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Livre blanc : Dépannage des problèmes de service LTE et VoLTE pour les opérateurs mobiles

Les opérateurs mobiles du monde entier se précipitent pour migrer les services 2G et 3G vers les technologies 4G. Le déploiement ou la migration vers la technologie Evolved Packet Core (EPC) des services de données à haut débit sur ​​les réseaux 3G et 4G LTE constituent de grands défis pour l'équipe d'exploitation du réseau. Avec les réseaux LTE d'aujourd'hui, le volume de trafic est supérieur et si un problème se présente, il faudra dépanner les adresses IP et les performances des applications du côté commande et utilisateur.

Ce livre blanc abordera l'évolution des exigences pour l'équipement de dépannage du réseau et les nouvelles capacités dont les ingénieurs réseau ont besoin pour résoudre les problèmes de données et de voix rapidement.

    TABLE DES MATIÈRES
  • Introduction
  • Les chiffres
  • Demande croissante du marché
  • LTE haut débit mobile : croissance régionale et pénétration
  • Finances de réseau optimisées par le LTE
  • Le LTE présente de nouveaux défis sur le réseau
  • La solution 360 ° au dépannage LTE et VoLTE
  • Analyse bout à bout de session d'abonné
  • Autonomiser les ingénieurs de réseau
  • Résumé

Introduction

Les opérateurs mobiles du monde entier se précipitent pour migrer les services 2G et 3G vers les technologies 4G. Une fois déployés, les opérateurs doivent optimiser leur réseau haut débit mobile LTE. À peine le LTE déployé que les opérateurs lancent des plans d'ingénierie réseau pour l'intégration et la superposition de la voix sur le LTE (Voice over LTE) fonctionnalité pour libérer leur précieux spectre toujours consommé par la 2G et les services vocaux 3G et les redéployer pour le LTE.

Le processus est compliqué et représente de nouveaux défis de test et de dépannage pour les équipes d'ingénierie des opérateurs. Avant les technologies LTE et VoLTE, le dépannage par l'intermédiaire de tests de signaux était le mode de fonctionnement standard. L'avènement de véritables services de haut débit mobiles a relevé la barre pour les ingénieurs réseau, en particulier ceux dont l'expérience a été principalement cloisonnée à la structure traditionnelle des communications mobiles. De nouvelles connaissances, compétences et équipements sont essentiels pour atténuer rapidement et efficacement les problèmes de service.

Les chiffres

L'explosion des appareils mobiles à large bande peut être représentée sous la forme d'une crosse de hockey sur chaque graphique qu'il est possible d'observer. La croissance du haut débit mobile est alimentée par l'omniprésence des smartphones qui approche à grands pas sur les marchés développés et émergents, les modems pour PC, les tablettes de prochaine génération, les phablets (téléphone disposant d'un écran de grande taille), les dispositifs de machine à machine et les appareils mobiles qui n'on pas encore été conçus. Le désir des consommateurs du monde en matière de communication et de connexion est en augmentation exponentielle et augmente les contraintes des opérateurs sans fil.

Les appareils mobiles seront plus nombreux que les humains de la planète d'ici 2017 (= 10,3 milliards)


Projections mondiales du haut débit mobile et statistiques :

  • Les appareils mobiles sont plus nombreux que les êtres humains sur notre planète d'ici à 2014.
  • 1,4 appareils par personne d'ici à 2017. Autrement dit : 10,3 milliards.
  • Pénétration globale du LTE de 12 pour cent d'ici 2017.
  • 1 milliard (15 pourcent) d'appareils mobiles / de connexions IPv6 aujourd'hui
  • 4,2 milliards (41 pourcent) d'appareils IPv6 d'ici 2017.
  • Abonnements au haut débit mobile de 2,1 milliards début 2014.
  • 8 milliards d'abonnements au haut débit mobile d'ici fin 2017.
  • 70 % par an fait augmenter la consommation de données.
  • Augmentation du trafic de données multiplié par 13 d'ici à 2017.


Demandes croissantes du marché

Le LTE et Volte est un véritable bond en avant en matière d'expérience de l'utilisateur. Les abonnés mobiles connaissent une amélioration des niveaux de service et une couverture plus large à mesure que les réseaux sont déployés. Les débits de données LTE sont de loin supérieurs aux taux de la 3G et cela se traduit par des clients utilisant d'autres applications et services qui dépendent de vitesses plus élevées.

La concurrence parmi les prestataires de service est extrême. La fidélité de l'abonnée est une chose du passé. Comme les services prépayés deviennent la nouvelle réalité dans de nombreux marchés, les clients sont libres d'aller voir la concurrence. Pour répondre à cette demande sans cesse croissante en bande passante de données mobiles et conserver leurs clients, les opérateurs se précipitent pour déployer des réseaux LTE qui soutiendront des appareils et connexions 4G générant actuellement 20 fois le trafic de données de produits n'étant pas 4G.

Les clients de données mobiles et communications vocales dépendent de la flexibilité des dispositifs sans fil à fournir à la fois les secteurs de l'entreprise et le secteur de l'usage personnel. Les sociétés internationales importantes comptent sur un circuit de distribution rapide et précis de données critiques simplement pour maintenir une capacité concurrentielle. Les petits entrepreneurs dans les marchés émergents adoptent les smartphones et les appareils informatiques mobiles pour gérer leurs entreprises. SOHO, l'acronyme inventé dans les années 1980 pour Small Office / Home Office (bureau personnel ou domestique), pourrait être redéfini comme propriétaire unique / bureau portable dans de nombreux endroits dans le monde d'aujourd'hui. L'utilisation des données à caractère personnel continue de monter en flèche en raison de la couverture accrue de la technologie LTE, des capacités, des mises à niveau des appareils et de nouveaux entrants. Les utilisateurs mobiles à haut débit continuent de démontrer un appétit sans cesse croissant pour une connectivité plus interactive, que ce soit le streaming vidéo, les jeux en ligne, le choix de recevoir des notifications ou toute la myriade d'applications les encourageant à garder leurs appareils « toujours activés ».

Une activation constante est devenue le mode de fonctionnement de référence pour les entreprises et les utilisateurs personnels du haut débit mobile



Une activation constante est devenue le mode de fonctionnement de référence pour les entreprises et les utilisateurs personnels du haut débit mobile Ils s'attendent à ce qu'ils aient pleinement accès à leur intranet d'entreprise, services d'abonnement, associés commerciaux et leurs amis, et que du contenu leur soit transmis en permanence 24h sur 24, 7j sur 7 et 365 jours par an (24/7/365). Les consommateurs des données mobiles sont tout comme la majorité de propriétaires d'automobile. Ils ne se soucient pas de savoir comment leurs services mobiles ou leurs automobiles fonctionnent, ils veulent juste que cela fonctionne parfaitement n'importe où et à tout moment. Ils veulent que cela soit rapide. Ils veulent que cela soit parfait. Ils le veulent maintenant.


LTE haut débit mobile : croissance régionale et pénétration

Les statistiques mondiales des appareils mobiles à large bande présentées (dans le graphique 2) démontrent la nécessité pour les opérateurs de se préparer à relever les défis auxquels ils seront confrontés dans leurs systèmes à large bande pour venir soutenir ces exigences en termes de rapidité de la part des utilisateurs. La Global Mobile Suppliers Association a récemment indiqué que 260 réseaux commerciaux LTE opèrent dans 93 pays d'ici à la fin de 2013 et 200 supplémentaires sont prévus.


Plus de 80 pour cent des 100 millions d'abonnés aux connexions LTE estimés se trouvent aux États-Unis, Canada, Corée du Sud, Japon et Australie. Étant donné les vastes zones géographiques des USA, du Canada et de l'Australie il est remarquable que 80 pourcent de la population dispose d'une couverture LTE.

Dans la région de l'Asie/Pacifique, la Corée du Sud, un pionnier de la technologie LTE, devrait atteindre 50 pourcent de pénétration d'utilisateurs de large bande en 2014. Le Japon est sur le point d'atteindre 20 pourcent de pénétration LTE avant la fin 2013, similaire au taux d'adoption aux États-Unis. La Chine va attribuer des licences de spectre 4G en 2014 et semble favoriser le TD-LTE (une variante de division de temps). Une fois lancé, le service haut débit mobile de la Chine est appelé à devenir rapidement un énorme marché. Les opérateurs de réseau doivent se préparer à prendre en charge ces nouveaux clients.


Finances de réseau optimisées par le LTE

Répondre aux demandes des clients est la pierre angulaire d'une entreprise de haut débit mobile financièrement viable. Optimisation des résultats d'un réseau LTE à un impact financier immédiat et positif pour l'exploitant, à la fois directement et indirectement. Un réseau optimisé réduit les dépenses en immobilisations pour les infrastructures réseau et les investissements matériels et le soutien des centres d'opérations. D'importantes économies supplémentaires en frais de fonctionnement sont réalisées en allouant des ressources compétentes à la création et l'appui de nouveaux services. Des réseaux LTE entièrement optimisés permettent aux opérateurs de migrer le trafic intensif de données des plateformes 2G et 3G, libérant ce spectre pour les services 4G, ce qui entraine une meilleure utilisation du spectre, or il faut savoir que celui-ci est coûteux et difficile à obtenir.

Les opérateurs réalisent une augmentation du revenu moyen par utilisateur lorsque ceux-ci sont satisfaits par le haut débit mobile. Ces clients utilisent plus de données facturables ; achètent des applications et du contenu offerts par l'opérateur, viennent renforcer les mesures de rétention des abonnés et sont plus susceptibles de parrainer des associés, amis et parents et que ceux-ci deviennent à leur tour de nouveaux abonnés pour l'opérateur. Les réseaux LTE et VoLTE aident les opérateurs à répondre aux demandes de leurs clients et à bénéficier de revenus améliorés uniquement s'il y a une couverture réseau suffisante au sein du marché de service, et si l'opérateur du réseau est capable de résoudre rapidement les problèmes d'expérience utilisateur efficacement et de rétablir un service optimal.

Ne pas pouvoir répondre aux exigences des clients de services LTE est souvent une réalité pour les opérateurs dont les réseaux subissent d'énormes contraintes. Les clients mécontents et insatisfaits entraînent une diminution du revenu, un taux de désabonnement accru et une publicité négative. Les pertes de désabonnement par habitant varient selon les régions mondiales, ce que les opérateurs proposent comme subventions et s'il s'agit de forfaits prépayés ou postpayés. Malgré tout, un abonné perdu nécessite un nouveau complément de valeur égale ou supérieure pour maintenir les mêmes marges.

Regardons quelques-unes des principales causes de QoS médiocres (qualité de service) une fois le réseau opérationnel et ce qui peut être fait pour remédier rapidement au(x) problème(s) et maintenir un haut niveau de satisfaction au niveau de l'expérience des utilisateurs. Comme cité précédemment, le LTE est une technologie plus sophistiquée et plus compliquée. L'addition du réseau IPv6 et de ses fournisseurs augmente le niveau de complications.

La dégradation du service haut débit mobile se traduit généralement sous deux formes :

  1. Problèmes de service réseau : Localisés ou présents dans tout le système, ils affectent plusieurs périphériques et connecteurs haut débit et peuvent se produire sur des services LTE ou VoLTE.
  2. Problèmes liés aux appareils : Isolés à l'utilisateur, ils peuvent se manifester par l'incapacité d'établir une connexion de données, une mauvaise qualité de la voix, des appels interrompus ou peuvent parfois n’entraîner aucune connexion de service.

Le LTE présente de nouveaux défis sur le réseau
Ingénieurs sur le terrain en charge de la liaison terrestre Opérations de base LTE / ingénieurs chargés de la performance Ingénieurs de réseau transporteur IMS/centre de données
Défis
  • Forte croissance du trafic entièrement basé sur le protocole IP
  • Le déploiement de la voix sur LTE avec QoS
  • Les problèmes ne sont plus résolus par l'ajout de bande passante
  • Nouvelles attentes en matière d'expérience utilisateur p. ex. la VoLTE, vidéo en streaming
  • Expansion d'IMS pour la croissance du LTE
  • Déployer de nouveaux services générateurs de revenus
Besoins en matière de visibilité
  • Bande passante, perte de paquet et latence
  • Points de délimitation de transport
  • Perte de paquet et latence
  • Analyse utilisateur et plan de contrôle (LTE, VoLTE)
  • Déficiences de l'élément réseau
  • Indicateurs de performances IMS
  • Profilage du trafic Internet
  • Performances des applications d'entreprise

Pour les premiers cas de problèmes basés sur le réseau, il y a des dizaines de causes possibles. Il est fréquemment difficile de localiser les sources de ces problèmes parce qu'il y a tant de composants et de transactions possibles où les problèmes peuvent se cacher. Certaines des sources de problèmes possibles : l'eNodeB (émetteur-récepteur Radio), le LTE Evolved Packet Core, l'IMS (plate-forme de services multimédias Internet) ou même en amont au niveau du FAI (fournisseur d'accès Internet). Le problème est-il provoqué par l'eNodeB ou la liaison terrestre ? Le réseau perd-il des paquets en raison de problèmes au niveau des porteurs ? Ou le problème est-il à chercher du côté de l'utilisateur ? Il pourrait s'agir d'un cas où le signal de commande ne fonctionne pas correctement et vient compromettre la capacité de mettre en place une liaison de bout en bout avec Google ou un intranet d'entreprise.

Au niveau des appareils d'abonnés VoLTE un autre ensemble de défis se présente. La migration de la voix de la 3G vers le LTE doit être transparente. Les opérateurs doivent être en mesure de résoudre les problèmes liés aux clients individuels et être capables de remonter ses problèmes aux niveaux hiérarchiques supérieurs par le biais de niveaux de prise en charge progressifs. N'importe quelle dégradation est immédiatement évidente pour l'utilisateur. L'utilisateur paie pour ce service et par conséquent, il doit non seulement répondre, mais battre « les meilleures applications » comme Skype en termes de facilité d'utilisation et de qualité de service.

Avec plus de 500 différents appareils 4G disponibles sur le marché, combinés, tablettes, modems, appareils à communication machine-machine et autres connecteurs, et environ 1 000 appareils LTE estimés qui ont été annoncés par une centaine de fabricants, les défis liés à la résolution des problèmes des utilisateurs individuels sont de plus en plus complexes. Localiser les sources de problèmes liés aux périphériques est une préoccupation majeure pour les équipes d'ingénierie de l'opérateur et cela est souvent assez difficile à définir et à réparer. La cause peut être un codage de l'algorithme inappropriée dans le dispositif lui-même, ou bien le service de GRS (gestion de la relation client) a programmé de façon incorrecte le forfait du client. Peut-être le dispositif a été mis sur le marché avant que tous les bogues logiciels n'aient été corrigés. Peut-être que le boîtier atténue le signal de l'antenne ou que l'appareil a une propension à être exceptionnellement affecté par des interférences. Le problème peut également être lié au RSS (service d'abonné) qui n'est pas en mesure d'authentifier l'utilisateur, car certaines données de l'utilisateur ne sont pas correctes.

Les outils de dépannage traditionnels, y compris de nombreux produits d'équipement de test bien connus, bien qu'utiles, ne parviennent pas à atteindre les exigences en matière de résultats nécessaires au LTE. Les anecdotes mentionnant des ingénieurs principaux passant des semaines à la recherche d'un problème à l'aide de certains de ces outils sont bien connues dans l'industrie. Ces outils ne fournissent pas aux ingénieurs principaux les informations détaillées dont ils ont besoin pour rapidement et efficacement résoudre le problème. Les réseaux LTE éprouvent plus que des problèmes au niveau du signal. Les outils traditionnels se concentrent sur ​​l'analyse du signal et ne fournissent pas aux ingénieurs l'analyse de l'application indispensable pour valider de façon convaincante que le problème réside dans l'application et non le réseau.

En outre, ces outils de fonctionnement inférieurs n'ont pas la capacité de gérer des débits de données élevés sur la liaison terrestre/EPC ce qui conduit à la perte de paquets et de charges utiles. Ils ne sont pas conçus pour mettre en place des filtres complexes pour ne pas faire déborder la capture tampon. La synchronisation des points multiples de capture est longue. De nombreux outils de test existants sont mal conçus pour la détection et la corrélation des paquets provenant de sources multiples. Ils sont généralement médiocres dans leur capture des renseignements du centre de commande et leur transfert au centre des opérations. En raison de leur conception et de leurs fonctionnalités sophistiquées, ces appareils de test sont souvent trop compliqués pour que les techniciens sur le terrain parviennent à les utiliser convenablement. L'envoi d'ingénieurs spécialisés, hautement qualifiés sur le site où le problème se présente afin de faire fonctionner ces appareils constitue un coût prohibitif. Et combien de centres d'exploitation réseau disposent d'assez d'ingénieurs de haut niveau avec une expertise en IPV6, LTE et analyse d'applications pour envisager même l'envoi d'une mission de dépannage ?


La solution 360 ° au dépannage LTE et VoLTE

Les opérateurs de réseau doivent constamment garder à l'esprit qu'ils sont sur le marché pour satisfaire les attentes de clients avec des appareils dotés d'une connexion permanente. Pour atteindre cet objectif, le réseau doit aussi être « toujours disponible », fonctionnant sans aucune dégradation des performances. Pour maintenir le réseau au niveau de cette norme optimale, les opérateurs doivent avoir des outils sophistiqués, de haute performance pour diagnostiquer les causes premières des problèmes.

Si nous acceptons la proposition indiquant que « le temps c'est de l'argent » et que les pertes de niveau d'utilisation des clients, ou de vraies pertes de clients, sont l'équivalent d'une perte d'argent, inciter à une résolution de problèmes qui soit rapide et réussie est impératif. Les traits essentiels requis du matériel de dépannage qui gère les problèmes et accomplissent l'objectif de connexion permanente sont : connecter, capturer, identifier et résoudre. Les traits peuvent être identifiés au moyen de quatre capacités fonctionnelles :

  1. Performances : L'équipement de dépannage doit être évolutif pour gérer efficacement les exigences de charge de l'exploitant.
  2. Visibilité : Les ingénieurs réseau doivent être capables de voir immédiatement et clairement les mesures de niveau de paquet en cas de problèmes et être en mesure de savoir exactement où sont les lacunes dans le canal de communication.
  3. Portabilité : L'équipement doit être élaboré afin de pouvoir rapidement être transporté de façon rentable à l'emplacement spécifié quelles que soient les conditions et lorsque cela est nécessaire.
  4. Facilité d'utilisation : Le fonctionnement de l'équipement doit être facile, il doit être quasiment prêt-à-l'emploi pour que les techniciens sur le terrain puissent l'exploiter, mais être à même de fournir une capture et une analyse complète requise par du personnel d'ingénierie plus spécialisé qui se situe généralement bien loin du site d'essai.

Un dépannage efficace exige une visibilité afin de :

  • Résoudre les problèmes a posteriori en « capturant et stockant tous les paquets et les événements ».
  • Analysez les applications de voix/vidéo/données de la zone de l'abonné/ de couverture
  • Identifier la cause de lenteur des applications et la mauvaise qualité de service de voix
  • Mettre en corrélation la vidéo/voix/données de sites multiples pour identifier la cause première

Analyse bout à bout de session d'abonné

Collectivement, l'outil idéal de dépannage fournira la capacité de corréler des signaux de contrôle, le trafic de contrôle, les signaux de l'utilisateur et le trafic de l'utilisateur. Le résultat est une image claire de l'expérience de l'utilisateur.

Pour le LTE la qualité du trafic de l'utilisateur repose sur le « porteur », l'enveloppe ou le tunnel qui transporte les paquets de données sur le réseau. Chaque utilisateur peut avoir plusieurs porteurs en même temps s'il effectue un appel vocal, affiche un e-mail ou surfe sur le Web. Chaque porteur est configuré avec des indices de contrôle de qualité différents pour les divers services de données tels que la voix, la diffusion de vidéos, les SMS, etc. L'équipe d'ingénierie en charge des performances du réseau doit avoir une visibilité claire de l'état du porteur et des performances du trafic de l'utilisateur pour déterminer s'il est en corrélation avec le trafic utilisateur. La qualité des communications vocales en temps réel est ce que les abonnés peuvent juger en premier lieu. Ils ne vont tolèreront aucun niveau de dégradation ou de latence.

L'augmentation de trafic de données IP beaucoup plus riches doit être facilement visible pour les ingénieurs quand la charge du trafic devient écrasante. L'outil de dépannage doit livrer un suivi de la plus haute qualité des sources de trafic IP variées telles que la TV HD sur le Web, des flux vidéo, ainsi que le support Internet sur lequel le trafic de l'opérateur de téléphonie mobile peut avoir en cours d'exécution et connaitre des interférences au niveau du trafic provenant des opérateurs mobiles compétitifs. Il doit être en mesure de saisir rapidement chaque flux IP et de fournir les informations nécessaires lorsque le service est dégradé ou interrompu. Plus vite les données sont capturées et présentées, plus vite le correctif pour l'incident peut être mis en place et l'expérience utilisateur de qualité restaurée.


Autonomiser les ingénieurs de réseau

Avant l'avènement de la technologie LTE et IPv6 d'aujourd'hui, les problèmes de trafic IP et de réseau IP étaient beaucoup moins importants. Les opérations réseau et les groupes d'entretien pouvaient s'en tirer avec des dispositifs de capture de paquets de niveaux inférieurs et n'avaient pas besoin d'autant d'ingénieurs compétents avec des compétences IP avancées. Avec les réseaux LTE d'aujourd'hui, le volume de trafic est supérieur et si un problème se présente, il faudra dépanner les adresses IP et les performances des applications du côté commande et utilisateur. Comme il faut du temps pour les ingénieurs sur le terrain pour acquérir de l'expérience avec des problèmes de LTE basés sur le dépannage IP, l'outil d'aujourd'hui doit être très facile à installer et doit rendre le technicien sur le terrain autonome en lui faisant obtenir une visibilité sur le problème sur ​​le réseau et collaborer avec les ingénieurs les plus qualifiés pour résoudre les problèmes tout en renforçant leur expertise. L'outil doit habiliter l'équipe d'ingénierie en charge des performances afin que celle-ci devienne une équipe à la collaboration plus efficace et améliore ses performances globales.

Résumé

À mesure que les réseaux à large bande LTE sont déployés, développés et que les ingénieurs de base font face à des défis de plus en plus difficiles, il est essentiel que les opérateurs soient équipés d'un outil tout-en-un de dépannage qui peut détecter, analyser et déterminer quel est le problème en quelques minutes plutôt que quelques heures ou jours. La réalisation de cet objectif nécessite des outils qui offrent un maximum de visibilité à la fois sur le signal et sur les données des applications.

Les ingénieurs de base des opérateurs de réseau LTE et cadres de niveau C reconnaîtront immédiatement les avantages d'un dispositif de dépannage portable tout-en-un. Les ingénieurs principaux apprécieront la facilité d'utilisation et l'offre de performances supérieures et d'une visibilité transparente. Les directeurs des finances et le bureau de gestion de la configuration réaliseront un retour sur investissement quantifiable grâce aux parts de marché accru, une plus grande utilisation des données et un revenu moyen par utilisateur accru et des économies nettes de capital et de fonctionnement.

 
 
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