Documentación técnica: Solución de problemas de

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Documentación técnica: Solución de problemas de
servicios de LTE y de VoLTE para los operadores móviles
Los operadores móviles por todo el mundo se
están apresurando para cambiar de la
tecnología 2G y 3G a la tecnología 4G. La
implementación o la migración a servicios de
datos de alta velocidad del núcleo de paquete
de evolución (EPC) de más de 3G y 4G LTE
presentan grandes desafíos al equipo de
operaciones de la red. Con las redes LTE
actuales, el volumen de tráfico es mayor y si
hay un problema requerirá solución de
problemas de IP y rendimiento de aplicaciones
a través del plano de control, así como el
plano del usuario.
Este documento técnico hablará sobre el
cambio de los requisitos para el equipo de
solución de problemas de redes y las nuevas
capacidades que los ingenieros de redes
necesitan para resolver datos y problemas de
voz rápidamente.
Tabla de materias
» Introducción
» Los números
» Aumento en la demanda del mercado
» Crecimiento e influencia regional de
banda ancha móvil de LTE
» Finanzas de redes optimizadas de LTE
» LTE presenta nuevos desafíos de la red
» La solución de 360 ° para la solución de
problemas de LTE y VoLTE
» Análisis de sesión del suscriptor de punta
a punta
» Autorizar ingenieros de la red
» Resumen
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Introducción
Los operadores móviles por todo el mundo se están apresurando para cambiar de la tecnología 2G y 3G a la tecnología 4G. Una vez que
estén implementados, los operadores deben optimizar su red de banda ancha móvil de LTE. Tan pronto es LTE implementado, los
operadores inician planes de ingeniería de redes para la integración y superposición de funcionalidad VoLTE (voz sobre LTE) para liberar
su valioso espectro aún consumido por servicios de voz de 2 G y 3 G y volver a implementarlo para LTE.
El proceso es complicado y crea nuevos desafíos de comprobación y de solución de problemas para los equipos de ingenieros de los
operadores. Antes de LTE y VoLTE, el solucionar problemas se por medio de pruebas de señalización era el modo estándar de operación.
El establecimiento de servicios de banda ancha móvil verdaderos ha elevado el nivel para los ingenieros de redes, especialmente aquellos
cuya experiencia ha sido principalmente en el silo de comunicaciones móviles. El nuevo conocimiento, habilidades y equipo son vitales
para mitigar con rapidez y eficacia los problemas de servicio.
Los números
La explosión de dispositivos de banda ancha móviles parece un palillo de hockey en cada gráfico que pueda analizar. El crecimiento de
banda ancha móvil es impulsado por la ubicuidad rápidamente inminente de smartphones en los mercados desarrollados y en desarrollo,
módems de PC, tablets de próxima generación, phablets, dispositivos de máquina a máquina y dispositivos móviles de datos que aún no se
han concebido. La exigencia mundial de los consumidores globales de comunicarse y estar conectados está aumentando
exponencialmente la demanda de operadores inalámbricos.
Los dispositivos móviles superarán en número a los seres humanos del planeta para el 2017 por 10,3 mil millones
Proyecciones y estadísticas de banda ancha móviles globales:
Los dispositivos móviles superarán en número a los seres humanos del planeta por 2014.
1,4 dispositivos por persona para 2017. Explicación sencilla: 10,3 mil millones.
Presencia mundial LTE de 12 por ciento para 2017.
Mil millones (15 por ciento) de dispositivos móviles/conexiones con capacidad IPv6 hoy mismo
4,2 mil millones (41 por ciento) con capacidad IPv6 para 2017.
2,1 mil millones de suscripciones móviles de banda ancha a comienzos de 2014.
8 mil millones de suscripciones móviles de banda ancha a finales de 2017.
70% de aumentos por año en el consumo de datos.
aumento de tráfico de datos de 13 veces para 2017.
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Aumento en las demandas del mercado
LTE y VoLTE les proporcionan a los clientes un salto cualitativo en su experiencia del usuario. Los clientes inalámbricos están
experimentando mejores niveles de servicio y una cobertura más amplia a medida que se implementan las redes. Las velocidades de los
datos de LTE son muy superiores a las velocidades 3G y esto se traduce en clientes que utilizan más aplicaciones y servicios que
dependen de las velocidades más altas.
La competencia entre los proveedores de servicios es extrema. La lealtad del cliente es una cosa del pasado. A medida que los servicios
de prepago se conviertan en la nueva realidad en muchos mercados, los clientes son libres de moverse a un competidor. Para cumplir con
este continuo aumento de demanda de ancho de banda de datos móviles y conservar a sus clientes, los operadores están acometiendo
para implementar las redes de LTE que sostendrán los dispositivos 4G y conexiones que actualmente generan tráfico de datos de 20Xs de
productos que no son de 4G.
Los datos móviles y los clientes de comunicaciones de voz son dependientes de la flexibilidad que los dispositivos inalámbricos
proporcionan a la empresa y a los sectores personales de uso. Las grandes corporaciones internacionales se basan en la distribución
rápida y precisa de la información crítica, solo para mantener una posición competitiva. Los empresarios de pequeñas empresas en los
mercados emergentes adoptan smartphones y dispositivos de computación móvil para manejar sus negocios. SOHO, el acrónimo acuñado
en la década de 1980 para Small Office / Home Office, puede volver a definirse como Sole Owner/Handheld Office en muchos lugares en el
mundo de hoy. El uso personal de los datos continúa elevándose debido al aumento de cobertura LTE, capacidad, mejoramiento de
dispositivos y nuevos usuarios. Los usuarios de banda ancha móvil continúan demostrando un interés cada vez más amplio por una
conectividad más interactiva, ya sea transmisión de vídeos, juegos en línea, optar por notificaciones push o cualquiera de las innumerables
aplicaciones que les animan a que mantengan sus dispositivos “siempre encendidos.”
Siempre encendido se ha convertido en el modo de servicio de estándar Gold para los usuarios de empresa y personales de banda
ancha móvil
Siempre encendido se ha convertido en el modo de servicio de estándar Gold para los usuarios de empresa y personales de banda
ancha móvil. Esperan accesibilidad completa a su Intranet corporativo, contenido, servicios de suscripción, socios y a sus amigos
24/7/365. Los consumidores de datos móviles son como la mayoría de los propietarios de automóviles. No les importa cómo funciona su
servicio móvil o automóvil, lo que quieren es que funcione a la perfección, donde sea y cuando sea. Lo quieren rápidamente. Lo quieren
perfecto. Lo quieren ya.
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Crecimiento e influencia regional de banda ancha móvil de LTE
Las estadísticas de banda ancha móviles mundiales presentadas (en el gráfico 2) demuestran la necesidad para que los operadores se
preparen para los desafíos que enfrentarán conforme sus sistemas de banda ancha sostengan tales exigencias rápidas de los usuarios. La
asociación global de proveedores móviles (Global Mobile Suppliers Association) recientemente reportó 260 redes LTE operando
comercialmente en 93 países al final de 2013 y 200redes adicionales planificadas.
Más del 80 por ciento de las 100 millones de conexiones de suscriptores LTE estimadas se encuentran en EE. UU., Canadá, Corea del
Sur, Japón y Australia. Por tener zonas geográficas tan extensas en EE. UU., Canadá y Australia, es significativo que el 80 por ciento de la
población cuenta con cobertura LTE.
En la región de Asia Pacífico, se espera que Corea del Sur, uno de los primeros países en adoptar LTE, alcance el 50 por ciento de
penetración del usuario en la banda ancha para 2014. Japón está en curso de alcanzar el 20 por ciento de penetración de LTE para fines
de 2013, similar a la tasa de adopción en EE. UU. China está programada para asignar licencias de espectro de 4 G en 2014 y parece
estar a favor de TD-LTE (una variante en división de tiempo). Una vez que esté puesto en marcha, el servicio de banda ancha móvil de
China estará destinado a convertirse rápidamente en un mercado enorme. Los operadores de redes deben estar preparados para darles
mantenimiento a estos nuevos clientes.
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Finanzas de redes optimizadas de LTE
Cumplir con las demandas de clientes es el concepto básico de un negocio de banda ancha móvil que sea financieramente sostenible. La
optimización de una red LTE resulta en un impacto financiero inmediato y positivo para el operador, tanto de forma directa como indirecta.
Una red optimizada reduce los gastos de capital, tanto para la infraestructura de red y operaciones de hardware y de soporte central.
Ahorros adicionales significativos en los gastos de operación se logran mediante la asignación de recursos especializados para centrarse
en la creación y el apoyo a nuevos servicios. Las redes LTE totalmente optimizadas les ofrecen a los operadores la capacidad de migrar el
tráfico intensivo de datos de plataformas de 2 G y 3 G, así liberando ese espectro para servicios de 4 G que resulta en una mejor
utilización de espectros costosos y difíciles de obtener.
Los operadores realizan ARPU mayor de usuarios de banda ancha móviles satisfechos. Estos clientes utilizan los datos más facturables;
compran aplicaciones y contenido ofrecido por los operadores, fortalecen los criterios de medición de retención de suscriptores y con más
probabilidades refieren a asociados, a amigos y a parientes como nuevos suscriptores para el operador. Las redes LTE y VoLTE ayudan a
los operadores a cumplir las demandas de sus clientes efectivamente y se benefician de una mayor fuente de ingresos solo si hay
suficiente cobertura de red en el mercado de servicios y si el operador de la red es capaz de resolver rápidamente los problemas de la
experiencia del usuario y para restaurar el servicio óptimo.
El no poder cumplir con los requisitos de los clientes de servicios basados ​e n LTE es a menudo una realidad para los operadores cuyas
redes están experimentando mucho tráfico. Los clientes insatisfechos y descontentos resultan en menos ingresos, pérdida de clientes y
publicidad negativa. Las pérdidas de clientes per cápita varían dependiendo de la zona mundial, que subsidios ofrecen los operadores para
adquirirlos y cargarlos y si están en los planes de prepago o pospago. En cualquier caso, perder un suscriptor requiere un nuevo
complemento de valor igual o mejor para cubrir los gastos.
Veamos algunas de las causas principales de QoS de baja calidad (Quality of Service) una vez que la red esté operativa y qué se puede
hacer para remediar rápidamente el problema y mantener una experiencia de usuario de alto nivel. Cómo se mencionó anteriormente, LTE
es una tecnología más sofisticada y complicada. La adición de la red IPv6 y de sus proveedores aumenta el nivel de complicaciones.
La degradación del servicio de banda ancha móvil viene generalmente en dos formas:
1. Problemas del servicio de la red: Ya sea localizado o en todo el sistema, afecta a múltiples dispositivos y conectores de banda
ancha y pueden ocurrir en cualquier servicio de LTE o VoLTE.
2. Problemas centrados en dispositivos: Aislado al usuario puede manifestar como incapacidad para realizar una conexión de datos,
calidad de voz pobre, llamadas perdidas o a veces resultar sin conexión de servicio.
LTE presenta nuevos desafíos de la red
Ingenieros de campo de la red de retorno
Operaciones base/ingenieros de rendimiento
Ingenieros de redes del centro de
de LTE
datos/proveedor IMS
Los problemas ya no resueltos por la
Desafíos
Alto crecimiento en todo el tráfico
adición de ancho de banda
basado en IP
Nuevas expectativas de experiencia
Implementación de VoLTE con QoS
de usuario, por ejemplo, VoLTE,
transmisión de vídeo
Necesidades
de visibilidad
Ancho de banda, pérdida de paquetes
Pérdida de paquetes y latencia
y latencia
Análisis de usuarios y de plano de
Puntos de acceso de demarcación de
control (LTE, VoLTE)
transporte
Debilitaciones del elemento de red
Expansión de IMS para el crecimiento
de LTE
Implementar nuevos servicios para
generar ingresos
Criterios de medición de rendimiento
de IMS
Perfiles de tráfico de Internet
Rendimiento de aplicaciones de
negocios
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En la primera instancia de problemas basados en la red, hay docenas de causas posibles. Las fuentes de estos problemas con frecuencia
son difíciles de superar porque hay muchos componentes y transacciones posibles donde los problemas se puedan ocultar. Algunas de las
fuentes posibles: el eNodeB (transceptor de radio), el núcleo de paquete de evolución (EPC) LTE, IMS (plataforma de Servicios Multimedia
de Internet) o incluso entrada al ISP (Proveedor de Servicios de Internet). ¿Lo causa el problema eNodeB o la red de retorno? ¿Está
perdiendo paquetes la red debido a los problemas con los portadores? ¿O se arraiga el problema en el plano del usuario? Podría ser un
caso de que la señal de control no funciona correctamente y compromete la capacidad de establecer un enlace de punta a punta con
Google o una Intranet corporativa.
En el nivel del dispositivo del suscriptor, VoLTE presenta otros desafíos. La migración de voz de 3 G a LTE no debe tener problemas y
debe ser directa. Los operadores deben poder solucionar problemas relacionados con clientes individuales y escalar los problemas a
través de niveles de asistencia progresivos. Cualquier degradación es inmediatamente obvia para el usuario. El usuario está pagando por
este servicio y no sólo debe cumplir, sino también superar “las mejores aplicaciones” como Skype en cuanto a la facilidad de uso y calidad
de servicio.
Más de 500 diferentes dispositivos de 4 G disponibles en el mercado: microteléfonos, tabletas, módems, M2M y otros conectores y otros
1.000 dispositivos LTE estimados que cientos de fabricantes han anunciado, los desafíos para resolver los problemas individuales de los
usuarios son cada vez más complejos. El descubrimiento de las fuentes de problemas centrados en dispositivos son una gran
preocupación de los equipos de ingeniería del operador y con frecuencia son muy difíciles de determinar y arreglar. La causa puede ser la
codificación de algoritmo incorrecto dentro del propio dispositivo, o el departamento de Gestión de relaciones con el cliente *Customer
Relationship Management, CRM) programó incorrectamente el plan del cliente. Es posible que el dispositivo hay sido lanzado al mercado
antes de que se corrigieran todos los errores de software. Tal vez el alojamiento protege la antena o está propensa a ser afectada por
interferencia. El problema también se puede relacionar al servicio del suscriptor en domicilio (Home Subscriber Service, HSS) de no poder
autentificar al usuario porque ciertos datos de usuario no son los correctos.
Las herramientas tradicionales para solucionar problemas incluyendo muchos productos de equipo de prueba bien conocidos, si bien son
útiles, no logran alcanzar los resultados que LET exige. Historias de ingenieros principales pasando semanas en busca de un problema
utilizando algunas de estas herramientas son leyendas en la industria. Estas herramientas no les proporcionan a los ingenieros principales
información detallada que necesitan de manera rápida y eficiente para corregir el problema. Las redes LTE sufren más que problemas de
señalización. Las herramientas tradicionales se centran en analizar las señales, pero no les proporcionan a los ingenieros un análisis
esencial de aplicaciones para validar, de manera convincente, que el problema radica en la aplicación y no en la red.
Además, estas herramientas de funcionamiento más bajas carecen la habilidad de gestionar las altas velocidades de datos en redes de
retorno/EPC que eventualmente producen paquetes perdidos y cargas útiles desaparecidas. No están diseñados para crear filtros
complejos que evitan los búferes de captura desbordantes. La sincronización de múltiples puntos de acceso de captura toma demasiado
tiempo. Muchas de las herramientas de pruebas existentes están mal diseñadas para descubrir y correlacionar los paquetes provenientes
de varias fuentes. Por lo general son deficientes en la captura de inteligencia de plano de control y en la transferencia al centro de
operaciones. Debido a su sofisticado diseño esencial y funcionalidad, estos dispositivos de pruebas son con frecuencia demasiado
complicados para que los técnicos los empleen correctamente en las instalaciones. Enviar ingenieros especializados y altamente
calificados al lugar donde ocurren los problemas y operar estos dispositivos aporta un coste prohibitivo. ¿Y cuántos centros de operaciones
de redes cuentan con suficientes ingenieros de alto nivel de experiencia en IPV6, LTE y análisis de aplicaciones que podrían incluso
considerar enviar uno a una misión de solución de problemas?
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La solución de 360 ° para la solución de problemas de LTE y VoLTE
Los operadores de redes deben tener siempre presente que están en el negocio de cumplir con las expectativas del cliente de que sus
dispositivos están “siempre conectados”. Para lograr este objetivo, la red también debe estar “siempre conectada”, funcionando sin
ninguna degradación en el rendimiento. Para mantener la red a este estándar óptimo, los operadores deben contar con las herramientas
sofisticadas de alto rendimiento para diagnosticar las causas fundamentales de cualquier problema.
Si reconocemos que el “tiempo es dinero” y que el uso del cliente se ha perdido, o que los clientes se perdieron en realidad, esto se
traduce a dinero perdido, por lo que resolver el problema de manera rápida y acertada es imprescindible. Las características críticas
requeridas de los equipos de solución de problemas que se encargan de los problemas y cumplen con el objetivo de estar “siempre
conectado” son: conectar, capturar, identificar y solucionar. Las características se pueden identificar por cuatro capacidades funcionales:
1. Rendimiento: el equipo de solución de problemas debe ser escalable para manejar efectivamente los requisitos de carga del
operador.
2. Visibilidad: Los ingenieros de redes deben poder ver inmediatamente y con claridad los criterios de medición a nivel de paquetes
tan pronto surgen los problemas y saber exactamente donde se encuentran los vacíos en el canal de distribución de las
comunicaciones.
3. Portabilidad: El equipo debe estar construido para transportarse rápidamente y de manera rentable a la ubicación especificada,
sin importar las condiciones y cuándo se necesite.
4. Utilidad: El funcionamiento del equipo debe ser fácil, “plug-and-play” para que los técnicos en las instalaciones lo puedan operar,
pero también debe proporcionar la captura y el análisis que requiere el personal de ingeniería más calificado, el cual se encuentra
lejos de la sede donde se llevan a cabo las pruebas.
La solución de problemas eficiente requiere visibilidad para lo siguiente:
Solucionar problemas de un tiempo pasado al “capturar y almacenar todos los paquetes y eventos”.
Analizar aplicaciones de voz/vídeo/datos para una zona del suscriptor/cobertura
Identificar el origen del problema de las aplicaciones lentas y voz deficiente de QoS
Correlacionar vídeo/voz/datos de varios lugares para identificar el origen del problema
Análisis de sesión del suscriptor de punta a punta
Colectivamente, la herramienta ideal de solución de problemas proporcionará la capacidad de correlacionar señales de control, tráfico de
control, señales del usuario y tráfico del usuario. El resultado brinda una imagen clara de la experiencia del usuario.
En LTE, la calidad del tráfico del usuario se basa en el “portador,” el sobre o el túnel que transporta los paquetes de datos por toda la red.
Cada usuario puede tener múltiples portadores simultáneamente si se trata de una llamada de voz, cuando consultan un correo electrónico
o navegan por la Web. Cada portador está configurado con diferentes índices de control de calidad para distintos servicios de datos, como
voz, transmisión de vídeo, SMS, etc. El equipo de ingeniería para el rendimiento de la red debe tener una visibilidad clara del estado del
portador y el rendimiento de tráfico del plano del usuario para determinar la forma en que se correlaciona con el tráfico de usuario. La
calidad de las llamadas de voz en tiempo real es la más obvia para los suscriptores. No tolerarán ningún nivel de degradación o de
latencia.
El aumento en el tráfico de datos de IP mucho más abundante debe ser muy visible para los ingenieros cuando el tráfico se vuelve
abrumador. La herramienta de solución de problemas debe presentar el seguimiento de más alta calidad de varias fuentes de tráfico de IP,
como televisión de alta definición basada en web, transmisiones de vídeo, así como el proveedor de Internet en el que el tráfico del
operador móvil se podría ejecutar y sufrir una interferencia de tráfico de operadores móviles de la competencia. Debe poder capturar
rápidamente cada flujo basado en IP y brindar la información necesaria cuando el servicio se degrada o se interrumpe. Entre más rápido se
capturen y se presenten los datos, más rápido se podrá encontra la cura para el percance y se podrá restaurar la experiencia de calidad
para el usuario.
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Autorizar ingenieros de la red
Antes de que aparecieran LTE e IPv6 de nuestra actualidad, los problemas de IP de tráfico y de redes eran bastante menores. Las
operaciones de redes y los grupos de mantenimiento podían sobrevivir con dispositivos de captura de paquetes de menor nivel de
rendimiento y no necesitaban tantos ingenieros competentes con habilidades avanzadas para IP. Con las redes LTE actuales, el volumen
de tráfico es mayor y si hay un problema requerirá solución de problemas de IP y rendimiento de aplicaciones a través del plano de control,
así como el plano del usuario. Puesto que los ingenieros en las instalaciones necesitan tiempo para adquirir experiencia con los problemas
de LTE basados en la solución de problemas de IP, la herramienta actual debe ser fácil de configurar y debe formar al técnico de la
instalación para obtener visibilidad del evento en la red y colaborar con ingenieros más experimentados en el núcleo a medida que
resuelven los problemas y adquieren mayor experiencia. La herramienta debe posibilitar que el equipo de ingeniería de rendimiento se
convierta en un equipo de colaboración más eficaz y mejorar su rendimiento general.
Resumen
A medida que se implementan y se expanden las redes de banda ancha LTE y los ingenieros principales se enfrentan a desafíos cada vez
más difíciles, es importante que los operadores estén equipados con una herramienta de solución de problemas todo en uno que pueda
descubrir, analizar y determinar el problema en cuestión de minutos en lugar de horas o días. Lograr esta meta requiere herramientas que
entregan una máxima visibilidad de datos de señalización y de aplicaciones.
Los ingenieros principales de los operadores de la red de LTE y los ejecutivos de nivel superior reconocerán inmediatamente los beneficios
de un dispositivo portátil de solución de problemas todo en uno. Los ingenieros principales apreciarán la facilidad de uso que cuenta con
rendimiento superior y presenta una visibilidad transparente. Los ejecutivos de finanzas (Chief Financial Officer, CFO) y de mercadeo
(Chief Marketing Officer, CMO) realizarán ROI cuantificable por medio del aumento de la participación en el mercado, uso de datos, así
como el aumento de ARPU y los ahorros netos de capital y de operaciones.
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