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 Počta
[email protected]
Universidad de Žilina, Eslovaquia
Joachim Pomy
[email protected]
OPTICOM, Alemania
Version : 11 December 2008
 UIT-T CE 12, Cuestión 11:
“Interfuncionamiento y gestión del tráfico para las
redes de próxima generación "
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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:
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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.
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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).
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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.
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La QoS de las conexiones desde las tecnologías actuales a la
LTE para aplicaciones sensibles al retardo
(ETSI STF 437)
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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),
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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
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 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
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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.
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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.
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Deficiencias de las normas e implementaciones
 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).
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Deficiencias de las normas e implementaciones
 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).
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Deficiencias de las normas e implementaciones
 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.
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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.
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Posibles soluciones (medidas relacionadas con las normas e
implementaciones)
 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.) .
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Posibles soluciones (medidas relacionadas con las normas e
implementaciones)
 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
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Posibles soluciones (medidas relacionadas con las normas e
implementaciones)
 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.
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Posibles soluciones (medidas relacionadas con las normas e
implementaciones)










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
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HACIA LA EVALUACIÓN DE LA CALIDAD Y DE LA QOS
PARA VOLTE EN ETSI
ETSI TC INT
Presidente: Giulio Maggiore, Telecom Italia
[email protected]
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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.
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21
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21
Trabajo sobre especificaciones para interoperabilidad TC INT
R6
TS 186 011
V 1.1.1
2007
R1
R7
TS 186 011
V 2.1.1
Late R7
TS 186 011
V 2.2.1
2008
2009
R2
Late R2
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22
R8
TS 186 011
V 3.1.1
TS 102 901
V 1.1.1
2010
R9
R10
TS 186 011
V 4.1.1
TS 102 901
V 2.1.1
TS 186 011
V 5.0.2
TS 102 901
V 5.0.6
TS 103 129
TS 103 129
V2.0.4
2011
2012 2013
E2NA
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2013 – EVALUACIÓN DE LA QOS de VOLTE
EVENTO DE EVALUACIÓN TECNOLÓGICA
ETSI STF#453
STF Leader: Peter Schmitting, FSCom
[email protected]
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Resumen del evento sobre evaluación de la QoS para
VoLTE
 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-qosassessment-2013
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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
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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
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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
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28
Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 1
Acústica-a-Acústica
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28
Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 2
Acústica a Eléctrica
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29
Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 3
Eléctrica a Acústica
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Evaluación de la QoS en VoLTE – Configuración 4
Eléctrica a Eléctrica
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¿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
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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-DASH
 UIT-T CE12 Cuestión 14: actualmente trata un Tema de
Trabajo llamado P.NATS
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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.
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¿Alguna pregunta?
Contáctese con:
[email protected]
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