTTR

6、方案以統一的組網規則更好地解決方案以統一的組網規則更好地解決 WiWi- -FiFi 覆蓋和干擾問題。覆蓋和干擾問題。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 3 前言前言 在線教育（英文：Online Learning）即通過信息技術及互聯網進行內容傳播和學習的方法。與傳統教育相比，在線教育有著無可比擬的優勢：突破時空限制，提升學習效率；便于優質學習資源快速共享，避免教育資源分配不均。近年來，在市場、技術、政策的多重推動下，在線教育產業愈發活躍，已成為教育行業用于教學的重要方式。 2020 年初，一場突如其來的新型冠狀病毒肺炎疫情暴發并迅速蔓延。繼中

7、國之后，多國采取了史無前例的封城和隔離措施，要求人們非必要不得外出，以阻止疫情發展。這場疫情對人們的工作與生活帶來了巨大的變化：眾多企業讓員工采取遠程辦公的方式維持業務正常運轉；中國教育部通知假期延長，開學延后，以在線教育的方式保證“停課不停學” ，也明確要求課外培訓機構停止線下教學。目前，中國國內疫情經過全國上下的努力，已得到有效控制，企業逐步復工，居民生活逐步恢復。但海外感染人數還在不斷增長，多地高校及中小學全面開學日期仍未確定。據上海市新冠肺炎醫療救治專家組組長張文宏教授預測，疫情可能還會持續一到兩年，可以預見，在線教育在很長一段時間內都將可能成為常態化應用。 這場疫情的“寒冬”將在線教

8、育由傳統教育的輔助手段轉變成了剛需。家庭用戶對這次疫情中的在線教育體驗真實情況如何呢？對于在線教育服務存在什么訴求呢？在線教育行業的前景會發生哪些變化呢？對于提供服務的在線教育內容平臺，以及電信運營商的網絡面臨哪些挑戰呢？為此，華為全光場景實驗室開展大量用戶調研和充分的實驗室測試，并基于調研數據和測試分析輸出該調研報告，供關心在線教育行業的相關用戶參考，輔助在線教育產業發展。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 4 目目 錄錄 關鍵發現 . 2 前言 . 3 一、在線教育產業概況. 6 1、 在線教育發展歷史 . 6 2、 在線教育政策 . 6 3

9、、 在線教育市場規模 . 8 4、 在線教育產業現狀 . 9 二、在線教育數據調研. 10 1、 調研問卷問題設置 . 10 2、 數據整理分析 . 12 2.1 數據總覽 . 12 2.2 家庭寬帶套餐對網課卡頓、清晰度的影響 . 13 2.3 Wi-Fi 熱點個數對網課卡頓、清晰度的影響 . 14 三、 在線教育業務體驗與網絡關系分析 . 15 1、 在線教育組網 . 15 2、 網課卡頓、清晰度體驗與網絡 KPI 關系 . 16 2.1 帶寬. 16 2.1 時延、丟包 . 21 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 5 3、 卡頓根因分析 .

10、 22 四、對未來在線教育的思考 . 25 1、 在線教育行業有待整合，形成統一標準化要求 . 25 2、 在線教育需要在課堂管理、視力保護、授課效果提升等方面加強. 25 3、 加速 FTTR 標準推進，倡導光貓出信息箱，升級千兆寬帶套餐 . 26 4、 運營商的機會 . 26 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 6 一、在線教育產業概況一、在線教育產業概況 1、 在線教育發展歷史 在線教育發展與信息技術與網絡的科技成熟度密切相關，中國在線教育從二十世紀 90 年代開始已經歷了20 余年的發展，大致分為如下幾個階段。 在線教育在我國發展迅速， 2

11、019 年 10 月教育信息化和網絡安全工作月報顯示，全國中小學（含教學點）互聯網接入率達 98.4%。在線教育已成為各學校和課外培訓機構用于教育的重要輔助手段。 2 2、 在線教育政策 近年來，隨著中國經濟的騰飛，國民收入水平不斷提升。國家統計局最新數據顯示，2019 年，居民全年人均可支配收入達到 30733 元，而 2013 年這一數據不到 20000 元，年增長率基本持續在 9%左右。 隨著居民收入水平的提升， 人們越來越重視在文化教育領域的投資， 2019 年中國居民在文化教育娛樂的消費支出達到 2513 元，占所有消費支出的 11.7%。而隨著 80 后、90 后父母受教育程度的提

12、高，對下一代教育意識的加強，教育越來越成為家庭支出的重要部分。據前程無憂發布的2019 年國內家庭子女教育投入調查數據顯示，38.8%的受訪家庭用于子女教育的費用占家庭年收入的 2030%。 數據來源：國家統計局 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 7 在線教育在我國發展 20 余年，國家為了滿足教育市場日益旺盛的需求，解決教育資源分布不均的問題，出臺了一系列鼓勵教育信息化數據化發展的政策，教育信息化也從 1.0 時代進入教育信息化 2.0 時代。 2019 年以來， 教育部更是發布了一系列政策引導在線教育規范化運營和健康發展， 在線教育市場迎來良

13、好機會。 發布時間發布時間 發布單位發布單位 相關政策相關政策 2019 年 1 月 教育部 教育部關于加強網絡學習空間建設與應用的指導意見 2019 年 2 月 國務院 中國教育現代化 2035 2019 年 2 月 國務院 加快推進教育現代化實施方案（20182022 年） 2019 年 3 月 教育部 2019 年教育信息化和網絡安全工作要點 2019 年 8 月 教育部等八部門 關于引導規范教育移動互聯網應用有序健康發展的意見 2019 年 9 月 教育部等十一部門 關于促進在線教育健康發展的指導意見 2019 年 10 月 教育部 關于開展 2019 年度網絡學習空間應用普及活動的通

14、知 2020 年 2 月 教育部、工信部 關于中小學延期開學期間 “停課不停學” 有關工作安排的通知 2020 年出現突發公共衛生事件新冠疫情之后， 教育部發布春節開學延期通知， 線下培訓機構的課程紛紛喊停。但學生居家期間的學習需求仍然存在，此時在線教育優勢凸顯。教育部發布“停課不停學”的通知，通過在線教育軟件和平臺保障學習進度的要求，并組織 22 個在線平臺免費開放 2.4 萬在線課程，供普通高等學校使用，而許多線下平臺教育機構也借勢紛紛轉到線上，并紛紛宣布為學生提供免費在線課程。各種利好政策加上疫情的驅使，加速在線教育產業的發展。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權

15、所有 華為技術有限公司 8 3、 在線教育市場規模 在政策和科技發展的雙重推動下，我國在線教育用戶規模逐年上升。2020 年初受疫情影響，更多之前未觸及在線教育的用戶開始了第一次嘗試，在線教育用戶數更是陡然攀升。根據 2020 年 4 月 28 日是 CNNIC最新發布的第 45 次中國互聯網絡發展狀況統計報告顯示，截至 2020 年 3 月，我國在線教育用戶規模已達 4.23 億，相對 2019 年 6 月增加近 2 億人，增長率達到 81.9%，多個在線教育應用日活躍用戶數達到千萬以上。 數據來源：CNNIC 中國龐大的在線教育用戶基數為在線教育帶來了巨大的市場規模。網經社2019 在線教

16、育融資數據榜顯示， 2019 年在線教育共有 148 起融資事件， 融資事件同比增長 38.3%,融資總金額達 115.6 億元人民幣。艾媒網預測，2020 年中國在線教育市場規?？蛇_ 4538 億。而國家統計局數據顯示，2019 年各級各類學歷在校人數超出 2 億人，教育培訓需求還在逐年攀升，在線教育為用戶學習提供了有力的支撐，隨著人們對在線教育認知的深入，這一市場規模還將繼續增長。 數據來源：艾媒網 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 9 4、 在線教育產業現狀 我國在線教育產業發展迅速，已形成從技術支持、內容提供、內容平臺、營銷推廣到用戶的一

17、條完整的B2B2C 的產業鏈。 技術支持：云計算、網絡通信、工具開發等技術更新迭代加快，為在線教育平臺提供了有力的技術支撐。 內容提供：目前以教育培訓機構和個人生產為主，但存在內容同質化問題，優質內容欠缺。 教育平臺：逐漸涌現出一些綜合實力較強的平臺，品牌效應與用戶流量成正比。 營銷推廣：線上與線下同步推廣，營銷渠道多樣化，隨著 AI 與大數據技術的發展，轉向更為精準的營銷。 在線教育平臺和內容的授課形式看，目前有以下幾種： 1) 一對多直播： 一位教師面向多位學生， 通過共享如PPT課件或視頻+語音的方式進行直播，具備一定互動性，且支持回看，目前是普遍應用且頗受歡迎的在線教育方式。 2) 一

18、對一互動：相當于線下的一對一家教轉成了線上，多用于對教學效果和互動效果要求較高的課程，如英語口語、樂器訓練等在線課程，互動性和時效性強。 3) 直播+面授： 多為線下大班教學的一種補充方式， 通過現場教學和名師遠程直播結合的方式，使得名師資源可以充分共享。 4) 錄播：多適用于一些具備共性和針對性的知識點學習和鞏固，采用錄播的方式可以方便用戶隨時隨地學習和鞏固。 在線教育兼俱教育和互聯網屬性，近年來，在政策、技術、市場的驅動下，在線教育市場愈發活躍，刺激了在線教育企業的快速增長，各類企業密集謀求融資搶占市場，形成了激烈的競爭格局。根據在線教育行業性質，可分為三大行業子類：內容類、工具類、平臺類

19、。 在線教育企業玩家眾多，從 2019 年 TOP10 的在線教育獨角獸企業來看，以在線英語教學和真人直播互 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 10 動的玩家競爭力更強。相信隨著教育信息化 2.0 時代的持續發展，將催生更加多元化的直播內容和技術升級。 20192019 在線教育未來獨角獸在線教育未來獨角獸 TOP10TOP10 排名排名 企業企業 主要業務主要業務 1 VIPKID 專注為 5-12 歲左右的小朋友服務，通過北美小學教師資源和 1 對 1 在線視頻互動平臺 2 51Talk 在線青少兒英語教育，采用真人外教一對一在線教學模式，幫

20、助學員提升英語能力 3 掌門一對一 專注為 818 歲孩子提供一對一專屬定制化輔導 4 作業幫 專注于 K12 教育的拍照搜題解題 APP，現業務已經涉及在線一對一答疑和網絡視頻課 5 猿輔導 真人在線輔導平臺,提供海量實名認證老師,手機約課,在家上課 6 iTutorGroup 真人在線語言學習平臺，旗下有 TutorABC、VipJr 等英語學習平臺 7 DaDa 噠噠英語 專注于 4-16 周歲青少兒英語學習的 1 對 1 在線教育平臺 8 一起科技 為 K12 階段的學校、家庭、社會教育場景，提供更為高效、美好的產品和體驗 9 乂學教育-松鼠 AI 國內第一個擁有完整自主知識產權、以高

21、級算法為核心的自適應學習引擎 10 恒企教育 專注于會計行業人才培養的教育集團 二、二、在線教育在線教育數據數據調研調研 1、 調研問卷問題設置 基于調研目的，從獲取第一手體驗數據出發，設計調研問題，涉及網課形式、網課體驗、居家辦公體驗以及家庭網絡基本情況共 7 個問題。在體驗問題設計上，涵蓋應用側、網絡側、服務器，并針對主觀體驗，增加補充問題，允許受調研用戶發表自己觀點。 針對公司內沒有孩子上網課的用戶，增加疫情期間遠程辦公體驗選項，充分有效利用調研數據。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 11 最后，調研用戶的家庭網絡基本情況，輔助分析網課體

22、驗與家庭網絡關系。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 12 2、 數據整理分析 2.1 數據總覽 本次調研受眾是公司內部員工，共收集調研問卷 5680 份，覆蓋北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、武漢、 成都、 西安等主要城市， 涉及公司 300 多個 5 級部門。 其中， 網課反饋數據 3646 份， 占比 64.2%。居家辦公反饋數據 4424 份，占比 77.9%。 從網課參與程度及開展的形式看， 直播是網課的主要表現形式， 81%81%的用戶使用直播或直播錄播混合的用戶使用直播或直播錄播混合進行網課。進行網課。相比之下，單純使用錄播進行上

23、課的學生占少數。這說明，師生之間實時、有效的視頻反饋是開展網課的必要條件。 在網課體驗方面，認可網課形式，體驗較好的反饋為 1015 份，占反饋網課體驗總人數的 30%。其他具體吐槽問題排序如下： （同一用戶可以多選） TOP1:網課形式需要家長參與，授課效果是用戶最關注的問題。 TOP2:頻繁接觸電子設備，對孩子的注意力及視力影響備受關注 TOP3:網課過程中的卡頓、圖像清晰度問題影響學習效果。 TOP4:網課應用 APP 入口過多，缺少統一平臺。 TOP5：平臺擁堵、無法登陸以及響應慢問題。 通過將吐槽問題歸類，吐槽網絡相關問題（卡頓、清晰度）問題變得十分突出。 在線教育調研洞察報告 文檔

24、版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 13 除授課形式、接觸電子設備問題等主觀問題以外，約除授課形式、接觸電子設備問題等主觀問題以外，約 49%49%用戶用戶反饋反饋存在卡頓、清晰度的客觀問題，存在卡頓、清晰度的客觀問題，34%34%用用戶遭遇終端性能或平臺性能影響的問題戶遭遇終端性能或平臺性能影響的問題，具體單項吐槽占比如下圖所示：，具體單項吐槽占比如下圖所示： 2.2 家庭寬帶套餐對網課卡頓、清晰度的影響 從家庭寬帶套餐方面， 分析不同套餐與網課體驗的關系。 調研發現， 100M 以上的家庭寬帶套餐占比為 79%，略高于中國互聯網信息中心 （CNNIC） 發布的統計值。

25、從數據上看， 500M 和千兆套餐有較好的增長勢頭。從運營商來看，中國電信的寬帶占一半以上，三大運營商的寬帶整體占比達 90%。 05001000150020002500網課優勢學習效果&依賴家長應用統一性終端及平臺性能接觸電子設備卡頓、清晰度吐槽歸類注：數據為單項問題用戶數與用戶總數占比，同一用戶可以反饋多個問題 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 14 將網課卡頓、清晰度的體驗問題與寬帶套餐關聯發現，主流的 100M 與 200M 寬帶套餐中，吐槽卡頓、圖像清晰度問題的用戶數占比為 40.2%和 41%。在高帶寬的套餐中，千兆寬帶的用戶體驗相對

26、吐槽最低，占比36.3%， 而300M、 500M的寬帶套餐對于網課的體驗提升上沒有明顯改進， 分別為41.9%和42.1%。 結論：千兆寬帶套餐有助于網課體驗提升。結論：千兆寬帶套餐有助于網課體驗提升。 2.3 Wi-Fi 熱點個數對網課卡頓、清晰度的影響 在調研數據中，通過調研家庭戶型和 Wi-Fi 熱點數量，了解 Wi-Fi 覆蓋情況。通過分析顯示，調研用戶中，兩室及 3 室戶型為主要戶型，占比超過 68%。其中，家庭中安裝 1 個 Wi-Fi 熱點為主流。隨著房間戶型增大，熱點數量會有所提升。 安裝 3 個熱點的用戶 352 戶，占全部調研數據的 6.5%，其中，參加網課的用戶 262

27、 戶，吐槽網課斷斷續續及圖像不清楚的問卷 102 份，占比 40.3%。而二房或三房，家庭中僅部署 12 個 Wi-Fi 熱點的并參加網課的問卷數 3023 份，吐槽網課斷斷續續及圖像不清楚的問卷 1231 份，占比 40.7%。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 15 結論：結論：單純單純增加增加家庭家庭 WiWi- -FiFi 熱點熱點，吐槽，吐槽問題問題占比占比沒有明顯沒有明顯降低降低，說明家庭，說明家庭 WiWi- -FiFi 環境復雜，需要規劃環境復雜，需要規劃才才能提高體驗。能提高體驗。 三、三、 在線教育業務體驗與網絡關系分析在線教

28、育業務體驗與網絡關系分析 1、 在線教育組網 校園在線網課以大班課為主要模式，其業務組網與視頻會議業務基本相同。略有不同的在于，視頻會議一般允許多方同時開啟攝像頭，而網課允許開啟的攝像頭數量有限，一般默認學生不開啟。例如釘釘，除老師可以開啟攝像頭以外，僅允許 1 名學生申請開啟攝像頭回答問題或發表見解，回答完畢則結束開啟。這一操作與在課堂上舉手發言如出一轍。 除了校園的在線課程以外，在校外培訓機構中，以英語學習的 1 對 1 模式以及文化課輔導的小班模式課程是課外學習的主要模式，通常設置為老師和學生可以同時開啟視頻。 這兩種模式雖然形式有所差異，但組網模式基本相同，如下圖所示： 業務流向上，在

29、 MSE 以上至應用服務器之間，包含核心網、骨干網、數據中心等，甚至跨國際網絡。因此，此處統一以一朵云代替，不影響整體業務邏輯流向，不做細分處理。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 16 2、 網課卡頓、清晰度體驗與網絡 KPI 關系 2.1 帶寬 網課的帶寬需求與 APP 提供的服務有直接關系。錄播觀看與傳統觀看視頻沒有區別，本次不再分析。針對直播課堂，提供的基本服務有：露臉、屏幕分享、白板、對話框、學生舉手等。老師一側為主播側，因此上行流量為主；選擇露臉時，開啟攝像頭，此時帶寬大小與攝像頭分辨率有關，也與所選平臺的壓縮處理算法有關系。學生側以

30、觀看為主，因此以下行流量為主。選擇舉手發言時，開啟攝像頭，上行流量與攝像頭分辨率、平臺壓縮處理算法有關。當應用允許多學生開啟攝像頭時，則老師一側及學生側下行流量均明顯增加。 具體表現為，初始進入直播間流量以 TCP 為主，進入直播間后多數為 UDP 流量。抓包分析發現，初始進入直播間，流量較大，之后進入平穩階段。 應用平臺 1 某輔導： 某網課應用報文協議 進入課堂時，老師畫面優先出現，同時會加載 PPT，這時碼率比較大，最高秒級峰值為 5Mbps。加載過程會有較多 TCP 報文，進入課堂后主要是 UDP 報文。 某網課應用初進直播間秒級流量圖 進入課堂之后，以屏幕分享為主，老師露臉切換為畫中

31、畫，流量表現為整體穩定，秒級平均約 0.6M。 01000000200000030000004000000500000060000001815222936435057647178859299106113120127134141148155162169176183190197204Bits/1 秒 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 17 某網課應用直播秒級流量圖 在直播課正常進行后，觀察毫秒級流量基本維持在 20Mbps 以上，50M 以下，絕大多數碼率不超過80Mbps，偶有突發最大值接近 120Mbps。 某網課應用直播毫秒級流量圖 應用平臺

32、2 某 talk： 某網課 2 應用報文協議 初進直播間，加載教材階段，秒級峰值 1.3Mbps。 0200000400000600000800000100000012000001611162126313641465156616671768186919610110611111612102000040000600008000010000012000014000013853770511557154091926123113269653081734669385214237346225500775392957781616336548569337731897704180893847458859792449

33、96301100153104005107857111709115561119413Bits/1 秒 Bits/1 毫秒 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 20Mbps 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 50Mbps 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 120Mbps 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 18 某網課 2 應用初進直播間秒級流量圖 直播課堂正式進行后， 流量波動減少。秒級流量圖表現為平均 0.4M 左右。 某網課應用 2 直播秒級流量圖 觀察毫秒級流量基本維持在觀察毫秒級流量基本維持在 2525MbpsMbps 以上，以上，

34、基本穩定在基本穩定在 60Mbps60Mbps 以下，偶有以下，偶有突發突發最大至最大至 70Mbps70Mbps。 某網課應用 2 直播毫秒級流量圖 應用平臺 3 某釘： 針釘作為擁有 1.2 億學生用戶的平臺，本次分別進行了老師和學生雙方向測試驗證。 0200000400000600000800000100000012000001400000161116212631364146515661667176818691961011061111161211261311361411461510100000200000300000400000500000600000700000171319253137

35、434955616773798591971031091151211271331391451511571631690100002000030000400005000060000700008000015074101471522020293253663043935512405854565850731558046087765950710237609681169862429131596388101461106534111607116680121753126826131899136972142045147118152191157264162337Bits/1 秒 Bits/1 秒 Bits/1 毫秒 換算

36、換算秒級秒級單位相當于單位相當于 25Mbps 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 60Mbps 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 19 學生一側，學生舉手發言時，流量模型與學生的動作攝像頭分辨率及動作幅度均相關。本次采用 4K 分辨率攝像頭進行發言時，毫秒級流量如下：上行穩定在 10Mbps15Mbps 之間。下行整體較低，平均維持在 6Mbps 左右，周期性下行流量基本穩定在 75Mbps 以下，偶有突發最大至 140Mbps。 學生舉手發言毫秒級流量圖 老師一側表現為平時上行帶寬為主要流量，過程中如果調節露臉分辨率將使得上行帶寬加大。同時

37、，開啟學生發言時，畫質分辨率將再次被降低。具體表現為： T1 時刻，老師以一般畫質 720P 分辨率進行直播， 秒級流量平均約 1.3Mbsp，毫秒級流量換算成秒級約為 6M18Mbps，最大為 25Mbps 左右。 老師直播調整分辨率秒級流量圖 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 10Mbps 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 75Mbps 換算換算秒級單位秒級單位相當于相當于 140Mbps T1 T2 T3 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 20 老師直播邀請學生舉手發言毫秒級流量圖 T2 時刻，老師調整畫質為 1080P 分辨率，秒

38、級流量平均約 3Mbsp，毫秒級流量均值也顯著提高，范圍基本在 15Mbps25Mbps，最大值 30Mbps。 T3 時刻，學生發起發言申請，畫質被自動調整為 720P 分辨率。流量模型與 T1 時刻相同。 T4 時刻，學生以 4K 攝像頭開啟回答問題，老師一側下行流量猛增。毫秒級流量換算成秒級基本在40Mbps 以上，60Mbps 以下，最大突發至 75Mbps。 結論：結論： 1 1、不同不同網課應用平臺對畫質均有一定壓縮處理，網課應用平臺對畫質均有一定壓縮處理，720P720P 分辨率屬于高畫質。當多路發起視頻時，應用側會分辨率屬于高畫質。當多路發起視頻時，應用側會自動降低分辨率，減少

39、對帶寬的消耗。自動降低分辨率，減少對帶寬的消耗。 2 2、網課直播過程毫秒級流量模型顯示，、網課直播過程毫秒級流量模型顯示，上行上行需要提供至少需要提供至少 20Mbps20Mbps 穩定運行的帶寬穩定運行的帶寬，高清畫質需要滿足高清畫質需要滿足30Mbps30Mbps。下行。下行碼率碼率閾值閾值 8 80 0MMbpsbps，可滿足大部分網課，可滿足大部分網課業務通過。業務通過。 720P720P 畫質畫質 ( (秒級秒級) ) 1080P1080P 畫質畫質 ( (秒級秒級) ) 720P720P 畫質畫質 ( (毫秒級毫秒級) ) 1080P1080P 畫質畫質 ( (毫秒級毫秒級) )

40、 上行上行 1Mbps 1.5Mbps 20Mbps 30Mbps 下行下行 2Mbps 4Mbps 60Mbps 80Mbps T1 T2 T3 T4 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 18Mbps 換算換算秒級秒級單位相當于單位相當于 25Mbps 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 21 2.1 時延、丟包 根據信通院發布的網課體驗達標的標準，并結合前期調研結果，先對網課體驗的極致體驗和達標體驗明確標準如下： 場景場景 體驗指標體驗指標 指標定義指標定義 極致體驗極致體驗 達標體驗達標體驗 語音語音 語音失真 1. 觀察語音傳輸過程是否存

41、在音質下降或信息傳輸不完整的情況 2. 字音失真：聲音變低或變調，但還是能準確接收到信息 3. 信息丟失：整個字的聲音未收到 無字音失真、字音丟失、語音延遲 只允許輕度字音失真，不允許產生字音丟失 2%,20mins，小于24s 畫面畫面 畫面卡頓時長 1. 統計視頻播放卡頓總時長 2. 卡頓現象包括不限于花屏、跳幀、卡頓 無卡頓 2%,20mins，小于24s 選取當前應用中主要的網課平臺，依據客觀指標與主觀感受結合的方法，進行交差驗證，結果如下： 極致極致 體驗體驗 辦公平臺辦公平臺 上課形式上課形式 丟包丟包 時延時延 上行上行 下行下行 上行上行 下行下行 應用 1 屏幕分享+露臉 =

42、1% =1% =0.5s =0.5s 應用 2 屏幕分享+露臉 =5% =5% =0.5s =0.5s 應用 3 PPT+老師視頻 =5% =5% =0.8s =0.8s 應用 4 動畫視頻+老師視頻 =10% =10% =0.5s =0.5s 達標達標 體驗體驗 辦公平臺辦公平臺 上課形式上課形式 丟包丟包 時延時延 上行上行 下行下行 上行上行 下行下行 應用 1 屏幕分享+露臉 =5% =10% =1s =1s 應用 2 屏幕分享+露臉 =5% =10% =1s =1s 應用 3 PPT+老師視頻 =15% =15% =1s =1s 應用 4 動畫視頻+老師視頻 =30% =30% =1

43、s =1s 測試過程中，應用服務器平臺位置并不固定且沒有明顯規律，以應用 1 為例，服務器 ip 顯示深圳、廣州、佛山、珠海、杭州等情況均有出現。根據華為全光場景實驗室 2019 年 10 月驗證云游戲時測試與國內不同地區時延數據，幾十毫秒時延對在線教育體驗接近秒級量級來說并不能成為關鍵因素，因此，服務器位置不再特殊考慮。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 22 結論：結論： 1 1、極致網課體驗要求時延小于、極致網課體驗要求時延小于 500ms500ms，平均平均丟包率小于丟包率小于 5%5%。達標體驗時延要求小于。達標體驗時延要求小于 1 1

44、s s，平均平均丟包率小丟包率小于于 15%15%。 3、 卡頓根因分析 從前面分析來看，在網課應用千方百計與網絡影響解耦的情況下，在線教育業務對網絡的整體要求并不嚴苛，100M 寬帶理論上足以滿足網課的極致體驗。那么，在 79%以上都是百兆寬帶的調研中，49%的網絡問題吐槽根本原因在哪里呢？ 從在線教育的組網圖中可知，可能引起網絡卡頓、花屏、圖像不清晰的故障點可能位置有如下 3 處： 1) 云端應用服務器 2) 城域網&接入網 3) 家庭網絡 在線教育基本組網可能故障點 云端應用服務器 眾所周知，云端應用服務器的性能決定了該在線教育網課承載的用戶數量，當服務器端性能不足時，主要表現為大范圍學

45、生、老師無法登陸，卡死等現象。例如，在疫情期間，多個教育平臺出現了幾次這種現象。顯然，云端出現問題，影響范圍極廣，服務完全不可用。但是，云端問題解決也很快。從公開的新聞報道中可以看到，為了應對此次突發的廣大師生同時上網課以及企業居家辦公事件，釘釘臨時擴容了 10 萬臺服務器，總流量達 120T。在效率上，部署 1 萬臺服務器僅用 2 小時。 學習通在 2 月 17 日、24 日以及 3 月 2 日連續因為新用戶激增導致服務器宕機，影響上千萬師生上課，問題解決速度也是驚人的。一方面應用平臺通過擴容，滿足新用戶接入需要。另一方面，通過關閉學生側攝像頭、降低視頻碼率、幀率等方式降低單用戶占用帶寬，從

46、而保障更多用戶接入需要。 這兩起事件說明，云端問題確實影響網課體驗，但是故障點基本確定，所以問題解決也是相對容易且快速的。 城域網、接入網 城域網主要是家庭網絡以上，云端以下的一段網絡。目前，我國無論移動寬帶還是固定寬帶網絡，基礎設施部署均處于全球領先。 疫情期間， 網絡流量激增，海外許多國家因為流量猛增而采取了某些應用服務預3 2 1 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 23 約使用或降低視頻碼率等措施以減少城域網及核心網的網絡壓力。我國在此期間，各大運營商的網絡均頂住了流量的壓力，這與運營商超前建設，按照 3 年5 年規劃是分不開的。 接入網一

47、側， 我國也是飛速發展。 截至 2019 年 6 月， 我國光纖接入 （FTTH/O） 用戶數已達 3.96 億戶，占固定寬帶接入用戶總數的 91%，并進入以 10G PON 技術為代表的千兆網絡時代。 家庭網絡 在整個在線教育組網中， 看似簡單但最為復雜的一環是家庭網絡。 這是因為云端、 城域網都有國家和企業規范建設，而家庭網絡中，從戶型到線纜鋪設，從光貓到家用路由器，品牌、型號、性能形形色色。 根據與在線教育行業頭部企業客戶交流和實地調研，小小的家庭網絡在整個網課體驗中承擔了 90%以上的問題，主要原因如下： 1、 寬帶套餐：以調研中 79%均是 100M 以上的寬帶套餐來說，套餐本身不是

48、卡頓的主要原因。對于少數使用共享寬帶、100M 寬帶以下的用戶，建議根據消費能力升級套餐。但是對于 100M 以上的寬帶用戶，仍然吐槽卡頓問題，就要分析是否存在下面的其他原因。 2、 網線：家庭網絡組網中，采用網線連接光貓與路由器，實現網線、Wi-Fi 全屋覆蓋的用戶不是少數。尤其在一些老舊小區，建設的較早，采用的是 5 類網線（Cat 5） ，其速率最大 100Mbps，因此無法發揮高寬帶套餐的能力。當家中成員同時使用網絡時，出現帶寬搶占，就可能引起卡頓等現象。 3、 Wi-Fi 覆蓋：覆蓋問題一直都是 Wi-Fi 部署時面臨的難題。對于空口來說，穿墻、遮擋、穿透水泥墻還是玻璃墻，對 Wi-

49、Fi 信號的影響都十分巨大。因為戶型的區別，路由器的位置和學生上課的位置多數不同，這就出現學生在路由器附近上課不卡頓，回到書房就卡頓的現象；或者開著門，Wi-Fi信號就強，關上門信號就弱的問題。尤其是一些大戶型，復式等，Wi-Fi 覆蓋問題會尤為突出。 斜穿鋼筋墻信號衰減嚴重 若采用 5GHz 頻段 Wi-Fi，則其覆蓋范圍較小，穿透能力弱。如圖 3-12，為 5GHz Wi-Fi 穿一堵水泥墻對比，可見其信號衰減十分嚴重。 在線教育調研洞察報告 文檔版本(2020/4/28) 版權所有 華為技術有限公司 24 5GHz 穿一堵墻信號衰減嚴重 還有一些用戶使用家中光貓提供的 Wi-Fi，一般說

50、來，光貓安裝在信息箱中，位置較低，且有信息箱蓋子遮擋，導致信號受到屏蔽，影響業務體驗。 另外，一些用戶已經在家中房間通過安裝子母路由器、Wi-Fi 信號增強設備、或者多個 AP 解決 Wi-Fi 覆蓋的問題。此時，仍有需要注意的事項，即 Wi-Fi 間干擾問題。 4、 Wi-Fi 干擾：Wi-Fi 干擾問題經常被用戶忽略。然而，對于 Wi-Fi 來說，信號干擾是除覆蓋以外第二大影響業務體驗的問題。目前，市場中家用的路由器多數支持 2.4GHz 和 5GHz 兩個頻段。在實際應用中，2.4G 單頻 Wi-Fi 光貓或路由器占比高達 60%以上。2.4GHz 穿透能力強，覆蓋好。但是，鄰里間干擾十