L’accesso mobile ad Internet

Guido RivaArea Sistemi Radio

Roma – 24 febbraio 2011Seminario ISIMM - L’accesso mobile a Internet

La qualità dell’accesso mobile

L’accesso mobile ad Internet


Sviluppi recenti dei sistemi mobili

• Stiamo assitendo a sostanziali modifiche nelle comunicazioni mobili,sia per quanto riguarda le tecnologie che i servizi.

• Tecnologie: si è passati dall’originario sistema GSM (2G) e sueevoluzioni come EDGE (2,5G), che hanno tuttora una forte base diutenti, al sistema UMTS-WCDMA (3G), poi recentemente alla suaevoluzione HSPA (3G+), mentre è ormai imminente l’ingresso di LTE(3,5G), e si è in attesa di LTE Advanced (4G).

• Servizi: con l’introduzione dei servizi Internet, la struttura del mercatotradizionale, basata principalmente sul segmento voce, sta evolvendorapidamente e sta aumentando la sua segmentazione. Ciò porta arichieste differenti e quindi a requisiti di qualità specifici.


Le problematiche

• Gli attori coinvolti– Utente mobile e operatore mobile, ma non solo…– Lato utente: cellulare, ma anche “chiavette”, ora tablet / e-reader / M2M– Lato rete: i fornitori di servizi, sempre più differenziati

• Gli standard e le bande di frequenze utilizzate– Prestazioni sensibilmente diverse sia per banda che per standard– Evoluzione nel tempo delle associazioni standard/banda

• Il variegato panorama dei terminali– Tipologie diverse: cellulari, tablet, chiavette …– Combinazioni standard/frequenza diverse per i vari terminali– Le differenti prestazioni dei diversi modelli di terminali

• La relazione fra neutralità della rete e gestione delle risorse– La QoS come snodo rilevante (verifica, profilazione,…?)


Le problematiche specifiche del mobile

• Intrinseca variabilità– Per definizione di “sistema mobile”, le condizioni cambiano nel tempo– Il segnale radio subisce fluttuazioni e affievolimenti (aspetti locali)– L’utente cambia il proprio scenario (aspetto globale)

• Outdoor / Indoor• Urbano / Area aperta• Vicino / Lontano (dalla propria BTS)

• Accesso condiviso– La risorsa radio viene usata contemporaneamente da più utenti– Variabilità nella propria qualità associata al comportamento di altri…– … sia in termini di traffico che di mobilità

• Dinamicità nella fruizione– Fruizione da chiavetta solitamente statico o nomadico, ma …– Uso da mezzi mobili (auto, treno,…) oppure usi futuri (VoIP)


QoS: cosa misurare?

• Come fornire valutazioni di qualità che siano– Facilmente comprensibili– Facilmente confrontabili– Significative

all’utente finale?

• Focalizzare l’attenzione su– La percezione dell’utente

(QoE - Quality of Experience)?– Cosa la rete è in grado di offrire

(QoS - Quality of Service)?

• Quali parametri misurare?

Over The Top

InternetInternet

QoS

QoE

QoE

Mobile NetworkMobile Network


QoS : la componente centrale

InternetInternet

Over The Top QoE

QoS


QoE


QoE : il terminale d’utente

InternetInternet

Over The Top QoE

QoS


QoE


QoE : i servizi Internet

InternetInternet

Over The Top QoE

QoS


QoE


QoS : la componente centraleLa rete mobile

QoS

Mobile NetworkMobile Network• QoS : qualità del servizio– Quale servizio…?– …della rete mobile…– … e solo di essa!

• Problematica fondamentale:– Enucleare solamente la

parte di competenza della rete mobile

• Quali sono i confini del dominio “rete mobile”?– Lato rete Internet: identificabile nei NAP (Neutral Access Point)– Lato utente: il terminale d’utente (cellulare, chiavetta, …)

• Ambiguità: dentro c’è sempre la SIM (dell’operatore)…• … ma non viene “costruito” dall’operatore!


Diverse modalità di misuraContatori, Drive Test, Agent

MobileMobile NetworkNetwork

NAPNAP

Strumenti perDrive Test oMobile Agent

MSC/GGSN

InternetInternet

Contatori

Sonde


QoS: i parametri

• Indicatori di qualità per l’accesso ad Internet– KPI : Key Performance Indicators

Service retainability

Service integrity

Network availability Coverage

Tasso di insuccesso

Throughput

Packet Loss

Latency

Jitter


La Qualità lato rete:i servizi Internet

InternetInternet

Over The Top QoE

• Problematiche già presenti sulla rete fissa (e-???) …• … ma amplificate dalle peculiarità della rete mobile (m-???)• I nuovi servizi (i-Tunes, YouTube, libri o giornali elettronici,…)

– nella qualità non c’è solo la componente trasporto– anzi, forse non è più quella dominante…– o comunque non è il primo aspetto che l’utente guarda…– però, se il trasporto è lacunoso, si nota subito

• Pagamenti– Come si gestiranno?– Direttamente?– Con SIM (M-payment)?– Tramite terze parti?


La Qualità lato utente:i terminali d’utente

• Già ora il panorama è molto diversificato• La Qualità offerta all’utente può essere molto diversa in funzione di:

QoE

– Tecnologie (GSM, UMTS, HSPA, LTE) e bande utilizzate– Tipologia del terminale (cellulare, chiavetta, Tablet,…)– La marca ed il modello del terminale– Il sistema operativo (Android, iOS, …; e cosi per desktop)

Per il futuro prossimo:• Come confrontare la varietà di situazioni?• Cosa accadrà con il diffondersi del M2M?• Oppure di terminali “speciali”?

– con solo alcune funzionalità– con requisiti stringenti su alcuni usi– con mobilità limitata o assente?


La Qualità nei sistemi mobiliuna visione globale

• Qualità delle rete mobili (QoS)– è in corso di definizione in termini di metodiche, di tecniche e di parametri– interlocutori: operatori mobili

• Qualità dell’esperienza d’utente (QoE) lato servizi– In che termini definire la qualità del servizio offerto?– Come si intersecano gli aspetti di rete mobile e quelli del servizio?– Interlocutori: gestori appl., o servizi finali?

• Qualità dell’esperienza d’utente (QoE) lato terminale d’utente– Come garantire l’utente da apparati di scarsa qualità?– Come offrire trasparenza sulle reali prestazioni di un apparato?– Quali metodiche di misura allestire ai fini della loro confrontabilità?– Omologazioni/certificazioni anche in termini di qualità offerta?– interlocutori: manifatturieri? O fornitori di servizi “Over the Top”?


Grazie

([email protected])


QoS: KPI e servizi

• Quale relazione fra KPI e servizi utilizzati dall’utente?– Dipendenze esterne: terminali e servizi “Over the Top”– Omettendo tali influenze esterne:

• Individuare classi di Qualità di Servizio(conversational, streaming, interactive, background)

• Individuare criticità per le diverse classi in termini di KPI– Requisiti su KPI per ogni servizio (ETSI EG 202 057-4, Annex H ; Rec. ITU-R M.1079-2)– Indicazioni su livelli accettabili (minimi) e preferibili per ogni servizio

• Definire classi di QoS per reti IP e obiettivi per le prestazioni di rete

Classi di QoS

Parametro prestazione di rete Classe 0 Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5

IPTD (Ritardo) 100 ms 400 ms 100 ms 400 ms 1 s /

IPDV (Jitter) 50 ms 50 ms / / / /

IPLR (perdita pacchetti) 1 x 10-3

1 x 10-3

1 x 10-3

1 x 10-3

1 x 10-3

/


Architettura del sistema di misura

IXP

MeasurementServer

INTERNETGeneric representation

of three operators

ManagementConsolle

Acquisition System Measures processing Data Repository

FUB

Operator’sIP Network



Central System GGSNGGSN

GGSNGGSN

GGSNGGSN

Client’s Location

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