Transcript UM_QoS IP_201112

CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD
DE FUNCIONAMIENTO DE RED PARA
SERVICIOS BASADOS EN IP
Asignatura: Redes de Núcleo de Banda Ancha
Carrera: Ingeniería Civil Electrónica
Diciembre 2011
UNIVERSIDAD
MAYOR
G. Vásquez Y.
1
CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO
DE RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP
 Introducción
 Objetivos
 Temario
G. Vásquez Y.
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2
Introducción
(1/2)
Una solución de calidad de servicio IP (QoS) de extremo a
extremo que facilite una convergencia de redes IP/PSTN exitosa
será realizada probablemente en tres etapas:
 Lograr un acuerdo de los proveedores de red sobre un conjunto
común de parámetros de calidad de funcionamiento y objetivos
de QoS de servicio IP.
 Desplegar mecanismos de red que puedan soportar los objetivos
de QoS especificados sobre una base de terminal a terminal.
 Incorporar los objetivos de QoS en los protocolos de
señalización para permitir la creación por demanda de flujos IP
con QoS asegurada.
Ver Página de Notas
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3
Introducción
(2/2)
En esta presentación se resume el contenido técnico de las
Recomendaciones del UIT-T que contribuyen en mayor medida al
cumplimiento de las metas de la primera etapa antes mencionada.
 Se describe el marco de trabajo general para la definición de la calidad
de los servicios de comunicaciones y la calidad de funcionamiento de
red establecido en las Recs. UIT-T I.350 y G.1000, respectivamente.
 Se describe las categorías QoS multimedios de usuario extremo
necesarias para soportar las aplicaciones de usuario, tal como han sido
definidas en la Rec. UIT-T G.1010.
 Se define los parámetros de calidad de funcionamiento estándar para la
transferencia de paquetes en redes basadas en IP, siguiendo el
procedimiento delineado en la Rec. UIT-T Y.1540.
 En conformidad con la Rec. UIT-T Y.1541, se especifica los objetivos
de UNI a UNI para los parámetros de la Rec. UIT-T Y.1540, y se
agrupa estos objetivos numéricos en ocho clases de QoS de red IP.
Ver Página de Notas
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Objetivos generales
 Explicar los conceptos fundamentales del marco de la calidad de
servicio en las comunicaciones y los criterios definidos para
evaluar la calidad de funcionamiento de las funciones de un
servicio.
 Distinguir los requerimientos de calidad de servicio de distintos
grupos de aplicaciones o servicios de usuario extremo.
 Interpretar la relación entre parámetros de calidad de servicio de
usuario extremo y parámetros de calidad de funcionamiento de
la red de soporte.
 Explicar la definición de los parámetros de calidad de
funcionamiento del servicio de transferencia de paquetes IP e
interpretar sus respectivos valores objetivo.
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Temario
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.



Marco de la calidad de servicio en las comunicaciones
Marco de la calidad de funcionamiento de red (NP)
Categorías de calidad de servicio para servicios multimedios
Bases para especificar la calidad de funcionamiento de red IP
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico
Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de
paquetes IP
Disponibilidad del servicio IP
Objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
Anexo A – Calidad de funcionamiento de diferentes aplicaciones
Anexo B – Abreviaturas relativas a calidad de servicio y calidad de
funcionamiento de red IP
Referencias
 Presentaciones personalizadas:
1) <QoS-IP – Nociones>.
2) <QoS-IP – Abreviada>.
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1. MARCO DE LA CALIDAD DE SERVICIO
EN LAS COMUNICACIONES
Concepto Calidad de Servicio (QoS)
Criterios para evaluar la calidad de servicio
Puntos de vista de la calidad de servicio
Concepto Calidad de Experiencia (QoE)
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Sección 1 – Marco de la calidad de servicio en las
comunicaciones
Contenido:
Objetivos:
1.1 Concepto Calidad de Servicio
(QoS).
1.2 Criterios para evaluar la calidad de
servicio.
1.3 Puntos de vista de la calidad de
servicio.
1.4 Concepto Calidad de Experiencia
(QoE).
 Formular criterios para evaluar la
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calidad de servicio de comunicaciones
en términos de funciones del servicio y
parámetros básicos de la calidad de
servicio.
 Explicar el alcance y la forma de
expresión general de los cuatro puntos
de vista del concepto Calidad de
Servicio.
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1.1 Concepto Calidad de Servicio (QoS)
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Calidad de servicio – Noción preliminar
Calidad de servicio (Quality of Service, QoS) es un término
ampliamente utilizado para describir la experiencia que un
usuario o una aplicación recibe de una red.
 La QoS involucra un amplio rango de tecnologías, arquitecturas
y protocolos.
 Los operadores de red logran una QoS de extremo-a-extremo
(UNI a UNI) asegurando que los elementos de red apliquen un
tratamiento consistente a los flujos de tráfico que atraviesan la
red.
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Calidad de servicio (QoS) de las comunicaciones –
Motivación
Existe la necesidad de tener un enfoque coherente de la QoS,
para establecer un conjunto bien definido y pertinente (es decir,
que incluya al cliente) de soluciones que sirvan para planificar e
instalar redes y supervisar la calidad de servicio.
 En la industria de las comunicaciones, particularmente en los
aspectos relacionados con el protocolo IP, se necesita más
coherencia en cuanto a la calidad de servicio.
 Con el crecimiento explosivo de la Internet, una fracción muy alta
del tráfico está basado en el protocolo IP.
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Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica
(1/3)
La iniciativa de normalización de las Redes de Próxima
Generación (NGN) ha encauzado la evolución iniciada en los
años 90 hacia la convergencia de redes (transporte de todos los
servicios por una misma infraestructura de red), donde IP es el
protocolo de transporte de uso preferente.
 Tradicionalmente, había redes separadas y dedicadas para los
diferentes tipos de aplicaciones.
 Las red convergente mezcla diferentes tipos de tráficos, cada
uno con requerimientos propios muy diferentes entre sí (anchura
de banda, retardo, pérdida y disponibilidad).
 Tener un solo protocolo de transporte de extremo a extremo (IP)
es beneficioso porque el equipo de interconexión de redes
resulta más fácil de mantener, lo que redunda en menores
costos operacionales.
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Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica
(2/3)
Los beneficios del protocolo de transporte IP son contrarrestados
por el hecho que IP es un protocolo no orientado a la conexión, y
por eso ofrece un servicio de entrega de datos con una QoS
impredecible, en una red que opera en un modo datagrama con
el principio de “mayor esfuerzo”.
 Las redes IP introducen un retardo variable e impredecible en los
paquetes de datos, y descartan paquetes cuando la red está
congestionada.
 Es necesario aplicar técnicas de QoS en las redes IP para que
puedan soportar diversos servicios (especialmente servicios en
tiempo real) con una calidad de servicio aceptable, consistente y
predecible.
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Calidad de servicio (QoS) – Importancia práctica
(3/3)
Las tecnologías de QoS tienen un rol crucial en una red IP
multiservicio.
 Cuando las diferentes aplicaciones tenían redes dedicadas, las
tecnologías de QoS desempeñaban un rol menor porque los
tráficos tenían comportamientos similares y las redes dedicadas
estaban ajustadas para satisfacer el comportamiento requerido
por la aplicación particular.
 Las redes de transporte IP no proporcionan el comportamiento
requerido por varias aplicaciones, por lo que las tecnologías de
QoS tienen un rol importante para asegurar que las diversas
aplicaciones sean soportadas apropiadamente en una red IP
multiservicio.
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Concepto calidad general – Definición
Fuentes de las definiciones básicas de calidad y QoS:
 La Norma ISO 8402 proporciona una definición de calidad.
 La Recomendación UIT-T E.800 suministra una definición de
calidad de servicio (QoS).
Definición de Calidad General:
«Calidad general es la totalidad de las características de una
entidad que determinan su capacidad para satisfacer las
necesidades explícitas e implícitas.»

Las características deben ser observables y/o mensurables. Cuando
las características se definen, se convierten en parámetros y se
expresan en unidades de medida.

Fuente: Norma ISO 8402:1994, Quality management and quality assurance
– Vocabulary.
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15
Concepto calidad de servicio (QoS) – Definición
Definición de Calidad de Servicio:
«Calidad de Servicio (QoS) es la totalidad de las características
de un servicio de telecomunicaciones que determinan su
capacidad para satisfacer las necesidades explícitas e implícitas
del usuario del servicio.»

Fuente: Rec. UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos a la
calidad de servicio.
 QoS es un subconjunto de la calidad global.
 En el contexto de redes y sistemas, el término QoS toma en
cuenta la calidad de funcionamiento de extremo a extremo
requerida por las aplicaciones de usuario.
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Objeto de la calidad de servicio
 A un usuario típico no le interesa saber cómo se presta un
determinado servicio, ni los aspectos de diseño interno de las
redes.
 Al usuario le interesa comparar un servicio con otro según
ciertos criterios de calidad de funcionamiento universales, que se
aplican a cualquier servicio de extremo a extremo.
 La QoS proporciona esos criterios de referencia, y es el factor
que finalmente determina el éxito o el fracaso del servicio.
 Los parámetros de QoS perceptibles por el usuario ofrecen un
marco útil para el diseño de redes.
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Parámetros de la calidad de servicio –
Características esenciales
Desde el punto de vista del usuario, la mejor forma de expresar
la calidad de servicio es mediante parámetros que tengan las
siguientes características:
 Se centran en los efectos perceptibles por el usuario, y no en
sus causas dentro de la red.
 No dependen en su definición de hipótesis relativas al diseño
interno de la red.
 Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto
de vista del usuario, que pueden medirse objetivamente en el
punto de acceso al servicio.
 El proveedor o proveedores del servicio pueden garantizar tales
parámetros al usuario en el punto de acceso al servicio.
 Se describen en términos independientes de la red, y crean un
lenguaje común que comprenden tanto el usuario como el
proveedor del servicio.
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1.2 Criterios para evaluar la QoS de las
comunicaciones
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Limitaciones del marco tradicional de QoS E.800
El marco de QoS descrito en la Recomendación UIT-T E.800
hace énfasis en algunos aspectos operativos de las redes y
servicio, pero no tiene en cuenta lo suficiente a la aplicación, y
en muchos aspectos es demasiado vago.
 En ese marco, hace falta que se relacionen las funciones de
servicio relativas a la aplicación con los diversos criterios
utilizados para evaluar la calidad de funcionamiento de dichas
funciones.
 Desde el punto de vista del usuario, la Rec. UIT-T E.800 sigue
aportando la definición de QoS más significativa, no obstante las
debilidades del marco de QoS que propone.

Recomendación UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos
a la calidad de servicio.
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Nuevo marco de QoS en las comunicaciones
La Federación de Ingenieros de Telecomunicación de la
Comunidad Europea (FITCE) elaboró un marco para la calidad
de los servicios de telecomunicación, con indicaciones muy
precisas para su aplicación.
 Las ideas centrales de ese marco son expuestas en las
siguientes diapositivas de esta Sección.
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Funciones del servicio relativas a la aplicación
Se ha identificado un conjunto de once «Funciones del servicio»
relativas a la aplicación, cuyo funcionamiento incide claramente
sobre la QoS resultante.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
Ventas y actividades precontractuales.
Prestación.
Alteración.
Atención al cliente.
Reparaciones.
Cese.
Establecimiento de conexión.
Transferencia de información.
Liberación de conexión.
Facturación.
Gestión de la red / servicio por el cliente.
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GESTIÓN DE SERVICIO
CALIDAD DE LA CONEXIÓN
22
Parámetros básicos para la evaluación de las
funciones del servicio relativas a la aplicación
Las once funciones del servicio relativas a la aplicación se
pueden diferenciar y catalogar según siete «Parámetros
básicos».
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Velocidad.
Exactitud.
Disponibilidad.
Fiabilidad.
Seguridad.
Simplicidad.
Flexibilidad.
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Criterios de QoS para las comunicaciones
Las funciones del servicio relativas a la aplicación y los
parámetros para la calificación de esas funciones se articulan en
una matriz que permite derivar los criterios de calidad de un
servicio de telecomunicación.
 La Comisión de Estudio de la FITCE ha concluido que, según la
granularidad de QoS que exija el servicio, es posible obtener
hasta 43 criterios de QoS .

Tan sólo 13 de tales criterios de QoS son importantes para el servicio de
telefonía básica,
 Esta matriz puede ser utilizada en cualquier servicio de
telecomunicación con el fin de determinar los criterios de QoS
necesarios, lo cual permite definir los parámetros y fijar los
objetivos de calidad de funcionamiento.

Todo esto puede ser visto en el cuadro de la siguiente diapositiva.
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Matriz para identificar los criterios de QoS para las
comunicaciones
Criterios de calidad de servicio
Velocidad
1
Exactitud Disponibilidad Fiabilidad
3
2
4
Seguridad Simplicidad Flexibilidad
5
6
7
Función de servicio
GESTIÓN DE
SERVICIO
Ventas y actividades
precontractuales 1
Prestación
2
Alteración
3
Atención al cliente 4
CALIDAD DE LA
CONEXIÓN
Reparaciones
5
Cese
6
Establecimiento
de conexión
7
Transferencia
de información
8
Liberación
de conexión
9
Facturación
10
Gestión de la red/servicio
por el cliente
11
G. Vásquez Y.
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25
1.3 Los cuatro puntos de vista de la QoS
G. Vásquez Y.
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26
Los cuatro puntos de vista sobre la QoS
La matriz de definición de la QoS presenta criterios para juzgar la
calidad de las funciones de comunicación que todo servicio debe
soportar. Esta matriz se puede ver con cuatro perspectivas
diferentes:
1) Las necesidades de QoS del cliente.
2) La QoS ofrecida por el proveedor de servicio (o QoS
planificada/esperada).
3) La QoS conseguida o entregada por el proveedor.
4) La QoS percibida por el cliente (calificación de la QoS en las
encuestas del cliente).


El marco de la QoS debe tener sentido en todos estos cuatro puntos
de vista o perspectivas.
Es importante que estos cuatro puntos de vista se relacionen a
través de métodos con enfoque “de abajo arriba” y también “de
arriba abajo”.
G. Vásquez Y.
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Ilustración de los cuatro puntos de vista sobre la QoS
PROVEEDOR
DE SERVICIO
CLIENTE
1
2
Necesidades de
QoS del cliente
4
QoS ofrecida
por el proveedor
3
QoS percibida
por el cliente
QoS conseguida
por el proveedor
Pulsar sobre el rectángulo de cada “punto de vista” para ver su descripción
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Punto de vista 1 – Necesidades de QoS del cliente
(1/2)
«Necesidades de QoS del cliente/usuario» consiste en una
declaración, en lenguaje corriente, del nivel de calidad requerido
por las aplicaciones del cliente/usuario de un servicio.
 Al cliente no le interesa saber cómo se presta el servicio ni los
aspectos del diseño interno de la red, pues sólo le importa la
calidad total del servicio de extremo a extremo.
 La Rec. UIT-T G.1010 trata las necesidades de QoS relativas a
todas las aplicaciones de los usuarios extremos.

Presenta el punto de vista "necesidades del cliente", que puede
servirle al proveedor de servicio para planificar su nivel de servicio de
red.
G. Vásquez Y.
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Punto de vista 1 – Necesidades de QoS del cliente
(2/2)
 Desde el punto de vista del cliente, la calidad de servicio se
expresa mediante parámetros que:





Se centran en los efectos percibidos por el usuario, más que en sus
causas dentro de la red.
Su definición no depende del diseño interno de la red.
Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto de
vista del cliente.
El proveedor de servicio puede garantizárselos al cliente, y hasta
incluirlos en el contrato.
Se describen en términos independientes de la red e instauran un
lenguaje común, que comprenden tanto el usuario como el proveedor
de servicio.
G. Vásquez Y.
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Punto de vista 2 – QoS ofrecida por el proveedor de
servicio
(1/2)
La «QoS ofrecida por el proveedor de servicio» es la declaración
del nivel de calidad que se espera que el proveedor de servicio
ofrezca al cliente, y que se expresa mediante valores atribuidos a
los parámetros.
 Esta forma de calidad de servicio es especialmente útil para la
planificación y para los acuerdos de nivel de servicio.
 Cada servicio tendrá su propio conjunto de parámetros de QoS.

Por ejemplo, las clases de QoS de la Rec. UIT-T Y.1541 para los servicios
IP, que son descritas en la Sección 8 de esta Presentación.
 El proveedor de servicio puede expresar la QoS ofrecida en
lenguaje corriente para el cliente, y en lenguaje técnico para su
uso en la industria.
G. Vásquez Y.
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Punto de vista 2 – QoS ofrecida por el proveedor de
servicio
(2/2)
 Se puede utilizar la QoS ofrecida por el proveedor de servicio en
los documentos de planificación para especificar los sistemas de
medición y establecer las bases de los acuerdos de nivel de
servicio (SLA).

Ejemplo. El proveedor puede informar al cliente que ha planificado obtener
una disponibilidad de servicio de telefonía básica de 99,95% por año, con
menos de 15 minutos de interrupción en cualquier momento, y no más de 3
interrupciones en este periodo de un año.
G. Vásquez Y.
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Punto de vista 3 – QoS conseguida por el proveedor
de servicio
La «QoS conseguida por el proveedor de servicio» es la
declaración del nivel de calidad real conseguido y entregado al
cliente, y se expresa mediante valores asignados a parámetros,
que deben ser idénticos a los especificados para la QoS
ofrecida, de forma que se los pueda comparar para evaluar el
nivel de calidad de funcionamiento logrado.
 Estos valores de calidad de funcionamiento se resumen para
periodos específicos, por ejemplo el mes anterior.
 La industria, y a veces los reguladores, publican la QoS
conseguida o entregada para información de los clientes.

Ejemplo: El proveedor de servicio puede declarar que la disponibilidad
obtenida en el trimestre anterior fue de 99,95% con cinco interrupciones de
servicio, una de las cuales duró 65 minutos.
G. Vásquez Y.
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33
Punto de vista 4 – QoS percibida por el cliente
La «QoS percibida por el usuario/cliente» es la declaración del
nivel de calidad que el cliente “cree” haber experimentado, y que
se expresa normalmente en función del grado de satisfacción y
no en términos técnicos.
 Esta calidad de servicio se mide con encuestas a los clientes y
sus comentarios sobre los niveles de servicio, y puede ser
utilizada por el proveedor de servicio para determinar la
satisfacción del cliente en cuanto a la calidad de servicio.
 Idealmente, debería haber una correspondencia uno a uno entre
la QoS entregada y la percibida.

Ejemplo: Un cliente puede decir que durante una cantidad inaceptable de
ocasiones tuvo dificultad para realizar una llamada a través de la red y
otorgar una calificación de 2 en una escala de 5, donde 5 corresponde a un
servicio excelente.
G. Vásquez Y.
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34
Relación entre los cuatro puntos de vista sobre la
QoS
(1/2)
 Necesidades de QoS del cliente


Se puede considerar que el punto de partida lógico son las
necesidades de QoS del cliente.
Una vez establecido el conjunto de necesidades, se lo puede tratar
aisladamente. Contiene la información necesaria para que el
proveedor de servicio determine la QoS que ha de ofrecer o
planificar.
 QoS ofrecida por el proveedor


Puede suceder que el proveedor no esté en condición de ofrecer a
los clientes la QoS que necesitan.
El nivel de calidad ofrecido dependerá de las consideraciones sobre
costo de la calidad, aspectos estratégicos de la actividad comercial
del proveedor, índice de calidad ("mejor producto") y otros factores.
G. Vásquez Y.
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35
Relación entre los cuatro puntos de vista sobre la
QoS
(2/2)
 QoS conseguida por el proveedor

Las necesidades del cliente pueden incidir en la selección de los
sistemas de supervisión para determinar la QoS conseguida, a fin de
elaborar los informes periódicos sobre dicha calidad.
 La combinación de las relaciones mencionadas constituye la
base de una gestión práctica y efectiva de la calidad de servicio.

Se puede decir que se está mejorando la QoS cuando los cuatro
puntos de vista para un servicio determinado empiezan a converger.
G. Vásquez Y.
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36
1.4 Concepto Calidad de Experiencia (QoE)
G. Vásquez Y.
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37
Concepto calidad de experiencia (QoE) – Definición
Definición de Calidad de Experiencia:
«Calidad de Experiencia (QoE, quality of experience) es la
aceptabilidad general de una aplicación o de un servicio,
conforme a la percepción subjetiva del usuario extremo.»

Fuente: Rec. UIT-T P.10/G.100 (01/2007), Vocabulario sobre calidad de
funcionamiento y de servicio – Enmienda 1.
 En la calidad de experiencia se tienen en cuenta los efectos
completos del sistema de extremo a extremo (cliente, terminal,
red, infraestructura de servicios, etc.).
 Las expectativas del usuario y el contexto pueden afectar la
aceptabilidad general.
G. Vásquez Y.
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38
Dimensiones de la calidad de experiencia (QoE)
QoE
Factores
del servicio
G. Vásquez Y.
Dimensiones objetivas
Dimensiones subjetivas
Calidad de Servicio
Componentes Humanos
Factores
del transporte
Factores de
la aplicación
Emociones
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Facturación
del servicio
Experiencia
39
Factores determinantes de la calidad de experiencia
 Medidas de desempeño del servicio que contribuyen a la QoE:
pérdida de información y retardos.
 Componentes humanos que contribuyen a la QoE: emociones,
contexto lingüístico, actitudes, motivación, etc.

Ambos tipos de factores determinan la aceptabilidad total del servicio
por parte del usuario extremo.
G. Vásquez Y.
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40
Fin de la Sección 1
MARCO DE LA CALIDAD DE SERVICIO
EN LAS COMUNICACIONES
G. Vásquez Y.
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41
2. MARCO DE LA CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE RED (NP)
Concepto Calidad de Funcionamiento de Red (NP)
Principios para definir parámetros NP
Método de la matriz 3 x 3 para identificar parámetros NP
Ejemplos de parámetros NP primarios y derivados
G. Vásquez Y.
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42
Sección 2 – Marco de la calidad de funcionamiento
de red (NP)
Contenido:
Objetivos:
2.1 Concepto Calidad de
Funcionamiento de Red (NP).
2.2 Principios para definir parámetros
de calidad de funcionamiento.
2.3 Método de la matriz 3  3 para
identificar parámetros de calidad
de funcionamiento de la red.
2.4 Ejemplos de parámetros primarios
y derivados de calidad de
funcionamiento de red.
 Explicar el alcance y la forma de
G. Vásquez Y.
expresión de la calidad de
funcionamiento de red (NP).
 Describir el “método de la matriz 3x3”
para determinar parámetros genéricos
de calidad de funcionamiento de red.
 Reconocer la asociación entre
parámetros genéricos de calidad de
funcionamiento de red (NP) y
parámetros primarios de calidad de
servicio (QoS) en escenarios de
conmutación de paquetes.
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43
2.1 Concepto Calidad de Funcionamiento
de Red (NP)
G. Vásquez Y.
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44
Calidad de servicio y calidad de funcionamiento de
red – Definición
La Calidad de Funcionamiento de la Red (Network Performance,
NP) se mide en términos de parámetros significativos para el
proveedor de la red, y que se utilizan con fines de diseño,
configuración, explotación y mantenimiento del sistema.
 La QoS se define como el «efecto global de las calidades de
funcionamiento de un servicio que determinan el grado de
satisfacción de un usuario al utilizar dicho servicio».
 En contraste con la QoS, la NP se define independientemente
del funcionamiento de los terminales y de la actuación de los
usuarios.
G. Vásquez Y.
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45
Objeto de la calidad de funcionamiento de red
 Los servicios portadores y los teleservicios están soportados por
una gama de tipos de conexión, cada uno de los cuales
comprende varios elementos de conexión.
 La calidad de funcionamiento de los tipos de conexión se
caracteriza por un conjunto de parámetros de calidad de
funcionamiento de la red (NP).

Estos parámetros están orientados a la red.
 Al proveedor de la red le interesa la eficacia y la efectividad de la
red para prestar servicios a los clientes.
 Por lo tanto, desde el punto de vista de los proveedores de la
red, la NP es expresada mediante parámetros que proporcionan
información para:



El desarrollo del sistema.
La planificación de la red a escala nacional e internacional.
La explotación y el mantenimiento de la red o sistema.
G. Vásquez Y.
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46
Relaciones entre la calidad de servicio y la calidad de
funcionamiento de red
La calidad global de un servicio de telecomunicaciones, percibida
desde el punto de vista del cliente (QoS), está influida por
muchos factores que están relacionados con los parámetros de
calidad de funcionamiento de la red (NP).
 El aspecto fundamental, al estimar un servicio, es la opinión del
cliente y por lo tanto su grado de satisfacción con el proveedor
que es la única entidad con la que interactúa directamente.
 Este nivel de satisfacción proviene de la percepción de diversos
aspectos del servicio (logística, facilidad de utilización,
servibilidad, seguridad), que están influidas por las
características de la red.

La siguiente dispositiva muestra las relaciones entre QoS y NP.
G. Vásquez Y.
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47
Relaciones entre la calidad de servicio y la calidad de
funcionamiento de red – Esquema
Calidad de
Servicio
Logística del
servicio
Facilidad de
utilización del
servicio
Accesibilidad
del servicio
Retenibilidad
del servicio
Integridad del
servicio
Seguridad del
servicio
Servibilidad
QoS – Calidad de Servicio
NP – Calidad de Funcionamiento de la Red
Exactitud de la
tarificación
Aptitud para
cursar tráfico
Planificación
Característica
de
propagación
Disponibilidad
Provisión
Administración
Recursos y
facilidades
G. Vásquez Y.
Confiabilidad
Mantenibilidad
Logística de
mantenimiento
Seguridad de funcionamiento
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Calidad de
transmisión
48
Distinción entre calidad de servicio (QoS) y
funcionamiento de red (NP)
(1/2)
 Los parámetros de QoS perceptibles por el usuario ofrecen un
marco útil para el diseño de redes, pero no son necesariamente
utilizables al especificar los requisitos de calidad de
funcionamiento de determinadas conexiones.
 Los parámetros de NP determinan finalmente la QoS (observada
por el usuario), pero no describen necesariamente esa calidad
de manera significativa para los usuarios.
 Ambos tipos de parámetros son necesarios, y sus valores deben
estar cuantitativamente relacionados si se quiere que la red sirva
eficazmente a sus usuarios.
 La definición de los parámetros de QoS y NP deberá establecer
claramente la correspondencia de valores en los casos en que
no exista una relación simple de uno a uno entre ellos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
49
Distinción entre calidad de servicio (QoS) y
funcionamiento de red (NP)
(2/2)
El cuadro siguiente muestra algunas de las características que
sirven para distinguir la QoS y la NP.
Calidad de servicio
Calidad de funcionamiento de la red
Orientada al usuario
Orientada al proveedor
Atributo de servicio
Atributo de elemento de conexión
Centrada en los efectos observados por el
usuario
Centrada en la planificación, desarrollo
(diseño), operaciones y mantenimiento
Entre (o en) puntos de acceso al servicio
Capacidades de extremo a extremo o de
los elementos de conexión de la red
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
50
2.2 Principios para definir parámetros de calidad
de funcionamiento de red
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
51
Medibilidad de los valores de los parámetros de QoS
y de NP
La separación entre QoS y NP hace que al establecer sus
parámetros deban tenerse en cuenta varios aspectos generales:
 La definición de los parámetros de QoS debe basarse
claramente en los eventos y estados observables en los puntos
de acceso al servicio, independientemente de los procesos o
eventos de la red que soporta el servicio.
 La definición de los parámetros de NP debe basarse claramente
en los eventos y estados observados en las fronteras de los
elementos de conexión.

Ejemplo: las señales de interfaz específicas de un protocolo.
 El empleo de eventos y estados en la definición de los
parámetros servirá para la medición en las fronteras
mencionadas.
 Las medidas obtenidas deben poder verificarse con las técnicas
estadísticas generalmente aceptadas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
52
Principios de la calidad de servicio (QoS)
Al definir los parámetros de QoS es necesario tener en cuenta el
concepto de servicio portador y teleservicio.
 Al describir la QoS de los teleservicios, habrá que tener en cuenta la
calidad de funcionamiento del equipo terminal (TE).
 En un teleservicio debe haber una correspondencia entre la QoS del
teleservicio y la calidad de funcionamiento del equipo del cliente,
incluido el terminal, y la NP global (de extremo a extremo) de los
elementos de conexión que soportan ese servicio.
 En un servicio portador debe haber una correspondencia entre la
QoS del servicio portador y la NP global (de extremo a extremo) de
los elementos de conexión que soportan ese servicio.


En el caso de los teleservicios, la interfaz entre el usuario y el proveedor del
servicio puede ser una interfaz hombre-máquina.
En el caso de servicios portadores, la interfaz entre el usuario y el proveedor
corresponde a los puntos de referencia (S o T en el caso de una RDSI).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
53
Principios de la calidad de funcionamiento de red
(NP)
Al establecer los parámetros de la NP deben tenerse en cuenta
los siguientes aspectos:
 Los parámetros de NP deben ser medibles en la frontera del
elemento (o elementos) de conexión de red al que se aplican.

Las definiciones no deben basarse en hipótesis sobre las
características internas de una red (o partes de la misma), ni en las
causas internas de las degradaciones observadas en las fronteras.
 La división de una parte de la red en subcomponentes sólo debe
hacerse si deben especificarse por separado para asegurar la
calidad de funcionamiento satisfactoria de extremo a extremo o,
si procede, para deducir asignaciones justas y razonables entre
los proveedores.

Ningún proveedor de red tendrá un gasto desproporcionado al
establecer o explotar un servicio.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
54
Parámetros primarios y derivados de calidad de
funcionamiento
Los parámetros de calidad de funcionamiento se dividen en dos
grandes categorías: parámetros primarios y parámetros
derivados.
 Parámetro primario de calidad de funcionamiento:
Parámetro o valor medido de un parámetro determinados a partir de
observaciones directas de eventos en los puntos de acceso al servicio
o en las fronteras de los elementos de conexión.
 Parámetro derivado de calidad de funcionamiento:
Parámetro o valor medido de un parámetro determinados a partir de los
valores observados de uno o más parámetros primarios de calidad de
funcionamiento y los umbrales de decisión de cada parámetro primario
de calidad de funcionamiento pertinente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
55
Relación entre los parámetros primarios y derivados
de calidad de funcionamiento (1/3)
 En los puntos de acceso, o en las fronteras de los elementos de
conexión, pueden observarse directamente varios tipos de
eventos.
Ejemplos:
 La transición de estado de protocolo de capa 3 asociada con la
transferencia de un mensaje ESTABLECIMIENTO o un mensaje
DESCONEXIÓN a través de una frontera de elemento de conexión.
 La recepción correcta de un bit de información (o de un número
especificado de bits de información) en una interfaz.
 Pueden medirse parámetros relativos al intervalo de tiempo
entre eventos específicos y la frecuencia de los mismos.

Estos parámetros directamente medibles o parámetros primarios de
calidad de funcionamiento describen la QoS (en los puntos de
acceso al servicio) o la NP (en las fronteras de los elementos de
conexión) durante los periodos en que el servicio o la conexión están
disponibles.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
56
Relación entre los parámetros primarios y derivados
de calidad de funcionamiento (2/3)
 Generalmente, los parámetros derivados de calidad de
funcionamiento describen la NP a partir de eventos definidos
cuando el valor de un parámetro (o parámetros) primario de
calidad traspone un determinado umbral.



Estos eventos umbral derivados identifican las transiciones entre los
estados de disponibilidad e indisponibilidad.
Pueden identificarse parámetros relacionados con el intervalo de
tiempo entre estos eventos umbral y su frecuencia.
Los parámetros derivados de calidad de funcionamiento describen la
QoS y la NP en todos los intervalos de tiempo, es decir, durante los
periodos en que el servicio o la conexión están disponibles o
indisponibles.

Ejemplo. La Rec. UIT-T G.821 identifica transiciones entre estados de
disponibilidad e indisponibilidad basándose en un umbral de segundos con
muchos errores. El parámetro derivado asociado a ese umbral del
parámetro primario se denomina disponibilidad.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
57
Relación entre los parámetros primarios y derivados
de calidad de funcionamiento (3/3)
 Los parámetros primarios de calidad de funcionamiento se
miden durante todos los intervalos de tiempo, ya que las
transiciones entre los estados de disponibilidad e indisponibilidad
dependen del valor de dichos parámetros.

Sin embargo, los valores de los parámetros primarios de calidad no
se especificarían para un servicio o conexión en estado de
indisponibilidad.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
58
2.3 Método de la matriz 3 × 3 para identificar
parámetros de calidad de funcionamiento de la red
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
59
Método de identificación de los parámetros de
calidad de funcionamiento de red
En la Recomendación UIT-T I.350, el UIT-T ha propuesto un
método sistemático para identificar y organizar los posibles
parámetros de calidad de funcionamiento de la red, con el
objetivo de definir un conjunto conciso de parámetros y, si
procede, los correspondientes parámetros de QoS.
 El método es denominado «Método de la matriz 3 × 3 para la
calidad de funcionamiento de la red».
 Este método debe servir de base para la recopilación y
evaluación de parámetros de calidad de funcionamiento en las
redes digitales, incluidas las redes RDSI y las redes IP.

Recomendación UIT-T I.350 (03/1993), Aspectos generales de calidad de
servicio y de calidad de funcionamiento en las redes digitales incluidas las
redes digitales de servicios integrados.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
60
Parámetros genéricos de calidad de funcionamiento
Los siguientes son nueve «Parámetros primarios genéricos de
calidad de funcionamiento» identificados por el método de la
matriz 3 × 3, los que pueden utilizarse para establecer
parámetros de QoS y NP especificados.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Velocidad de acceso.
Exactitud de acceso.
Seguridad de acceso.
Velocidad de transferencia de información.
Exactitud de transferencia de información.
Seguridad de transferencia de información.
Velocidad de desvinculación.
Exactitud de desvinculación.
Seguridad de desvinculación.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
FUNCIÓN DE
ACCESO
FUNCIÓN DE
TRANSFERENCIA
FUNCIÓN DE
DESVINCULACIÓN
61
Ilustración del método de la matriz 3 × 3 para la
determinación de los parámetros de NP
Criterio de
calidad Velocidad
Función
Exactitud
Seguridad
Acceso
Transferencia
de información
de usuario
• Parámetros
primarios de calidad
de funcionamiento
• Umbrales de
interrupción
Desvinculación
Pulsar sobre los nombres de las
funciones de comunicación y
los criterios de calidad para ver
las descripciones respectivas.
NOTA 1
Parámetros primarios
que resultan de las
mediciones directas en
los MP.
NOTA 2
Parámetros derivados
que resultan de los
parámetros primarios y
los umbrales de
decisión.
NOTA 3
Función de disponibilidad
Cálculo de los estados
de disponibilidad.
···· 11110101110 ····
Pulsar para Ver / Ocultar Notas
Ver Nota 1 / Ocultar Nota 1
Ver Nota 2 / Ocultar Nota 2
Ver Nota 3 / Ocultar Nota 3
G. Vásquez Y.
Estados de disponibilidad
durante sucesivos períodos
de observación de la
calidad de funcionamiento
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
62
Características del método de la matriz 3 × 3 para la
calidad de funcionamiento de la red
(1/2)
1) Cada fila de la matriz 3 × 3 representa una de las tres funciones
básicas y distintivas de comunicación: acceso, transferencia de
información de usuario y desvinculación.
2) Cada columna de la matriz 3 × 3 representa uno de los tres
resultados posibles, mutuamente excluyentes, cuando se
intenta la realización de una función: velocidad, exactitud y
seguridad.
3) Los parámetros de la matriz 3 × 3 se definen a partir de los
eventos en las fronteras de los elementos de conexión, y se
denominan «parámetros primarios de calidad de
funcionamiento».

Los «parámetros derivados de calidad de funcionamiento» se
definen a partir de la relación funcional entre los parámetros
primarios de calidad de funcionamiento, los umbrales de
interrupción del servicio y el intervalo de observación.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
63
Características del método de la matriz 3 × 3 para la
calidad de funcionamiento de la red
(2/2)
4) Los parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la
NP deben definirse de forma que resulten medibles en las
fronteras del elemento (o elementos) de conexión al que
corresponden.

Las definiciones de los parámetros de NP no deben depender de
hipótesis sobre las causas de degradación que no son detectables
en las fronteras.
5) La disponibilidad es un parámetro derivado de calidad de
funcionamiento.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
64
Descripción de las funciones de comunicación
básicas – Acceso
 Función de acceso:
La función de acceso comienza cuando se emite una señal de «petición
de acceso» o su equivalente en la interfaz entre un usuario y la red de
comunicación, y termina cuando:
i) se envía a los usuarios llamantes una señal preparada para datos o una
equivalente, o
ii) se aplica a la red al menos un bit de información de usuario (tras el
establecimiento de conexión en los servicios orientados a la conexión).
La función de acceso incluye todas las actividades tradicionalmente
asociadas con el establecimiento del circuito físico (por ejemplo,
marcación, conmutación y señal de llamada), así como cualesquiera
actividades realizadas en las capas de protocolos superiores.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
65
Descripción de las funciones de comunicación
básicas – Transferencia de información de usuario
 Función de transferencia de información de usuario:
La función de transferencia de información de usuario comienza
cuando concluye la función de acceso y termina cuando se emite la
«petición de desvinculación» que da fin a una sesión de comunicación.

La función de transferencia de información de usuario incluye todas las
operaciones de formateado, transmisión, almacenamiento, control de errores
y conversión de medios realizadas sobre la información de usuario durante
este periodo, incluida la necesaria retransmisión dentro de la red.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
66
Descripción de las funciones de comunicación
básicas – Desvinculación
 Función de desvinculación:
Hay una función de desvinculación asociada a cada participante en una
sesión de comunicación: toda función de desvinculación comienza con
la emisión de una señal de «petición de desvinculación».
La función de desvinculación termina, para cada usuario, cuando se
han liberado los recursos de red destinados a esa participación del
usuario en la sesión de comunicación.

La desvinculación incluye las actividades de desconexión física de circuitos
(cuando es necesaria) y las de terminación de protocolos de nivel superior.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
67
Descripción de la calidad de funcionamiento –
Velocidad
 Velocidad:
La velocidad es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el
intervalo de tiempo que se utiliza para realizar la función o la velocidad
a la que se realiza la función.

La función puede o no realizarse con la exactitud deseada.

En algunos casos, en lugar del término «acceso», puede ser adecuado usar como
término alternativo «selección» (del tipo de conexión destino y facilidad).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
68
Descripción de la calidad de funcionamiento –
Exactitud
 Exactitud:
La exactitud es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el
grado de corrección con que se realiza la función.

La función puede o no realizarse con la velocidad deseada.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
69
Descripción de la calidad de funcionamiento –
Seguridad
 Seguridad:
La seguridad es el criterio de calidad de funcionamiento que describe el
grado de certidumbre (o seguridad) con que se realiza la función,
independientemente de la velocidad o exactitud, pero dentro de un
determinado intervalo de observación.

En algunos casos, en lugar del término «seguridad», puede ser adecuado usar
como términos alternativos «inservibilidad» o «negativa».
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
70
2.4 Ejemplos de parámetros primarios y
derivados de calidad de funcionamiento de red
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
71
Ejemplos de parámetros primarios y derivados de
calidad de funcionamiento de red
Las tres dispositivas siguientes muestran ejemplos de relaciones
cualitativas entre parámetros genéricos de calidad de
funcionamiento y parámetros primarios y derivados de calidad de
funcionamiento específicos para la QoS de los servicios
portadores y para la NP de los servicios con conmutación de
circuitos y conmutación de paquetes.
 Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de
funcionamiento y posibles parámetros de QoS de servicios
portadores.
 Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de
funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación
de circuitos.
 Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de calidad de
funcionamiento y posibles parámetros de NP para conmutación
de paquetes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
72
Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de
calidad de funcionamiento y posibles parámetros de QoS
de servicios portadores
Parámetros de QOS de servicios portadores
Parámetros
derivados
de calidad de
funcionamiento
Parámetros primarios de calidad de funcionamiento
Parámetros
genéricos
Primarios
Velocidad de
acceso
Exactitud de
acceso
Seguridad de
acceso
Velocidad de
transferencia
de información
Exactitud de
transferencia
de información
Seguridad de
transferencia
de información
Velocidad de
desvinculación
Exactitud de
desvinculación
Seguridad de
desvinculación
Retardo
de
acceso
Probabi- Probabi- Retardo Veloci- Probabi- Probabilidad
lidad
de
dad de
lidad
lidad de
de
de
transfe- transfe- de error entrega
acceso denega- rencia de rencia
de
de inforincorrec- ción de informa- de infor- informa- mación
to
acceso
ción de mación
ción
adicional
usuario
de
de
de
usuario usuario usuario
Probabi- Probabi- Retardo Probabi- Probabi- Disponi- Probabilidad de lidad de
de
lidad de lidad de bilidad
lidad de
entrega pérdida desvin- desvin- denegadel
denegaindebida de infor- culación culación ción de servicio ción de
de infor- mación
incorrec- desvintransfemación
de
ta
culación
rencia de
de
usuario
informausuario
ción de
usuario
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Deri- Disponibilidad
vados
G. Vásquez Y.
Duración
de la
interrupción del
servicio
X
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
X
X
73
Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de
calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP
para conmutación de circuitos
Parámetros de NP para conmutación de circuitos
Parámetros
derivados de
calidad de
funcionamiento
Parámetros primarios de calidad de funcionamiento
Parámetros
genéricos
Primarios
Velociadad de
acceso
Exactitud de
acceso
Seguridad de
acceso
Velocidad de
transferencia
de información
Exactitud de
transferencia
de información
Seguridad de
transferencia
de información
Velocidad de
desvinculación
Exactitud de
desvinculación
Seguridad de
desvinculación
Retardo
Retardo de Probabi-lidad Probabi-lidad Retardo
Minutos
Segundos
de estableaviso
de error en
de
de
degradados
con
cimiento de
el estable- denegación propagación
muchos
la conexión
cimiento de del estableerrores
la conexión cimiento de
la conexión
X
Segundos
Retardo
Retardo Probabi-lidad Probabi- Duración de la
con
de
de liberación de descolidad de interrup-ción
errores desco-nexión
nexión
denegación
de la
prematura
de
capacidad de
liberación
la red
de la
conexión
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Deri- Disponibilidad
vados
G. Vásquez Y.
Disponibilidad de
la red
X
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
X
74
Relación cualitativa entre los parámetros genéricos de
calidad de funcionamiento y posibles parámetros de NP
para conmutación de paquetes
Parámetros de NP para conmutación de paquetes
Parámetros
derivados de
calidad de
funcionamiento
Parámetros primarios de calidad de funcionamiento
Parámetros
genéricos
Primarios
Velociadad de
acceso
Exactitud de
acceso
Seguridad de
acceso
Velocidad de
transferencia
de información
Exactitud de
transferencia
de información
Seguridad de
transferencia
de información
Velocidad de
desvinculación
Exactitud de
desvinculación
Seguridad de
desvinculación
Retardo Probabi-lidad Probabi-lidad Retardo
Capacidad
Tasa de Probabi-lidad Probabi-lidad Retardo de Probabi-lidad Probabi-lidad
de estable- de error en el
de
de transfe- de caudal error residual
de
de estímulo liberación del
de
de desconecimiento del estable- denegación rencia de
reiniciación
de
circuito
denegación
xión
circuito
cimiento del
del
paquetes de
reiniciación
virtual
de liberación prematura
virtual
circuito
establedatos
del
del
virtual
cimiento del
circuito
circuito
circuito
virtual
virtual
virtual
Disponibilidad de
la red
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Deri- Disponibilidad
vados
G. Vásquez Y.
Probabi- Duración de la
lidad de interrup-ción
estímulo
de la
de desco- capacidad de
nexión
la red
prematura
del circuito
virtual
X
X
X
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
X
75
Fin de la Sección 2
MARCO DE LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED
(NP)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
76
3. CATEGORÍAS DE CALIDAD DE
SERVICIO PARA SERVICIOS
MULTIMEDIOS
Requisitos de los parámetros de QoS de servicios y
aplicaciones
Parámetros clave de QoS que afectan al usuario
Objetivos de calidad de funcionamiento para comunicaciones
Categorías de QoS de usuario extremo para aplicaciones
multimedios.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
77
Sección 3 – Categorías de calidad de servicio para
servicios multimedios
Contenido:
Objetivos:
3.1 Requisitos de los parámetros de
QoS de servicios y aplicaciones.
3.2 Parámetros clave de QoS que
afectan al usuario.
3.3 Objetivos de calidad de
funcionamiento para aplicaciones
en comunicaciones.
3.4 Categorías de QoS de usuario
extremo para aplicaciones
multimedios.
 Reconocer las similitudes y diferencias
G. Vásquez Y.
entre las ocho categorías de QoS de
usuario extremo para aplicaciones
multimedios.
 Describir los parámetros clave de QoS
que afectan directamente al usuario
extremo y reconocer las aplicaciones
en que ellos tienen mayor impacto en
la satisfacción del usuario.
 Interpretar los parámetros de calidad
de funcionamiento y sus valores
objetivos recomendados por el UIT-T
para aplicaciones de uso corriente en
comunicaciones que usan los medios
voz, vídeo y datos.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
78
3.1 Requisitos de los parámetros de calidad de
funcionamiento de servicios y aplicaciones
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
79
Requisitos de los parámetros de calidad de
funcionamiento de los servicios y aplicaciones
(1/2)
Para que las redes alámbricas e inalámbricas basadas en IP
puedan proporcionar la QoS adecuada para los diferentes
servicios, es necesario un conocimiento profundo de los
requisitos de calidad de funcionamiento de los servicios y las
aplicaciones.
 El punto de partida para determinar estas necesidades de
calidad de funcionamiento debe ser el usuario.
 Al usuario le interesa comparar la manera en que diferentes
proveedores ofrecen el mismo servicio según parámetros de
calidad de funcionamiento universales y centrados en el usuario.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
80
Requisitos de los parámetros de calidad de
funcionamiento de los servicios y aplicaciones
(2/2)
La calidad de funcionamiento de los servicios y aplicaciones se
debe expresar mediante parámetros que:
 Tienen en cuenta todos los aspectos del servicio desde el punto
de vista del usuario.
 Se centran en los efectos percibidos por el usuario más que en
sus causas dentro de la red.
 Son independientes de la arquitectura o tecnologías de la red.
 Se pueden medir objetiva o subjetivamente en el punto de
acceso al servicio.
 Se pueden relacionar fácilmente con los parámetros de calidad
de funcionamiento de la red.
 Pueden ser garantizados por el o los proveedores.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
81
3.2 Parámetros clave de QoS que afectan al
usuario
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
82
Parámetros clave de QoS que afectan al usuario
El siguiente es un grupo de parámetros clave de QoS que
pueden ser medidos y monitorizados para determinar si el nivel
de servicio ofrecido está siendo logrado en realidad:
 Disponibilidad de la red.
 Anchura de banda.
 Tiempo de transmisión (retardo).
 Variaciones de retardo.
 Pérdida de información.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
83
Otros parámetros de QoS que afectan al usuario
Existen otros parámetros de QoS que no son objeto de medición,
pero proporcionan los mecanismos de gestión de tráfico para los
enrutadores y conmutadores de la red. Estos parámetros son:
 Prioridad de emisión de paquetes.
 Prioridad de eliminación de paquetes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
84
Interpretación de los parámetros clave de QoS que
afectan al usuario
Los parámetros clave de QoS, anchura de banda, retardo,
variaciones de retardo, y pérdida, pueden ser interpretados
usando una analogía con una cañería para fluidos.
 Para cada paquete:



Anchura
de Banda

Anchura de Banda es la sección transversal percibida de la cañería.
Retardo es la longitud percibida de la cañería.
Variaciones de retardo (jitter) es la variación de longitud percibida de
la cañería.
Pérdida es la filtración percibida de la cañería.
A
Trayecto percibido por un paquete…
Pérdida
G. Vásquez Y.
B
Retardo
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
85
Parámetros clave de QoS – Disponibilidad de la red
La disponibilidad de red es el resultado de la disponibilidad
simultánea de muchos elementos que forman la red, lo que se
logra mediante redundancia de dispositivos de red y múltiples
conexiones físicas.
 La disponibilidad de la red puede tener un efecto significativo
sobre QoS.

Si la red no esta disponible aunque sea por periodos cortos, el
usuario o la aplicación puede obtener una QoS impredecible o
inaceptable.
 Los operadores pueden mejorar la disponibilidad de red
aumentando la redundancia de los elementos que la forman.




Ejemplos:
Redundancia de interfaces, procesadores o fuentes de alimentación en
enrutadores y conmutadores.
Recursos de transmisión y conmutación de protección de redes.
Fuentes de alimentación de respaldo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
86
Parámetros clave de QoS – Anchura de banda (1/2)
La asignación de anchura de banda se divide en dos tipos:
 Anchura de banda disponible
Es la anchura de banda ofrecida pero no garantizada que un usuario
obtiene realmente del proveedor de red en un momento dado, y
depende de las condiciones de carga de tráfico de la red en ese
momento.
 Anchura de banda garantizada
Es la anchura de banda mínima que el operador de red ofrece a sus
clientes, independiente del trafico cursado por la red.

Esta garantía del servicio implica un costo mayor para los clientes.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
87
Parámetros clave de QoS – Anchura de banda (2/2)
 La magnitud de la anchura de banda disponible para un paquete
es afectada por:




El enlace de menor velocidad que se encuentra en el trayecto de
transmisión.
El nivel de congestión experimentado en cada salto – Arranque lento
y ventana deslizante con ancho variable de TCP.
La velocidad de reenvío de los dispositivos del trayecto.
La prioridad de encolamiento dada al flujo al que el paquete
pertenece.
100 Mb/s
2Mb/s
10 Mb/s
2 Mb/s Anchura de banda máxima
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
88
Parámetros clave de QoS – Retardo
(1/2)
Hay diversos tiempos de transmisión o retardos: el tiempo que
lleva establecer un servicio determinado a partir de la solicitud de
activación del usuario; el tiempo para recibir información
específica una vez que el servicio está activado; y el tiempo que
demora desactivar una conexión o abandonar una sesión.
 El retardo tiene un impacto muy directo en la satisfacción del
usuario según la aplicación, y se puede producir en el terminal,
la red o cualquier servidor.

El retardo de la red es el tiempo de tránsito que el flujo de una
aplicación experimenta desde el punto de ingreso hasta el punto de
salida de la red
 Desde el punto de vista del usuario, el retardo también tiene en
cuenta el efecto en otros parámetros de red, como el caudal.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
89
Parámetros clave de QoS – Retardo
(2/2)
 La magnitud del retardo que experimenta un paquete es la suma de:

Retardos de propagación fijos


Retardos de transmisión (serialización) fijos


Tiempos requerido para colocar físicamente un paquete en un medio de
transmisión.
Retardos de conmutación variables


Retardos acotados por la velocidad de propagación de las señales en los
medios físicos y la longitud de las rutas.
Tiempos de espera debido a contiendas con otros tráficos para utilizar los
recursos de conmutación de cada nodo de la red (p. ej., resolver la dirección
del siguiente salto y decidir la interfaz de egreso para un paquete).
Retardos de encolamiento variables


Retardo por almacenamiento en cola de entrada del tráfico que ingresa a un
nodo de red.
Retardo por almacenamiento en cola de salida del tráfico que abandona un
nodo de red.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
90
Parámetros clave de QoS – Variación de retardos
(1/2)
La variación de retardos es una medida de la variación de los
retardos entre paquetes consecutivos de un flujo de tráfico dado.
 La variación de retardos se incluye generalmente como
parámetro de calidad de funcionamiento porque tiene efectos
notorios en aplicaciones en tiempo real sensibles a los retardos,
tales como audio y vídeo.


En estas aplicaciones se espera que los paquetes lleguen con una
tasa casi constante y con un retardo fijo entre paquetes
consecutivos.
A medida que la tasa de arribos varía, la variación de retardo impacta
la calidad de funcionamiento de la aplicación, y si esa variación
aumenta demasiado, la aplicación puede quedar inutilizable.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
91
Parámetros clave de QoS – Variación de retardos
(2/2)
 Todas las redes introducen un pequeño nivel de variación de
retardos debido la variabilidad del retardo introducido en cada
nodo cuando los paquetes son almacenados en colas de espera.

En la medida que la variación de retardos se mantenga acotada, la
QoS puede ser conservada.
 En los servicios que son muy intolerantes a la variación de
retardos, casi siempre se tomarán medidas para eliminar (o al
menos reducir significativamente) dicha variación mediante
almacenamiento temporal en memoria.

Con el almacenamiento temporal de datos se elimina efectivamente
la variación de retardos percibida por el usuario, pero esa medida
tiene el inconveniente de añadir más retardos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
92
Parámetros clave de QoS – Pérdida de información
La pérdida de información tiene un efecto muy directo en la
calidad de la información que se presenta al usuario, se trate de
voz, imagen, vídeo o datos.
 El término «pérdida de información» incluye los siguientes
efectos:




Errores de bit.
Pérdida de paquetes durante la transmisión.
Descarte de paquetes en nodos o enlaces congestionados.
Todos los efectos de cualquier degradación introducida por la
codificación del medio para conseguir una transmisión más eficaz.

Ejemplo: el uso de códecs vocales de baja velocidad binaria para la voz
que realizan una compresión de datos que no es completamente reversible
(compresión con pérdida de información).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
93
Parámetros de QoS – Prioridades de emisión de
paquetes
Las prioridades de emisión de paquetes determinan el orden en
que el trafico es transmitido, lo que puede impactar la calidad de
servicio percibida por los usuarios extremos de los flujos que
reciben ese tratamiento.
 El trafico con prioridad de emisión mayor es transmitido siempre
antes que el tráfico de menor prioridad.
 En el esquema más simple existe el inconveniente de que el
tráfico de baja prioridad nunca sea transmitido si el tráfico de alta
prioridad es mucho y no cuenta con limitación de anchura de
banda.
 Un esquema más elaborado puede manejar esta situación de
forma más justa, programando de manera ponderada el
tratamiento de los tráficos de distinta prioridad.

En este caso, el tráfico de baja prioridad no siempre debe esperar
hasta que el tráfico de mayor prioridad sea transmitido.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
94
Parámetros de QoS – Prioridades de eliminación de
paquetes
Las prioridades de eliminación de paquetes son utilizadas para
determinar el orden en que el tráfico es eliminado, lo que puede
impactar la calidad de servicio percibida por los usuarios
extremos de los flujos que reciben ese tratamiento.
 El tráfico puede ser eliminado debido a congestión en los nodos
de la red o cuando el tráfico real no cumple con el perfil del
contrato de tráfico.


Los tráficos con QoS similar pueden ser subdivididos utilizando
prioridades de eliminación.
Cuando hay congestión en algún nodo de la red, el tráfico con mayor
prioridad de eliminación es eliminado antes que el tráfico de menor
prioridad.

Gracias a las prioridades de eliminación, se pueden ahorran costos en
colas innecesarias, ya que se utiliza una misma cola para todo el tráfico y
ésta es subdividida en colas virtuales basándose en las distintas
prioridades de eliminación de paquetes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
95
3.3 Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones en comunicaciones
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
96
Objetivos de QoS de las aplicaciones
Las aplicaciones de uso corriente en comunicaciones tienen
distintos requisitos de QoS relativos a anchura de banda,
retardo, sensibilidad a las variaciones de retardos, y pérdida de
información.
 Si estas aplicaciones son combinadas sobre una misma red IP,
sin el uso de tecnologías de QoS, éstas pueden experimentar
comportamientos inesperados.
 Los cuadros de las siguientes dispositivas indican los objetivos
de calidad de funcionamiento recomendados por el UIT-T para
diversas aplicaciones de uso corriente en comunicaciones, que
usan los medios voz, vídeo y datos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
97
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones audio y vídeo
Medio
Audio
Aplicación
Voz en
conversación
Grado de
simetría
Dos sentidos
Velocidades
de datos
típicas
4-64 kbit/s
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
transmisión en un
sentido
Preferido < 150 ms
(Nota 1)
Límite < 400 ms
(Nota 1)
Audio
Mensajería
vocal
Principalmente 4-32 kbit/s
en un sentido
< 1 s para
reproducción
< 2 s para grabación
Audio Audio en
Principalmente 16-128 kbit/s < 10 s
tiempo real de en un sentido (Nota 3)
gran calidad
Vídeo Videoteléfono Dos sentidos 16-384 kbit/s Preferido < 150 ms
Variación Pérdida de
de
información
(Nota 2)
retardos
< 1 ms
Relación de
pérdida de
paquete
(PLR) < 3%
< 1 ms
PLR < 3%
<< 1 ms
PLR < 1%
PLR < 1%
(Nota 4)
Vídeo Vídeo en un
sentido
Un sentido
Límite < 400 ms
16-384 kbit/s < 10 s
Otros
Sincron.
labios:
< 80 ms
PLR < 1%
NOTA 1 – Se supone el control de eco adecuado.
NOTA 2 – Los valores exactos dependen del códec específico, pero se supone el uso de un algoritmo de ocultación de
pérdida de paquete para minimizar el efecto de esa pérdida.
NOTA 3 – La calidad depende mucho del tipo de códec y de la velocidad binaria.
NOTA 4 – Estos valores se consideran valores de objetivo a largo plazo y es probable que la tecnología actual no los
satisfaga.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
98
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones datos
Medio
Aplicación
Datos Navegación en la web
– HTML
Grado de
simetría
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
Variación
Pérdida de
transmisión en un
de
información
sentido (Nota)
retardos
Principalmente ~10 KB
Preferido
N.A.
Nula
un sentido
< 2 s/página
Aceptable
< 4 s/página
Principalmente 10 KB-10 MB Preferido < 15 s
N.A.
Nula
en un sentido
Aceptable < 60 s
Datos Transferencia/
recuperación de gran
volumen de datos
Datos Servicios de transacciones Dos sentidos
de alta prioridad, como
comercio electrónico, ATM
Datos Comando/control
Dos sentidos
Datos Imagen fija
Un sentido
Datos Juegos interactivos
Datos Telnet
Velocidades
de datos
típicas
(1/2)
Dos sentidos
Dos sentidos
(asimétrico)
< 10 KB
Preferido < 2 s
Aceptable < 4 s
N.A.
Nula
~ 1 KB
< 100 KB
< 250 ms
Preferido < 15 s
Aceptable < 60 s
< 200 ms
< 200 ms
N.A.
N.A.
Nula
Nula
N.A.
N.A.
Nula
Nula
< 1 KB
< 1 KB
NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
99
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones datos
Medio
Aplicación
Grado de
simetría
Velocidades
de datos
típicas
Datos Correo electrónico (acceso Principalmente < 10 KB
a servidor)
un sentido
Datos Correo electrónico
(transferencia de servidor
a servidor)
Datos Fax ("tiempo real")
Datos Fax (almacenamiento y
retransmisión)
Datos Transacciones de baja
prioridad
Datos Usenet
Principalmente < 10 KB
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
(2/2)
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
Variación
Pérdida de
transmisión en un
de
información
sentido (Nota)
retardos
Preferido < 2 s
N.A.
Nula
Aceptable < 4 s
Puede ser varios
N.A.
Nula
minutos
~ 10 KB
< 30 s/página
N.A.
<10-6 BER
~ 10 KB
N.A.
<10-6 BER
< 10 KB
Pueden ser varios
minutos
< 30 s
N.A.
Nula
Puede ser
1 MB o más
Pueden ser varios
minutos
N.A.
Nula
NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
100
3.4 Categorías de QoS de usuario extremo para
aplicaciones multimedios
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
101
Categorías de QoS – Alcance
Esta Sección presenta un «Modelo de categorías de calidad de
servicio (QoS) para servicios multimedios desde el punto de vista
del usuario extremo», que ha sido propuesto por el UIT-T en la
Recomendación UIT-T G.1010.
 Teniendo en cuenta las expectativas del usuario con respecto a
diversas aplicaciones que utilizan como medio la voz, el vídeo, la
imagen y el texto, se ha determinado ocho categorías diferentes
de QoS según toleren o no las pérdidas de información y de
retardo.
 Se ha identificado los parámetros que permiten conocer la
satisfacción del usuario en cuanto a esas aplicaciones.
 Se pretende que estas categorías sirvan de base para definir
clases de QoS realistas y los mecanismos de control de QoS
correspondientes para las redes de transporte subyacentes.

Recomendación UIT-T G.1010 (11/2001), Categorías de calidad de
servicios para los usuarios de extremo de servicios multimedios.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
102
Categorías de QoS de usuario extremo
(1/2)
 En base a sus requisitos de calidad de funcionamiento, las
diversas aplicaciones se pueden clasificar en función de la
tolerancia a la pérdida de paquetes y la tolerancia al retardo de
transmisión en un sentido.
 Esta diferenciación de las aplicaciones de acuerdo con las
distintas tolerancias a la pérdida de información y los retardos ha
sido utilizada por el UIT-T para generar categorías de calidad de
servicio de usuario extremo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
103
Categorías de QoS de usuario extremo
(2/2)
El UIT-T ha identificado las siguientes ocho «Categorías de QoS
de usuario extremo», que abarcan toda la gama de aplicaciones
identificadas.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Voz en conversación y vídeo.
Mensajería vocal/vídeo.
Audio/vídeo en tiempo real.
Fax.
Comando/control.
Transacciones.
Mensajería, descarga.
Servicio de soporte.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
104
Correspondencia entre requisitos de QoS de usuario
extremo y servicios
Existe una primera diferenciación entre los ocho grupos de
aplicaciones según si toleran o no la pérdida de información, y una
segunda diferenciación en cuatro áreas de tolerancia al retardo.
 El tamaño y la forma de las cajas de esta figura indica los límites de
retardo y de pérdida de información tolerables para cada clase de
aplicación.
Pérdida de paquetes
5%
Voz en conversación
y vídeo
100 ms
0%
Pérdida
nula
G. Vásquez Y.
Comando/
control
Mensajería
vocal/vídeo
1s
Transacciones
Audio/vídeo
en tiempo
real 10 s
Mensajería,
descarga
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Retardo
100 s
Fax
Servicio de
soporte
105
Modelo de categorías de QoS centradas en el
usuario extremo
La correspondencia entre requisitos de QoS y servicios se puede
formalizar como se muestra en esta figura, para proporcionar un
modelo recomendado de categorías QoS de usuario extremo.
 Los nombres de las cuatro áreas de retardo ilustran el tipo de
interacción de usuario.
Tolera
errores
No tolera
errores
G. Vásquez Y.
Voz en
conversación
y vídeo
Mensajería
vocal/vídeo
Audio/vídeo
en tiempo real
Fax
Comando/control
(p. ej. Telnet, juegos
interactivos)
Transacciones
(p. ej., comercio
electrónico,
navegación en la
Web, acceso a
correo electrónico)
Mensajería,
descarga
(p. ej. FTP, imagen
fija)
Servicio de soporte
(p. ej. Usenet)
Interactivo
(retardo <<1 s)
Pronta respuesta
(retardo ~2 s)
Oportuno
(retardo ~10 s)
No crítico
(retardo >>10 s)
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
106
Modelo de categorías de QoS centradas en el
usuario extremo – Características
(1/2)
Este modelo de ocho categorías de QoS centradas en el usuario
tiene varias características útiles:
1) Se basa en la percepción del usuario de las degradaciones de
un servicio de extremo a extremo y no depende de ninguna
tecnología específica para su validez.

El modelo se puede aplicar independientemente de la tecnología de
transporte subyacente (IP, ATM, alámbrica, inalámbrica, etc.).
2) Proporciona una indicación de los límites superior e inferior para
determinar cuándo el usuario percibe las aplicaciones como
fundamentalmente aceptables.


Si se excede un límite superior (en pérdida o en retardo), el servicio
seguirá siendo considerado insatisfactorio.
Si se excede un nivel inferior, el servicio se seguirá considerando
aceptable, pero, desde el punto de vista de los recursos de la red,
se estima que causa derroche porque utiliza recursos innecesarios.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
107
Modelo de categorías de QoS centradas en el
usuario extremo – Características
(2/2)
3) Proporciona un medio simple para determinar si un canal
portador puede transmitir los datos de una aplicación
determinada.

Ejemplo: un canal con un tiempo de transmisión en un sentido de un
segundo no puede soportar eficazmente comunicaciones naturales en
tiempo real, como el servicio de voz.
4) Muestra cómo se pueden agrupar las degradaciones causadas
por la pérdida de información y el retardo, sin implicar que una
clase es "mejor" que otra (como se hace en las
categorizaciones llamadas Oro, Plata, etc.).

Esto puede servir de base para conformar clases QoS de red que
permitan diferenciar los servicios según la calidad de
funcionamiento.

Nota: Las aplicaciones que se citan en el modelo de categorías de QoS
son ejemplos y la lista no es exhaustiva. Se puede agregar al esquema
otras aplicaciones por semejanza con los ejemplos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
108
Fin de la Sección 3
CATEGORÍAS DE CALIDAD DE SERVICIO PARA
SERVICIOS MULTIMEDIOS
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
109
4. BASES PARA ESPECIFICAR LA CALIDAD
DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP
Concepto calidad de funcionamiento de red IP
Especificación de la calidad de funcionamiento de red IP
Modelo de la calidad de funcionamiento de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
110
Sección 4 – Bases para especificar la calidad de
funcionamiento de red IP
Contenido:
Objetivos:
4.1 Concepto calidad de
funcionamiento de red IP.
4.2 Proceso para especificar la calidad
de funcionamiento de red IP.
4.3 Modelo de la calidad de
funcionamiento de red IP.
 Reconocer los aspectos de servicio
G. Vásquez Y.
que cubren los parámetros de calidad
de funcionamiento relativos a la
disponibilidad y la transferencia de
paquetes IP.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
111
4.1 Concepto calidad de funcionamiento
de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
112
Servicio de red IP
Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet (IP,
Internet Protocol) de extremo a extremo se refiere a la
transferencia de datagramas IP generados por el usuario
(paquetes IP) entre dos computadores principales (hosts) de
extremo especificados por sus direcciones IP completas.

Este servicio portador se suele denominar abreviadamente “servicio de red
IP”.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
113
Alcance de la especificación de calidad de
funcionamiento de red IP
En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha definido un
conjunto de parámetros que permiten especificar y evaluar la
calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes IP del
servicio de comunicación de datos IP en cuanto a:
1) Velocidad.
2) Exactitud.
3) Seguridad de funcionamiento.
4) Disponibilidad.
 Los parámetros definidos se aplican al servicio IP de extremo a
extremo, punto a punto, y a tramos de la red que proporcionan,
o contribuyen, a la prestación de ese servicio.

Recomendación UIT-T Y.1540 (11/2007), Servicio de comunicación de
datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad de funcionamiento
relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes de protocolo
Internet.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
114
Utilidad de los parámetros de calidad de
funcionamiento de red IP
Los parámetros de calidad de funcionamiento de red IP se
utilizan en la planificación y la oferta del servicio IP internacional.
 Los parámetros de calidad de funcionamiento pueden ser
utilizados por los siguientes tipos de participantes:



Los proveedores de servicios, para planificar, desarrollar y estimar un
servicio IP que satisfaga las necesidades de los usuarios en materia
de calidad de funcionamiento.
Los fabricantes de equipos, como fuente de información respecto a
esa calidad de funcionamiento que influirá en el diseño de los
equipos.
Los usuarios extremos, para evaluar la calidad del servicio IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
115
4.2 Proceso para especificar la calidad de
funcionamiento de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
116
Proceso para especificar la calidad de
funcionamiento de red IP
 Primer Paso:
Se define las interfaces de un modelo estratificado por capas de calidad
de funcionamiento de servicio IP, donde se puede observar y medir los
eventos de referencia de transferencia de paquetes IP.
 Segundo Paso:
Se utiliza los eventos de referencia que entrega este modelo para
definir los parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la
transferencia de paquetes IP.
 Tercer Paso:
Se define los parámetros de disponibilidad del servicio IP sobre la base
de un subconjunto de parámetros primarios de calidad de
funcionamiento de transferencia de paquetes IP y un modelo
estocástico de dos etapas asociado.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
117
Procedimiento para especificar la calidad de
funcionamiento de red IP – Esquema
Sección
de red
Sección
de circuito
MP
MP
MP
MP
Red IP
Primer paso:
Enrutador
Enrutador
Frontera
Paquete
IP
Enrutador
o SRC
Frontera
Frontera
Paquete
IP
Paquete
IP
SRC: Computador de origen
DST: Computador de destino
MP: Punto de medición
Paquete
IP
Paquete
IP
Enlace
Paquete
IP
Enrutador
o DST
Frontera
Paquete
IP
Paquete
IP
Eventos de referencia de la
transferencia de paquetes IP
Segundo paso:
Criterio
Función
Matriz de calidad
de funcionamiento Acceso
(Rec. UIT-T I.350)
Transferencia de
información de usuario
Velocidad
Exactitud
Seguridad de
funcionamiento
Parámetros de calidad de funcionamiento
de la transferencia de paquetes IP
Desvinculación
Tercer paso:
Servicio IP
no disponible
G. Vásquez Y.
Parámetros de
disponibilidad del
servicio IP
Servicio IP
disponible
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
119
Principios de definición de los parámetros de calidad
de funcionamiento de red IP
(1/2)
Los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio IP se
definen sobre la base de eventos de referencia de transferencia
de paquetes IP (IPRE, IP packet transfer reference event) que se
pueden observar en puntos de medición (MP, measurement
points) asociados con fronteras funcionales y jurisdiccionales.
 La calidad del servicio IP se considera en el contexto de la matriz
de calidad de funcionamiento de 3 × 3 definida en la
Recomendación UIT-T I.350.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
120
Principios de definición de los parámetros de calidad
de funcionamiento de red IP
(2/2)
 En la matriz de calidad de funcionamiento de la Recomendación
UIT-T I.350 se identifican tres funciones de comunicación
independientes del protocolo:
1) Acceso.
2) Transferencia de información de usuario.
3) Desvinculación.
 Cada función se considera con respecto a tres aspectos del
funcionamiento en general (o "criterios de calidad de
funcionamiento"):
a) Velocidad.
b) Exactitud.
c) Seguridad de funcionamiento.
 Un modelo estocástico de dos etapas asociado proporciona la
base para la descripción de la disponibilidad del servicio IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
121
4.3 Modelo de la calidad de funcionamiento de
red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
122
Modelo estratificado por capas de calidad de
funcionamiento de servicio IP
La calidad de funcionamiento de un servicio IP es especificada
utilizando un modelo estratificado por capas, en donde se
distingue:
 Capas inferiores, que proporcionan transporte que soporta la
capa IP.
 La capa IP, que proporciona transporte sin conexión de
datagramas IP (paquetes IP).
 Capas superiores, soportadas por el protocolo IP, que facilitan
las comunicaciones de extremo a extremo.

La calidad de funcionamiento proporcionada a los usuarios del
servicio IP depende de la calidad de funcionamiento de estas capas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
123
Modelo estratificado por capas de calidad de
funcionamiento de servicio IP – Ejemplo
Información de usuario
(por ejemplo, datos)
Información de usuario
(por ejemplo, datos)
(HTTP) (RTP)
(HTTP) (RTP)
(FTP) etc.
(FTP) etc.
(TCP) (UDP)
(TCP) (UDP)
Calidad de
funcionamiento
de capa superior
Calidad de
funcionamiento
de servicio de
capa de paquetes IP
Capa IP
Calidad de funcionamiento
de capa inferior
(3 ejemplares)
Componentes
de red
Capa IP
Capas
inferiores
SRC
Enlace
Capa IP
Capas
inferiores
Enrutador
Enlace
Capa IP
Capas
inferiores
Enrutador
Enlace
DST
Pulsar sobre los nombres de las capas del modelo para ver las descripciones respectivas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
124
Capas inferiores del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
Las capas inferiores del modelo proporcionan (vía "enlaces")
transporte con conexión o sin conexión que soporta la capa IP.
 Los enlaces se terminan en puntos en los que los paquetes IP
son reenviados (es decir, en "enrutadores", "SRC" y "DST") y por
ello no tienen significado de extremo a extremo.
 Puede haber varias capas de protocolos y servicios por debajo
de la capa IP, y éstos pueden utilizar diversos tipos de medios
físicos.

En los enlaces pueden intervenir diferentes tipos de tecnología, por
ejemplo, ATM, Frame Relay, SDH, RDSI y líneas arrendadas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
125
Capa IP del modelo de calidad de funcionamiento de
servicio IP
La capa IP del modelo proporciona transporte sin conexión de
paquetes IP.
 La capa IP tiene significado de extremo a extremo para un
determinado par de direcciones IP de origen y destino.
 Ciertos elementos de las cabeceras de los paquetes IP pueden
ser modificados por las redes, pero los datos de usuario IP no
pueden ser modificados en la capa IP ni por debajo de ella.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
126
Capas superiores del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
Las capas superiores del modelo, soportadas por el protocolo IP,
posibilitan más aún las comunicaciones de extremo a extremo.
 Las capas superiores podrán modificar y mejorar la calidad de
funcionamiento de extremo a extremo proporcionada en la capa
IP.

Por ejemplo, las capas superiores pueden incluir los protocolos TCP, UDP,
FTP, RTP y HTTP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
127
Fin de la Sección 4
BASES PARA ESPECIFICAR LA CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE RED IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
128
5. MODELO DE CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE SERVICIO IP
GENÉRICO
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP
Componentes y secciones de red IP
Puntos de medición y secciones medibles
Eventos de transferencia de paquetes IP
Resultados de la transferencia de paquetes IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
129
Sección 5 – Modelo de calidad de funcionamiento de
servicio IP genérico
Contenido:
Objetivos:
5.1 Naturaleza del modelo de calidad
de funcionamiento de servicio IP.
5.2 Componentes y secciones de red
IP.
5.3 Puntos de medición y secciones
medibles.
5.4 Eventos de transferencia de
paquetes IP.
5.5 Resultados de la transferencia de
paquetes IP.
 Reconocer los elementos de red y los
G. Vásquez Y.
componentes medibles del modelo de
calidad de funcionamiento de servicio
IP genérico.
 Describir los tipos de eventos de
transferencia de paquetes IP.
 Describir los resultados posibles de la
transferencia de paquetes IP.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
130
5.1 Naturaleza del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
131
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP
genérico
En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha propuesto un
«Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP genérico»
que sirve para definir los parámetros de calidad de
funcionamiento de la transferencia unidireccional de paquetes IP
por una sección o un conjunto concatenado de secciones. Este
modelo especifica lo siguiente:
 Los bloques de construcción con los que se puede representar
cualquier servicio IP de extremo a extremo.
 El conjunto de eventos de referencia de transferencia de
paquetes IP en el que se basa la definición de los parámetros de
calidad de funcionamiento.


Los eventos de referencia se derivan de, y son coherentes con,
definiciones pertinentes de servicios IP y protocolos.
Esos eventos de referencia sirven para enumerar los resultados
posibles cuando se entrega un paquete IP en una sección.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
132
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP
genérico – Alcance
La única función de comunicación considerada en el modelo de
calidad de funcionamiento de servicio IP es la transferencia de
paquete IP.
 Las funciones básicas de acceso y desvinculación no son
consideradas.

Esto refleja la naturaleza no orientada a la conexión de las actuales redes
IP.
 La Comisión de Estudio 13 del UIT-T y otras comisiones están
desarrollando parámetros de calidad de funcionamiento de
servicio IP que incluirán eventualmente tales funciones en el
futuro.

Ejemplo: establecimiento y liberación de flujos orientados a la conexión.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
133
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP
genérico – Elementos componentes
El modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP incluye los
siguientes elementos:
 Componentes de red.
 Enlaces de central y secciones de red.
 Puntos de medición y secciones medibles.
 Eventos de referencia de transferencia de paquetes IP (IPRE, IP
packet transfer reference events).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
134
5.2 Componentes y secciones de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
135
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP
genérico – Componentes de red
Los componentes de red del modelo de calidad de
funcionamiento IP son:
 Computador principal de origen (SRC, source host).
 Computador principal de destino (DST, destination host)
 Enrutador.
 Enlace.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
136
Componentes de red del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP – Diagrama
(más enrutadores y enlaces)
DST
SRC
(más enrutadores y enlaces)
(más enrutadores y enlaces)
SRC: Computador principal de origen
DST: Computador principal de destino
Enlace
Enrutador
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
137
Componentes de red del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
(1/2)
 Computador principal:
Computador que se comunica utilizando los protocolos Internet.


Un computador principal aplica funciones de enrutamiento (es decir, funciona
en la capa IP).
Puede implementar funciones adicionales que incluyan protocolos de capa
superior (p. ej., el TCP en un computador principal de origen o destino) y
protocolos de capa inferior (p. ej.; ATM).
 Computador principal de origen (SRC, source host):
Computador principal y dirección IP completa en donde se originan los
paquetes IP de extremo a extremo.
 Computador principal de destino (DST, destination host):
Computador principal y dirección IP completa en donde se terminan los
paquetes IP de extremo a extremo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
138
Componentes de red del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
(2/2)
 Enrutador:
Computador principal que permite la comunicación entre otros
computadores principales reenviando los paquetes IP en base al
contenido de su campo de dirección de destino IP.
 Enlace:
Conexión punto a punto (física o virtual) utilizada para transportar
paquetes IP entre un par de computadores principales.

No incluye parte alguna de los computadores principales ni ningún otro
computador principal; funciona por debajo de la capa IP.

Por ejemplo, un enlace puede ser una línea arrendada, o puede implementarse en
forma de conexión lógica por una red Ethernet, una red ATM/MPLS o utilizando
cualquier otra tecnología de red que funcione por debajo de la capa IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
139
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP –
Tipos de secciones
El modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP distingue
los siguientes tipos de secciones:
 Enlace de central.
 Sección de red.


Sección de red de origen.
Sección de red de destino.
 Todas estas secciones proporcionan los bloques de construcción
con los que se puede representar cualquier servicio IP de
extremo a extremo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
140
Conectividad de red IP – Diagrama
En los bordes de cada sección de red (NS),
enrutadores pasarela reciben y envían
paquetes a través de enlaces de central (EL).
(más NS y EL)
C
D
SRC
DST
G
A
F
NS de origen
(más NS y EL)
E
NS de destino
(más NS y EL)
Sección de red (NS, network section)
Enlace de central (EL, exchange link)
Enrutador fronterizo (edge router)
Enrutador interior
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G. Vásquez Y.
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141
Secciones del modelo de calidad de funcionamiento
de servicio IP
(1/3)
 Enlace de central (EL, exchange link):
Enlace que conecta:
i) un computador principal de origen o destino a su computador principal
adyacente (por ejemplo, un enrutador) posiblemente en otra jurisdicción a
veces denominada enlace de acceso, enlace de ingreso o enlace de egreso;
o
ii) un enrutador de una sección de red con un enrutador de otra sección de red.
 La responsabilidad respecto a un enlace de central, su capacidad y su
calidad de funcionamiento son compartidas normalmente por las partes
conectadas.

“Enlace de central” es aproximadamente equivalente al término “central” definido en
RFC 2330.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
142
Secciones del modelo de calidad de funcionamiento
de servicio IP
(2/3)
 Sección de red (NS, network section):
Conjunto de computadores principales unidos por todos sus enlaces de
interconexión que juntos proporcionan una parte del servicio IP entre un
SRC y un DST, y están bajo una única responsabilidad jurisdiccional (o
colaborativa).


Algunas secciones de red constan de un solo computador principal sin
enlaces de interconexión. Las NS de origen y las NS de destino son casos
particulares de secciones de red.
Pares de secciones de red están conectadas por enlaces de central.

“Sección de red” es aproximadamente equivalente al término “nube” definido en
RFC 2330.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
143
Secciones del modelo de calidad de funcionamiento
de servicio IP
(3/3)
 Sección de red de origen:
NS que incluye el SRC dentro de su responsabilidad jurisdiccional.

En algunos casos, el SRC es el único computador principal dentro de la NS
de origen.
 Sección de red de destino:
NS que incluye el DST dentro de su responsabilidad jurisdiccional.

En algunos casos, el DST es el único computador principal dentro de la NS
de destino.

Las fronteras de las secciones de red son normalmente enrutadores que aplican los
protocolos de pasarela exterior IP.
G. Vásquez Y.
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144
5.3 Puntos de medición y secciones medibles
G. Vásquez Y.
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145
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP –
Puntos de medición y secciones medibles
 Punto de medición (MP, measurement point):
Frontera entre un computador principal y un enlace adyacente en
donde pueden observarse y medirse eventos de referencia de calidad
de funcionamiento.
 Sección medible
Una sección o una combinación de secciones es medible si está
limitada por un conjunto de puntos de medición (MP).
Son medibles las siguientes secciones:



Sección básica.
Red con protocolo Internet de extremo a extremo.
Conjunto de secciones de red (NSE, network section ensemble).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
146
Secciones medibles del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
(1/3)
 Sección básica:
Puede ser un EL, una NS, un SRC o un DST.

La calidad de funcionamiento de cualquier EL o NS se puede medir en
relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo unidireccional dado.
Las secciones básicas están delimitadas por puntos de medición (MP).


Los MP de ingreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese
servicio cuando entran en la sección básica.
Los MP de egreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese
servicio cuando salen de la sección básica.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
147
Secciones medibles del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
(2/3)
 Red con protocolo Internet de extremo a extremo:
Conjunto de EL y NS que proporcionan el transporte de paquetes IP
transmitidos de un SRC a un DST.

La calidad de funcionamiento de una red IP de extremo a extremo se puede
medir en relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo
unidireccional dado.
Los MP que limitan la red IP de extremo a extremo son los MP del SRC
y el DST.


El MP de ingreso es el MP cruzado por paquetes de ese servicio cuando
entran en la red de extremo a extremo en el SRC.
El MP de egreso es el MP cruzado por paquetes de ese servicio cuando
salen de la red de extremo a extremo en el DST.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
148
Secciones medibles del modelo de calidad de
funcionamiento de servicio IP
(3/3)
 Conjunto de secciones de red (NSE, network section ensemble):
Un NSE es cualquier subconjunto conectado de NS junto con todos los
EL que las interconectan.


Pares de NSE distintos están conectados por enlaces de central.
La calidad de funcionamiento de cualquier NSE dado se puede medir en
relación con cualquier servicio IP de extremo a extremo unidireccional.

El término "NSE" se puede utilizar para: (i) referirse a una sola NS, dos NS o
cualquier número de NS y el EL que las conecta; (ii) representar toda la red IP de
extremo a extremo.
Los NSE están delimitados por puntos de medición (MP)


Los MP de ingreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese
servicio cuando entran en ese NSE.
Los MP de egreso son el conjunto de MP cruzados por paquetes de ese
servicio cuando salen de ese NSE.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
149
5.4 Eventos de transferencia de paquetes IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
150
Concepto evento de referencia de red
 Evento de referencia de red:
Un evento de referencia de red (p. ej., red RDSI) es la transferencia de
una unidad de información de control o de usuario discreta codificada
de acuerdo con los protocolos recomendados por la UIT a través de un
punto de medición (MP).


Las unidades de información especificadas y los estados de protocolo
resultantes asociados se identifican mediante un código de evento utilizado
para referencia al definir los parámetros de calidad de funcionamiento.
El estado resultante establece a su vez los eventos de referencia que
pueden producirse a continuación.
Se distinguen dos clases de eventos de referencia:


Eventos de salida.
Eventos de entrada.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
151
Clases de eventos de referencia
 Evento de salida:
Se produce un evento de salida cuando una unidad de información de
control o de usuario atraviesa el MP al salir del SSN o CEQ hacia el
sistema de transmisión asociado.
 Evento de entrada:
Se produce un evento de entrada cuando una unidad de información de
control o de usuario atraviesa el MP al entrar en el SSN o CEQ desde
el sistema de transmisión asociado.
Si hay retransmisión, el evento de salida se produce con la primera
transmisión y el evento de entrada con la última transmisión.


CEQ: equipo de cliente/red de cliente (customer equipment/customer network).
SSN: nodo de conmutación/señalización (switching/signalling node).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
152
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP –
Eventos de transferencia de paquetes IP
 Un evento de referencia de transferencia de paquetes IP ocurre
cuando:
i) un paquete IP cruza un punto de medición (MP); y
ii) se aplican procedimientos IP normalizados al paquete para verificar
la validez de la suma de control de la cabecera; y
iii) los campos de dirección de origen y destino de la cabecera del
paquete IP representan las direcciones IP del SRC y el DST
previstos.
 Los eventos de referencia de transferencia de paquetes IP se
definen sin tener en cuenta la fragmentación de los paquetes.

Dichos eventos ocurren cada vez que un paquete IP cruza
cualquier MP con independencia del valor contenido en la “bandera
de más fragmentos”.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
153
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP –
Tipos de eventos de transferencia de paquetes IP
Se definen cuatro tipos de evento de transferencia de paquetes
IP:
 Evento de entrada de paquete IP en un computador principal.
 Evento de salida de paquete IP de un computador principal.
 Evento de ingreso de paquete IP en una sección básica o en un
conjunto de secciones de red.
 Evento de egreso de paquete IP de una sección básica o en un
conjunto de secciones de red.

La siguiente diapositiva ilustra estos cuatro eventos de transferencia de
paquetes IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
154
Ejemplo de eventos de referencia de transferencia de
paquetes IP
Eventos de
salida IP
Eventos de
ingreso IP
Enrutador
o SRC
Enrutador
o DST
Enlace
central
A
B
MP
Eventos de
entrada IP
Enrutador
Enlace
central
Capa IP
Capa
inferior
Enrutador
Sección
de red IP
Eventos de
egreso IP
MP
Capa IP
C
D
MP
Capa
inferior
MP
SRC: computador principal de origen
DST: Computador principal de destino
MP: Punto de medición
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G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
155
Eventos de transferencia de paquetes IP del modelo
de calidad de funcionamiento de servicio IP
(1/2)
 Evento de entrada de paquete de protocolo Internet en un
computador principal:
Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP entrando en un
computador principal (enrutador de NS o DST) desde el EL conectado.
 Evento de salida de paquete de protocolo Internet de un
computador principal:
Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP saliendo de un
computador principal (enrutador de NS o SRC) hacia el EL conectado.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
156
Eventos de transferencia de paquetes IP del modelo
de calidad de funcionamiento de servicio IP
(2/2)
 Evento de ingreso de paquete de protocolo Internet en una
sección básica o en un conjunto de secciones de red:
Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP de ingreso
entrando en una sección básica o un NSE.
 Evento de egreso de paquete de protocolo Internet de una
sección básica o en un conjunto de secciones de red:
Este evento ocurre cuando un paquete IP cruza un MP de egreso
saliendo de una sección básica o un NSE.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
157
5.5 Resultados de la transferencia de
paquetes IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
158
Modelo de calidad de funcionamiento de servicio IP –
Resultados de la transferencia de paquetes IP
Al considerar los eventos de referencia de transferencia de
paquetes IP, se pueden definir varios resultados posibles de la
transferencia IP para cualquier paquete que intente cruzar una
sección básica o un NSE.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Resultado satisfactorio de transferencia de paquete IP.
Resultado paquete IP con errores.
Resultado paquete IP perdido.
Resultado paquete IP espurio.
Resultado bloque de paquetes IP con muchas pérdidas.
Resultado paquete IP desordenado/reordenado.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
159
Resultados de la transferencia de paquetes IP –
Esquema
MP de ingreso
MP de egreso
Sección de red IP
IPRE1
IPRE2
Cabecera válida y
carga útil sin errores
t < Tmáx
IPRE1
IPRE2
Cabecera degradada o
carga útil con errores
t < Tmáx
Tmáx: Retardo máximo de paquete IP
a partir del cual se considera
que el paquete se ha perdido.
IPRE2
Resultado paquete IP
con errores
Resultado paquete IP
espurio
El resultado se produce
con independencia del
contenido del paquete IP
IPRE1
Nunca entregado o
entregado a un MP de
egreso no permitido
Resultado paquete IP
perdido
El resultado se produce
con independencia del
contenido del paquete IP
IPRE1
t > Tmáx
Resultado paquete IP
satisfactorio
IPRE2
Resultado paquete IP
perdido
t
Ver Notas / Ocultar Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
160
Conceptos básicos de la definición de resultados de
la transferencia de paquetes IP
Las definiciones de los resultados de la transferencia de
paquetes IP se basan en los siguientes conceptos:
 MP de ingreso permisible.
 MP de egreso permisible.
 Paquetes correspondientes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
161
Conceptos básicos de la transferencia de paquetes
IP – MPs de ingreso permisible y egreso permisible
 MP de ingreso permisible y MP de egreso permisible:
En un momento determinado, y en relación con un servicio IP de
extremo a extremo dado y una sección básica o un NSE:
Un MP de ingreso es un MP de ingreso permisible si el cruce de este
MP hacia esa sección básica o ese NSE está permitido por la
información de enrutamiento global.
Un MP de egreso es un MP de egreso permisible si el cruce de este
MP lleva hacia otra sección básica que está permitida por la
información de enrutamiento global.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
162
Conceptos básicos de la definición de resultados de la
transferencia de paquetes IP – Eventos correspondientes
 Eventos correspondientes:
Se dice que un evento de egreso IP corresponde a un evento de
ingreso anterior si fueron creados por el “mismo” paquete IP.



Este concepto se aplica tanto si el paquete en el MP de egreso es el paquete
en su totalidad o sólo un fragmento del original.
Para evitar la confusión resultante de la reentrada de paquetes en el NSE,
este concepto de correspondencia exige además que ésta sea la primera
vez (desde su ingreso) que el contenido de que se trate salga del NSE.
La determinación práctica de si los eventos de referencia IP son eventos
correspondientes se hace normalmente caso por caso y a menudo se basa
en:




El análisis de las direcciones IP.
La información de enrutamiento global.
El campo de identificación del paquete IP.
Otra información de cabecera y el contenido del paquete IP.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
163
Eventos correspondientes cuando se produce
fragmentación – Diagrama
Un paquete IP dirigido de SRC a DST ingresa
en la Sección de Red C, crea un evento de
ingreso, (a), es fragmentado, y crea dos
eventos de egresos correspondientes, (b) y (c)
D
(a)
(b)
Sección de Red C
(c)
B
G
A
SRC
DST
F
E
Enlace de central (EL, exchange link)
Enrutador fronterizo (edge router)
Ver Nota / Ocultar Nota
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
164
Resultado paquete IP satisfactorio
 Paquete IP satisfactorio:
Se produce un resultado satisfactorio de transferencia de paquete IP
cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un MP0 de
ingreso permisible da lugar a uno (o más) evento(s) de referencia
correspondientes en uno (o más) MPi de egreso, todos ellos dentro de
un plazo de tiempo Tmáx especificado a partir del evento de ingreso
original y:
i) todos los MPi de egreso en donde ocurren los eventos de referencia
correspondientes son permisibles; y
ii) el contenido completo del paquete original observado en MP0 está incluido
en los paquetes entregados;
iii) o bien el contenido binario de los campos de información de los paquetes IP
entregados es conforme exactamente con el del paquete original;
iv) o bien los campos de cabecera de los paquetes entregados son válidos.

El valor de Tmáx se ha fijado provisionalmente a 3 segundos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
165
Resultado paquete IP con errores
 Paquete IP con errores:
Se produce un resultado paquete IP con errores cuando un solo evento
de referencia de paquetes IP en un MP0 de ingreso permisible da lugar
a uno (o más) evento(s) de referencia correspondiente(s) en uno (o
más) MPi de egreso, todos ellos dentro de un plazo de tiempo Tmáx a
partir del evento de referencia original y:
i) todos los MPi de egreso en donde ocurren los eventos de referencia
correspondientes son permisibles; y
ii) el contenido completo del paquete original observado en MP0 está incluido
en los paquetes entregados;
iii) o bien el contenido binario de los campos de información de los paquetes IP
entregados no es conforme exactamente con el del paquete original;
iv) o bien uno o más de los campos de cabecera de los paquetes entregados
están degradados.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
166
Resultado paquete IP perdido
(1/2)
La definición de un resultado paquete IP perdido se basa en la
definición de paquete mal direccionado.
 Paquete IP mal direccionado:
Aparece un paquete IP mal direccionado cuando un solo evento de
referencia de paquetes IP en un MP0 de ingreso permisible da lugar a
uno (o más) evento(s) de referencia correspondiente(s) en uno (o más)
MPi de egreso, todos ellos dentro de un plazo de tiempo Tmáx
especificado a partir del evento de referencia original y:
i) el contenido completo del paquete original observado en MP0 está incluido
en el (los) paquete(s); pero
ii) uno o más de los MPi de egreso donde ocurren los eventos de referencia
correspondientes no son MP de egreso permisibles.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
167
Resultado paquete IP perdido (2/2)
 Paquete IP perdido:
Se produce un resultado paquete IP perdido cuando un solo evento de
referencia de paquetes IP en un MP0 de ingreso permisible da lugar a
un resultado paquete IP mal direccionado o cuando parte o la totalidad
del contenido de ese paquete no da lugar a ningún evento de referencia
IP en ningún MP de egreso dentro del plazo de tiempo Tmáx.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
168
Resultado paquete IP espurio
 Paquete IP espurio:
Se produce un resultado paquete IP espurio en una sección básica o
un NSE de extremo a extremo cuando un paquete IP único crea un
evento de egreso para el que no hay un evento de ingreso
correspondiente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
169
Resultado bloque de paquetes IP con muchas
pérdidas
 Bloque de paquetes IP con muchas pérdidas:
El resultado bloque de paquetes IP con muchas pérdidas para un
bloque de paquetes observado durante un intervalo de tiempo Ts en el
MP0 de ingreso se produce cuando la relación de los paquetes perdidos
en el MPi de egreso y el número de paquetes totales en el bloque es
mayor que s1.



El valor del intervalo de tiempo Ts se ha fijado provisionalmente a 1 minuto.
El valor de umbral s1 se ha fijado provisionalmente a 0,2.
El examen de bloques sucesivos (intervalos de tiempo) no debería
solaparse.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
170
Orden de llegada de paquetes IP
(1/2)
La entrega de paquetes en orden es una propiedad de las
transferencias satisfactorias de paquetes, de modo que los
paquetes se reciben en el computador principal de destino (o
punto de medición) en el mismo orden en que fueron enviados.
 El orden de llegada se determina únicamente mediante la
posición.
 La medida en la cual se ha reordenado un determinado paquete
se puede cuantificar en unidades de posición, tiempo y
distancias de byte de carga útil.
 Normalmente los paquetes contienen algún tipo de identificador
inequívoco, como un número de secuencia o como las marcas
de tiempo que se introducen en el MP0.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
171
Orden de llegada de paquetes IP
(2/2)
 El parámetro de calidad de funcionamiento relativa al orden de
los paquetes es importante para la mayoría de las aplicaciones,
especialmente cuando se evalúa la aptitud de la red para trenes
de medios en tiempo real, debido a su capacidad limitada de
restablecer el orden y el efecto de la capacidad de
restablecimiento sobre la calidad de funcionamiento.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
172
Resultado paquete ordenado
 Paquete IP ordenado:
El resultado paquete IP ordenado se produce cuando un solo evento de
referencia de paquete IP en un punto de medición de egreso aceptable
da lugar a lo siguiente:


El paquete tiene un número de secuencia mayor o igual al valor del siguiente
paquete esperado.
El siguiente valor esperado aumenta tras la recepción de este paquete, de
modo que queda fijado el nuevo valor esperado.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
173
Resultado desordenado o paquetes reordenados
 Paquete IP desordenado/reordenado:
El resultado paquete IP desordenado o paquete IP reordenado se
produce cuando un solo evento de referencia de paquetes IP en un
punto de medición de egreso aceptable da lugar a lo siguiente:


El paquete tiene un número de secuencia inferior que el valor del siguiente
paquete esperado y por consiguiente se reordena el paquete.
El siguiente valor esperado no aumenta tras la recepción de este paquete.

En la figura de la diapositiva siguiente se ilustra el resultado paquete desordenado
para el paquete 2.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
174
Resultado paquete desordenado – Esquema
Paquete 1
SRC
Sección de red IP
DST
Terminación

Paquete 2
Paquete 3
Paquete 1
t
Paquete 4
Tolerancia en la recepción
con una memoria
intermedia de 2 paquetes
Paquete 2
t
Tiempo transcurrido en:
Paquete 2
Desordenado
Tránsito
Paquete 3
Paquete 2
Reordenado
Memoria intermedia receptora
SRC: computador principal de origen
DST: Computador principal de destino
Ver Nota / Ocultar Nota
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
175
Fin de la Sección 5
MODELO DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE
SERVICIO IP GENÉRICO
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
176
6. PARÁMETROS DE CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE LA TRANSFERENCIA
DE PAQUETES IP
Parámetros de calidad de funcionamiento de la transferencia de
paquetes IP
Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP
Condiciones de mediciones de calidad de funcionamiento IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
177
Sección 6 – Parámetros de calidad de
funcionamiento de la transferencia de paquetes IP
Contenido:
Objetivos:
6.1 Parámetros de calidad de
funcionamiento de la transferencia
de paquetes IP.
6.2 Parámetros relacionados con el
flujo de paquetes IP.
6.3 Condiciones de mediciones de
calidad de funcionamiento IP.
 Describir los parámetros de calidad de
G. Vásquez Y.
funcionamiento de la transferencia de
paquetes IP y los parámetros
relacionados con el flujo de paquetes
IP, y explicar la relación que tiene
cada uno de ellos con los resultados
de la transferencia de paquetes IP.
 Describir las condiciones que es
necesario controlar durante las
mediciones de calidad de
funcionamiento del servicio de
transferencia de paquetes IP.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
178
6.1 Parámetros de calidad de funcionamiento de
la transferencia de paquetes IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
179
Parámetros de calidad de funcionamiento de la
transferencia de paquetes IP (1/2)
En la Recomendación UIT-T Y.1540, el UIT-T ha definido siete
«Parámetros primarios de calidad de funcionamiento de la
transferencia de información de paquetes IP», utilizando los
resultados de la transferencia de paquetes IP que aporta el
modelo de calidad de funcionamiento del servicio IP.
 Cada uno de los parámetros de calidad de funcionamiento de la
transferencia de paquetes IP se define sin hacer referencia a un
determinado tipo de paquetes (ToS, DSCP, protocolo, etc.).
 Todos estos parámetros se pueden aplicar a la transferencia
unidireccional de paquetes IP por una sección o un conjunto
concatenado de secciones.

Recomendación UIT-T Y.1540 (11/2007), Servicio de comunicación de
datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad de funcionamiento
relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes de protocolo
Internet.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
180
Parámetros de calidad de funcionamiento de la
transferencia de paquetes IP (2/2)
1) Retardo de transferencia de paquetes IP
(IPTD, IP packet transfer delay).
2) Variación del retardo de transferencia de paquetes IP
(IPDV, IP packet delay variation).
3) Tasa de errores en los paquetes IP
(IPER, IP packet error ratio).
4) Tasa de pérdida de paquetes IP
(IPLR, IP packet loss ratio).
5) Tasa de paquetes IP espurios
(SIPR, Spurious IP packet rate).
6) Tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas
(IPSLBR, IP packet severe loss block ratio).
7) Tasa de reordenación de paquetes IP
(IPRR, IP packet reordering ratio)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
181
Estimación de los parámetros de calidad de
funcionamiento del servicio IP
La estimación de los parámetros de calidad de funcionamiento IP
tiene las siguientes características:
 La mayoría de los parámetros de calidad de funcionamiento se
definen sobre conjuntos de paquetes llamados poblaciones de
interés.
 La calidad de funcionamiento diferirá según el tipo de paquetes y
cualquier declaración a propósito de la calidad de
funcionamiento medida deberá contener información sobre qué
tipo o tipos de paquetes se incluyeron en la población de interés.
 Los parámetros de calidad de funcionamiento del servicio IP se
pueden estimar sobre la base de las observaciones efectuadas
en los MP que limitan la sección básica o el NSE sometido a
prueba.
G. Vásquez Y.
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182
Concepto básico de la definición de los parámetros
de QoS del servicio IP – Población de interés
 Caso extremo a extremo:
La población de interés es el conjunto total de paquetes que se envía
de un SRC a un DST. En este caso, los puntos de medición son el MP
del SRC y el DST.
 Caso de una sección básica o un NSE en relación con un par
SRC y DST determinado:
La población de interés en un MP de ingreso permisible particular es el
conjunto de paquetes enviados del SRC al DST que se enrutan
entrando en la sección básica o el NSE a través de ese MP específico.
Esto se llama caso de ingreso específico.
 Caso de una sección básica o un NSE en relación con un par
SRC y DST determinado:
La población de interés total es el conjunto total de paquetes del SRC
al DST que se entregan entrando en la sección o el NSE a través de
cualquiera de sus MP de ingreso permisibles. Esto se llama caso
independiente del ingreso.
G. Vásquez Y.
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183
Retardo de transferencia de paquetes IP (IPTD) –
Definición
 Retardo de transferencia de paquetes IP:
El retardo de la transferencia de paquetes IP (IPTD) se define para
todos los resultados paquetes satisfactorios y con errores a través de
una sección básica o un NSE.
El IPTD es el tiempo (t2 – t1) que transcurre entre la ocurrencia de dos
eventos de referencia de paquetes IP correspondientes, evento de
ingreso IPRE1 en el momento t1 y evento de egreso IPRE2 en el
momento t2, siendo (t2 > t1) y (t2 – t1)  Tmáx.



El retardo de la transferencia de paquetes IP de extremo a extremo es un
retardo unidireccional entre el MP del SRC y el DST.
Si el paquete se fragmenta dentro del NSE, t2 es el momento en que se
produce el evento de egreso correspondiente final.
El retardo medio de la transferencia de paquetes IP es la media aritmética de
los retardos de la transferencia de paquetes IP de una población de interés.
G. Vásquez Y.
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184
Eventos de retardo de transferencia de paquetes IP –
Esquema de transferencia de extremo a extremo
EL
NS
EL
NS
EL y NS
NS
EL
SRC
DST
Capa IP
Capa
inferior
Evento de
ingreso
t1
(Salida)
(Entrada)
(Salida)
(Entrada)
(Salida)
(Entrada)
(Salida)
t
MP1
MP2
SRC: Computador principal de origen
DST: Computador principal de destino
EL: Enlace central
NS: Sección de red
MP: Punto de medición
G. Vásquez Y.
MP3
MP4
MP5
MPn-2
MPn-1
Evento
de egreso
t2
(Entrada)
MPn
IPTD = t2 – t1
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185
Variación del retardo de paquetes IP entre dos
puntos de extremo a extremo – Definición
 Variación de retardo de paquetes IP:
La variación del retardo de paquetes IP entre dos puntos de extremo a
extremo se define en base a las observaciones de llegadas de
paquetes IP correspondientes en los MP de ingreso y egreso (por
ejemplo, MPDST, MPSRC).
La variación del retardo de paquetes entre dos puntos (vk) para un
paquete IP k entre el SRC y el DST es la diferencia entre el retardo de
transferencia de paquetes IP absoluto (xk) del paquete y un retardo de
transferencia de paquetes IP de referencia definido, d1,2, entre esos
mismos MP:
vk = xk – d1,2

El retardo de transferencia de paquetes IP de referencia, d1,2, entre el SRC y
el DST es el retardo de transferencia de paquetes IP absoluto que tiene el
primer paquete IP entre esos dos MP.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
186
Variación del retardo de paquetes IP entre dos
puntos entre el SRT y el DST – Esquema
MP1
Paquete 0
Sección de red IP
Retardo de referencia
MP2
Paquete 0
a1,1
a1,2
Paquete 1
Paquete 1
a2,1
Paquete 2
Paquete 2
a1,k
t=0
d1,2
a2,2
Paquete k
a2,k
Paquete k
t
Variables:
d1,2
vk
a1,k : Momento de llegada efectiva del paquete k a MP1
a2,k : Momento de llegada efectiva del paquete k a MP2
d1,2 : Retardo absoluto de la transferencia del paquete 0 entre MP 1 y MP2
xk
xk : Duración absoluta de la transferencia del paquete k entre MP1 y MP2
xk = a2,k – a1,k
vk : Valor de la variación de retardo del paquete k entre MP1 y MP2
vk = xk – d1,2
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G. Vásquez Y.
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187
Tasa de errores en los paquetes IP (IPER) –
Definición
 Tasa de errores en los paquetes IP:
La tasa de errores en los paquetes IP (IPER) es la relación entre el total
de resultados paquete IP con errores y el total de resultados
transferencia de paquete IP satisfactoria más los resultados paquete IP
con errores en una población de interés.
G. Vásquez Y.
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188
Tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR) – Definición
 Tasa de pérdida de paquetes IP:
La tasa de pérdida de paquetes IP (IPLR) es la relación entre el total de
resultados paquete IP perdido y el total de paquetes IP transmitidos en
una población de interés.


En RFC 3357 figuran las métricas para describir patrones de pérdidas en un
solo sentido.
La pérdida consecutiva de paquetes tiene un interés especial en ciertas
aplicaciones de tiempo real inelásticas, como por ejemplo, voz y vídeo.
G. Vásquez Y.
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189
Tasa de paquetes IP espurios (SIPR) – Definición
 Tasa de paquetes IP espurios:
La tasa de paquetes IP espurios (SIPR) en un MP de egreso es el
número total de paquetes IP espurios observados en ese MP de egreso
durante un intervalo de tiempo especificado dividido por la duración del
intervalo de tiempo (equivalente al número de paquetes IP espurios por
segundo de servicio).

Los mecanismos que generan paquetes IP espurios tienen poco que ver con
el número de paquetes IP transmitidos a través de las secciones sometidas
a prueba, por lo que este parámetro de calidad de funcionamiento no se
expresa como una relación, sólo como una tasa.
G. Vásquez Y.
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190
Tasa de bloques de paquetes IP con muchas
pérdidas (IPSLBR) – Definición
 Tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas:
La tasa de bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLBR) es
la relación entre los resultados bloques de paquetes IP con muchos
errores y el número total de bloques en una población de interés.

Mediante este parámetro se pueden determinar múltiples cambios de
trayectos IP debidos a actualizaciones de enrutamiento, también conocidas
como variación de ruta, que causa una degradación importante en la
mayoría de las aplicaciones de usuario.
G. Vásquez Y.
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191
Tasa de paquetes IP desordenados (IPRR) –
Definición
 Tasa de paquetes IP desordenados:
La tasa de paquetes IP desordenados (IPRR) es la relación entre el
número de paquetes desordenados y el número de paquetes totales
enviados desde un origen en una población de interés.


Todo paquete cuyo número de secuencia cause que el valor del siguiente
esperado se incremente en más del incremento normal indica una
discontinuidad en el orden de recepción.
A partir de este punto, todo paquete con número de secuencia inferior al
valor del siguiente esperado se puede marcar con una distancia con
respecto a la discontinuidad.


Esta medición permite cuantificar el grado de desorden de un paquete.
La distancia puede expresarse en unidades de posición, tiempo o la suma de carga
útil de paquetes intermedios.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
192
6.2 Parámetros relacionados con el flujo de
paquetes IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
193
Parámetros relacionados con el flujo de paquetes IP
 Actualmente, en las redes basadas en la versión 4 del protocolo
IP (IPv4), no se comprueba la conformidad del tráfico ofrecido en
un servicio IP de extremo a extremo con un esquema de tráfico
acordado.


Las redes IPv4 pueden limitar la tasa a la que los paquetes son
ofrecidos por un SRC solamente descartando esos paquetes.
Las redes IP de hoy día no se comprometen normalmente de manera
formal a entregar parte alguna del tráfico ofrecido.
 Sin embargo, conviene caracterizar la calidad de funcionamiento
entregada por las secciones en términos de parámetros
relacionados con el flujo o el caudal que evalúan la capacidad de
las redes o secciones IP de llevar cantidades de paquetes IP.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
194
Definición provisional de parámetros de caudal IP
Un parámetro que caracterice el caudal de una aplicación IP no
necesariamente será una estimación precisa de la cantidad de
recursos disponibles para esa aplicación porque los protocolos
de capa superior a la capa IP (por ejemplo, el TCP) también
influyen en el caudal habido.
Actualmente se considera dos tipos de parámetros de caudal:
 Caudal de paquetes IP (IPPT, IP packet throughput). Mide el
caudal en términos de tasa de paquetes IP transmitidos de
manera satisfactoria.
 Caudal de paquetes IP basado en octetos (IPOT, octet-based IP
packet throughput). Se basa en octetos y mide el caudal en
términos de octetos transmitidos en esos paquetes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
195
Caudal de paquetes IP (IPPT) – Definición
 Caudal de paquetes IP:
Para una determinada población de interés, el caudal de paquetes IP
en un MP de egreso es el número total de resultados transferencia de
paquete IP satisfactoria observados en ese MP de egreso durante un
intervalo de tiempo especificado dividido por la duración del intervalo
de tiempo.

Este parámetro es equivalente al número de transferencias de paquetes IP
satisfactorias por segundo de servicio.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
196
Caudal de paquetes IP basado en octetos (IPOT) –
Definición
 Caudal de paquetes IP basado en octetos:
Para una determinada población de interés, el caudal de paquetes IP
basado en octetos en un MP de egreso es el número total de octetos
transmitidos en paquetes IP que se transmitieron de manera
satisfactoria en ese MP de egreso durante un intervalo de tiempo
especificado dividido por la duración del intervalo de tiempo.

Este parámetro es equivalente al número de octetos en paquetes IP
transmitidos de manera satisfactoria por segundo de servicio.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
197
Capacidad de transferencia de red IP
 Capacidad de transferencia de red IP:
La capacidad de transferencia de una red IP es la velocidad binaria
efectiva entregada a un flujo de paquetes en un intervalo de tiempo.
 Flujo de paquetes:
Un flujo de paquetes es el tráfico asociado con un tren de bits con
conexión o sin conexión determinado que tiene asignado:




computador principal de origen (SRC),
computador principal de destino (DST),
clase de servicio, e
identificación de sesión.

En la Sección 8 de esta Presentación se entrega la definición de clase de calidad de
servicio (QoS) de red IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
198
Capacidad de transferencia de red IP y QoS
La capacidad de transferencia es un parámetro fundamental de
QoS que tiene una influencia primordial sobre la calidad de
funcionamiento percibida por los usuarios extremos.
 Muchas de las aplicaciones de usuario tienen requisitos mínimos
de capacidad, que deben considerarse cuando se discuten los
acuerdos de servicio.
 En la Rec. UIT-T Y.1540 no se define un parámetro para la
capacidad de red IP, aunque se define el parámetro de pérdida
de paquetes.
 Los bits u octetos perdidos se pueden restar del total enviado a
fin de determinar provisionalmente la capacidad de la red.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
199
6.3 Condiciones de mediciones de calidad de
funcionamiento IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
200
Condiciones externas de las secciones sometidas a
pruebas de calidad de funcionamiento IP
(1/2)
Deberán especificarse las siguientes condiciones de las
secciones sometidas a pruebas, que habrán de ser controladas
durante las mediciones de calidad de funcionamiento IP:
1) Cuáles son exactamente las secciones que se miden:


Los SRC y los DST de las mediciones de extremo a extremo.
Los MP que limitan el NSE que se mide.

No es necesario medir entre todos los pares de MP o todos los pares de
SRC y DST para caracterizar la calidad de funcionamiento.
2) Tiempo de medición:


Durante cuánto tiempo se recogieron muestras.
Cuándo tuvo lugar la medición.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
201
Condiciones externas de las secciones sometidas a
pruebas de calidad de funcionamiento IP
(2/2)
3) Características exactas del tráfico:




Tasa a la que el SRC ofrece tráfico.
Esquema de tráfico del SRC.
Tráfico competidor en el SRC y el DST.
Tamaño de los paquetes IP.
4) Tipo de medición:


En servicio o fuera de servicio.
Activa o pasiva.
5) Resúmenes de los datos medidos:


Valores medios, valores del caso más desfavorable y cuantiles
empíricos.
Periodo que se resume:


Periodo corto (por ejemplo, una hora).
Periodo largo (por ejemplo, un día, una semana, un mes).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
202
Fin de la Sección 6
PARÁMETROS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE LA
TRANSFERENCIA DE PAQUETES IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
203
7. DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO IP
Concepto disponibilidad de servicio IP
Parámetros de disponibilidad de servicio IP
Evaluación de la disponibilidad de servicio IP
Composición del tiempo de servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
204
Sección 7 - Disponibilidad del servicio IP
Contenido:
Objetivos:
7.1 Concepto disponibilidad de servicio  Explicar el concepto disponibilidad del
IP.
servicio de transferencia de paquetes
IP.
7.2 Parámetros de disponibilidad de
servicio IP.
 Describir la composición del tiempo de
servicio IP disponible y del tiempo de
7.3 Evaluación de la disponibilidad de
servicio IP indisponible.
servicio IP.
7.4 Composición del tiempo de servicio  Describir los criterios y las condiciones
que es necesario controlar durante las
IP.
mediciones del estado de
disponibilidad del servicio de
transferencia de paquetes IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
205
7.1 Concepto disponibilidad de servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
206
Concepto disponibilidad de un servicio
 Disponibilidad de un servicio (service availability, SA)
La disponibilidad de un servicio representa una medida de la fracción
del tiempo durante un período definido en que el desempeño del
servicio provisto se estima que es mejor que un umbral de calidad de
servicio QoS definido.


La disponibilidad de un servicio es medida en el contexto de un Acuerdo de
Nivel de Servicio (SLA) entre el proveedor de servicio y el cliente.
La disponibilidad de un servicio es expresada como un porcentaje (SA%)
que indica el tiempo durante el cual el servicio contratado en el punto de
acceso al servicio (service access point, SAP) está operacional.

“Operacional” en este contexto significa que el cliente puede usar el servicio tal
como está especificado en el SLA.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
207
Disponibilidad de servicio IP – Punto de vista del
operador de red
 La disponibilidad puede describirse de diversas maneras y los
puntos de vista permiten evaluarla a través de varias
sensibilidades y escalas tiempo.
 La definición de la disponibilidad del servicio IP desde el punto
de vista del operador de red resulta apropiada y simple.


Este punto de vista considera las causas de la indisponibilidad.
Permite especificar las condiciones mínimas de evaluación
necesarias.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
208
Disponibilidad de servicio IP – Alcance de la
definición
 La definición de disponibilidad de servicio IP propuesta
actualmente es aplicable a un servicio IP de extremo a extremo
unidireccional, a secciones básicas y a un NSE.

Esta definición de disponibilidad de servicio IP se expresa por medio
de umbrales de valores de parámetros de calidad de funcionamiento
de servicio IP, como se describe en la siguiente Sub-sección.

Recomendación UIT-T Y.1540.
 La definición unidireccional de disponibilidad viene motivada por
el hecho de que los paquetes IP atraviesan a menudo del SRC al
DST rutas muy diferentes de las que atraviesan del DST al SRC.

Si, desde la perspectiva de un usuario de la red IP, se necesita una
definición de disponibilidad bidireccional, dicha definición se puede
derivar fácilmente a partir de la presente definición unidireccional.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
209
7.2 Parámetros de disponibilidad del servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
210
Proceso para definir los parámetros de disponibilidad
de servicio IP
La definición de los parámetros de disponibilidad se desarrolla a
lo largo de tres pasos:
 Primer Paso:
Se define una función de disponibilidad que sirve para dividir el tiempo
de servicio programado total de un servicio IP en periodos disponibles e
indisponibles.
 Segundo Paso:
En base a esta clasificación, se definen los porcentajes de
disponibilidad y de indisponibilidad del servicio IP.
 Tercer Paso:
Un modelo de dos etapas de disponibilidad de servicio IP sirve para
definir los parámetros de disponibilidad conexos.

A menos que el proveedor del servicio IP indique otra cosa, se supone que el tiempo
de servicio programado para un servicio IP es de 24 horas al día, siete días a la
semana.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
211
Función de disponibilidad de un servicio IP y umbral
de interrupción
La función de disponibilidad de un servicio IP se basa en un
umbral de la característica IPLR.
 El servicio IP está disponible de extremo a extremo
unidireccional si la IPLR de ese caso de extremo a extremo es
inferior al umbral de interrupción c1 definido en el siguiente
cuadro.
Criterio de interrupción
Umbral
IPLR > c1
c1 = 0,75
NOTA 1 – El valor de 0,75 de c1 se considera provisional y queda en estudio. También se han propuesto los
valores de 0,9 y 0,99 para c1.
NOTA 2 – Cuando las redes IP soportan múltiples calidades de servicio, quizá convenga considerar valores
diferentes de c1 para los diferentes servicios. En ese caso, se han sugerido valores de c1 entre 0,03 y 0,2
(obtenidos a partir de la resiliencia de los codificadores vocales diferentes) para los servicios que ofrecen clase 0
o clase 1 Rec. UIT-T Y.1541 y un c1 de 0,75 para la clase 5.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
212
Estado de disponibilidad del servicio IP – Definición
 Estado de disponibilidad de servicio IP:
El servicio IP unidireccional está en el estado de indisponibilidad (sufre
una interrupción) si la IPLR supera su umbral c1 (si se cumple el criterio
de interrupción).
El servicio IP unidireccional está en el estado de disponibilidad
(ausencia de interrupción) si la IPLR no supera su umbral c1 (si no se
cumple el criterio de interrupción).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
213
Estado de disponibilidad de secciones de red IP –
Definición
 Estado de disponibilidad de secciones de red IP:
Respecto a un par de SRC y DST determinado, una sección básica o
un NSE están disponibles para el caso independiente del ingreso, si la
IPLR de ese par es inferior al umbral c1, medido en todos los MP de
ingreso permisibles.
Respecto a un par de SRC y DST determinado, una sección básica o
un NSE están disponibles para el caso de ingreso específico, si la IPLR
de ese par es inferior al umbral c1, medido a partir de un MP de ingreso
permisible.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
214
Aplicabilidad del umbral de interrupción c1
 El umbral de interrupción c1 sólo se ha de utilizar para
determinar cuando los recursos de la red IP son (temporalmente)
incapaces de soportar un servicio útil de transferencia de
paquetes IP.
 El valor de c1 no deberá considerarse como una indicación de la
característica IPLR ni como un objetivo adecuado de IPLR para
cualquier aplicación IP.
 Los objetivos de calidad de funcionamiento establecidos a
propósito de la IPLR deberán excluir todos los periodos de
indisponibilidad del servicio, es decir, todos los intervalos de
tiempo en los que la IPLR > c1.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
215
Parámetros de disponibilidad de servicio IP
1) Porcentaje de indisponibilidad de servicio IP

(PIU, percent IP service unavailability).
2) Porcentaje de disponibilidad de servicio IP

(PIA, percent IP service availability).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
216
Parámetros de disponibilidad de servicio IP –
Definición
 Porcentaje de indisponibilidad de servicio IP (PIU, percent IP
service unavailability):
Porcentaje del tiempo de servicio IP programado total (porcentaje de
intervalos Tav) que se clasifica como periodo indisponible utilizando la
función de disponibilidad de servicio IP.
 Porcentaje de disponibilidad de servicio IP (PIA, percent IP
service availability):
Porcentaje del tiempo de servicio IP programado total (porcentaje de
intervalos Tav) que se clasifica como periodo disponible utilizando la
función de disponibilidad de servicio IP.
PIU = 100 – PIA %
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
217
Modelo de dos etapas de disponibilidad de servicio
IP
Servicio IP
no disponible
G. Vásquez Y.
Parámetros de
disponibilidad del
servicio IP
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Servicio IP
disponible
218
7.3 Evaluación de la disponibilidad de
servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
219
Evaluación de la función de disponibilidad
 El número mínimo de paquetes que se deberán utilizar para
evaluar la función de disponibilidad del servicio IP es Mav.

El valor de Mav está aún en estudio. Cuando en las pruebas de
disponibilidad se utiliza tráfico generado por el usuario extremo, se
ha sugerido un valor de Mav igual a 1000 paquetes.
 La duración mínima del intervalo de tiempo durante el cual se ha
de evaluar la función de disponibilidad del servicio IP es Tav.


Tav se ha fijado provisionalmente en cinco minutos porque este valor
es coherente con los límites prácticos impuestos al funcionamiento
de la capa IP.
La supervisión de la calidad de funcionamiento de capas inferiores y
de las fallas en los elementos de red puede permitir determinar
indisponibilidades inminentes en un menor plazo y aplicar las
medidas correctivas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
220
Prueba del estado de disponibilidad del servicio IP
Se ha establecido una prueba mínima para determinar si un
servicio IP, una sección básica o un NSE está en estado de
disponibilidad o de indisponibilidad.
 Se exige que se utilicen al menos Mav paquetes dispersos a lo
largo de un intervalo de tiempo Tav para evaluar el estado de
disponibilidad.



Para el tráfico generado por el usuario extremo, se podrían
concatenar Tav intervalos de tiempo sucesivos hasta que se cumpla
el requisito de al menos Mav eventos de ingreso.
El tráfico generado de manera específica para probar el estado de
disponibilidad deberá limitarse de tal modo que no provoque una
congestión.
La congestión podría afectar a otro tráfico y/o podría aumentar de
manera significativa la probabilidad de que se superara el criterio de
interrupción.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
221
Prueba mínima del estado de disponibilidad del
servicio IP – Pasos fundamentales
 Paso 1:
Determinar el SRC y el DST.
 Paso 2:
Posicionar los aparatos de prueba o activar los guiones de prueba en
los puntos de medición apropiados.
 Paso 3:
En un momento determinado previamente, iniciar el envío de Mav
paquetes IP distribuidos durante el periodo de tiempo Tav.
 Paso 4:
Si el número de resultados paquete perdido es superior a c1  Mav, el
servicio IP está indisponible durante el intervalo de tiempo Tav.
 Paso 5:
Si, de acuerdo con los resultados del Paso 4, el servicio IP (sección
básica o NSE) no se declara indisponible, ello quiere decir que está
disponible durante este intervalo de tiempo Tav.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
222
Estimación por muestreo de la disponibilidad del
servicio IP
Muestras aleatorias del estado de disponibilidad utilizando la
prueba mínima indicada en la diapositiva anterior pueden ser
suficientes para estimar los parámetros de disponibilidad PIA y
PIU.
 Para estimar la duración de los periodos de tiempo contiguos en
estado de disponibilidad o en estado de indisponibilidad, el
muestreo debe ser mucho más frecuente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
223
7.4 Composición del tiempo de servicio IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
224
Composición del tiempo de servicio IP
 El tiempo de servicio disponible se compone de las siguientes
regiones:
1) Conforme a la clase de QoS ”n” Y.1541 (n = 0, 1, 2, 3, 4, 5)
2) No conforme.
3) Bloques de paquetes IP con muchas pérdidas (IPSLB, IP packet
severe loss block).
 El tiempo de servicio indisponible se compone de las siguientes
zonas:
1)
2)
3)
4)
No accesible.
Discontinuo.
No accesible, discontinuo.
Calidad de funcionamiento deficiente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
225
Composición del tiempo de servicio IP –
Representación gráfica
 En la figura de la diapositiva siguiente se muestra un diagrama
de Venn en el que el universo es todo el tiempo de servicio IP.


Los proveedores de servicio IP pueden identificar intervalos de
mantenimiento en los que no se garantiza la disponibilidad de
servicio.
Por tanto, el universo de tiempo de servicio IP suele diferir del
universo de todo el tiempo.
 En el diagrama de Venn se indica que el tiempo de servicio IP se
divide en dos categorías principales:



Tiempo disponible (a la izquierda).
Tiempo indisponible (a la derecha).
Se representa también la composición del tiempo disponible e
indisponible.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
226
Diagrama de Venn del tiempo de servicio IP
Disponible
Conforme a la clase
de QoS “n” Y.1541
No
conforme IPSLB
Indisponible
No accesible
(interrupciones
de enlace/puerto)
No accesible,
discontinuo
Calidad de
funcionamiento
deficiente
Discontinuo
(falla de enrutamiento)
La función de
disponibilidad de
servicio IP es
importante en
esta zona.
La calidad de
funcionamiento es
tal que la mayoría
de los usuarios
consideran el
servicio indisponible
UNIVERSO DE TODO EL TIEMPO DE SERVICIO IP
IPSLB: Bloques de paquetes IP con muchas pérdidas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
227
Tiempo de servicio disponible – Conforme a la clase
de QoS “n” Y.1541
 Tiempo de servicio conforme a la clase de QoS “n” Y.1541:
El usuario del servicio puede comunicarse con el destino deseado y la
calidad de funcionamiento de la transferencia de paquetes es conforme
a los objetivos de la clase de QoS acordada, cuya definición está dada
en la Recomendación UIT-T Y.1541.


La evaluación de este estado suele efectuarse en intervalos de 1 minuto.
Cualquier aplicación de usuario tiene necesidades específicas de capacidad;
por lo tanto, también se ha de considerar la capacidad de soportar un
contrato de tráfico (definido en la Rec. UIT-T Y.1221).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
228
Tiempo de servicio disponible – No conforme
 Tiempo de servicio no conforme:
Aunque el usuario de servicio puede comunicarse con el destino
deseado, la calidad de funcionamiento de transferencia de paquetes no
cumple uno o varios de los objetivos de la clase de QoS acordada.

La evaluación de este estado suele efectuarse en intervalos de 1 minuto.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
229
Tiempo de servicio disponible – Bloques de paquetes
IP con muchas pérdidas
 Tiempo de servicio con bloques de paquetes IP con muchas
pérdidas (IPSLB, IP packet severe loss block):
Si bien el usuario de servicio puede comunicarse con el destino
deseado, la calidad de funcionamiento de transferencia de paquetes no
cumple uno o varios de los objetivos de la clase acordada.

En particular la tasa de pérdida es suficiente para determinar que ha ocurrido
un IPSLB (que se define, provisionalmente, como una pérdida mayor de 20%
en un intervalo de 1 minuto).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
230
Tiempo de servicio indisponible – No accesible
 Tiempo de servicio no accesible:
Una falla en elementos de transporte de la red de acceso o de la red
provoca que el usuario del servicio no pueda comunicarse con la red
IP.


Esto se debe frecuentemente a fallas en el enlace o en la interfaz de
enrutamiento.
La tasa de pérdida de paquetes suele ser 100% y a menudo son necesarios
más de 5 minutos para corregir la falla.

Convendrá que los sistemas de gestión de fallas avisen inmediatamente a los
encargados del mantenimiento.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
231
Tiempo de servicio indisponible – Discontinuo
 Tiempo de servicio discontinuo:
Una falla en la información de enrutamiento global de red IP provoca
que el usuario del servicio no pueda comunicarse con el destino
deseado.


Si bien es posible comunicarse con algunos destinos, no lo es con el destino
deseado.
La tasa de pérdida de paquetes suele ser 100% y, a menudo, son
necesarios más de 5 minutos para corregir la falla.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
232
Tiempo de servicio indisponible – No accesible discontinuo
 Tiempo de servicio no accesible, discontinuo:
El usuario del servicio no puede comunicarse mientras coexistan las
dos condiciones anteriores:


Servicio no accesible, y
Servicio discontinuo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
233
Tiempo de servicio indisponible – Calidad de
funcionamiento deficiente
 Tiempo de servicio con calidad de funcionamiento deficiente:
El usuario del servicio no puede obtener una comunicación fiable con el
destino deseado.


La tasa de pérdida de paquetes es mayor o igual a 75%, y el usuario califica
el servicio como indisponible para comunicarse con casi cualquier tipo de
aplicación de red IP.
Si este nivel de pérdida de paquete se debe principalmente a la congestión,
convendrá activar el control de flujo extremo a extremo (suministrado en el
protocolo TCP) para disminuirla.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
234
Criterio de evaluación del estado de indisponibilidad
del servicio IP
 Los criterios de la función de disponibilidad de servicio IP sólo
son importantes en la región de calidad de funcionamiento
deficiente, y la contribución de esta región al tiempo indisponible
es pequeña comparada con las otras causas de indisponibilidad.
 Por lo tanto, se considera suficiente la evaluación del estado de
indisponibilidad sobre la base únicamente de la pérdida, y basta
con los criterios acordados provisionalmente para dicha
evaluación (5 minutos, 75% de pérdida).
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
235
Fin de la Sección 7
DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
236
8. OBJETIVOS DE CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE RED IP
Concepto clase de calidad de servicio (QoS) de red IP
Trayecto de referencia para la QoS de UNI a UNI
Clases de QoS y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
Evaluación de los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
Utilización de las clases de QoS de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
237
Sección 8 – Objetivos de calidad de funcionamiento
de red IP
Contenido:
Objetivos:
8.1
 Explicar el concepto clase de calidad de
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
Concepto clase de calidad de
servicio (QoS) de red IP.
Trayecto de referencia para la QoS
de UNI a UNI.
Definición de clases de QoS y
objetivos de calidad de
funcionamiento de red IP.
Naturaleza de los objetivos de
calidad de funcionamiento de red IP.
Aspectos de la evaluación de los
objetivos de calidad de
funcionamiento de red IP.
Directriz sobre la utilización de las
clases de QoS de red IP.
Clases provisionales de QoS de red
IP.
G. Vásquez Y.




servicio (QoS) de red IP y su utilidad.
Reconocer los componentes del trayecto
de referencia UNI a UNI que se utiliza
para especificar la QoS de red IP.
Interpretar los objetivos de calidad de
funcionamiento de red IP asociados a
las clases de QoS de red IP.
Describir las condiciones que es
necesario controlar durante evaluación
de los objetivos de calidad de
funcionamiento de red IP.
Interpretar las directrices del UIT-T sobre
la utilización de las clases de QoS de
red IP, en cuanto a aplicaciones,
procesamiento de paquetes en los
nodos, y enrutamiento recomendables.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
238
8.1 Concepto clase de calidad de servicio (QoS)
de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
239
Definición de clases de calidad de servicio y
objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
En la Recomendación UIT-T Y.1541, el UIT-T ha definido ocho
diferentes clases de calidad de servicio de red IP (QoS “n”; n = 0,
1, … , 7), y ha especificado unos objetivos de calidad de
funcionamiento del servicio IP para cada uno de los parámetros
de calidad de funcionamiento de capa IP definidos en la
Recomendación UIT-T Y.1540.
 Actualmente, de estas ocho clases de QoS de red, seis son
estables y dos son provisionales.
 Cada clase de QoS de red crea una combinación específica de
límites en los valores de la calidad de funcionamiento.
 Estas clases de QoS son aplicables a los trayectos
internacionales de red IP extremo a extremo (UNI-UNI).
 Los objetivos de QoS son aplicables principalmente cuando las
velocidades del enlace de acceso sean equivalentes a la T1 o
E1, y superiores.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
240
Designaciones de las clases de QoS de red IP
Las clases de QoS de red IP
definidas por el UIT-T son
designadas como se indica:
 Clases de QoS estables:
1) Clase 0.
2) Clase 1.
3) Clase 2.
4) Clase 3.
5) Clase 4.
6) Clase 5.
 Clases de QoS provisionales:
7) Clase 6.
8) Clase 7.
G. Vásquez Y.
Los parámetros de calidad de
funcionamiento de red IP usados
en la especificación de las clases
de QoS de red IP son:
1) Variación de retardo del paquete
IP (IPDV).
2) Retardo de transferencia de
paquetes IP (IPTD).
3) Tasa de pérdida de paquetes IP
(IPLR).
4) Tasa de errores en los paquetes
IP (IPER).
5) Tasa de reordenación de
paquetes IP (IPRR).
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
241
Objetivo de las clases de QoS de red IP
El objetivo de las clases de QoS de red IP definidas por el UIT-T
es establecer las bases de los acuerdos entre los usuarios
extremos y los proveedores de servicios de red, y entre los
proveedores de servicio.
 Estas clases de QoS continuarán utilizándose cuando los
acuerdos estáticos den paso a las peticiones dinámicas
soportadas por los protocolos de especificación de QoS.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
242
Implementación de acuerdos de clase de QoS de red
IP
Las clases de QoS de red IP pueden ser seleccionadas de
manera estática o mediante peticiones de QoS dinámicas.
 Los acuerdos de clase de QoS estáticos pueden ser implementados
asociando marcas de paquetes (por ejemplo, bits de precedencia de
tipo de servicio o punto de código Diff-Serv) con una clase
específica.
 En los acuerdos de QoS basados en peticiones de QoS dinámicas
entre los usuarios y los proveedores de servicios de red, y entre los
proveedores de servicios de red, se negocia un contrato de tráfico,
en el que se especifica uno o varios parámetros de tráfico y la clase
de servicio, y que se aplica a un flujo específico.


En esta modalidad, se pueden comunicar, evaluar y acusar recibo (o
rechazar, o modificar) de las distintas necesidades de calidad de
funcionamiento de los diferentes servicios y aplicaciones.
Actualmente, se encuentran en estudio los protocolos y los sistemas
para soportar las peticiones de QoS dinámicas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
243
Aplicabilidad de las clases de QoS de red IP –
Soporte de aplicaciones de usuario extremo
(1/2)
Las clases de QoS de red IP son necesarias para soportar
categorías de QoS orientadas a los usuarios.
 Las clases de QoS de red IP definidas por el UIT-T son
coherentes con la definición de la calidad de los servicios de
comunicaciones en la Rec. UIT-T G.1000, y con las categorías
QoS multimedios de usuario extremo necesarias para soportar
las aplicaciones de usuario dadas en la Rec. UIT-T G.1010.
 Estas clases de QoS de red constituyen un eslabón importante
en la cadena de desarrollos necesarios para lograr la calidad de
funcionamiento extremo a extremo.

Forman parte del léxico de la negociación de la QoS entre usuarios y
redes, especialmente cuando los protocolos de señalización
comunican peticiones de QoS de forma dinámica.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
244
Aplicabilidad de las clases de QoS de red IP –
Soporte de aplicaciones de usuario extremo
(2/2)
 Las clases de QoS de red IP definidas hasta la actualidad
soportan una gama de aplicaciones extremadamente amplia,
entre las que se encuentran las siguientes:




La telefonía de conversación.
Las conferencias multimedia.
El vídeo digital.
La transferencia interactiva de datos.

Desde la perspectiva del usuario, los objetivos QoS de red contribuyen
sólo en parte a la calidad de funcionamiento de la transmisión (por
ejemplo, calidad boca a oído en el protocolo de transmisión de la voz por
Internet).
 Otras aplicaciones pueden requerir clases nuevas o revisadas.

Si se desea introducir nuevas clases de QoS, se debe tener en
cuenta que la implementación sea factible y que su número sea
pequeño para que las implementaciones puedan acomodarse en las
redes mundiales.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
245
8.2 Trayecto de referencia para la QoS
de UNI a UNI
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
246
Trayecto de referencia UNI a UNI para los objetivos
QoS de red IP
Para validar los objetivos de calidad de funcionamiento IP UNI a
UNI, se define un trayecto de referencia de UNI a UNI de red IP
que tiene en cuenta lo siguiente:
 Cada paquete en un flujo sigue un trayecto específico.
 Los objetivos de calidad de funcionamiento de UNI a UNI son
definidos para los parámetros de calidad de funcionamiento IP
que corresponden a los eventos de referencia de transferencia
de paquetes IP (IPRE, IP packet transfer reference events).

Este trayecto de referencia es una adaptación del modelo de calidad
de funcionamiento de la Rec. UIT-T Y.1540.

El esquema de la diapositiva siguiente muestra los componentes del
trayecto de referencia de UNI a UNI de red IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
247
Trayecto de referencia UNI a UNI para los objetivos
QoS de red IP – Esquema
SRC
Nube de red IP
Puede estar integrada por
secciones de red pertenecientes
a uno o más operadores de red
UNI
TE
DST
UNI
GW
GW
GW
GW
GW
GW
LAN
TE
LAN
Sección de red
Instalación de cliente
Sección de red
Sección de red
Red extremo a extremo (QoS portadora)
Instalación de cliente
Conexión usuario a usuario (QoS de teleservicio)
SRC: Fuente
DST: Destino
UNI
Equipo terminal
Interfaz usuario-red
TE
Enrutador de borde
Pila de protocolos
GW
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
248
Componentes del trayecto de referencia UNI a UNI
para la QoS de red IP
El trayecto de referencia de red IP UNI a UNI incluye el conjunto
de secciones de red (NS, network sections) y los enlaces
interredes que proporcionan el transporte de los paquetes IP
transmitidos de la UNI, en el lado SRC, a la UNI en el lado DST.
 Los protocolos inferiores, incluida la capa IP (capa 1 a capa 3),
también pueden considerarse parte de una red IP.
 Las NS son sinónimos de los dominios de operador, y pueden
incluir arquitecturas de red de acceso IP (como se describe en
las Recomendaciones UIT-T E.651 e Y.1231).
 La instalación de cliente incluye todos los equipos terminales
(TE, terminal equipment), tales como un computador principal y
cualquier enrutador o LAN presentes.

Los enrutadores de borde que se conectan al equipo terminal se
conocen también como pasarelas de acceso.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
249
Atributos del trayecto de referencia UNI a UNI para la
QoS de red IP
(1/2)
Los trayectos de referencia IP tienen los siguientes atributos:
1) Las nubes IP pueden soportar las conexiones usuario a usuario,
conexiones usuario a computador principal, y otras variaciones
de punto de extremo.
2) Las secciones de red se pueden representar como nubes con
enrutadores de pasarela en sus bordes, y cierta cantidad de
enrutadores interiores con diversas funciones.
3) El número de secciones de red en un trayecto determinado
puede depender de la clase de servicio ofrecida, junto con la
complejidad y la extensión geográfica de cada sección de red.
4) Se permite una o más secciones de red en un trayecto.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
250
Atributos del trayecto de referencia UNI a UNI para la
QoS de red IP
(2/2)
5) Las secciones de red que soportan los paquetes en un flujo
pueden modificarse durante su vida.
6) La conectividad IP se extiende a través de fronteras
internacionales, pero no sigue las convenciones de la
conmutación de circuitos.

Por ejemplo, es posible que no haya pasarelas identificables en una
frontera internacional si se utiliza la misma sección de red en ambos
lados de la frontera.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
251
8.3 Definición de clases de QoS y objetivos de
calidad de funcionamiento de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
252
Clases de QoS de las redes IP y objetivos de calidad
de funcionamiento de la red
En el cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y
objetivos de calidad de funcionamiento de la red» de la
diapositiva siguiente se presenta las seis clases de QoS de red
IP estables definidas por el UIT-T, junto con un resumen de los
objetivos para la calidad de funcionamiento de transferencia de
información del usuario de los servicios IP públicos.
 Estos objetivos se establecen en términos de los parámetros de
calidad de funcionamiento de capa IP definidos en la Rec. UIT-T
Y.1540.
 Todos los valores de este cuadro son estables.

En la parte izquierda del cuadro se indica la naturaleza estadística de los
objetivos de calidad de funcionamiento que aparecen en las filas
subsiguientes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
253
Definiciones de clases de QoS de las redes IP y
objetivos de calidad de funcionamiento de la red
Parámetro
de calidad de
funcionamiento
de red
Tipo de objetivo
de calidad de
funcionamiento
de red
IPTD
Límite superior sobre
el IPTD medio
Clases de QoS
Clase 5
Clase 0
Clase 1
Clase 2
Clase 3
Clase 4
No
especificada
100 ms
400 ms
100 ms
400 ms
1s
U
50 ms
50 ms
U
U
U
U
(Nota 3)
(Nota 3)
(Nota 1)
IPDV
Límite superior sobre
el cuantil 1 – 103 de
IPTD menos el IPTD
mínimo
NOTA 1
(Nota 2)
• Cuando los tiempos de propagación sean muy largos no se cumplirán
retardo
y 3
algunas otras
Límite superior sobre 1 ×objetivos
IPLR
103 de
1 ×bajo
103
1 ×extremo
103 a extremo.
1 × 103En éstas
1 × 10
U
circunstancias,
que
todo
proveedor
experimentará,
tarde
o
temprano,
(Nota 4)
(Nota 4)
la probabilidad de
no
siempre
se podrán cumplir los objetivos de IPTD en las clases 0 y 2
pérdida de paquetes
y, en su lugar,NOTA
se podrán
utilizar los objetivos para el IPTD de este
4 (Nota 5)
Límite superior
IPER
16× 10
U
cuadro que representan
clases
de QoS factibles.
• Cuando la calidad de funcionamiento relativa a un
NOTA
"U" significa "no especificado" o "sin límites“ (Nota
6) 2
• Los
objetivos deparámetro
retardo departicular
una clasese
noidentifica
impiden como
que un"U",
proveedor
el UIT-Tde
no
NOTA
3
servicios
de
red
ofrezca
servicios
con
compromisos
de
retardo
más
• La definición delestablece
objetivo de
IPDV (Rec.
UIT T
Y.1540) es
la variación
objetivo
para este
parámetro
y se
puede
Pulsar abajo para Ver / Ocultar Notas
• cortos.
Este
valor depende
de la
de
losY.1541
enlaces
del retardo
de paquetes
IPcapacidad
entre dos
puntos.
ignorar
cualquier
objetivo
porinterredes.
defecto.
Ver Nota 1 / Ocultar Nota 1
NOTA
4posibles
5
•• De
acuerdo
la definición
de
IPTD
(Rec.
UIT-T
Y.1540),
se
incluye el
Son
más
pequeñas
cuando
todas
lasparámetro
capacidades
Para
efectoscon
de
planificación,
el
límite el
sobre
el IPTD
medio
puede
•variaciones
Cuando
se
establece
objetivo
para
un
Ver Nota 2 / Ocultar Nota 2
tiempo
de
inserción
del
paquete
en
el
objetivo
IPTD.
son
mayores
que
laque
velocidad
primaria
(T1
o E1),
olacuando
los
campos
• Este
tomarse
Los
objetivos
valor
como
asegura
de
límite
clase
superior
0lay pérdida
1lapara
del
IPTD
IPLR
dede
paquetes
están
mínimo
basados
y,
espor
fuente
consiguiente,
parcialmente
elena
como
"U",
calidad
funcionamiento
con dominante
respecto
Ver Nota 3 / Ocultar Nota 3
–3
estudios
información
defectos
que
de
presentados
paquetes
en
a se
las
aplicaciones
competencia
capas
superiores,
yson
los
menores
códecs
y es voz
factible
que
de
1500
alta
con un
límite
sobre
elmuestran
cuantil
1
– información
10las
puede
sumando
el
• de
Se los
sugiere
un
campo
ese
parámetro
deque
puede,
dea obtener
paquetes
veces,
ser
máximo
arbitrariamente
deIPTD
1500
Ver Nota 4 / Ocultar Nota 4
3
octetos.
calidad
transporte
se
sobre
verán
ATM.
afectados
esencialmente
de 0).
10 .
medio
el IP
valor
de la
IPDVde
(por
ejemplo,
150 por
ms un
en IPLR
la clase
octetosyno
para
la
evaluación
deficiente.
estos
objetivos.
Ver Nota 5 / Ocultar Nota 5
Ver Nota 6 / Ocultar Nota 6
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
254
Características de las clases de QoS – Cumplimiento
de los objetivos de calidad de funcionamiento
 Las definiciones de las clases QoS dadas en el cuadro anterior
presentan límites en la calidad de funcionamiento de red entre las
interfaces UNI que delimitan la red IP extremo a extremo.
 Los objetivos de calidad de funcionamiento se aplican a las redes IP
públicas.


Se considera que los objetivos son alcanzables en las implementaciones
de red IP comunes.
La gran mayoría de los trayectos IP que ofrecen conformidad con la
Rec. UIT-T Y.1541 deberían satisfacer estos objetivos.
 En la práctica la QoS de red ofrecida a un flujo dado dependerá de
la distancia y la complejidad del trayecto cursado.


A menudo, la calidad de funcionamiento será mejor que los límites
incluidos en las definiciones de clase QoS en el cuadro anterior.
Para algunos parámetros, la calidad de funcionamiento en trayectos
más cortos y/o menos complejos puede ser significativamente mejor.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
255
Características de las clases de QoS – Compromiso
del proveedor de servicios de red IP
 El compromiso del proveedor de servicios de red ante el usuario
es tratar de entregar los paquetes IP de modo que se alcancen
cada uno de los objetivos de calidad de funcionamiento
aplicables.


Los proveedores de servicios de red pueden decidir ofrecer
compromisos de calidad de funcionamiento mejores que los de estos
objetivos.
Mientras que los usuarios (y las redes individuales) no excedan la
especificación de capacidad acordada o el contrato de tráfico, y se
disponga de un trayecto (como se define en la Rec. UIT-T Y.1540),
los proveedores de servicio de red deberán soportar
colaborativamente estos límites UNI a UNI durante la vida útil del
flujo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
256
Características de las clases de QoS – Evaluación
de los objetivos de calidad de funcionamiento
 Se sugiere un intervalo de evaluación de un minuto para los
parámetros IPTD, IPDV e IPLR, y en todos los casos se debe
registrar el intervalo con el valor observado.

Cualquier minuto observado debe cumplir los objetivos de calidad de
funcionamiento definidos por el UIT-T.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
257
Clases de QoS con calidad de funcionamiento no
especificada (sin límites)
En algunas clases de QoS de red IP se designa el valor de
algunos parámetros de calidad de funcionamiento como no
especificada, “U” (unspecified), lo que significa que el UIT-T no
establece objetivos con relación a estos parámetros.
 Los operadores de red pueden elegir unilateralmente asegurar
algún nivel mínimo de calidad para los parámetros no
especificados, aunque el UIT-T no recomienda ningún mínimo
de este tipo.
 Los usuarios de estas clases de QoS deben ser conscientes de
que la calidad de funcionamiento de los parámetros no
especificados puede, a veces, ser arbitrariamente deficiente.

En cualquier caso, se espera que el IPTD medio no sea mayor de un
segundo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
258
Límites de aplicabilidad de las clases de QoS de red
IP
(1/2)
Los objetivos de calidad de funcionamiento de la red pueden
dejar de ser aplicables cuando la cantidad de paquetes que se
pretende transmitir exceda el acuerdo de capacidad o el contrato
de tráfico negociado.
 Es un privilegio de la red definir su respuesta a los flujos con
paquetes en exceso, posiblemente basándose en el número de
paquetes excedentes observados.
 Cuando un flujo incluye paquetes excedentes, no es necesario
respetar los compromisos de calidad de funcionamiento de la
red.

No obstante, la red puede ofrecer compromisos de calidad de
funcionamiento de red modificados.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
259
Límites de aplicabilidad de las clases de QoS de red
IP
(2/2)
 Si se observa un exceso de paquetes, la red está autorizada
para suprimirlo.



Los paquetes suprimidos no deben incluirse en la población de
interés, que es el conjunto de paquetes evaluados mediante los
parámetros de calidad de funcionamiento de la red.
En particular, los paquetes suprimidos no deben contarse como
paquetes perdidos al evaluar la calidad de funcionamiento IPLR de la
red.
Un paquete suprimido podría retransmitirse, pero, en tal caso,
debería considerarse como paquete nuevo al evaluar la calidad de
funcionamiento de la red.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
260
8.4 Naturaleza de los objetivos de calidad de
funcionamiento de red
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
261
Objetivos de calidad de funcionamiento – Capacidad
de transferencia de red IP
(1/2)
La capacidad de transferencia es un parámetro fundamental de
QoS de red IP que tiene una influencia primordial sobre la
calidad de funcionamiento percibida por los usuarios de extremo.
 Muchas de las aplicaciones de usuario tienen requisitos mínimos
de capacidad, que deben considerarse cuando se discuten los
acuerdos de servicio.
 No existe aún una definición de validez general de un parámetro
para la capacidad de red IP, aunque en la Rec. UIT-T Y.1540 se
define el parámetro de pérdida de paquetes.


Los bits u octetos perdidos se pueden restar del total enviado con el
fin de determinar provisionalmente la capacidad de la red.
En el UIT-T está en estudio una definición independiente de la
capacidad.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
262
Objetivos de calidad de funcionamiento – Capacidad
de transferencia de red IP
(2/2)
 Se supone que el usuario y el proveedor de servicios de red
acuerdan la capacidad máxima de acceso que estará disponible
para uno o más flujos de paquetes, en una clase QoS específica
(a excepción de la clase no especificada).

Inicialmente, las partes que establecen el acuerdo pueden emplear
cualesquiera especificaciones de capacidad que consideren
apropiadas, siempre que permitan tanto el cumplimiento del
proveedor de red como la verificación del usuario.


Ejemplo: puede ser suficiente especificar la velocidad binaria de cresta en
un enlace de acceso (incluyendo la cabecera de la capa inferior).
El proveedor de servicios de red acuerda transferir paquetes a la
capacidad especificada de conformidad con la clase QoS acordada.
G. Vásquez Y.
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263
Objetivos de calidad de funcionamiento – IPTD
Los objetivos de calidad de funcionamiento para el retardo de
transferencia de los paquetes IP (IPTD) son límites superiores
para su valor IPTD medio subyacente para el flujo.
 Aunque muchos paquetes individuales tengan un retardo de
transferencia superior a este límite, el IPTD promedio durante la
vida útil del flujo será, en general, menor que el límite aplicable
del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y
objetivos de calidad de funcionamiento de la red» que muestra
una diapositiva anterior.
Ver Página de Notas
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
264
Objetivos de calidad de funcionamiento – IPDV (1/2)
Los objetivos de calidad de funcionamiento para la variación del
retardo de los paquetes IP de dos puntos (IPDV) se basan en un
límite superior en el cuantil 1  103 de la distribución de IPTD
subyacente para el flujo.
 El cuantil 1  103 permite intervalos de evaluación cortos (por
ejemplo, una muestra con 1000 paquetes es la mínima
necesaria para evaluar este límite).
 Además, esto permite mayor flexibilidad en el diseño de la red
cuando la ingeniería de las memorias intermedias de inserción
de retardo y las longitudes de las colas de los enrutadores deban
alcanzar un objetivo IPLR completo del orden de 103.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
265
Objetivos de calidad de funcionamiento – IPDV (2/2)
 La utilización de valores cuantiles inferiores resultará en
subestimaciones del tamaño de la memoria intermedia del
defluctuador de fase, y la pérdida efectiva de los paquetes
excederá el objetivo IPLR total (por ejemplo, un cuantil superior
de 1  102 puede tener una pérdida total de paquetes de 1,1%,
con IPLR = 103).

Se encuentran en estudio otras técnicas y definiciones estadísticas para
IPDV.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
266
Objetivos de calidad de funcionamiento – IPLR
Los objetivos de calidad de funcionamiento para la tasa de
pérdida de paquetes IP (IPLR) son límites superiores para la
pérdida de paquetes IP en el flujo.
 Aunque se perderán paquetes individuales, la probabilidad
subyacente de que se pierda cualquier paquete individual
durante el flujo debería ser menor que el límite aplicable a IPLR
del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las redes IP y
objetivos de calidad de funcionamiento de la red» que muestra
una diapositiva anterior.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
267
8.5 Aspectos de la evaluación de los objetivos de
calidad de funcionamiento de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
268
Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad
de funcionamiento de red IP
Los objetivos de calidad de funcionamiento de red IP deben
evaluarse durante intervalos que tengan idealmente las
siguientes características:
 Suficientemente largos para incluir bastantes paquetes del flujo
deseado, con respecto a las tasas y cuantiles especificados.
 Suficientemente largos para reflejar un periodo de uso típico
(vida útil del flujo), o la evaluación del usuario.
 Suficientemente cortos para asegurar un balance de la calidad
de funcionamiento aceptable a través de cada intervalo.

Se deberían identificar los intervalos de calidad de funcionamiento
deficiente, sin ocultarlos dentro de un intervalo de evaluación muy largo).
 Suficientemente cortos para tratar los aspectos prácticos de la
medición.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
269
Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad
de funcionamiento de red IP – Caso de telefonía
Para las evaluaciones asociadas con la telefonía, es necesario
que los intervalos de evaluación tengan las siguientes
características:
 Duración mínima: del orden de 10 a 20 segundos con
velocidades de paquetes convencionales (50 a 100 paquetes por
segundo).
 Límite superior: del orden de minutos.
 Se sugiere un valor de intervalo de evaluación de un minuto y,
en cualquier caso, se debe registrar el valor utilizado, junto con
los eventuales intervalos hipotéticos y de confianza.
 Cualquier minuto observado debe cumplir los objetivos IPTD,
IPDV e IPLR del cuadro «Definiciones de clases de QoS de las
redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la red».
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
270
Intervalos de evaluación de los objetivos de calidad
de funcionamiento de red IP – Métodos de medición
Están aún en estudio los métodos para verificar el logro de los
objetivos de calidad de funcionamiento de red IP.
 Se puede utilizar una evaluación continua o no continua.
 En RFC 3432 figura un posible método de medición, "Network
Performance Measurement with Periodic Streams" (medición de
la calidad de funcionamiento de la red con trenes periódicos), en
el que el requisito para los momentos de inicio de la medición
aleatoria y los intervalos de evaluación de una longitud finita dan
como resultado una evaluación no continua.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
271
Tamaño de los paquetes para evaluación de los
objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
El tamaño del paquete puede influir en los resultados de la
mayoría de los parámetros de calidad de funcionamiento de red
IP, por lo que se recomienda lo siguiente:
 Es apropiado usar una gama de tamaños de paquete ya que
muchos flujos tienen una variación de tamaño considerable.

La evaluación se simplifica con un solo tamaño de paquete cuando
se trata de la IPDV, o cuando tiene por objetivo los flujos que
soportan fuentes de velocidad binaria constante, y por lo tanto se
recomienda un tamaño de campo de información fijo.
 Se sugieren campos de información de 160 ó 1500 octetos, y se
debe informar el tamaño del campo utilizado.
 Se recomienda un campo de información de 1500 octetos para
la estimación de la calidad de funcionamiento de los
parámetros IP cuando se utilizan pruebas de capas inferiores,
tales como las mediciones de errores en los bits.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
272
8.6 Directriz sobre la utilización de las clases de
QoS de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
273
Directriz sobre la utilización de las clases de QoS de
red IP
En la Recomendación UIT-T Y.1541 se proponen algunas
directrices para la aplicabilidad y la ingeniería de las seis clases
de QoS de red IP estables. Para cada clase de QoS de red IP,
se recomienda lo siguiente:
 Aplicaciones de usuario extremo (ejemplos típicos).
 Mecanismos de tratamiento del tráfico IP en los nodos.


Encolamiento de paquetes (queuing).
Calendarización de paquetes (scheduling).
 Técnicas de enrutamiento en la red.

El cuadro de la siguiente diapositiva resume las directrices sobre la
utilización de las clases de QoS de red IP.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
274
Directriz para las clases de QoS de red IP estables
Clase de
QoS
Clase 0
Aplicaciones (ejemplos)
Tiempo real, sensibles a la
fluctuación de fase, alta
interacción (VoIP, VTC)
Clase 1
Tiempo real, sensibles a la
fluctuación de fase,
interactivas (VoIP, VTC).
Clase 2
Datos transaccionales,
altamente interactivas
(señalización)
Clase 3
Datos transaccionales,
interactivas
Clase 4
Sólo pérdida baja
(transacciones cortas, datos
en grandes cantidades, flujo
continuo de vídeo)
Clase 5
Mecanismos de nodo
Cola separada con servicio
preferencial, preparación del
tráfico
Cola separada, prioridad por
supresión
Técnicas de red
Enrutamiento y distancia
limitados
Enrutamiento y distancia
menos limitados
Enrutamiento y distancia
limitados
Enrutamiento y distancia
menos limitados
Cualquier ruta/trayecto
Cola larga, prioridad por
supresión
Aplicaciones tradicionales de Cola separada (prioridad
redes IP por defecto
inferior)
Cualquier ruta/trayecto
NOTA – También se pueden aplicar en los nodos de red las políticas y/o la conformación del tráfico.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
275
8.7 Clases provisionales de QoS de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
276
Clases provisionales de QoS de red IP
En la Recomendación UIT-T Y.1541, el UIT-T ha definido dos
clases provisionales de QoS para red IP: Clase 6 y Clase 7.
 Con estas clases se pretende soportar las necesidades de
calidad de funcionamiento de las aplicaciones de usuarios de
velocidad binaria elevada, que tienen requisitos de
pérdidas/errores más rigurosos que los soportados por las
clases estables 0 a 4 del cuadro «Definiciones de clases de QoS
de las redes IP y objetivos de calidad de funcionamiento de la
red».
 La distinción entre estas dos clases de QoS provisionales y las
seis clases de QoS estables radica en que los valores de todos
los objetivos son provisionales y no es necesario que sean
satisfechos por las redes hasta que se revisen (al alza o a la
baja) sobre la base de las experiencias de explotación reales.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
277
Definiciones de las clases provisionales de QoS
y objetivos de calidad de funcionamiento de red IP
Parámetro de calidad
de funcionamiento de red
Clases de QoS
Tipo de objetivo de calidad
de funcionamiento de red
Clase 6
Clase 7
IPTD
Límite superior sobre el IPTD medio
100 ms
400 ms
IPDV
Límite superior sobre el cuantil 1  10–5
de IPTD menos el IPTD mínimo.
(Nota1)
50 ms
(Nota 2)
IPLR
(Nota 3)
IPER
Límite superior sobre la tasa de pérdidas
de paquetes
1 × 10–5
Límite superior
1 × 10–6
Límite superior
1 × 10–6
(Nota 4)
IPRR
(Nota 5)
NOTA 5
1
2
3
4
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G. Vásquez Y.
• El
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La
En
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las
paquetes
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reordenados
IPDV
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IPDV
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uno
(especificado
paquetes
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(IPER,
para
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un
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emisor
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Y.1540)
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del
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de
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de que
paquetes
iniciales.
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(IPLR)
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entre
es
reducir
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puntos.
la al
• TCP
El UIT-T
está
solicitando
contribuciones
que
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fundamento
y
mínimo
pérdida
los
global
efectos
de
paquetes.
de
las
pérdidas
sobre
la
capacidad
del
TCP,
aun
• Por
viabilidad
Para
consiguiente,
efectos
de otros
de planificación,
lavalores
IPRR la
(inferiores).
tasa
el límite
de reordenación
sobre el IPTD
demedio
paquetes
puede
IP
cuando
sepacket
hayan
ajustado
los
parámetros
TCP
yeldel
considerarse
(IPRR,
IP
como
reordering
límite superior
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se
sobre
estableció
eldel
IPTD
con
mínimo
finsistema
y,depor
que
operativo
y
se
haya
utilizado
la
opción
de
grandes
ventanas.
–5
consiguiente,
apenas
influyera
el límite
en la sobre
pérdida
el global
cuantilde
1 –paquetes.
10 se puede obtener
• sumando
El valor para
el IPTD
la IPLR
medio
no es
y elsuficiente
valor de la
para
IPDV
soportar
(por ejemplo,
todos los150
niveles
ms en
de
la clase previstos
calidad
6).
por la comunidad de usuarios de vídeo digital, y es
probable que se necesite una corrección de errores en recepción y
entrelazado (FEC/I, forward error correction and interleaving).
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
278
Condiciones para la evaluación de los objetivos
provisionales de calidad de funcionamiento de red IP
 Intervalos de evaluación:


Los intervalos de evaluación para las clases provisionales serán de
un minuto o superiores.
Se proponen intervalos de evaluación de un minuto para el IPTD,
la IPDV y la IPLR, y cualquier minuto observado deberá cumplir los
objetivos provisionales.
 Tamaño de los paquetes:

Las evaluaciones han de utilizar paquetes con cargas útiles de 1500
octetos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
279
Fin de la Sección 8
OBJETIVOS DE CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE
RED IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
280
ANEXOS
Anexo A: Calidad de funcionamiento de diferentes aplicaciones
Anexo B: Abreviaturas relativas a calidad de servicio y calidad
de funcionamiento de red IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
281
Anexo A – CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE
DIFERENTES APLICACIONES
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
282
Alcance del Anexo A – Parámetros clave y valores
de objetivo para la calidad de funcionamiento
Este anexo detalla los parámetros clave y valores de objetivo
relativos a retardos y pérdida de información para la calidad de
funcionamiento de aplicaciones pertenecientes a los siguientes
cuatro tipos:
 Aplicaciones de audio.
 Aplicaciones de vídeo.
 Aplicaciones de datos.
 Servicios de soporte.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
283
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones audio y vídeo
Medio
Audio
Aplicación
Voz en
conversación
Grado de
simetría
Dos sentidos
Velocidades
de datos
típicas
4-64 kbit/s
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
transmisión en un
sentido
Preferido < 150 ms
(Nota 1)
Límite < 400 ms
(Nota 1)
Audio
Mensajería
vocal
Principalmente 4-32 kbit/s
en un sentido
< 1 s para
reproducción
< 2 s para grabación
Audio Audio en
Principalmente 16-128 kbit/s < 10 s
tiempo real de en un sentido (Nota 3)
gran calidad
Vídeo Videoteléfono Dos sentidos 16-384 kbit/s Preferido < 150 ms
Variación Pérdida de
de
información
(Nota 2)
retardos
< 1 ms
Relación de
pérdida de
paquete
(PLR) < 3%
< 1 ms
PLR < 3%
<< 1 ms
PLR < 1%
PLR < 1%
(Nota 4)
Vídeo Vídeo en un
sentido
Un sentido
Límite < 400 ms
16-384 kbit/s < 10 s
Otros
Sincron.
labios:
< 80 ms
PLR < 1%
NOTA 1 – Se supone el control de eco adecuado.
NOTA 2 – Los valores exactos dependen del códec específico, pero se supone el uso de un algoritmo de ocultación de
pérdida de paquete para minimizar el efecto de esa pérdida.
NOTA 3 – La calidad depende mucho del tipo de códec y de la velocidad binaria.
NOTA 4 – Estos valores se consideran valores de objetivo a largo plazo y es probable que la tecnología actual no
los satisfaga.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
284
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones datos
Medio
Aplicación
Datos Navegación en la web
– HTML
Grado de
simetría
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
Variación
Pérdida de
transmisión en un
de
información
sentido (Nota)
retardos
Principalmente ~10 KB
Preferido
N.A.
Nula
un sentido
< 2 s/página
Aceptable
< 4 s/página
Principalmente 10 KB-10 MB Preferido < 15 s
N.A.
Nula
en un sentido
Aceptable < 60 s
Datos Transferencia/
recuperación de gran
volumen de datos
Datos Servicios de transacciones Dos sentidos
de alta prioridad, como
comercio electrónico, ATM
Datos Comando/control
Dos sentidos
Datos Imagen fija
Un sentido
Datos Juegos interactivos
Datos Telnet
Velocidades
de datos
típicas
(1/2)
Dos sentidos
Dos sentidos
(asimétrico)
< 10 KB
Preferido < 2 s
Aceptable < 4 s
N.A.
Nula
~ 1 KB
< 100 KB
< 250 ms
Preferido < 15 s
Aceptable < 60 s
< 200 ms
< 200 ms
N.A.
N.A.
Nula
Nula
N.A.
N.A.
Nula
Nula
< 1 KB
< 1 KB
NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
285
Objetivos de calidad de funcionamiento para
aplicaciones datos
Medio
Aplicación
Grado de
simetría
Velocidades
de datos
típicas
Datos Correo electrónico (acceso Principalmente < 10 KB
a servidor)
un sentido
Datos Correo electrónico
(transferencia de servidor
a servidor)
Datos Fax ("tiempo real")
Datos Fax (almacenamiento y
retransmisión)
Datos Transacciones de baja
prioridad
Datos Usenet
Principalmente < 10 KB
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
Principalmente
un sentido
(2/2)
Parámetros clave y valores de objetivo
para la calidad de funcionamiento
Tiempo de
Variación
Pérdida de
transmisión en un
de
información
sentido (Nota)
retardos
Preferido < 2 s
N.A.
Nula
Aceptable < 4 s
Puede ser varios
N.A.
Nula
minutos
~ 10 KB
< 30 s/página
N.A.
<10-6 BER
~ 10 KB
N.A.
<10-6 BER
< 10 KB
Pueden ser varios
minutos
< 30 s
N.A.
Nula
Puede ser
1 MB o más
Pueden ser varios
minutos
N.A.
Nula
NOTA – En algunos casos, puede ser más apropiado considerar estos valores como tiempos de respuesta.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
286
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio
– Voz en conversación
(1/2)
El tiempo de transmisión en un sentido afecta enormemente la
«voz en conversación». Este retardo tiene dos efectos
claramente diferenciados:
 El primer efecto es la creación de eco en las conversiones de
dos a cuatro hilos e incluso el acoplamiento acústico en el
terminal.

Esto causa degradaciones cada vez más importantes en la calidad
de la voz con retardos de una magnitud de décimas de milisegundos,
por lo que hay que tomar medidas de control del eco (aplicación de
canceladores, etc.).
 El segundo efecto se produce cuando el retardo aumenta hasta
un punto en que empieza a afectar la dinámica de la
conversación, o sea cuando se percibe un retardo en la
respuesta de la otra parte en la conversación.

Esto se produce con retardos de una magnitud de varios cientos de
milisegundos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
287
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio
– Voz en conversación
(2/2)
 El oído humano tiene muy poca tolerancia a la variación de
retardos con fluctuación de fase de corta duración.

En la práctica, en todos los servicios vocales hay que eliminar la
variación de retardos debida a la variabilidad de los tiempos de
llegada de los paquetes entrantes mediante una memoria de
eliminación de la fluctuación de fase.
 Las necesidades relativas a la pérdida de información dependen
del hecho de que el oído humano tolera hasta cierto grado la
distorsión de la señal vocal.

En los sistemas de transmisión con IP, una fuente primaria de
degradación de la calidad de la voz es la aplicación de códecs de
compresión de la voz de baja velocidad binaria y su funcionamiento
en condiciones de pérdida de paquetes.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
288
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio
– Mensajería vocal
Las necesidades de la «mensajería vocal» en materia de pérdida de
información son básicamente iguales a la de la voz en conversación
(dependen del codificador de la voz), salvo una diferencia muy
importante, que estriba en que el retardo se tolera mejor puesto que no
hay conversación directa.
 El problema principal es determinar la tolerancia al retardo en el
periodo comprendido entre el momento en que el usuario pronuncia la
orden de volver a pasar un mensaje vocal y el comienzo efectivo del
audio.


No se tiene información precisa sobre esta cuestión, pero los estudios
relacionados con la aceptabilidad del retardo estímulo-respuesta en los
servicios de telecomunicación indican que un retardo de unos pocos
segundos parece razonable para esta aplicación.
De hecho, se puede distinguir entre grabación y reproducción porque
casi siempre la reacción del usuario ante la reproducción es un requisito
más estricto.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
289
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de audio
– Audio en tiempo real
Se espera que el «audio en tiempo real» proporcione mejor
calidad que la telefonía convencional, por lo que las necesidades
en materia de pérdida de información en función de la pérdida de
paquete serán más estrictas.
 Al igual que en la mensajería vocal, como no hay un elemento
de conversación y necesidades de retardo, los requisitos del tren
de audio pueden ser menos estrictos, incluso menos estrictos
que los de la mensajería vocal, si bien hay que aplicar
correctamente los mecanismos de control.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
290
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de vídeo
– Videoteléfono
El término «videoteléfono» se refiere a un sistema dúplex que
transporta vídeo y audio para entornos de conversación. Por lo
tanto, son aplicables los mismos requisitos de retardo que para
la voz en conversación.
 Ningún eco y efecto mínimo en la dinámica de la conversación,
con el requisito adicional de que tanto el audio como el vídeo
deben estar sincronizados para proporcionar la "sincronización
con los labios".
 El ojo humano tolera alguna pérdida de información, de manera
que la pérdida de paquete es aceptable hasta cierto grado según
el codificador de vídeo y la cantidad de protección contra errores
usados.

Los últimos códecs vídeo MPEG-4 pueden proporcionar una calidad
de vídeo aceptable con velocidades de borrado de trama de hasta
1%.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
291
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de vídeo
– Vídeo en un sentido
La característica que distingue al «vídeo en un sentido» es que
no interviene ningún elemento de conversación, de forma que los
requisitos de retardo no serán tan estrictos y pueden ser iguales
a los del audio en tiempo real.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
292
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
Desde el punto de vista del usuario, el requisito principal para
cualquier aplicación de transferencia de datos es garantizar, en
la medida de lo posible, una pérdida de información nula.
 El usuario casi nunca percibe la variación de retardos, si bien en
una sesión multimedios tiene que haber un cierto grado de
sincronización entre los trenes de los medios.

Por ejemplo, cuando se utiliza audio con una presentación escrita en una
pizarra blanca.
 En consecuencia, un criterio para distinguir entre las
aplicaciones es el retardo que puede tolerar el usuario extremo
desde el momento en que el contenido fuente se solicita hasta el
momento en que se le presenta al usuario.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
293
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Navegación en la Web
La categoría de aplicación de datos «navegación en la Web» se
refiere a la extracción y consulta del componente HTML de una
página Web, ya que otros componentes, como imágenes y
animaciones audio/vídeo se tratan en categorías diferentes.
 Desde el punto de vista del usuario, el factor principal de calidad
de funcionamiento es la rapidez con que se presenta la página
una vez solicitada.
 Se aceptan retardos de varios segundos, pero no superiores a
10 segundos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
294
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Gran volumen de datos
La categoría «gran volumen de datos» incluye la transferencia de
archivos, y depende obviamente del tamaño del archivo.
 Siempre y cuando se indique que se está haciendo una
transferencia de archivo, es razonable suponer que la tolerancia
al retardo será un poco mayor que la correspondiente a una sola
página Web.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
295
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Transacciones de alta prioridad
El principal requisito de calidad de funcionamiento de los
«servicios de transacciones de alta prioridad» (p. ej., comercio
electrónico) es proporcionar al usuario la sensación de que la
transacción se está realizando sin problemas, y conviene que el
retardo no sea mayor que unos pocos segundos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
296
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Comando/control
Las aplicaciones del tipo «comando/control» implican límites muy
estrictos de retardo permisible, muy inferiores a un segundo.
 Un elemento diferenciador para los servicios voz en
conversación y vídeo con requisitos de retardo bajo muy
semejante es la tolerancia nula a la pérdida de información.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
297
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Imagen fija
En la categoría «imagen fija» hay varios formatos de
codificación, algunos de los cuales pueden tolerar la pérdida de
información puesto que las imágenes son vistas por el ojo
humano.
 Dado que hasta un error de un bit puede causar enormes
perturbaciones en otros formatos de imagen fija, se aduce que
esta categoría debería tener, en términos generales, una pérdida
de información nula.
 Los requisitos de retardo para la transferencia de imagen fija no
son estrictos y pueden ser comparables a los de la transferencia
de gran volumen de datos

La imagen tiende a componerse a medida que se la recibe, lo que
proporciona una indicación de que la transferencia de datos está en
proceso.
G. Vásquez Y.
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298
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Juegos interactivos
Los requisitos de los «juegos interactivos» dependen del juego,
pero es evidente que las aplicaciones muy intensivas exigirán
retardos muy cortos, de una magnitud de fracción de segundo,
como corresponde a las aplicaciones interactivas intensivas.
G. Vásquez Y.
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299
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Telnet
La aplicación «Telnet» tiene, en principio, el requisito de un
retardo corto de una fracción de segundo para proporcionar
fundamentalmente el retorno instantáneo de caracteres con eco.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
300
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Correo electrónico (acceso al servidor)
En general, se considera que el «correo electrónico» es un
servicio de almacenamiento y retransmisión que, en principio,
puede tolerar retardos de varios minutos e incluso horas.
 Es importante diferenciar las comunicaciones entre el usuario y
el servidor local de correo electrónico y la transferencia entre
servidores de correo electrónico.
 Cuando el usuario se comunica con el servidor local de correo,
hay una expectativa de que el correo se transmita en unos pocos
segundos.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
301
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de datos
– Mensajería instantánea
La «mensajería instantánea» se refiere principalmente al texto,
pero también puede incluir audio, vídeo e imagen.
 En cualquier caso (a pesar del nombre), no se trata de una
comunicación en tiempo real en el sentido de voz en
conversación, y se aceptan retardos de varios segundos.
G. Vásquez Y.
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302
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de
soporte
En principio, el único requisito para las «aplicaciones de soporte»
es que la información se entregue al usuario sin errores.
 Pero sigue habiendo una restricción de retardo, puesto que los
datos pierden utilidad si se reciben demasiado tarde.
G. Vásquez Y.
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303
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de
soporte – Fax
El «fax» se incluye en la categoría de aplicaciones de soporte
puesto que en general no se usa en comunicaciones muy
interactivas en tiempo real.
 En el llamado fax "en tiempo real", en un escenario de
empresas, existe la expectativa de que el fax se reciba en unos
30 segundos.
 El retardo de un fax de almacenamiento y retransmisión puede
ser muy superior.
 El fax no exige una pérdida de información nula.
G. Vásquez Y.
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304
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de
soporte – Transacciones de baja prioridad
Un ejemplo de «servicios de transacciones de baja prioridad» es
el servicio de mensajes cortos (SMS, short message service).
 Para los servicios de transacciones de baja prioridad, un valor de
retardo de entrega aceptable es 10 segundos.
G. Vásquez Y.
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305
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de
soporte – Correo electrónico (servidor a servidor)
El servicio de correo electrónico, en lo relativo a la «transferencia
de datos entre servidores de correo», puede tolerar retardos de
varios minutos e incluso horas.
 Pero el requisito de interés principal del correo electrónico es el
tiempo de acceso.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
306
Calidad de funcionamiento de aplicaciones de
soporte – Usenet
«Usenet» es un servicio de prioridad baja, por lo que los
requisitos de retardo no son estrictos.
 No obstante, es conveniente que el usuario reciba los mensajes
en el orden en que se colocan, de forma que una respuesta no
aparezca antes que el mensaje original.



«Usenet» es un sistema de discusión muy usado en todo el mundo:
Consiste en un conjunto de "grupos de noticias", cuyos nombres se
clasifican jerárquicamente por tema.
Los usuarios dotados de computadoras con el software apropiado colocan
"artículos" o "mensajes" en estos grupos de noticias, que luego se difunden
a otros sistemas informáticos interconectados por medio de redes muy
diversas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
307
Fin del Anexo A
CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE
DIFERENTES APLICACIONES
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
308
Anexo B – ABREVIATURAS RELATIVAS A
CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE
FUNCIONAMIENTO DE RED IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
309
Abreviaturas (A – D)
Abreviatura
(1/6)
Descripción
AF
Reenvío asegurado (assured forwarding)
ATM
Modo de transferencia asíncrono (asynchronous transfer mode)
B
Tamaño de colector de un colector de testigos (bucket size of a token bucket)
BE
Mejor esfuerzo (best effort)
Bp
Tamaño de colector de un colector de testigos de cresta (bucket size of peak token bucket)
Bs
Tamaño de colector de un colector de testigos sostenible (bucket size of sustainable token
bucket)
CBR
Velocidad binaria constante (constant bit rate)
CDV
Variación del retardo de celda (cell delay variation)
CER
Tasa de errores de celdas (cell error ratio)
CLR
Tasa de pérdida de celdas (cell loss ratio)
CS
Sección de circuito (circuit section)
DBW
Capacidad de transferencia de IP con anchura de banda dedicada (dedicated bandwidth IP
transfer capability)
DiffServ
Servicios Diferenciados (Differentiated Services)
DQoS
Dynamic QoS
DS
Servicios diferenciados (campo encabezamiento IP) [differentiated services (IP header field)]
DSCP
Punto de código de servicio diferenciado (differentiated services code-point)
DST
Computador principal de destino (destination host)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
310
Abreviaturas (E – H)
Abreviatura
(2/6)
Descripción
E1
Transmisión jerárquica digital a 2,048 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 2.048 Mbit/s)
E3
Transmisión jerárquica digital a 34 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 34 Mbit/s)
EF
Reenvío expeditado (expedited forwarding)
EL
Enlace de central (exchange link)
ER
Enrutador fronterizo (edge router)
ETSI
Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (European Telecommunications Standards
Institute)
FIFO
Primero en entrar, primero en salir (first-in, first-out)
FITCE
Federación de Ingenieros de Telecomunicaciones de la Comunidad Europea
FTP
Protocolo de transferencia de archivos (file transfer protocol)
GBRA
Algoritmo genérico de velocidad de octetos (generic byte rate algorithm)
GCRA
Algoritmo genérico de velocidad de células (generic cell rate algorithm)
GW
Enrutador de pasarela (gateway router)
HRE
Punto extremo de referencia ficticia (hypothetical reference endpoint)
HRP
Trayecto ficticio de referencia (hypothetical reference path)
HTTP
Protocolo de transferencia de hipertexto (hypertext transfer protocol)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
311
Abreviaturas (I – L)
Abreviatura
(3/6)
Descripción
IETF
Grupo de tareas especiales de ingeniería en Internet (Internet Engineering Task Force)
IntServ
Servicios Integrados (Integrated Services)
IP
Protocolo Internet (Internet protocol)
IPDV
Variación del retardo de IP (IP delay variation)
IPER
Tasa de errores en los paquetes IP (IP packet error ratio)
IPLR
Relación de pérdida de IP (IP loss ratio)
IPOT
Caudal de paquetes IP basado en octetos (octet based IP packet throughput)
IPPT
Caudal de paquetes IP (IP packet throughput)
IPRE
Evento de referencia de transferencia de paquetes IP (IP packet transfer reference event)
IPSLBR
Tasa de bloques de paquetes con muchas pérdidas (IP packet severe loss block ratio)
IPTC
Capacidad de transferencia de IP (IP transfer capability)
IPTD
Retardo de transferencia de IP (IP transfer delay)
ISO
Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization)
ISP
Proveedor de servicio Internet (Internet service provider)
ITU-T
International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector
LL
Capas inferiores, protocolos y tecnología que soportan la capa IP (lower layers)
LR
Velocidad de línea (line rate)
LSP
Label Switched Path
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
312
Abreviaturas (M – P)
Abreviatura
M
Mav
MP
MPLS
MTA
MTBISO
MTTISR
N
NI
NP
NS
NSE
NSP
OSPF
PC
PDB
PHB
PIA
PIU
pkt
G. Vásquez Y.
(4/6)
Descripción
Tamaño máximo permitido del paquete (maximum allowed packet size)
Número mínimo de paquetes recomendado para evaluar el estado de disponibilidad (the
minimum number of packets recommended for assessing the availability state)
Punto de medición (measurement point)
Conmutación por etiquetas multiprotocolo (multi-protocol label switching)
Multimedia Terminal Adaptor
Tiempo medio entre interrupciones del servicio IP (mean time between IP service outages)
Tiempo medio de restablecimiento del servicio IP (mean time to IP service restoral)
Tamaño (en octetos) de un paquete IP [size (in byte) of an IP packet]
Interfaz de red (network interface)
Calidad de funcionamiento de red (network performance)
Sección de red (network section)
Conjunto de secciones de red (network section ensemble)
Proveedor de servicio de red (network service provider)
Primer trayecto más corto abierto (open shortest path first)
Control de parámetros (parameter control)
Comportamiento por dominio (per domain behavior )
Comportamiento por salto (per hop behavior )
Porcentaje de disponibilidad de servicio IP (percent IP service availability)
Porcentaje de indisponibilidad de servicio IP (percent IP service unavailability)
Datagramas IP (paquetes IP) (IP datagram) (IP packet)
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
313
Abreviaturas (Q – S)
Abreviatura
(5/6)
Descripción
QoS
Calidad de servicio (quality of service)
R
Velocidad de un colector de testigos (rate of a token bucket)
R
Enrutador (router)
RFC
Peticiones de comentarios (request for comments)
Rp
Velocidad de un colector de testigos cresta (rate of peak token bucket)
Rs
Velocidad de un colector de testigos sostenible (rate of sustainable token bucket)
RSVP
Protocolo de reservación de recursos (resource reservation protocol)
RTP
Protocolo de transporte en tiempo real (real-time transport protocol)
SBW
Capacidad de transferencia de IP con anchura de banda estadística (statistical bandwidth IP
transfer capability)
SDH
Jerarquía digital síncrona (synchronous digital hierarchy)
SLA
Acuerdo de nivel de servicio (service level agreement)
SPR
Tasa de paquetes no esenciales (spurious packet ratio)
SRC
Computador principal de origen (source host)
STD
Norma (standard)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
314
Abreviaturas (T – Z)
Abreviatura
(6/6)
Descripción
T1
Transmisión jerárquica digital a 1,544 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 1.544 Mbit/s)
T3
Transmisión jerárquica digital a 45 Mbit/s (digital hierarchy transmission at 45 Mbit/s)
Tav
Duración mínima del tiempo de disponibilidad de IP; duración mínima del tiempo de
indisponibilidad de IP (minimum length of time of IP availability; minimum length of time of IP
unavailability)
TB
Colector de testigos (token bucket)
TBD
Por determinar (to be determined)
TC
Capacidad de transferencia (transfer capability)
TCP
Protocolo de control de transmisión (transmission control protocol)
TDMA
Acceso múltiple por división en el tiempo (time division multiple access)
Tmax
Retardo máximo de paquete IP a partir del cual se considera que el paquete se ha perdido
(maximum IP packet delay beyond which the packet is declared to be lost)
ToS
Tipo de servicio (campo encabezamiento IP, véase DS) (type of service)
Ts
Duración que define el bloque en el resultado bloque con muchas pérdidas (length of time
defining the block in the severe loss block outcome)
TTL
Tiempo para vivir (time to live)
UDP
Protocolo de datagrama de usuario (user datagram protocol)
UIT-T
Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector de Normalización de las
Telecomunicaciones
UNI
Interfaz usuario-red (user network interface)
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
315
Fin del Anexo B
ABREVIATURAS RELATIVAS A CALIDAD DE SERVICIO Y
CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE RED IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
316
REFERENCIAS
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
317
Referencias – Marco general de QoS de las
comunicaciones
(1/2)
 ISO 8402:1994, Quality management and quality assurance –





Vocabulary.
Recomendación UIT-T G.100/ P10 (07/2006), Vocabulario sobre
calidad de funcionamiento y de servicio.
Recomendación UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de
términos relativos a la calidad de servicio.
Recomendación UIT-T G.1000 (11/2001), Calidad de servicio de
las comunicaciones: Marco y definiciones.
Recomendación UIT-T G.1010 (11/2001), Categorías de calidad
de servicios para los usuarios de extremo de servicios
multimedios.
Recomendación UIT-T G.1011 (06/2010), Guía de referencia
para métodos de evaluación de la calidad percibida.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
318
Referencias – Marco general de QoS de las
comunicaciones
(2/2)
 Recomendación UIT-T I.350 (03/1993), Aspectos generales de




calidad de servicio y de calidad de funcionamiento en las redes
digitales incluidas las redes digitales de servicios integrados.
Recomendación UIT-T I.353 (08/1996), Eventos de referencia
para definir los parámetros de calidad de funcionamiento de la
red digital de servicios integrados (RDSI) y de la red digital de
servicios integrados de banda ancha (RDSI-BA).
Recomendación UIT T Y.1291 (05/2004), Arquitectura básica
para el soporte de la calidad de servicio en redes por paquetes.
TMF 701, Version 2.0, November 2001, Performance Reporting
Concepts & Definitions.
Nortel Networks, White Paper, 2003, Introduction to Quality of
Service (QoS).

www.nortelnetworks.com/products/02/bstk/switches/bps/collateral/56058.25
_022403.pdf.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
319
Referencias – Calidad de servicio y calidad de
funcionamiento de red IP
(1/3)
 Neal Seitz, ITU-T QoS Standards for IP-Based Networks, IEEE




Comm. Mag., June 2003, pp. 82-89.
Recomendación UIT T Y.1221 (06/2010), Control de tráfico y
control de congestión en las redes basadas en el protocolo
Internet.
Recomendación UIT-T Y.1540 (03/2011), Servicio de
comunicación de datos con protocolo Internet – Parámetros de
calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la
transferencia de paquetes de protocolo Internet.
Recomendación UIT-T Y.1541 (02/2006), Objetivos de calidad
de funcionamiento de red para servicios basados en el protocolo
Internet.
Recomendación UIT-T Y.1542 (06/2010), Marco para alcanzar
los objetivos de calidad de funcionamiento de IP de extremo a
extremo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
320
Referencias – Calidad de servicio y calidad de
funcionamiento de red IP
(2/3)
 Recomendación UIT-T Y.1543 (11/2007), Mediciones en la red




de protocolo internet para la evaluación de la calidad de
funcionamiento al interior del dominio.
Recomendación UIT-T Y.1544 (07/2008), Parámetros de calidad
de funcionamiento de la multidifusión IP.
Recomendación UIT-T G.1020 (07/2006), Definición de
parámetros de calidad de funcionamiento para aplicaciones de
voz y otras aplicaciones en la banda vocal que utilizan redes del
protocolo Internet.
Recomendación UIT-T G.1030 (11/2005), Estimación de la
calidad de funcionamiento de extremo a extremo en redes IP
para aplicaciones de datos.
Recomendación UIT-T G.1050 (11/2007), Modelo de red para
evaluar la calidad de la transmisión de multimedios por el
protocolo Internet.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
321
Referencias – Calidad de servicio y calidad de
funcionamiento de red IP
(3/3)
 Recomendación UIT-T G.1080 (08/2008), Requisitos de la
calidad de experiencia para servicios IPTV.
 Recomendación UIT-T G.1081 (10/2008), Puntos de control de
calidad de funcionamiento de IPTV.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
322
Fin de las REFERENCIAS
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
323
Fin de la Presentación
CALIDAD DE SERVICIO Y CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DE
RED PARA SERVICIOS BASADOS EN IP
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
324