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Version : 11 December 2008

Taller de la UIT sobre “Supervisión y referenciación de la calidad de servicio (QoS) y la calidad percibida (QoE) de los

servicios multimedios en las redes móviles”

(Buenos Aires, Argentina, 24-25 de julio de 2014)

Actualización de las actividades de normalización del UIT-T y del ETSI en materia de QoS/QoE del LTE

Dr. Peter Poč[email protected] de Žilina, Eslovaquia

Joachim [email protected], Alemania

Buenos Aires - Argentina - 24 - 25 de julio de 2014 2

UIT-T CE 12, Cuestión 11:“Interfuncionamiento y gestión del tráfico para las

redes de próxima generación "


G.VoLTE (1)

C-127: Aportes para G.VoLTE (Huawei Technologies Co. Ltd., France Télécom Orange)

En la última reunión de la CE 12, dos contribuciones (C.074 de Orange y C.076 de Ascom) abordaron la necesidad de comenzar el desarrollo de requisitos específicos en materia de QoS de extremo a extremo para voz en las redes móviles de 4G. Se ha tomado la decisión de desarrollar una nueva Recomendación, provisionalmente llamada G.VoLTE, según la Q.11 (véase el informe R.4 del WP3), con la siguiente descripción:


G.VoLTE (2)

Esta Recomendación describe los aspectos claves que tienen un impacto en el funcionamiento de extremo a extremo de las aplicaciones de voz gestionadas a través de las redes LTE.


G.VoLTE (3)

Esta Recomendación formula hipótesis sobre mecanismos relevantes de QoS usados para gestionar el servicio de voz y estudia el impacto de estos mecanismos en el funcionamiento de extremo a extremo de la red. Se describen algunos escenarios típicos de extremo a extremo, que incluyen casos con acceso LTE en ambos extremos de la comunicación, o con una tecnología de acceso diferente en uno de los extremos (acceso inalámbrico o alámbrico).


G.VoLTE (4)

En esta Recomendación se define una conexión de referencia típica, compuesta por varios segmentos, entre los que se incluyen: la terminal, el acceso inalámbrico, la red de conexión (backhaul), la red central. Se proporcionan consideraciones sobre la compartición del presupuesto de algunos parámetros claves en estos segmentos, como la latencia.


La QoS de las conexiones desde las tecnologías actuales a la LTE para aplicaciones sensibles al retardo

(ETSI STF 437)


Descripción

Introducción del proyecto ETSI STF 437 (alcance, equipo),

Problemas de QoS que encuentran los operadores, Deficiencias en materia de normas e implementación, Posibles soluciones (medidas relacionadas con las

normas y la implementación),

Buenos Aires - Argentina - 24 – 25de julio de 2014 9

Introducción del ETSI STF 437

Alcance del proyecto: abordar los problemas de

QoS relacionados con la LTE para las aplicaciones sensibles al retardo,

determinar posibles deficiencias en las normas y posibles deficiencias en la implementación

proponer soluciones posibles

Equipo que integra el proyecto: Peter Počta (líder)

Universidad de Žilina, Eslovaquia Jan Holub

Mesaqin.com s.r.o. (Ltd.), República Checa

Joachim Pomy Telecomunicaciones y normas

internacionales, Alemania Catherine Quinquis

France Telecom, Francia


Problemas de QoS que encuentran los operadores

Los operadores e interesados contactados sólo hicieron pruebas con tecnología LTE Las pruebas se centran principalmente en el funcionamiento de los servicios de

datos (implementación en laboratorio). Uno de los operadores contactados centró su prueba en el servicio de voz, donde

se encontró con los siguientes problemas: Algunos problemas con CS Fallback (no funcionaba bien), Problemas de enrutamiento entre la parte radioeléctrica (red LTE) y la IMS, Todos los problemas han sido solucionados por el distribuidor (implementación

equivocada). Conclusión: los operadores todavía no han comenzado a desplegar Voz a través de

LTE en sus redes. Para resumir la situación actual, según observadores del mercado y visionarios:

Los operadores de redes planean desplegar VoLTE muy pronto (2013 o 2014). Los potenciales abonados a LTE esperan un mejor funcionamiento de los servicios

de datos que en las redes 3G y en los servicios que aprovechen la baja latencia, como voz y video. (Calidad de servicio – rol crucial en un proceso de adaptación de VoLTE).

Implicancia: la QoS debe implementarse y testearse debidamente en pruebas para garantizar un nivel de calidad suficiente que permita acelerar/impulsar el proceso de adaptación de VoLTE.


Deficiencias de las normas e implementaciones

Deficiencias de las normas: Normas que se centran en Telefonía de Multimedios IMS,

Perfiles IMS para el servicio de voz, SMS y servicios de conversación por video : Según ETSI TS 126 114, el cliente MTSI sólo debe soportar

AMR códec para el servicio de voz. Los mecanismos de gestión de la memoria intermedia de

fluctuación de fases del servicio de video descriptos en la norma ETSI TS 126 114 parecen ser muy débiles.

Las métricas de QoE definidas en la cláusula 16 del ETSI TS 126 114 podrían considerarse en mayor o menor medida parámetros de QoS.



Deficiencias de las normas: Normas que describen mecanismos de control de recursos y de admisión

desarrollados por 3GPP y ETSI (Control de Políticas y Tarificación (PCC) de 3GPP y el Subsistema de control de admisión y recursos (RACS) de TISPAN):

EL PCC de 3GPP y el RACS de TISPAN varían considerablemente en la arquitectura, las redes que soportan y los tipos de nodos (grandes diferencias funcionales).

Para armonizarlos, 3GPP inició en 2007 la siguiente actividad denominada “Marco para la armonización de Gq' / Rx”.

En 2009, se abandonó esta actividad de armonización y se retiraron todas las especificaciones publicadas (las soluciones desarrolladas se perdieron).

Problema principal: no hay disponible una interfaz para la comunicación entre TISPAN RACS y 3GPP PCC. En consecuencia, no pueden interactuar y negociar entre sí para concluir las operaciones necesarias para garantizar una QoS continua (p. ej., en la reserva de recursos).



Deficiencias de las implementaciones: Soluciones provisorias:

Respuesta automática de circuitos conmutados (CSFB): Usa 2G/3G para voz y requiere interrupción de la conexión LTE; esto ya está afectado por la señalización de una llamada entrante.

Voz sobre LTE vía acceso genérico (VoLGA): tuneliza la llamada de voz desde 2G/3G hacia la terminal LTE vía un canal de datos LTE; requiere equipo adicional en la red; falta de QoS.

Fast Track VoLTE: solución patentada que presta servicio de voz a través de tecnología LTE; agrega un SIP stack al equipo de red móvil existente.

Soluciones superpuestas (OTT): aplicaciones de VoIP que operan vía un canal de datos LTE, que funciona en la terminal LTE; falta de QoS.

Migración del servicio de voz a LTE: Antes del despliegue comercial, se debe realizar una serie de pruebas de

laboratorio, campo y mercado. Las expectativas de calidad vocal del usuario son muy altas. Si los

servicios de voz no brindan el nivel necesario de calidad y confiabilidad, los usuarios volverán a las opciones existentes con conmutación de circuitos o, en algunos casos, simplemente recurrirán a soluciones de transmisión libre (over-the-top).



Deficiencias de las implementaciones: Prueba de interoperabilidad en VoLTE:

Fue organizada por el Foro Multiservicio (MSF) y apoyada por el GSMA en septiembre de 2011 y octubre de 2012.

Se hicieron pruebas en un par de aspectos diferentes, principalmente centradas en cuestiones de señalización, interoperabilidad de múltiples proveedores.

Informes del MSF en el informe técnico que resume el evento de interoperabilidad VoLTE 2011: " El evento probó que VoLTE es una solución viable para la prestación de servicios de voz a través de tecnología de acceso LTE y que puede desplegarse con funcionalidad de itinerancia e interoperabilidad para proveer un servicio equivalente como los servicios basados en CS de hoy en día.“

– ¿Qué se ha testeado exactamente?– ¿Qué tipo de idea ha prevalecido sobre los términos “Calidad de Servicio" y "servicio?

Luego de una visión detallada de los escenarios de este evento de interoperabilidad, el equipo STF 437 ha llegado a la conclusión de que la QoS del canal de medios no está testeada en absoluto.


Posibles soluciones (medidas relacionadas con las normas e implementaciones)

Medidas relacionadas con las normas: Aspectos Códec:

En principio, hay tres soluciones posibles:– Tandemización (menor calidad y mayor demora),– Conexión de extremo a extremo basada en códec AMR (menor calidad),– Usar otros códecs soportados por IMS para conexiones de extremo a extremo.

Asesoramiento del equipo STF 437 : el cliente MTSI definido en ETSI TS 126 114 debe tener la posibilidad de acceder a cada códec soportado por SIP.

Medida práctica: la norma apropiada deberá ampliarse según corresponda.

Mecanismos de gestión de la memoria intermedia de fluctuación de fases del servicio de video:

– de momento no están o no están lo suficientemente normalizados. Es de vital importancia realizar más estudios en esta área.



Medidas relacionadas con las normas: Métrica de la calidad percibida (QoE):

Aún no hay normas claras en curso que puedan dar apoyo a los operadores de redes para seleccionar esos parámetros en la extensión de la QoE.

El equipo STF 437 propone seguir el enfoque de Extensión de los factores humanos al Modelo de Referencia OSI de siete segmentos propuesto por Bauer y Patrick:

– Idea principal: tres segmentos adicionales HCI (interfaz hombre-máquina) adicionales captan los parámetros de calidad adicionales introducidos por el concepto de QoE sobre QoS, mientras que los 7 segmentos clásicos OSI son sinónimo de parámetros clásicos de QoS.

– Estos tres segmentos adicionales que se centran en HCI son:– Segmento No.8: Visualización (teclado, GUI/CLI, vocal, Bpp, Ppi, Ppm, etc.), – Segmento No.9: Rendimiento humano (percepción, cognición, memoria, control

motriz, social, etc.),– Segmento No.10: Necesidades humanas (comunicación, educación, adquisición,

seguridad, entretenimiento, etc.) .



Medidas relacionadas con las normas:Marco para la armonización de Gq’/Rx:

Crucial para reabrir la actividad denominada “Marco para la armonización de Gq’/Rx”:

– Define la interfaz interactiva que soporta suficiente intercambio de información entre TISPAN RACS y 3 GPP PCC

– Armoniza la comunicación entre las dos soluciones diferentes de control de admisión y recursos para satisfacer la experiencia de servicio de los abonados



Medidas relacionadas con las implementaciones: Migración del servicio de voz a LTE:

Se deben observar cuidadosamente los valores de retraso logrados en las pruebas y en las implementaciones reales.

Se deben desplegar suficientes algoritmos/técnicas en las redes para garantizar sesiones continuas de datos para llamadas de voz/video entrantes y salientes.

Se debe medir cuidadosamente la calidad de servicio percibida por el usuario final en las pruebas y supervisarse en las implementaciones reales para garantizar la mejor calidad brindada a los usuarios.

Pruebas de interoperabilidad VoLTE : TC INT ha comenzado a considerar la inclusión de aspectos de testeo de la QoS en

las especificaciones para próximos eventos de interoperabilidad VoLTE. El equipo STF 437 ha propuesto un ejemplo de escenario de prueba mejorado que

se presenta en la próxima diapositiva (Fig.1). Aunque éste es un buen punto de partida, el desafío de la QoS en escenarios

heterogéneos que interconectan tecnologías actuales con LTE puede requerir un esfuerzo adicional en el futuro.

Otra opción: la organización de un Evento exclusivo de Prueba de Calidad de Voz y Video para LTE.



LTE UE Attach (IP-CAN Session Establishment) Tracking Area Update LTE UE Detach (IP-CAN Session Tear Down) IMS UA Registration (via LTE UE) IMS Voice Session Establishment (LTE UE to LTE UE) One-way delay, measurement in both directions MOS-LQOx, measurement in both directions Voice channel behavior under double talk and background noise conditions IMS Voice Session Termination MMTel Supplementary Service Interaction and Configuration

Figura 1: Ejemplo de un escenario de prueba mejorado para prueba de interoperabilidad. VoLTE


HACIA LA EVALUACIÓN DE LA CALIDAD Y DE LA QOS PARA VOLTE EN ETSI

ETSI TC INTPresidente: Giulio Maggiore, Telecom [email protected]

© ETSI 2013. All rights reserved

mailto:[email protected]


TC INT (Red central y pruebas de interoperabilidad)

Desarrollo de especificaciones para las pruebas de la Red Central (interoperabilidad, conformidad, calidad de funcionamiento, seguridad) basadas en especificaciones 3GPP y E2NA.

Iniciar y supervisar eventos de interoperabilidad (como los Plugtests) relacionados con las Redes Centrales al igual que con otros eventos (talleres y seminarios)

Coordinar los esfuerzos de interoperabilidad con otras organizaciones GSMA, OMA, IMS/NGN Forum, IMTC, etc.

Respaldo de las especificaciones de las pruebas de/para otras organizaciones de normalización (SDOs), p. ej. UIT-T.

21 © ETSI 2013. All rights reserved


Trabajo sobre especificaciones para interoperabilidad TC INT

2008 2009 2010 2011 2012

R6

R1 R2

R7 Late R7

Late R2

R8 R9 R10

2007

TS 186 011V 1.1.1

TS 186 011V 2.1.1

TS 186 011V 2.2.1

TS 186 011V 3.1.1TS 102 901V 1.1.1

TS 186 011V 4.1.1

TS 102 901V 2.1.1

TS 103 129

TS 186 011V 5.0.2

TS 102 901V 5.0.6

TS 103 129V2.0.4

2013

E2NA

22


2013 – EVALUACIÓN DE LA QOS de VOLTE EVENTO DE EVALUACIÓN TECNOLÓGICA


ETSI STF#453STF Leader: Peter Schmitting, [email protected]


Resumen del evento sobre evaluación de la QoS para VoLTE

© ETSI 2013. All rights reserved24

Alcance: Plugtests de evaluación tecnológica destinados a validar las distintas metodologías para la evaluación de la QoS de extremo a extremo para VoLTE descriptos en ETSI TS 103 189 a través de una red desplegada LTE/IMS.

Fecha: 18-20 de noviembre de 2013 Lugar: ETSI, Sophia Antipolis, Francia Web:

http://www.etsi.org/news-events/events/698-volte-qos-assessment-2013




Alcance del evento sobre evaluación de la QoS para VoLTE


Pruebas de extremo a extremo realizadas con varios UE diferentes a lo largo de una red LTE / IMS desplegada.

4 Configuraciones de prueba Acústica a acústica Acústica a eléctrica Eléctrica a acústica Eléctrica a eléctrica

Pruebas de calidad de voz basadas en evaluación instrumental de muestras vocales realizadas en distintas combinaciones de las interfaces acústicas y eléctricas que permiten evaluar las distintas metodologías y configuraciones.

Evaluación paralela de la calidad de funcionamiento de la red


2013 – Tecnología de evaluación de la QoS en VoLTE Evento de evaluación – descripción de la prueba TS 103 189

Pruebas de extremo a extremo basadas en una evaluación instrumental de muestras vocales (modelo desplegado POLQA): Puntaje medio de opinión (MOS)-objetiva sobre la calidad acústica Variación del retardo en el tiempo Diferencia en el nivel de sonoridad Estabilidad del puntaje medio de opinión (MOS)

Pruebas de extremo a extremo basadas en una evaluación instrumental de muestras de video (modelo desplegado PEVQ): Diferencia del puntaje medio de opinión DMOS Variación del retardo y de la calidad a lo largo del tiempo Falta de nitidez y aparición de pequeños bloques en la imagen Aspecto borroso, crominancia y luminancia Distorsión temporal Imágenes congeladas y saltadas


2013 – Tecnología de evaluación de la QoS en VoLTE Evento de evaluación – descripción de la prueba TS 103 189

Otras pruebas de extremo a extremo en el canal de voz: Respuesta de la frecuencia de extremo a extremo Índice de sonoridad total Retardo de extremo a extremo Calidad de cancelación del eco Calidad de funcionamiento del habla simultánea

Pruebas de extremo a extremo basadas en parámetros funcionales: Tiempo de establecimiento de llamada de telefonía Tiempo de acceso al servicio de streaming

Parámetros para el funcionamiento de la red Retardo en el tiempo UNI-a-UNI Fluctuación de fase UNI-a-UNI Pérdida de paquetes UNI-a-UNI


Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 1Acústica-a-Acústica



Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 2 Acústica a Eléctrica


Buenos Aires - Argentina - 24 - 25 de julio de 2014

30

Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 3 Eléctrica a Acústica



Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 4 Eléctrica a Eléctrica



¿Qué sigue?

Validación del 76% de los casos de prueba en TS 103 189 Se han identificado una cantidad de lagunas y potenciales

mejoras en TS 103 189 Se ha abierto un nuevo punto de trabajo para la actualización

de TS 103 189 con la nueva configuración, acústica a eléctrica identificada durante el evento

El próximo evento se lanzará cuando las herramientas para VoLTE Native Handset y PEVQ (evaluación perceptual de la calidad de video) estén disponibles para realizar pruebas



Más medidas relacionadas con las especificaciones técnicas ETSI TS 103 189

Verificación de casos de pruebas de calidad de voz restantes tbd

Verificación de casos de pruebas de calidad de video (streaming de video basados en RTP): Se necesitan centros de prueba dispuestos a hacerlo

Extensión de casos de prueba de calidad de video a MPEG-DASHUIT-T CE12 Cuestión 14: actualmente trata un Tema de

Trabajo llamado P.NATS


UIT-T CE12 Cuestión 14 - Proyecto P.NATS

El P.NATS se centra en el desarrollo de un modelo que consta de una serie de módulos para evaluar la calidad con parámetros

objetivos que predicen el impacto de los impedimentos de la red IP en la calidad

que percibe el usuario final en streaming de multimedios móvil y en aplicaciones de redes fijas que usan descarga progresiva, incluyendo métodos de streaming adaptables

El desarrollo está dividido en 2 partes: Pista No.1: modelos paramétricos basados en tren de bits (carga útil y/o

información del encabezamiento) Pista No.2: modelos de referencia completa e híbridos para el módulo de

calidad de la codificación de video. La Pista No.2 es de nuestro interés ya que tiene gran correlación con el

propósito de un evento de prueba de QoS en VoLTE Los modelos para ambas pistas supuestamente estarán disponibles a

fines de este año.


¿Alguna pregunta?

Contáctese con:[email protected]

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