Problemas na Medição da Experiência do Usuário
Os métodos tradicionais de avaliação do desempenho da rede foram herdados da análise de redes comutadas por circuitos e não são ideais para redes de dados, como 4G e 5G. Embora esses métodos possam detectar certos tipos de falhas, eles não são capazes de expressar o nível de satisfação do usuário com a rede.
As duas principais razões pelas quais esses métodos não podem avaliar adequadamente a experiência do cliente em uma rede de dados são:
- Limitação de dados (throttling): essa é uma característica intrínseca das redes de dados devido aos protocolos utilizados. Uma rede de dados precisa limitar o tráfego do usuário ao tráfego total que é capaz de transportar; isto é, um usuário pode querer usar um aplicativo muito mais rapidamente, mas a rede precisa restringir a quantidade de dados que podem ser transmitidos durante um determinado período, porque não pode transportar nenhum tráfego adicional.
- Autocorreção (self-healing): é um recurso interno das redes sem fio de nova geração (4G e 5G) que existem devido aos vários esquemas de modulação e codificação (MCS) disponíveis. Cada um desses esquemas possui um equilíbrio entre os requisitos da relação sinal/ruído (SNR) e a eficiência espectral. Quanto menor o SNR necessário, maior a quantidade de recursos utilizados (por exemplo, o uso de bits extras para correção de erros). Esse ato de balanceamento é necessário porque permite à rede compensar problemas de interferência sacrificando a capacidade de tráfego. No entanto, esse recurso de autocorreção tem uma potencial consequência problemática: à medida que o número de recursos usados aumenta (seja devido ao tráfego real ou, por exemplo, à correção de erros), a interferência nas células vizinhas também aumenta, diminuindo o SNR e criando assim um efeito em cascata.
A figura a seguir mostra como o tráfego total de uma rede de dados sem fio é afetado por essas duas características. Uma rede de dados IP limita o tráfego do usuário à capacidade disponível, conforme ilustrado pelas barras vermelhas e amarelas. O aplicativo e a sobrecarga IP / TCP são adicionados ao tráfego do usuário, resultando na demanda real de dados (taxa de transferência). Em uma rede sem fio, essa demanda final se torna ainda maior devido à correção adaptativa de erros e protocolos adicionais (barra verde).
Testando a Velocidade da Rede (Speed Test)
Hoje, os usuários esperam que a internet em seus celulares funcione tão bem quanto em sua casa ou escritório; quando isso não acontece, a satisfação do usuário com a rede é afetada. Um dos maiores problemas é que a demanda de tráfego gerada pelo usuário não é a única coisa transmitida pela rede, a sobrecarga do aplicativo e IP/TCP, bem como a correção de erros adaptativa e protocolos adicionais da interface aérea também são adicionados à demanda inicial do usuário. Os próprios usuários, no entanto, não sabem disso, tudo o que podem ver é a rapidez com que a rede pode transmitir os dados que estão tentando enviar/receber.
Um dos parâmetros mais representados atualmente é o desempenho da Internet (transmissão de dados) em celulares (redes sem fio). Quando o desempenho da Internet foi medido inicialmente, os engenheiros perceberam que os resultados variavam com o tamanho do pacote transmitido. Havia um tamanho de pacote ideal para cada protocolo sendo usado e, portanto, não foi possível chegar a um consenso de acordo com o tamanho do pacote a ser usado para as medições, pois muitos protocolos diferentes são usados nas redes.
Foi então definido que o desempenho da rede deve ser medido para o tamanho do pacote que deu o melhor resultado. Para encontrar esse tamanho, no entanto, era necessário fazer uma pesquisa progressiva até que o ponto máximo de desempenho fosse encontrado. Uma vez determinado esse ponto, a rede com o maior valor de desempenho era considerada a mais rápida.
Isso pode ter sido válido há muitos anos, quando a única atividade nessas redes era a transferência de arquivos, o que permitia que o tamanho do pacote fosse predefinido. Esse critério de avaliação, no entanto, persistiu até hoje e é comumente usado em testes de velocidade feitos por centenas de aplicativos. O problema com esse tipo de medição é que é uma ilusão, porque não representa o desempenho da rede para tamanhos de pacotes em uso.
A IETF (Internet Engineering Task Force) lançou, em 2011, o RFC 6349; essa estrutura define a unidade máxima de transmissão (MTU), que é a maior quantidade de dados que pode ser transmitida em um TCP/IP sem fragmentação.
O tempo de ida e volta (RTT) é então calculado para este MTU e, com base nesses dois parâmetros, a taxa de transferência TCP máxima é obtida. Logo a indústria percebeu que esse tipo de medição também não representava bem o desempenho da rede ao considerar a perspectiva do usuário, porque, entre outros motivos, os aplicativos do usuário usavam pacotes de transmissão muito menores que o MTU. O indústria da Internet definiu então, em 2004, o iMIX, que representa o tamanho médio de pacote transferido pela Internet e o usa para testar roteadores e outros equipamentos.
