Calidad de servicio

1. Calidad de servicio

2. Concepto de servicio telecomunicaciones • Conjunto de capacidades de transferencia de información ofrecido por un sistema de telecomunicaciones a un conjunto de usuarios. • El usuario es el responsable del contenido • El Operador que ofrece el servicio es responsable de su aceptación , transmisión y entrega.

3. Grado de servicio • Es la visión del Operador sobre la calidad de su oferta del servicio. • Mide toda la red y por lo tanto ofrece valores promedio. • El establecimiento del grado de servicio es la condición inicial para el dimensionado de la red.

4. Dimensionado red Caracterización de la demanda Objetivos de grado de servicio Requisitos QoS Modelos tráfico Medidas tráfico Objetivos GoS Previsión tráfico Elementos Red Control Tráfico Dimensionado Monitorización

5. Red telefónica conmutada User 1 RTC User 2 enlaces Central conmutación User 3000

6. Ejemplo dimensionado • Actividad fuente en hora cargada : 10 minutos • B= 0.05 , número enlaces 537 A = tráfico ofrecido , 500 erlangs B = probabilidad pérdida N = número enlaces

7. User 1 RTC User 2 enlaces Central conmutación User 2800 Actividad fuente en HC = 15 minutos

8. Dimensionado con modelo de Erlang (1) • Con 2800 usuarios y una actividad de fuente en HC de 15 minutos el tráfico ofrecido A será de: • Con 537 enlaces y un tráfico de 700 erlangs la probabilidad de pérdida sería del 23.73 • Para poder mantener el objetivo de 0.005 necesitaríamos 741 enlaces

9. MOS • La opinión media de la calidad de voz es una medida subjetiva propuesta por la UIT . • En la recomendación P-800 de la UIT “Métodos de determinación subjetiva de la calidad de transmisión” se ofrece una visión completa de los procedimientos de medida • El MOS tiene una escala que va de 0 a 5

10. QoS • En el Grado de servicio, GoS, consideramos la visión del Operador sobre el desempeño de un determinado servicio • La calidad de servicio -QoS- siglas correspondientes a su denominación en inglés Quality of service, mide la percepción del usuario. • La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)define la calidad de servicio como el efecto global de la calidad de funcionamiento de un servicio que determina el grado de satisfacción de un usuario de dicho servicio.

11. Ejemplo QoS • Consideremos ahora una red telefónica con 10 millones de usuarios que ofrezca una probabilidad de pérdida del 0.5%. • Tomemos un usuario de la central estudiada en el ejemplo anterior ( uno de los 2800 que habla 15 minutos en la hora cargada) con un haz salida de 537 enlaces • Uno de cada cuatro de sus intentos de llamada no son cursados por la red, su QoS es deficiente y sin embargo el GoS es bueno porque 9.997200 usuarios experimentan una QoS mejor del 0.5%.

12. VoIP • Paquetización de la red • Codec : crea el payload de voz • Cabeceras IP , TCP-UDP, RTP • Cabeceras nivel 2 • Nivel 1

13. VoIP

14. VoIP

15. VoIP

16. Delay El paquete marcado verde tiene que esperar a la transmisión del paquete marcado azul. El paquete rojo , de menor prioridad que el verde espera al azul y al verde

17. Jitter

18. Jitterdelay input output i o t1 t2 t3 t4

19. Jitter buffer • Los paquetes no llegan siempre con el mismo delay (jitterdelay) • Los paquetes pueden llegar fuera de orden • El jitter buffer sincroniza paquetes y reordena

20. Packetloss • Causas • Demasiado retraso. El jitter buffer descarta el paquete • Paquete no llega. Errores routing o descarte en nodos de red • Demasiados errores de bit Eliminado por excesivo delay

21. Valores recomendados VoIP

22. Tabla codecs

23. Cálculo codec

24. Modelo E UIT • El modelo E produce una medida escalar de la calidad, el llamado factor R, que es un escalar que se cuantifica mediante la fórmula: • R0 = Es la relación básica S/N, señal acústica recibida relacionada con el ruido • Is= Suma de los efectos de retardo y ecos • Ie,eff= Representa los problemas de los codecs y también de la pérdida de paquetes de distribución aleatoria. • A : Factor de mejora. Está relacionado con las expectativas del usuario

25. Factor R y MOS

26. QoE • Aceptación global de un servicio o aplicación tal como es percibido por el usuario final • La percepción de un servicio tiene que ver no solo con factores de red, sino que la usabilidad, el contrato ,el precio , el servicio postventa y sobre todo los factores subjetivos y las expectativas del usuario inciden sobre la QoE

27. IPTV • En la medida de la QoE para IPTV inciden diversos factores: técnicos, usabilidad y comerciales • Técnicos • Calidad de la señal de video y audio. Se estudia mediante la observación del flujo de los contenidos a través de la red. La señal se captura mediante cámaras de video que crean la señal base a transmitir, esta señal es comprimida para su explotación comercial, paquetizada para transmitirla por las redes IP, descomprimida y descodificada para su presentación al usuario

28. Esquema IPTV

32. QoE • P.10/G.100: • The overall acceptability of an application or service, as perceived subjectively by the end user. • Soldani & Cuny (2006) • ...the term to describe user perceptions of the performance of a service [p. xiv] • QoSE (QoS experienced/perceived by customer/user) • ITU-T E.800: • A statement expressing the level of quality that customers/users believe they have experienced.

33. QoE is a relatively new & evolving concept • Different definitions have emerged • Harmonisation will require further work • QoE should concern • Actual usage • User performance • Relationship with QoS • QoE can be systematically derived by knowing • Communication situation • Service prescription • Technical parameters • User experience

34. QoS y QoE

35. Sincronía sonido imagen http://portal.etsi.org/stfs/STF_HomePages/STF354/Default.aspx?Selection=TutorialAsynchrony2

36. MPQM • Se han desarrollado modelos que infieran la calidad desde la consideración de la imagen en un solo punto. Moving Picture QualityMetrics (MPQM) es uno de los más estudiados. Es la versión para video del modelo E para voz, está basado en el proceso de visión humana y en proceso de percepción de los ojos y cerebro • El funcionamiento del MPQM requiere conocer : • Pérdida de paquetes • Entropía de la imagen • Jitter • Referencia de reloj de programa

37. V-Factor • El factor V es la implementación del método MPQM y proporciona una cuantificación de la calidad de imagen de video y información sobre el transporte en red definidos en la in ETSI TR 101290 y la ITU Y1540/1541 • El factor V proporciona alarmas el audio y el video de la imagen, para su funcionamiento en los STB necesita conocer el tamaño de los buffer de audio y video y la utilización en su caso de técnicas de “packetlossconcealment” diseñadas para la reconstrucción estimada de paquetes perdidos

38. Fiabilidad

39. Disponibilidad • Razón entre el tiempo que un servicio está disponible y el tiempo de observación. • Si el tiempo disponible y el tiempo de reparación son variables aleatorias podemos proponer las medias de las respectivas distribuciones de probabilidad aplicables.

40. Disponibilidad serie p1 p2 p3

41. Disponibilidad paralelo p1 p2 Disponibilidad = 1 – indisponibilidad Indisponibilidad = 1- disponibilidad =1 – p = q Para una topología en paralelo la indisponibilidad total será el producto de indisponibilidades

42. Disponibilidad ejemplo p2 p1 p2 p3

43. Tolerancia a fallos • Un sistema se dice tolerante a fallos si es capaz de continuar ofreciendo servicio a pesar de un producirse un fallo en alguno de sus componentes

44. SLA • El acuerdo de nivel de servicio o SLA (ServiceLevelAgreement) fija el desempeño de un determinado servicio para un cliente • Debe contener medidas relevantes del desempeño del servicio, procedimientos de obtención de cada medida, plazos de obtención y presentación de las medidas y penalizaciones por incumplimiento de los términos del acuerdo

45. Medidas del SLA • Plazos de provisión del servicio, tanto para la primera instalación como para las ampliaciones sucesivas. También hay que incluir en este apartado los cambios en las características del servicio como por ejemplo pasar de un ADSL de 10 Mbs a uno de 20 Mbs. • Medidas referidas a la calidad técnica del servicio, como por ejemplo en un servicio IP se podría pactar un MOS mínimo o bien fijar los valores máximos esperados de pérdida de paquetes, retardos y variación de retardo. • Disponibilidad del servicio, tanto la referida a la totalidad de la red como a la de comportamientos individuales de cada conexión. • Calidad de la facturación referida al número de errores de la misma • Calidad de atención al usuario

46. Ejemplo SLA

47. Instalaciones • Tiempo medio instalación nuevas peticiones • N : número de instalaciones terminadas en el periodo de medida • Concepto de día inhábil. Operador no puede trabajar por causa imputable al cliente o festivo pactado • Tiempo instalación nuevas peticiones percentil 95% • Tiempo no superado por el 95% de las peticiones. Da una idea de la dispersión de los resultados. Evita que la media no tenga significación, por ejemplo podrían producirse 40 instalaciones en 2 días y 40 en 28, la media de 15 no nos daría una información real. • Tiempo cambio facilidades del servicio. • Por ejemplo cambio en la velocidad de un ADSL. Fórmula es la misma que en

48. Disponibilidad • Disponibilidad de red • Esta fórmula requiere establecer la hora de reposición del servicio de manera consensuada entre el cliente y el proveedor y la hora de inicio de la indisponibilidad, también las paradas de reloj imputables al cliente como imposibilidad de acceso a instalaciones o mala diagnosis

49. Tiempo reparación • Se consideran inhábiles las horas en las que el proveedor no haya podido actuar por causas imputables al cliente, por ejemplo imposibilidad de acceso al local de cliente fuera horario oficina • También se mide el percentil 95% para conocer la significación de la media, como en el caso de nuevas instalaciones n : número averías

50. Congestión de llamadas • Como no se suelen conocer todos los intentos de llamada entrante se puede estimar que el tanto por ciento de congestión es igual al tanto por ciento de tiempo en HC con todos los servidores ocupados • Se suele medir en % • Se aplica la fórmula anterior para cada conexión de usuario, para cada haz de enlaces o número de canales de VoIP disponibles en cada ubicación de usuario