Nesta secção são apresentados os indicadores analisados no âmbito deste estudo, incluindo medidas de fiabilidade do acesso à internet e desempenho aplicacional, nomeadamente Web Browsing, transferência de ficheiros, etc.
Insucesso no acesso ao serviço
Havendo disponibilidade de serviço numa área (possibilidade de fazer acessos à Internet, garantido por cobertura existente do operador e disponibilidade da tecnologia necessária para o efeito) é importante saber que o serviço está pronto a ser usado em qualquer momento.
Este indicador fornece a percentagem dos casos em que não se consegue efectuar uma ligação à rede de dados. As causas de falha podem estar relacionadas com condições da rede.
Causas de falha no acesso ao serviço
Este indicador detalha qual a falha responsável pelo insucesso no acesso ao serviço.
A conectividade das redes móveis a redes externas (Internet) é baseada na criação e manutenção de ''contextos PDP'', para os móveis e redes de dados relevantes. PDP significa Packet Data Protocol. Por forma a enviar e receber dados, o dispositivo móvel (telemóvel ou placa) cria o que é chamado de ''Contexto PDP''. Este contexto PDP permite a transferência de dados entre o dispositivo móvel e o acesso à Internet (mecanismo que estabelece, perante o sistema, a autenticação e a autorização do utilizador para beneficiação do serviço).
IP significa ''Internet Protocol'', e especifica como segmentar a informação em pacotes de dados de modo que possam ser transferidos de um ponto para outro, especificando inclusivamente os endereços de origem e destino de e para onde devem ser transferidos os pacotes.
Resumindo e simplificando todo o processo à forma de análise efectuada, o dispositivo móvel garante conectividade entre si e a rede de dados do operador através do ''Contexto PDP'', e a conectividade da rede de dados do operador à Internet é garantida através da ''Ligação IP''.
Tempo de activação/estabelecimento da ligação
Este indicador representa o tempo necessário para aceder ao serviço com sucesso, isto é, activar o ''Contexto PDP'' e efectuar um acesso ao serviço específico.
Latência
A latência é o tempo decorrido entre o início de uma transacção e a primeira resposta a essa mesma transacção. É uma das propriedades fundamentais que afecta a eficiência dos protocolos de comunicação HTTP e TCP.
Para garantir o bom desempenho das ligações, convém que a latência seja baixa (quanto mais baixa for a latência, melhor desempenho). A latência determina com que rapidez se consegue estabelecer uma ligação TCP e, em alguns casos, a velocidade máxima da transferência de dados.
Para o utilizador final este indicador significa que, se a latência for muito elevada, pode não se atingir a velocidade pretendida ou demorar mais tempo a atingi-la. Este indicador é particularmente importante no carregamento de páginas (web browsing) constituídas por vários objectos.
O PING é uma forma de medir latência numa rede, usando o comando Echo do protocolo ICMP. Envia um padrão de dados para um ponto da rede e requisita ao ponto para enviar a resposta com o mesmo padrão. Este processo permite ao PING medir o tempo decorrido entre o pedido e a resposta. O tamanho do pacote PING usado neste estudo foi de 256 bytes.
NOTA: a latência medida com PING é usada como um indicador genérico. Há muitos factores que afectam a latência de diferentes protocolos e aplicações.
Tempo de carregamento de página (Web Browsing)
Os tempos de Download de página em Web Browsing são, regra geral, mais perceptíveis para o utilizador final, uma vez que representam o tempo de espera para a visualização total da página pretendida. É usada a porta 80 (habitual para HTTP sobre TCP).
Velocidade de transferência de ficheiro
A velocidade de transferência de ficheiro é definida como o volume de dados transferido de um ponto da rede para outro no tempo. É tipicamente medido em Kilobit/s (Kbps) ou Mbit/s (Mbps). É importante notar que devem ser usados ficheiros de volume relativamente elevado face à velocidade do acesso de forma a correctamente aferir a velocidade. Isto deve-se ao facto de que, por exemplo, para cada sessão FTP, existirem um número de atrasos constantes devidos ao tempo de estabelecimento da ligação e a arranques dos protocolos subjacentes (TCP), cujo impacto deve ser minimizado relativamente ao tempo real de transferência. No caso das transferência através do Bittorrent apesar da aplicação dividir a totalidade do ficheiro a transmitir em porções iguais de 250 kB ou ainda em sub-porções de 16 kB (em caso do acesso ser lento) foi usado um ficheiro de dimensão total idêntico ao usado no FTP.
Assim para garantir uma aferição rigorosa das transferências em Upload e Download, os ficheiros de teste deverão possuir uma dimensão (em kB) recomendada de pelo menos duas vezes o tamanho máximo da ligação em kbps. Todavia sempre que possível foi implementada uma razão quatro vezes superior.
No entanto, devido ao facto de se ter verificado alguma variabilidade das velocidades reais (velocidades mais reduzidas) relativamente às anunciadas, com a consequência imediata sobre o comprometimento das janelas temporais disponíveis para realização das baterias de testes foi implementado um esquema de dimensões de ficheiros adaptativas. Sendo assim e relativamente aos ficheiros de teste utilizados para os acessos fixos, a dimensão dos mesmos teve em consideração o valor médio da velocidade, download e upload, obtida para cada um dos acessos em teste (tendo em conta a regra respeitante ao tamanho dos ficheiros anteriormente descrita).
No caso dos acessos da rede móvel foram usados ficheiros binários gerados aleatoriamente, com a dimensão de 4 MB em download e 1,6 MB em upload. O ficheiro utilizado foi o mesmo para todos os operadores, dado que as velocidades anunciadas entre todos seriam semelhantes.
NOTA: a velocidade em transferência de ficheiro (protocolo FTP) é muito diferente da velocidade em WEB Browsing (protocolo HTTP). A velocidade atingida ao longo de uma sessão HTTP é muito mais baixa do que a conseguida ao longo de uma sessão FTP. A razão para este facto é que o protocolo HTTP é muito afectado pela latência (RTT), principalmente em redes móveis. As transferências HTTP requerem múltiplas conexões TCP, assim como ''DNS lookup”. Cada ligação TCP requer vários RTT’s para abrir totalmente a janela de envio de TCP, e cada ''DNS lookup” requer vários RTTs antes de mapear o nome do domínio ao IP. Estes RTT’s de TCP/DNS degradam significativamente o desempenho do HTTP. À luz desta diferença, a velocidade em WEB Browsing e a velocidade de transferência de ficheiros não são comparáveis directamente.
Perda de Pacotes
A perda de pacotes pode ser causada por vários factores, incluindo corrupção de dados, largura de banda insuficiente e entrega de pacotes fora de ordem. Qualquer perda de pacotes afecta a qualidade de serviço, no entanto o seu impacto varia com a aplicação em causa. Para aferição da perda de pacotes é usado um script de streaming, aplicação para a qual a perda de pacotes tem impacto na qualidade de serviço.
Jitter
Quando um datagrama é enviado, o emissor adiciona-lhe um timestamp. Quando é recebido, o receptor adiciona outro timestamp. Estes dois timestamps são usados para calcular o tempo de trânsito do datagrama. Se o tempo de trânsito dos datagramas para o mesmo teste entre diferentes sessões for diferente, o teste experimenta jitter. Na prática os efeitos do Jitter são semelhantes aos da perda de pacotes, visto que o jitter provoca ''buffer starvation'' cujo efeito é equivalente à perda de pacotes.
A quantidade de jitter num teste depende do grau de diferença entre os tempos de trânsito dos datagramas. Se o tempo de trânsito para todos os datagramas for semelhante (independentemente do tempo de trânsito), o teste não experimenta jitter.
Tempo de resolução de DNS (Domain Name System)
A qualidade da experiência de utilização em Web Browsing é geralmente atribuída ao tempo associado à localização (resolução do endereço de página) e ao carregamento da página desejada pela aplicação Web Browser.
Um dos parâmetros que mais contribui para o bom desempenho desta aplicação é o tempo de resposta do servidor de resolução de página (DNS - server response time). Uma das suas utilizações mais correntes é a tradução de nomes de máquinas nos seus endereços IP e vice-versa.
De modo a se poder aferir o tempo de resolução do servidor de DNS, a cada bateria de testes foi realizado o acesso a cerca de cem Web Pages (Top 100 das páginas mais visitadas por utilizadores Portugueses).
O objectivo deste teste seria aferir o desempenho percepcionado pelos utilizadores residenciais que normalmente utilizam os servidores DNS fornecidos pelos seus ISPs utilizando para o efeito uma configuração DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) nos seus interfaces de rede. Desta forma foram eliminados todos os mecanismos de cache locais para resolução DNS (sistema operativo e Internet browser).
