Ing. Mar$n Ťupa. mar$n.tupa@profiber.cz www.profiber.eu

Ing. Mar$n Ťupa mar$n.tupa@profiber.cz www.profiber.eu

Měření kvality služeb Kolik protlačíte přes aktivní prvky? Kde jsou limitní hodnoty ETH spoje? Central Office Data Hlas Video House Mul$service switch Black Box Mul$service switch Network Infrastructure Small business Connectivity to Internet Access Network Customer premises Demarkační bod QoS Quality of Services Downlink Demarkační bod Uplink

Co ovlivňuje QoS parametry KPIs Key Performance Indicators Shaping and policing omezení datového provozu Central Office Chybná konfigurace ak$vních prvků Cloud Synchronizační chyby House Mul$service switch Mul$service switch Small business Malé vyrovnávací pamě$ na ak$vních prvcích Chyby kódování Problém na fyzické vrstvě

Co je QoS? Dílčí parametry QoS Quality of Services Key QoS Metrics Traffic Rate Packet Loss Latency JiIer Out- of- Sequence Mul$cast Join Time (Zap) TS rychlost v kbit/s Ztrátovost paketů Celkové zpoždění Kolísání zpoždění Pakety mimo pořadí Doba přepnuv

Důležitost tech. parametrů dle služeb

Hodnoty QoS dle služeb Přenosové požadavky dle typů provozu Typ provozu Data (Best- Effort) Real- Time High- Priority Propustnost (Mbit/s) 8 20 5 Ztrátovost (%) <0.05 <0.001 <0.05 Zpoždění (ms) <30 <5 5-15 Kolísání zpoždění (ms) n/a <1 n/a

Propustnost pro IPTV Pro přenos video signálu se používá různé druhy komprese obrazu a různé obrazové formáty Náročnost IPTV Typ vysílání SDTV SDTV HDTV HDTV Typ komprese MPEG- 2 H.264/MPEG- 4 MPEG- 2 MPEG- 4 CIR [Mbps] 3,97 2 až 3 20,44 10,59

Nárazový provoz Bursty Co je burst Burst je dočasný nárůst přenosové rychlos$. Dnes jsou všechny aplikace v sí$ přirozeně nárazové. CIR Drop?

Prioritizace služeb

Metodika ČTÚ K metodice měření parametrů přípojky NGA: ČTU vydalo metodiku měření kvality služby přístupu k sítí internet. Na toto téma uspořádalo ČTÚ v 12/2014 seminář. ČTU definuje, bude měřit a kontrolovat (propustnost downstream, propustnost upstream, zpoždění paketu). Na webu je důvodová zpráva a měřicí předpis/metodika. https://www.ctu.cz/ctu-informuje/rizeni-datoveho-provozu-parametry-merenikvality.html Tato metodika měření propustnosti na L4 (TCP throughput) vychází z již schválené aplikované metodiky měření LTE a je plně s trendy v oboru. ČTÚ ji může aplikovat nejen na NGA, ale na jakoukoliv reklamaci přípojky internetu. Výše uvedené 3 parametry nejsou postačující pro posouzení kvality NGA sítě/přípojky. Další QoS parametry (důležité pro IPTV, VoIP) budou předmětem diskuse s ČTÚ. AKADEMIE VLÁKNOVÉ OPTIKY A OPTICKÝCH KOMUNIKACÍ www.profiber.eu info@profber.eu Copyright PROFiber Networking s.r.o.

mar$n.tupa@profiber.cz www.profiber.eu

Kvalita prožitku přijímané služby Měření kvality služeb Access Network Customer premises Internet Small business House People TV QoE Quality of Experience Nejdůležitějším ukazatelem kvalitní konektivity je subjektivní vnímání uživatele/zákazníka přijímané služby

QoE parametry Quality of Experience kvalita prožitku Praskání Zasekávání obrazu Doba přepnuv mezi programy Echo hlasu Rozmazání Pixelizace Určuje MOS parametr MOS (Mean Opinion Score) 5 výborná 1 - nevhodná Deformace hran

Co ovlivňuje QoE parametry MOS Mean Opinion Score Doba přepnuv mezi programy House Zasekávání obrazu Pixelizace People Deformace hran Rozmazání Echo hlasu Praskání

MOS - Mean Opinion Score QoE parametry Subjektivní vnímání kvality přijímané služby

Propustnost Throughput, Bandwidth Central Office 100 Mbit 50 Mbit House Mul$service switch Black Box Mul$service switch Network Infrastructure Small business Demarkační bod Demarkační bod Downlink Uplink

Definice šířky pásma ITU-T Y.1564

Šíře pásma Garantovaná Teore$cká Nedosažitelná www.profiber.eu ladislav.stach@profiber.cz Copyright PROFiber Networking s.r.o.

Ztrátovost Frame Loss House Central Office Mul$service switch Black Box Mul$service switch Network Infrastructure Small business Demarkační bod Demarkační bod Downlink Uplink

BER pro IPTV Vyjadřuje se v 10 -x Př. BER=2x10-4 znamená 2 chyby v 10 000 (10 4 ) bitů Typicky: BER=10-12 bez FEC; 10-9 s FEC

GOP (Group of Pictures) Skupina snímků

GOP (Group of Pictures)

Zpoždění Latency House Central Office Mul$service switch Black Box Network Infrastructure Mul$service switch Small business Demarkační bod Demarkační bod Downlink Uplink

Kolísání zpoždění Jitter House Central Office Mul$service switch Black Box Mul$service switch Network Infrastructure Small business Demarkační bod Demarkační bod Downlink Uplink

MDI Media Delivery Index MDI: RFC 4445 Video quality metric typicky zobrazuje dva parametry Delay Factor DF Media Loss Rate MLR

Delay Factor DF (ms) DF: je časová hodnota v milisekundách a udává, jak velká musí být vyrovnávací paměť, aby se eliminovalo kolísání zpoždění běžně Set-Top-Box eliminuje kolísání zpoždění max. do 30-50ms

Media Loss Rate MLR (pps) MLR je definován jako počet ztracených paketů nebo paketů mimo pořadí za sekundu. Nenulový MLR může představovat deformovaný obraz. Maximum acceptable average MLR: SDTV: 0.004 VOD: 0.004 HDTV: 0.0005

Prioritizace služeb

QoS classes for IPTV

Distribuce více služeb Per-Service Traffic Priority Per-Service Traffic-Rate Limiting VLAN Priority Data CIR=8Mbit P5 = 110xxx Hlas Video CIR=1Mbit CIR=10Mbit P7 = 111xxx P6 = 101xxx House Central Office Mul$service switch Black Box Mul$service switch Network Infrastructure Small business Demarkační bod Demarkační bod Downlink Uplink

Burst testování Co je burst Burst je dočasný nárůst přenosové rychlos$. Proč Burst testovat Dnes jsou všechny aplikace v sí$ přirozeně nárazové. Síť musí být správně nakonfigurována pro podporu těchto nárazových služeb, aby nebyl přenos dat vážně ovlivněn/ohrožen. Výkonnost sítě může velmi rychle klesat.

CIR/CBS/EIR/EBS

CBS/EBS testování CBS = Commi{ed Burst Size EBS = Excess Burst Size SLA parametr, který je ověřován je velikost Burstu (v čase nebo v bytech). Úlohou je ověřit zda služba má malý nebo žádný frame loss v rámci SLA. Konfigurovatelný počet sekvencí (defaultně 2) Burst size (SLA parameter) Max Burst Rate (norm. 100%) CIR Burst Sequence 1 Burst Sequence 2 Burst Sequence n Max Burst Rate (norm. 100%) CIR + EIR CIR CBS Test EBS Test Burst Sequence 1 Burst Sequence 2 Burst Sequence n

Bursty a IPTV

Jak měřit a co budu potřebovat? Měření kvality služeb Zákazník Operátor Zdroj: EXFO

Traffic přicházející z testeru Omezený traffic - shaping Omezení provozu dat shaping Node B Switch Site Traffic looped back : Už jednou omezená!! Shaping schopnos$ ve zpětném směru nejsou testovány

Traffic přicházející z testeru Omezený traffic - shaping Node B Omezení provozu dat - shaping Traffic přicházející z testeru Switch Site

Měření kvality služeb Metodologie vhodné k prověření SLA parametrů

RFC 2544 Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices! Doporučení od organizace IEEE z roku 1999! Nahrazuje starší vydání RFC 1944! Výkonostní testy síťových zařízení! Různé velikosti rámců (64 1518 bytů) Throughput Propustnost Latency Zpoždění Back-to-Back Zatížitelnost Frame Loss Ztráta rámců

RFC2544 vs EtherSAM Časová komparace různých testovacích metod Zdroj: EXFO

Kontrola nastavení síťové konfigurace možnost zvolit 2 pásma Ověření nastavení QoS pro všechny služby Přehledné nastavení, rychlé vyhodnocení

(Committed Information Rate): maximální přenosová rychlost pro služby, kde je služba garantována pomocí určitých parametrů. (zpoždění, kolísání zpoždění) (Excess Information Rate): maximální přenosová rychlost, kde již nejsou garantovány všechny parametry přenosu. V tomto pásmu nedochází ke ztrátám paketů. Traffic Color Awareness Pásmo EIR CIR Dropped pásmo (všechno nad EIR) Best Effort pásmo (všechno mezi CIR a EIR) Garantované pásmo (všechno pod CIR) Čas

Nárazový přenos dat

Metodologie dle ITU- T Y.1564

EtherSAM fáze 1 Ramp Test

EtherSAM fáze 2 Performance test 5 Mbit/s 10 Mbit/s 2.5 Mbit/s All pass/fail results of the SLA parameters measured throughout the test (i.e., throughput, frame delay, frame loss, frame delay variation and OOS)

Metodologie ITU-T Y1564 EtherSAM

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM BV- 10 ETH Loap Back 1,25 db Total 19,23 db FTB- 1/860

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM Velikost rámce = 512 Byte Posloupnost vzorku

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM DATA- 500 Mbit/s HDTV- 45x MPEG- 4 VoIP- 20x G.711 985 Mbit/s FAIL

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM DATA- 470 Mbit/s HDTV- 43x MPEG- 4 VoIP- 20x G.711 950 Mbit/s PASS

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM BV- 10 ETH Loap Back 19 db FTB- 1/860

Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM BV- 10 ETH Loap Back 19 db Total 36,3 db FTB- 1/860

QoE Quality of Experience QoS Quality of Services Nejdůležitějším ukazatelem kvalitní konektivity je subjektivní vnímání uživatele/zákazníka přijímané služby

EXpert IPTV Test Tool

Klíčové metriky přenosu Mean Opinion Score Kolísání přenosu paketů Ztrátovost paketů Latence protokolu IGMP

Náměry a výstupy

Pokročilé Technical Report 101 290 Technical Report je ratifikovaný standard zaměřený na kvalitu živého obrazového signálu DVB (Digital Video Broadcasting)

Monitoring SLA parametrů

QoS pro IPTV

Net.Storm - Albedo

Nechte si změřit parametry sítě Zápůjčky měřící techniky Technologii si otestujte dřív než ji nasadíte

QoS pro IPTV

Definice šířky pásma ITU-T Y.1564

Metodologie dle ITU- T Y.1564

Standard ITU-T Y.1564 fáze 1 Ramp Test

Standard ITU-T Y.1564 fáze 2 Performance test 5 Mbit/s 10 Mbit/s 2.5 Mbit/s All pass/fail results of the SLA parameters measured throughout the test (i.e., throughput, frame delay, frame loss, frame delay variation and OoS)

QoS Quality of Service kvalita služeb na sí$ QoE Quality of Experience kvalita prožitku ze služby Copyright PROFiber Networking s.r.o. Zdroj: Ing. Petr Koudelka, Ing. Jan Látal, Telekomunikační sítě, VŠB-TU Ostrava

Charakteris$ka přenosu Copyright PROFiber Networking s.r.o. Zdroj: Ing. Petr Koudelka, Ing. Jan Látal, Telekomunikační sítě, VŠB-TU Ostrava

Parametr Název Hodnota Poznámka Zpoždění (Latency) Jednosměrné bod bod zpoždění typicky 5 ms V závislosti na službě, služby s nižší prioritou do 30ms (internet) Změna zpoždění (Packet Jitter) Změna zpoždění +/- 1 ms V závislosti na službě Frame Error Rate (Throughput, Loss) Frame Error Rate Lepší než 1x10-6 (0.0001%) V závislosti na službě Přerušení služby Měření času přepnutí 50 ms První vrstva Dostupnost sítě Chráněná páteřní síť Od 99.995 do 99.999% 26.28 do 5.26 min. za rok MTTR Střední čas odstranění poruchy Průměr 2 hodiny Ne více než4 hodiny www.profiber.eu ladislav.stach@profiber.cz Copyright PROFiber Networking s.r.o.

QoE parametry Quality of Experience kvalita prožitku Praskání Zasekávání obrazu Doba přepnuv mezi programy Echo hlasu Rozmazání Pixelizace Určuje MOS parametr MOS (Mean Opinion Score) 5 výborná 1 - nevhodná Deformace hran