[REDES DE TELECOMUNICACIONES] Lab 4: Calidad de servicio (QoS)

Para este laboratorio mencionaré algunas medidas QoS. QoS o Calidad de servicio (Quality of Service, en inglés) es la capacidad de dar un buen servicio. Es especialmente importante para ciertas aplicaciones tales como la transmisión de vídeo o voz.

Muchas cosas le ocurren a los paquetes desde su origen al destino, resultando los siguientes problemas vistos desde el punto de vista del transmisor y receptor:

Retardos:

Los retardos son causa de demoras en el tiempo de transmisión y procesamiento de la información además del tiempo de ejecución y procesamiento de las aplicaciones que usan los usuarios.

Este parámetro es también conocido en el ámbito de las telecomunicaciones como latencia. La causa de este retardo es que cuando la información es procesada esta fluye a través de una gran cantidad de componentes y subsistemas de comunicación, situados en el sistema receptor así como en la red. Cada uno de esos componentes pueden ser caracterizados por su velocidad de procesamiento y por la capacidad de almacenamiento (buffers) donde los datos esperan para ser procesados.

La suma de todas las contribuciones de retardos individuales vista como un todo es lo que genera el parámetro reconocido como retardo. El máximo retardo que es el que ocurre de extremo a extremo conocido como mouth-to-ear (de boca a oído) recomendado para conversaciones en tiempo real no debe exceder los 150 ms. Los retardos impactan en el tiempo en que el usuario debe esperar para establecer la conexión y, una vez establecida, en las demoras temporales de la comunicación misma.

Pérdida de paquetes:

La perdida de paquetes ocurre cuando uno o mas paquetes de datos que viajan en una red IP fallan en alcanzar su destino. La causa de la perdida de paquetes es debida varios factores, entre los que se puede nombrar, degradación de la señal al viajar por el medio, interconexiones de la red sobresaturadas, paquetes con error rechazados en el transito, falla en el hardware de la red, o rutinas normales de enrutamiento.

Cuando la perdida de paquetes es causada por problemas en la red, los paquetes perdidos pueden resultar en problemas de desempeño que causen fallas notables en el desempeño de la red, sin embargo la perdida de paquetes no siempre es tan dañina, como por ejemplo cuando es usada para contrarrestar la latencia.

Se considera que la pérdida de paquetes de entre un 5% y un 10% del total de flujo de datos llega a ser percetible.

Cuando existen condiciones de red de cuello de botella, se deben descartar paquetes. Para esto, los protocolos de red como TCP tienen un control de congestion conocido como slow start, en que se evita que el emisor de la información reenvie aquellos paquetes que no fueron recepcionados para no colapsar la red sino hasta un cierto periodo.

Jitter:

El retardo por jitter o simplemente jitter es usualmente definida como la variación en el tiempo de llegada al punto receptor, sufrida entre paquetes de datos sucesivos. Los paquetes deberían llegar igualmente espaciados entre si para permitir una conversión trasparente. La medición del jitter se
realiza en segundos y expresa la distorsión que ocurre en el patrón original de datos enviados, o dicho de otra manera la degradación que ocurre en tiempo sobre la calidad de data. El jitter solo tiene sentido cuando es medido a un set de datos y no a datos individuales.

Una de las soluciones más típicas es considerar un buffer en la recepción de manera de dar una ventana más amplia al tiempo de recepción y poder ordenar los paquetes que no han llegado en el orden normal. La única desventaja es que agrega un retardo adicional al inicio y durante la operación de un servicio de  videos mientras que la rapidez de reproducción de video sea menor a la tasa de los datos que están siendo descargados.

Ancho de banda:

El ancho de banda es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en un período dado. El ancho de banda se indica generalmente en bits por segundo (bps), kilobits por segundo (Kbps), o megabits por segundo (Mbps).

Significa el rango neto de bits o la máxima salida de una huella de comunicación lógico o físico en un sistema de comunicación digital. La razón de este uso es que el rango máximo de tranferencia de datos de un enlace físico de comunicación es proporcional a su ancho de banda.

Fuentes:

http://saber.ucv.ve/jspui/bitstream/123456789/731/3/Anexo%202.pdf
http://www.tesis.uchile.cl/bitstream/handle/2250/111980/cf-segura_cv.pdf?sequence=1
http://en.wikipedia.org/wiki/Quality_of_service