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Lectura – 08/03/2013 CONTRIBUCIÓN A LOS MODELOS Y METODOLOGÍAS PARA LA ESTIMACIÓN DE LA CALIDAD PERCIBIDA POR LOS USUARIOS (QoE) A PARTIR DE PARÁMETROS.

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1 Lectura – 08/03/2013 CONTRIBUCIÓN A LOS MODELOS Y METODOLOGÍAS PARA LA ESTIMACIÓN DE LA CALIDAD PERCIBIDA POR LOS USUARIOS (QoE) A PARTIR DE PARÁMETROS DE CALIDAD DE RED/SERVICIO (QoS) EN SERVICIOS CONVERGENTES MULTIMEDIA (TRIPLE-PLAY) Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos Universidad Politécnica de Madrid AUTOR:PEDRO DE LA CRUZ RAMOS (UPM) DIRECTORES:FRANCISCO GONZÁLEZ VIDAL (UPM) RAQUEL PÉREZ LEAL (UC3M)

2 2 CONTENIDO Introducción y Objetivos Modelo General de Calidad Servicio de Difusión de TV sobre IP (IPTV) Modelo de Calidad de Vídeo Servicio de Llamadas de Voz sobre IP (VoIP) Servicio de Acceso a Internet Calidad del Servicio Global ( 3P )Calidad del Servicio Global ( 3P ) Conclusiones y Líneas Futuras

3 3 INTRODUCCIÓN Contexto: –Servicios Triple-Play ( 3 P): Datos+Voz+Vídeo –Convergentes: Desplegados sobre la misma Red de Transporte IP –Gestionada por un único operador como Sistema Autónomo Objetivo: –Estimación de la Calidad de Experiencia (QoE) –En tiempo casi-real –A partir de parámetros de Calidad de Servicio (QoS) y rendimiento de la red Problema: –No existen modelos de estimación adecuados para Servicios 3 P completos Propuesta: –Modelo de estimación para Servicios 3 P convergentes completos Utilidad: –Para operadores, usuarios, reguladores y evaluadores ¡CONTRIBUCIÓN!

4 4 CONCEPTO DE CALIDAD Calidad (en general): ITU-T E.802: La totalidad de las características de una entidad que determinan su capacidad para satisfacer necesidades explícitas o implícitas. Calidad de Servicio (QoS): ITU-T E.802: Efecto colectivo del rendimiento del servicio, que determina el grado de satisfacción de los usuarios. Calidad de Experiencia (QoE): ITU-T G.100/P.10: Aceptabilidad general de una aplicación o servicio, percibida subjetivamente por los usuarios finales. ITU-T E.800: Dos componentes: Cuantitativo:Calidad de funcionamiento de la red Cualitativo:Expectativas de los usuarios

5 Lectura – 08/03/2013 MODELO GENERAL DE CALIDAD

6 6 ESTRUCTURA MATRICIAL Servicios Percepciones Agentes Capacidades Puntos de Cruce Indicadores de Rendimiento –Elementales(IRE) –Locales(IRL) –Globales(IRG) Servicio 1 P ERCEPTION 1 P ERCEPTION 2 P ERCEPTION 3 P ERCEPTION 1 P ERCEPTION 2 P ERCEPTION 3 Servicio N CAPACIDAD1 CAPACIDADi CAPACIDADn CAPACIDAD1 CAPACIDADi CAPACIDADn Agente N Agente 1 X X X X X XXX X X X [Liberal 2005]

7 7 ELEMENTOS DEL MODELO Usuarios: Residenciales, SOHO, Empresariales Servicios: Global, Finales, Básicos, de Soporte Percepciones Factores Globales de Valoración (FGV) Agentes Parámetros de Funcionamiento Interno (PFI) 3P3P VoIPInternet Web File Transfer … IPTV ADSLDNSDHCP TipoOfertaPercepcion Global Paquete Ú nico Compuesto FinalNo IndependienteIndependiente B á sico No Independiente SoporteNo IndependienteNo Percibido

8 8 PROCESO DE EVALUACIÓN Procesos de Ponderación/Agregación: Local (PPL): IRE IRL –Matriz de Ponderación Local (MPL) Global (PAG): IRL IRG –Métricas Proceso de Evaluación Global: AHP –Matrices de Importancia –Índices de Consistencia –Pesos de Ponderación

9 9 APLICACIÓN A TRIPLE-PLAY (I) SERVICIOPERCEPCIÓNFGV Acceso a Internet Navegación Correo Electrónico Transferencia de Archivos Compartición de Archivos Rapidez de RespuestaTiempo de Arranque Rapidez de TransferenciaTasa de Transferencia Sostenida Telefonía sobre IP (ToIP) Llamadas de Voz Calidad de VozFactor-R Rapidez de RespuestaTiempo de Espera para Marcación Rapidez de EstablecimientoTiempo de Establecimiento de Llamada Televisión sobre IP (IPTV) Difusión de Televisión Calidad de VídeoVQM Calidad de AudioFactor-Q Sincronización Audio/VídeoRetardo Audio/Video Rapidez de Cambio de CanalTiempo de Cambio de Canal Todos Todos los Servicios DisponibilidadFracción de Conexiones Fallidas FiabilidadFracción de Conexiones Interrumpidas ¡CONTRIBUCIÓN!

10 10 APLICACIÓN A TRIPLE-PLAY (II) Agentes

11 11 APLICACIÓN A TRIPLE-PLAY (III) SERVICIOPERCEPCIONESINDICADORES Navegación Correo Electrónico Transferencia de Archivos Compartición de Archivos Rapidez de Respuesta Rapidez de Transferencia Ancho de Banda Efectivo Retardo en ambos sentidos Tiempos de proceso y respuesta Características de las páginas, mensajes o archivos Llamadas de Voz Calidad de Voz Rapidez de Respuesta Rapidez de Establecimiento de Llamada Ancho de Banda Efectivo Variación del Retardo (Jitter) Tipo de códec Parámetros de Codificación Tiempos de proceso y respuesta Retardo en ambos sentidos Fracción de Paquetes Perdidos Tasa de Codificación de Voz Fracción de paquetes erróneos Difusión de Televisión Calidad de Vídeo Fracción de Paquetes Perdidos Tipo de códec Información Espacial y Temporal Tasa de Codificación de Vídeo Parámetros de Codificación Tipo de secuencia Calidad de Audio Fracción de Paquetes Perdidos Tipo de códec Tasa de Codificación de Audio Parámetros de Codificación Sincronización Audio/VideoDiferencia de retardos Audio/Vídeo Rapidez de Cambio de Canal Retardo en ambos sentidos Fracción de Paquetes Perdidos Tiempos de reacción y proceso Todos los Servicios Disponibilidad Fiabilidad Retardo en ambos sentidos Fracción de Paquetes Erróneos Fracción de Paquetes Perdidos Probabilidad de Error

12 Lectura – 08/03/2013 SERVICIO DE DIFUSIÓN DE TELEVISIÓN SOBRE IP (IPTV)

13 13 CALIDAD DE EXPERIENCIA EN IPTV Depende de múltiples factores: 1.Calidad Audiovisual:Calidad Audiovisual a)Calidad de VídeoCalidad de Vídeo b)Calidad de AudioCalidad de Audio c)Sincronización Audio-Vídeo (Lip Sync)Sincronización Audio-Vídeo 2.Tiempo de Cambio de Canal (zapping)Tiempo de Cambio de Canal 3.Disponibilidad y Fiabilidad del servicioDisponibilidad y Fiabilidad 4.Condiciones de visionado (tamaño de pantalla, distancia, …) 5.Condiciones ambientales (iluminación, ruido, …) 6.Accesibilidad y facilidad de uso (ergonomía) 7.Servicio de Atención al Cliente Nos centramos en 1,2 y (posteriormente) 3. Q VIDEO Q AV Q IPTV Q AUDIO Q Tav Q Tcc ¡CONTRIBUCIÓN!

14 14 CALIDAD DE VÍDEO Múltiples medidas: MPQM, PDM, VQM Medidas RC, RR, SR Medida elegida: VQM (ITS/NTIA): –RC / RR –Estándar (ITU-T J.144) –Muy buena correlación con MOS (VQEG FR-TV2) –SW Público Depende de: –Tipo de Códec (MPEG-2/4, H.264) –Tasa de Codificación de Vídeo (VCR) –Fracción de Paquetes Perdidos (PLR) –Formato (SD/HD, –Tipo de Vídeo (entrelazado, progresivo, pull-down, …) –Tipo de Secuencia (Natural, Artificial, Atípica) –Contenido de Información (Espacial y Temporal)

15 15 MODELOS DE ESTIMACIÓN ModeloAplicación Medida Estimada Variación con Dependencia del Contenido VCRPLR [VER1998a/c] [VER1998b] [VER1999a] Banco de Pruebas Video sobre ATM Banco de Pruebas MPQMpotenciallinealno [FRO2001a]Banco de PruebasPDMpotenciallinealno [JOS2009a]n/aVQMpotencialn/aparcial [RAA2008a]IPTVFactor-Rexponenciallogísticano [YAM2006a] [YAM2008a] Videotelefonía IPTV MOSlogísticaexponencialno [ITU2007c]VideotelefoníaFactor-Rlogísticaexponencialno ¿Por qué no nos sirven? Tipo de aplicación No estiman VQM No tienen en cuenta el contenido Forma de variación Modelo Propio

16 16 MODELO DE CALIDAD DE VÍDEO Efectos de la Codificación y las Pérdidas Modelo: VQM C = VQM REF (VCR/VCR REF ) -Kc VQM P = (1-VQM C ) (PLR/PLR 1 ) Kp VQM T = VQM C + VQM P VQM = VQM T si VQM T 1 1,5 VQM T /(VQM T +0,5)si VQM T > 1 PLR1, KP dependen de VCR: F(VCR) = A + B·VCR·(1+C·e -(VCR/D) K ) Para cada PLR, existe un VCR óptimo que minimiza VQM (maximiza QoE) ¡CONTRIBUCIÓN!

17 17 CONTENIDO DE INFORMACIÓN Los coeficientes del modelo dependen del contenido de información ITU-T P.910 –Información Espacial: SI = MAX T { STD S {Sobel(F n )} } –Información Temporal:TI = MAX T { STD S {(F n,F n-1 )} } Inconveniente: –Demasiado sensibles a valores extraordinarios Redefinición:SI/TI Promedio: ASI = AVG T { STD S {Sobel(F n )} } ATI = AVG T { STD S {|(F n,F n-1 )|} } ¿ Cómo calcular los coeficientes del modelo a partir de ASI/ATI ?

18 18 TABLAS DE COMPLEJIDAD Interpolación en Tablas de Complejidad precalculadas Entre 3 valores próximos Fuera de servicioEn servicio Tablas diferentes para cada Tipo de Secuencia

19 19 INFLUENCIA DE ASI/ATI Secuencias con valores similares de ASI/ATI pueden tener coeficientes de valores muy distintos Factores que influyen: –Formato de vídeo (525/625 líneas) –Frecuencia de imágenes (50/60Hz) –Tipo de vídeo (entrelazado, progresivo, 'pull-down') –Tipo de secuencia: natural o artificial –Tamaño y estructura del GOP, etc. Clasificación de las secuencias: Forma de variación: –Compleja (picos, crestas y valles) –Justifica el cálculo por interpolación

20 20 BANCO DE MEDIDAS [Alvarez Villacé 2011] Arquitectura Funcional –Prevención/Corrección de Pérdidas de Tramas –Medición de ASI/ATI: STIX Parámetros de Codificación y QoS Casos: Medidas: en total

21 21 ANÁLISIS ESTADÍSTICO Parámetros: –Coeficiente de Correlación de Pearson (R) –Error Medio (E) –Raiz del Error Cuadrático Medio (RMSE) Resultados: RERMSE General> 0,9< 7%< 10% Caso Peor> 0,8 9% 13% Modelo> 0,95< 5% 7%

22 22 CALIDAD DE AUDIO Métodos de medida: –NMR, PAQM, PERCEVAL, POM, DIX, OASE,... –PEAQ [ITU-R BS ] –Métodos RC Modelos de estimación: –Redes Neuronales [Mohamed et al 2004] –Modelo T-V [Garcia et al 2009,2011]: Basado en Modelo-EModelo-E Q = Q 0 – I c – I t I c = a 1 e a 2 ACR + a 3 I t = (b 0 -I c )*( FLR /(b 1 + FLR )) MOS = Modelo-E(Q)Modelo-E a i,b i dependen del códec y las caracterísiticas de las secuencias

23 23 CALIDAD AUDIOVISUAL Modelo de Calidad para Servicios Multimedia [ITU-T J.148] Calidad de Audio Calidad de Vídeo Interacción A-V Sincronización A-V Algunos estudios: Fuente de Audio Fuente de Vídeo Calidad Auditiva Calidad Visual Retardo Diferencial Función de Integración de la Calidad Multimedia Aq(Vq) Aq Vq Vq(Aq) Calidad Multimedia Tarea Referencia Interacci ó n Influencia A VV AA AVV AV [HOL1997a]N/AFuerteN/AFuerte [CHA1998a]DespreciableFuerte D é bil Fuerte [ITU1998i] D é bil Fuerte D é bil Fuerte [ITU1998b] [ITU1999c]N/A D é bil Fuerte [BEE1999a] [ITU1997c] D é bil Fuerte D é bil Fuerte [JOL2001a]FuerteDespreciable D é bil Fuerte [KNO2005a]N/A Fuerte [WIN2005b][WIN2005c][WIN2006a]N/A Fuerte [ITU2007c]Apreciable Fuerte [CAN2010a][CAN2010b]N/A Fuerte [GAR2009a][GAR2011a]Apreciable D é bil Fuerte

24 24 CALIDAD AUDIOVISUAL PARA FLUJOS SINCRONIZADOS Modelo General: Q AV = K 0 + K A Q A + K V Q V + K AV Q A Q V Aproximaciones: –Modelo Lineal: Q AV = K 0 + K A Q A + K V Q V –Modelo Multiplicativo: Q AV = K 0 + K AV Q A Q V Algunos modelos: –Tipo, coeficientes: dependen del tipo de aplicación Referencia Tipo de Coeficientes AplicaciónModeloK0K0 KAKA KVKV K AV [WIN2005b] TV Móvil Multiplicativo1,98-- 0,103 [WIN2006a]Lineal-1,510,4560,770-- [ITU1998b] [ITU1999c]MultimediaMultiplicativo1, ,183 [BEE1999a] [ITU1997c]Televisión General1,120,0070,240,88 Multiplicativo1,45-- 0,11 [ITU1998b] [ITU1999c] MultimediaMultiplicativo1,3-- 1,1 [ITU1998i]MultimediaMultiplicativo1,51-- 0,12 [CHA1998a] Video conferencia Lineal-0,100,210,12-- Multiplicativo1,76-- 0,10 [ITU1993j]MultimediaMultiplicativo1,30-- 0,11 [ITU1994a]MultimediaMultiplicativo1,07-- 0,11 [GAR2009a] [GAR2011a]IPTV SD HD General 30,99 28, ,13 0,006

25 25 MODELO ELEGIDO Modelo T-V [Garcia et al 2009,2011] –Más reciente –Específico para IPTV –Influencia del contenido HD: Q AV = K 0 + K V Q V + K AV Q A Q V (general) SD: Q AV = K 0 + K AV Q A Q V (multiplicativo) MOS = Modelo-E(Q AV )Modelo-E Q A se utiliza directamente Q V = Modelo-E -1 (MOS V )Modelo-E Coeficientes: Dependen del tipo de contenido

26 26 SINCRONIZACIÓN AUDIO-VÍDEO Dos alternativas: Variación logarítmica entre umbrales [ITU-R BT ] 1T -90ms log(-T)-90ms < T < -45ms MOS =5-45ms T +125ms log T+125ms < T < +185ms 1T +185ms Factor de Degradación [ITU-T G.1070] (adaptado) QTav = max (m 10 +MS,1) min (m 12 +m 11 T AV,0)si T AV > 0 MS =0si T AV = 0 min (m 14 -m 13 T AV,0)si T AV < 0

27 27 TIEMPO DE CAMBIO DE CANAL Factores que influyen: Señalización IGMP (Unión/Abandono Grupo)T J /T L Adquisición de Claves (Acceso Condicional,DRM) T K Decodificación de Vídeo T V Adquisición de Información de Programa (PSI,PAT,PMT) T D Adquisición de Primera Trama Clave T F Amortiguación (VBR CBR,Anti-Jitter) T B Reordenación de Tramas T R Retardo en los enlaces de acceso y en la red T N Recuperación y Corrección de Errores (FEC/RET) T E Procesamiento (STB,Monitor) T P

28 28 MODELO DE ESTIMACIÓN PARA TCC [Kooij et al 2006] [Brunsström 2008] { 5si T CC < 0,1seg MOS ={ 2,65-1,02*ln(T CC )si 0,1seg T CC 5seg { 1si T CC > 5seg T CC = T L + T J + T N + T K + T D + T F + T R + T E + T P + T B + T V T CC T K + T D + T F + T E + T B T CC T F + T B

29 29 CALIDAD GLOBAL DEL SERVICIO DE IPTV Dos alternativas: Modelo Lineal: Q IPTV = K IPTV + K AV Q AV + K T AV Q T AV + K T CC Q T CC Modelo No Lineal: Q IPTV = K IPTV + K AV Q AV + K T AV Q T AV + K T CC Q T CC + K AVT AV Q AV Q T AV + K AVT CC Q AV Q T CC + K T AV T CC Q T AV Q T CC Coeficientes: AHP Q AV Q IPTV Q Tav Q Tcc Q AV Q T AV Q T CC Q AV 159 Q T AV 1/513 Q T CC 1/91/31 K IPTV K AV K T AV K T CC 00,750,180,07 QLQL QIQI QLQL 19 QIQI 1/91 K IPTV K AV K T AV K T CC 0,08330,67500,16200,0630 K AVT AV K AVT CC K T AV T CC 0,01110,00450,0010

30 Lectura – 08/03/2013 SERVICIO DE LLAMADAS DE VOZ SOBRE IP (VoIP)

31 31 CALIDAD DE EXPERIENCIA EN VoIP Depende de múltiples factores: 1.Calidad de VozCalidad de Voz 2.Tiempos de Respuesta: a) Tiempo de Espera para MarcaciónTiempo de Espera para Marcación b) Tiempo de Establecimiento de LlamadaTiempo de Establecimiento de Llamada 3.Disponibilidad y Fiabilidad del servicioDisponibilidad y Fiabilidad 4.Condiciones ambientales (ruido, …) 5.Accesibilidad y facilidad de uso (ergonomía) 6.Servicio de Atención al Cliente Nos centramos en 1,2 y (posteriormente) 3. QVQV QVQV Q VoIP Q TM Q TS ¡CONTRIBUCIÓN!

32 32 CALIDAD DE VOZ Medida:MOS-LQO[ITU-T P.800] Métodos de Medida: –PSQM[ITU-T P.861] –PESQ[ITU-T P.862] Depende de: –Tipo de Códec –Tasa de Codificación de Voz (ACR) –Fracción de Paquetes Perdidos (PLR) –Retardo, Jitter, … –Eco, Ruido, Diafonía, …

33 33 MODELOS DE ESTIMACIÓN Modelo-E[ITU-T G.107] R = R 0 – I s – I d – I e + A 1R < 0 MOS = 1+0,035R+R(R-60)(100-R) R 100 4,5R > 100 Modelo-E para VoIP [Werner 2003] [Sun et al 2004] [Fernández et al 2006] R = R 0 – I d – I e 0,024dd < 177,3 0,134d – 19,503d 177,3 I e = aln(1+bρ)+c El efecto del jitter se incluye en las pérdidas a,b,c dependen del códec I d =

34 34 TIEMPO DE ESPERA PARA MARCACIÓN Desde que se descuelga Hasta que se recibe el tono de Invitación a Marcar Modelo Propuesto: –Basado en el usado para TCC en IPTV [Kooij et al 2006] [Brunsström 2008] –Valores Límite:ITU-T E.721 5T E < 0,18 seg MOS = 2,15 - 1,66ln(T E )0,18 seg T E 2 seg 1T E > 2 seg

35 35 TIEMPO DE ESTABLECIMIENTO Desde que se termina de marcar Hasta que se recibe tono de llamada, ocupado o respuesta Modelo Propuesto: –Basado en el usado para TCC en IPTV [Kooij et al 2006] [Brunsström 2008] –Valores Límite:ITU-T E T S < T MIN MOS = K 1 – K 2ln(T E ) T MIN T S T MAX 1 T S > T MAX –K 1,K 2,T MIN,T MAX dependen del tipo de llamada

36 36 MODELO DE ESTIMACIÓN PARA T EST Basado en resultados de [IETF 1999] [Eyers et al 2000] sobre tiempos de establecimiento de llamada en VoIP T EST = Σ i (N i T RPi +T Pi ) + Σ j (T Cj ) + T RT inº de agentes/servidores jnº de conmutadores N i nº de interacciones con el agente i T RPi Retardo de Propagación hasta el agente i T Pi Tiempo de Proceso en el agente i T Cj Retardo de Encolamiento en el conmutador j T RT Tiempo de Espera debido a las Retrasmisiones

37 37 CALIDAD GLOBAL DEL SERVICIO DE VoIP Dos alternativas: Modelo Lineal: Q VoIP = K VoIP + K V Q V + K T M Q T S + K T S Q T S Modelo No Lineal: Q VoIP = K VoIP + K V Q V + K T M Q T M + K T S Q T S + K VT M Q V Q T M + K VT S Q V Q T S + K T M T S Q T M Q T S Coeficientes: AHP QVQV QVQV Q VoIP Q TM Q TS QVQV QTMQTM QTSQTS QVQV 159 QTMQTM 1/513 QTSQTS 1/91/31 K VoIP KVKV KTMKTM KTSKTS 00,750,180,07 QLQL QIQI QLQL 19 QIQI 1/91 K VoIP KVKV KTMKTM KTSKTS 0,08330,67500,16200,0630 K VT M K VT S KTMTSKTMTS 0,01110,00450,0010

38 Lectura – 08/03/2013 SERVICIO DE ACCESO A INTERNET

39 39 CALIDAD DE EXPERIENCIA EN INTERNET Depende de múltiples factores: 1. Calidad de los servicios componentes: a)Navegación (Web Browsing)Navegación b)Correo Electrónico ( )Correo Electrónico c)Transferencia de Archivos (FTP)Transferencia de Archivos d)Compartición de Archivos (P2P)Compartición de Archivos e)Otros: Juegos interactivos, Redes Sociales, etc. 2.Disponibilidad y Fiabilidad del/los servicio(s)Disponibilidad y Fiabilidad 3.Condiciones subjetivas: tarea, propósito, etc. 4.Accesibilidad y facilidad de uso de los servicios (ergonomía) 5.Servicio de Atención al Cliente Nos centramos en 1 y (posteriormente) 2 Q WEB Q INTERNET Q FTP Q P2P Q ¡CONTRIBUCIÓN!

40 40 SERVICIO DE ACCESO A INTERNET Servicio Final Servicios Básicos Percepciones/FGVs comunes –Tiempo de Arranque –Velocidad de Transferencia Sostenida Factores de Eficiencia [Charzinski 2001] Modelo de Estimación [Van der Mei 2004] MOS = max ( 1, 5+log2 Φ ) Ancho de Banda Sostenible (99%) [ADTRAN 2009] Ancho de Banda Sostenido R L = 1/RTT3/(2bPLR) Q WEB Q INTERNET Q FTP Q P2P Q Φ Φ TDTD TDTD RLRL RLRL

41 41 SERVICIO DE NAVEGACIÓN (WWW) Φ4 = min ( 1, (d t +B L /r t )/T T ) T T = T D + T L T D = T DNS + 2RTT T L = T MAIN + Σ i (S i )/R L (N+1) S/ R L d t Tiempo de Respuesta Objetivo B L Tamaño de página r t Ancho de Banda Sostenible

42 42 SERVICIO DE CORREO ELECTRÓNICO ( ) Φ4 = min ( 1, (d t +N MAIL S MAIL /r t )/T T ) T T = T RESP + T TRF T SNMP = T DNS +T SYN +T GREET +T CMD +T DATA +T MAIL +T MOK T POP3/IMAP = T DNS +T SYN +T GREET +T CMD +T RETR +T MAIL T T = T CMD + T MAIL + T SERV T T N CMD *T CMD * + N MAIL *S MAIL */R L + T SERV *

43 43 SERVICIO DE TRANSFERENCIA DE ARCHIVOS (FTP) Φ1 = K G G + K TTP TTP G G 0 - kPLR TTP TTP 0 min(1,e -k(PLR-PLR0) ) G,TTP: [Beuran et al 2003,2004] Tama ñ o de Archivo RTT10 KB100 KB1 MB10 MB 0,8 ms0,02190,16500,82210, ms0,00290,01410,05590,0791 Tama ñ o G0G0 k 10 KB11,3 100 KB0,95 Tama ñ o RTTkPLR 0 10 KB 0,8 ms ms KB0,8 ms700,06 1 MB0,8 ms550,02 10 MB0,8 ms560,02

44 44 SERVICIO DE COMPARTICIÓN DE ARCHIVOS (P2P) Dos regímenes: TransitorioPermanente Pocos servidores Nº clientes creciente Capacidad crece exponencialmente Nº clientes y servidores estable Capacidad estable Φ4 = min ( 1, (d t +L/r t )/(T D +T L ) r t = min(r s,R C ) = min(nR S,R C ) Reg.Transitorio:T L = 1/(mβ)ln(mq/d) [Yang et al 2004] Reg.Permanente:T L = L/R C R C = Ll/n [Carlsson,Dan 2009] R C = μ S (n+y/x) [Yang et al 2004]

45 45 CALIDAD GLOBAL DEL SERVICIO DE ACCESO A INTERNET Dos alternativas: Combinación Lineal de Valoraciones de Calidad Q AI1 = K AI + K WEB ·Q WEB + K MAIL ·Q MAIL + K FTP ·Q FTP + K P2P ·Q P2P Combinación Lineal de Factores de Eficiencia Φ AI1 = κ AI + κ WEB · Φ WEB + κ MAIL · Φ MAIL + κ FTP · Φ FTP + κ P2P · Φ P2P Coeficientes: AHP WWW FTPP2P WWW /4133 FTP1/61/311 P2P1/61/311 WWW FTPP2P 0,61210,21640,0858

46 Lectura – 08/03/2013 CALIDAD DEL SERVICIO GLOBAL ( 3 P)

47 47 CALIDAD GLOBAL EN SERVICIOS 3P Proceso de Valoración Global: 1.Servicios Elementales/Finales 'Calidad Básica' 2.Efecto de la Fiabilidad y Disponibilidad 3.Ponderación de los Servicios Básicos 4.Ponderación de los Servicios Finales Proceso de Ponderación Local Proceso de Agregación Global ¡CONTRIBUCIÓN! FGV1 QB S QSQS QSQS FGVn QDQD QDQD QFQF QFQF Q WWW Q INTERNET Q 3P Q P2P Q IPTV Q ToIP

48 48 DISPONIBILIDAD Y FIABILIDAD FGV = Fracción de 'conexiones' fallidas/interrumpidas Modelo de Valoración: 1p < pmax Q i = (log p - log p min )/(log p max - log p min )p max p p min 0 p > pmin MOS i = 1 + 4·Q i Modelo de Ponderación: –Lineal: MOS S = K B ·MOS B + K D ·MOS D + K F ·MOS F –Multiplicativo: Q S = Q B · Q D · Q F Q i = (MOS i -1)/4 ServicioConexión NavegaciónPágina WEB Correo ElectrónicoMensaje Transferencia de ArchivosArchivo Compartición de ArchivosArchivo Telefonía IPLlamada IPTVPelícula

49 49 PONDERACIÓN DE LOS SERVICIOS FINALES Importancia relativa (Usuarios Residenciales) A partir de estadísticas de uso [INE 2011] ServicioInternetToIPIPTV % Hogares63,980,699,6 Peso0,26180,33020,4080 Peso = %Hogares / Σ S (%Hogares S )

50 50 PROCESO DE PONDERACIÓN LOCAL Matriz de Ponderación Local: –Depende de los Flujos de Información considerados –Flujo único: no precisa ponderación –Múltiples flujos: 'Peso' de cada Capacidad depende de: oParticipación en cada flujo oImportancia de cada flujo Proceso de cálculo: 1.Capacidades Relevantes 2.Porcentajes de flujos 3.Pesos SERVIDORCACHÉ AGENTECAPACIDADEXTERNOINTERNOISPLOCAL ISP Conect.InternaXXX Conect.ExternaX AlmacenamientoX UsuariosResidenciales Flujos1234 Ser vi ci os Navegación0,20,10,30,4 Telefonía IP0,40,600 IPTV0100 Navegación ISPRes.SOHOEmp. Conect. Interna0,60,80,9 Conect. Externa0,2 0,4 Almacenamiento0,30,50,3

51 51 PROCESO DE AGREGACIÓN GLOBAL Basado en MÉTRICAS: IndicadorMétricaOperación RetardoAditivaSuma Varianza del RetardoAditivaSuma Variación del Retardo (Jitter)RSCΣx 2 Ancho de BandaCóncavaMínimo Fracción de Paquetes TransmitidosMultiplicativaProducto Fracción de Paquetes Perdidos AditivaSuma (aprox)

52 Lectura – 08/03/2013 CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS

53 53 CONCLUSIONES Contribución a la Estimación –de la Calidad Percibida por los Usuarios (QoE) –en Servicios Triple-Play Convergentes –en tiempo casi-real –a partir de parámetros de Calidad de Servicio (QoS) –y Rendimiento de la Red Modelo Matricial [Liberal 2005] +Actualización de los servicios (3P completo) +Nuevos elementos (percepciones, FGV, indicadores, etc.) +Modelos de Estimación nuevos, extendidos, o adicionales +Extensión, actualización y mejora de los modelos de Calidad Global

54 54 APORTACIONES (I) 1.Modelo de Estimación de la Calidad de Vídeo en IPTV + Medidas de Información Espacial y Temporal Promedio (ASI/ATI) + Cálculo y uso de Tablas de Complejidad + Clasificación de las secuencias 2.Tratamiento específico de la Fiabilidad y Disponibilidad a)Modelo de Valoración (logarítmico) b)Modelo de Ponderación (no lineal) 3.Servicio de Difusión de TV: + Calidad Audiovisual + Desincronización Audio-Vídeo Dos modelos: Logarítmico/Factor de Degradación + Tiempo de Cambio de Canal + Modelos de Calidad Global: Lineal/No Lineal/Factores de Degradación + Conversión VQM->MOS (lineal)

55 55 APORTACIONES (II) Servicio de Llamadas de Voz: a)Tiempos de Respuesta (Marcación y Establecimiento) –Modelos de estimación de la influencia (~TCC) –Modelo genérico para el Tiempo de Establecimiento b)Modelos de Calidad Global: Lineal/No Lineal Servicio de Acceso a Internet: a)Servicio de Compartición de Archivos (P2P) b)Factores de Eficiencia c)Percepciones/FGV comunes d)Modelo de estimación de los Factores de Eficiencia para FTP e)Modelos de Calidad Global: ̶ Combinación lineal de Valoraciones de Calidad ̶ Combinación lineal de Factores de Eficiencia Banco de Medidas: –Prevención y Corrección de Pérdidas de Tramas –Herramienta de medición de ASI/ATI (STIX)

56 56 PUBLICACIONES Ponencias en Congresos: 1.Perceived Video Quality Estimation from Spatial and Temporal Information Contents and Network Performance Parameters in IPTV. ICDT Estimating Perceived Video Quality from Objective Parameters in Video over IP Services. ICDT Estimation of Perceived Quality in Convergent Services. ICDT Proyectos Fin de Carrera: –Diseño e Implementación de un Banco de Medidas para la Estimación de la Calidad Percibida de Vídeo en IPTV. UPM. Julio Artículos: –A Model for Perceived Video Quality Estimation from Coding and QoS Parameters in IPTV. Pendiente de envío. Soporte: –Proyecto ARCO (Beca MCI TEC ) –Cátedra Alcatel-Lucent (UPM/ETSIT)

57 57 LÍNEAS FUTURAS 1.Validación del Modelo (Base de Datos de Prueba) 2.Modelo de Calidad de Vídeo: –Influencia de otros parámetros (además de VCR y PLR) –Medidas de Información de Color –Influencia del GOP –Métricas no aditivas para VQM –Ampliación de la BD de secuencias de prueba para validación del Modelo 3.Calidad Audiovisual: –Medidas de Contenido de Información de Audio –Influencia en los coeficientes de los modelos –Clasificación de secuencias audiovisuales 4.Modelos de estimación (a partir de QoS) para: –Retardo audio-vídeo –Tiempo de Cambio de Canal –Tiempo de Espera para Marcación –Tiempo de Establecimiento de Llamada –Tiempo de Respuesta y Velocidad de Descarga en P2P –Fracción de Conexiones Fallidas e Interrumpidas 5.Modelos definitivos de Calidad Global para los Servicios Finales 6.Ponderación de los Servicios Finales para usuarios no residenciales 7.Nuevos servicios, percepciones, FGVs, indicadores, etc.

58 58 RESUMEN

59 Lectura – 08/03/2013 FIN


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