Transcript Calidad de servicio

Calidad de servicio
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.
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.
Dimensionado red
Caracterización
de la demanda
Modelos
tráfico
Objetivos de
grado de servicio
Requisitos
QoS
Medidas
tráfico
Objetivos
GoS
Previsión
tráfico
Elementos
Red
Control
Tráfico
Dimensionado
Monitorización
Red telefónica conmutada
User 1
RTC
User 2
enlaces
User 3000
Central
conmutación
Ejemplo dimensionado
• Actividad fuente en hora cargada : 10 minutos
A N / N!
B  iN i
A

i  0 i!
A = tráfico ofrecido , 500 erlangs
B = probabilidad pérdida
N = número enlaces
• B= 0.05 , número enlaces 537
User 1
RTC
User 2
enlaces
User 2800
Central
conmutación
Actividad fuente en HC = 15 minutos
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
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
5
Excelente
4
Buena
3
Regular
2
Mediocre
1
Mala
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.
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%.
VoIP
• Paquetización de la red
–
–
–
–
Codec : crea el payload de voz
Cabeceras IP , TCP-UDP, RTP
Cabeceras nivel 2
Nivel 1
VoIP
VoIP
VoIP
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
Jitter
Jitter delay
input
output
i
o
t1
t2
t3
t4
Jitter buffer
• Los paquetes no llegan siempre con el mismo delay
(jitter delay)
• Los paquetes pueden llegar fuera de orden
• El jitter buffer sincroniza paquetes y reordena
Packet loss
• 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
Valores recomendados VoIP
recomendado
packet loss
1%
delay
150 ms
jitter
30-50 ms
observaciones
con algoritmos de relleno de paquetes , hasta 5%
en un sentido transmisión
tolerar jitter altos implica incrementar el delay, bajar el tamaño del
jitter buffer incrementa la pérdida de paquetes
Tabla codecs
Bit rate
(kb/s)
Sampling
rate (kHz)
G.711
64
8
Muestreada
G.722
64
16
Muestreada
40
5.6/6.3
8
30
37,5
Nombre
G.723.1
Frame size
(ms)
Latencia
(ms)
Observaciones
15 - 20 Versiones A y µ
MOS (Mean
Opinion
Score)
4.1
3.8-3.9
ADPCM; reemplaza a
20 G.721 y G.723.
3.85
G.726
16/24/32/40
8
Muestreada
G.729
8
8
10
15 Bajo retardo (15 ms)
3.92
20
Usado por la
tecnología celular
20 GSM
3.7
GSM 06.10
13
8
Cálculo codec
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
Factor R y MOS
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
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
Esquema IPTV
• 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.
• 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
QoS y QoE
Sincronía sonido imagen
http://portal.etsi.org/stfs/STF_HomePages/STF354/Default.aspx?Selection=TutorialAsynchrony2
MPQM
• Se han desarrollado modelos que infieran la calidad
desde la consideración de la imagen en un solo punto.
Moving Picture Quality Metrics (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
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 “packet loss
concealment” diseñadas para la reconstrucción estimada
de paquetes perdidos
Fiabilidad
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.
Disponibilidad serie
p1
p2
ptot  p1 p2 p3
p3
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
Disponibilidad ejemplo
p2
p1
p2

p3

ptot  p1 1  q p3
2
2
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
SLA
• El acuerdo de nivel de servicio o SLA (Service Level Agreement)
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
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
Ejemplo SLA
Medida
Valor
Unidad
Tiempo medio instalación nuevas peticiones
15
días laborables
Tiempo instalación nuevas peticiones percentil 95%
30
días laborables
2
días laborables
Tiempo cambio facilidades servicio
Disponibilidad de red
99,8
%
<5
%
Tiempo medio de reparación
4
horas
Tiempo reparación percentil 95%
8
horas
% conexiones con 2 o más incidencias en un mes
% congestión de llamadas
% conexiones con congestión de llamadas > objetivo
MOS voz
% Incidencias facturación
1.5
%
4
%
3,7
3
%
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
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
Tiempo reparación
n : número averías
• 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
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
MOS
• La medida del MOS subjetiva es de difícil gestión , así
que se acepta la estimación del MOS por su
correlación con el factor R que se puede obtener de
los sistemas de gestión de red.
• En el mercado existen paquetes de software
especializados que estiman el MOS
Facturación
• % de recibos con errores de facturación. Suele
agruparse el consumo y uso de un servicio por cada
sede del cliente. Pueden existir errores en la planta
instalada o en la imputación de los términos fijos o
variables del servicio.
Penalizaciones
• Asociado al incumplimiento de los SLA se reflejan en
el contrato los niveles de penalización. La
penalización retorna una parte de la facturación
estipulada en el contrato.
• Ante desacuerdos de interpretación suele remitir el
contrato a un arbitraje en un determinado tribunal o
a los juzgados.
CAU
• Controla las incidencias y suministra los datos para
realizar base para informar del SLA.
• Su objetivo básico es atender al usuario y conseguir
resolver las incidencias en el menor tiempo posible.
• La gestión del CAU puede estar externalizada o se parte
del acuerdo con el Operador
• Los objetivos internos del CAU son similares a los de un
call center: atender un % objetivo de llamadas de clientes
en un tiempo menor que un determinado umbral, por
ejemplo el 95% de las llamadas en menos de 20
segundos.