Decomposição da latência por segmento numa rede móvel de banda larga

Abstract

As redes 3GPP de banda larga móvel têm vindo disponibilizar velocidades de transmissão cada vez mais elevadas. Com a introdução das modernas redes de 4G/LTE essas velocidades situam-se agora nos 150 Mbps. Ao mesmo tempo, a saturação no número de subscritores e a facilidade com que estes podem mudar de provedor de serviço, fez com que a retenção dos mesmos fosse algo da maior importância para o sucesso financeiro de um operador móvel. A atenção dada à experiência de serviço, em todos os seus quadrantes, indo do humano ao técnico, exigiu aos operadores que tenham forma de sentir, quase em tempo real através de sistemas de garantia de serviço, o alinhamento das expectativas dos clientes com a qualidade que a rede disponibiliza. Um parâmetro de rede que está intimamente associado à qualidade da rede e que não é de todo simples nem directo de medir é a latência introduzida por cada um dos elementos ou troços da rede. A importância deste parâmetro de qualidade de rede tem também vindo a ser reconhecida por departamentos de gestão de topo, como já o era pelos departamentos técnicos. Nesta dissertação explora-se um método que permite ao operador aferir as latências observadas na sua rede, com as suas características únicas de túneis de GTP, utilizando tráfego gerado pelos seus próprios utilizadores, não só de uma forma extremo a extremo (E2E), mas também parcelar. Conseguese assim obter uma visão geral mas também microscópica da rede, o que possibilita identificar segmentos de rede que estejam a ter impacto na qualidade global da rede, degradando a experiência de utilização. A granularidade permitida possibilita lançar luz sobre segmentos de rede de onde não é de todo habitual conseguir-se sentir o seu comportamento, como é o caso dos segmentos de core. A mesma solução irá ainda permitir que os dados recolhidos possam alimentar diversas ferramentas de apoio à decisão, colocando-lhe à disposição uma melhor definição. De forma a validar a arquitectura proposta nesta dissertação, foram realizados diferentes tipos de testes, em redes comerciais europeias, que possibilitaram validar a relevância dos dados recolhidos, tanto a nível técnico como comercial, e alcançar um melhor entendimento sobre a rede e os seus impactos para a experiência do utilizador final.

The 3GPP mobile broadband networks have been delivering every time higher throughputs. With the introduction of the modern 4G/LTE networks, those throughputs reached 150 Mbps. At the same time, with the saturation on the number of mobile subscribers and the simplicity on how they change from service provider, made from the retention of the subscribers extremely important for the financial success of a mobile operator. Due to the attention given to the service experience, in all their quadrants, going from the human to the technical, it demanded from the operators to have a way to feel, almost in real time, by the use of service assurance systems, an alignment of the customer expectations with the quality provided by the network. One network parameter which is deeply related with the quality of service and that is not easily or straightforward to measure is the latency introduced by each of the network segments. The importance of this network quality parameter has been recognized by the top management departments, like it was already by the technical ones. In this thesis we explore an innovative method which allows the operator to assess the latencies seen in his network, with their unique characteristics of GTP tunnels, using traffic generated by their own users, not only in and E2E approach, but also by each network segment. This way, it is possible to obtain a general view, but also microscopic of the network, which allows to identify network segments which are having impact on the overall network quality, degrading the customer experience. The granularity reached allows to cast light over network segments from which it is not usual to get their behavior, as it is the case from the core segments. The same solution will still permit to feed decision support tools with the data collected, allowing them to have an even higher definition. In order to validate the architecture proposed in this thesis, we have run different tests, in European commercial networks, which allowed validating the relevance of the data collected, both technical and commercial, and achieving a better understanding about the network and their impacts to the end-user experience.