Contexto: O desafio oculto da FTTH

Os fornecedores de serviços de Internet (ISP) que utilizam a tecnologia «Fiber-to-the-Home» (FTTH) oferecem conectividade ultrarrápida e de baixa latência através da tecnologia de Rede Ótica Passiva Gigabit (GPON ou XGS-PON). Embora a rede central do ISP e o Terminal de Linha Ótica (OLT) proporcionem um desempenho fiável até ao Terminal de Rede Ótica (ONT) nas instalações dos clientes, a experiência do assinante costuma deteriorar-se a partir desse ponto. Isto deve-se ao facto de o ambiente de rede passar da infraestrutura controlada pelo ISP para um domínio não controlado.

Existem dois fatores importantes, fora do controlo direto do ISP, que afetam a Qualidade da Experiência (QoE) de um assinante:

1. Ligações externas a servidores de conteúdos, como Netflix, Hulu, Paramount, servidores de jogos ou serviços de videoconferência, como MS-Teams ou Zoom; e
2. O desempenho do Wi-Fi doméstico na rede de acesso, onde se originam a maioria das frustrações dos utilizadores finais.

Este resumo centra-se no ambiente Wi-Fi doméstico, onde as equipas de apoio dos fornecedores de serviços de Internet são frequentemente responsabilizadas por problemas que não conseguem ver nem controlar diretamente.

‍

Por que é que o Wi-Fi é tão imprevisível?

Enquanto a fibra ótica proporciona baixas perdas e um elevado desempenho de forma consistente, o Wi-Fi apresenta variabilidade devido à sua dependência dos níveis do sinal de rádio e do ruído, da compatibilidade dos dispositivos e das condições ambientais: tanto de radiofrequência (RF) como estruturais. Os clientes esperam uma conectividade sem interrupções, mas o ambiente sem fios é altamente sensível a interferências e a exigências concorrentes.

Cinco causas da instabilidade no desempenho do Wi-Fi

1. ‍Vizinhos e interferência
   Os dispositivos Wi-Fi e não Wi-Fi das residências vizinhas competem pelo espectro de RF disponível, a menos que haja coordenação.‍
2. Bufferbloat no router doméstico
   Os buffers de pacotes com dimensões excessivas provocam latência indesejável, jitter e retransmissões TCP.‍
3. A localização do dispositivo final em relação à localização do router sem fios
   tem impacto no nível do sinal, na qualidade do sinal, na modulação de RF e, em última análise, na velocidade e na qualidade da ligação.‍
4. Os dispositivos domésticos que competem por um meio partilhado
   A utilização do canal de RF afeta a sincronização dos pacotes dos clientes Wi-Fi e, em última análise, o débito, a latência e as retransmissões.‍
5. Comportamento do Wi-Fi nos dispositivos finais
   A combinação da tecnologia dos clientes Wi-Fi domésticos (Wi-Fi 5, 6, 6E), da banda e da largura dos canais tem impacto no desempenho de qualquer cliente.

Uma casa típica nos EUA tem entre 20 e 25 dispositivos Wi-Fi e um router Wi-Fi típico consegue cobrir uma área interior de 800 a 2000 pés quadrados. Os fatores que afetam o desempenho do Wi-Fi dentro de casa incluem:

• Localização, qualidade e tecnologia do router Wi-Fi. O router pode ser fornecido e configurado pelo ISP, mas também pode consistir num ou mais pontos de acesso sem fios Wi-Fi 5, 6, 6E, 7 ou mesmo Wi-Fi 4 (versão anterior), distribuídos no interior e/ou no exterior da residência numa topologia em estrela ou em malha. A localização e a orientação destes nós têm impacto na cobertura e na qualidade do Wi-Fi dentro de casa.
• Tecnologia do dispositivo Wi-Fi e banda de funcionamento. Os clientes Wi-Fi mais antigos estão limitados a tecnologias Wi-Fi anteriores (ou seja, mais lentas). Quando comunicam através do canal de RF partilhado, os outros dispositivos não conseguem fazê-lo e começa a ocorrer o armazenamento em buffer.
• Aplicações ligadas ao Wi-Fi que competem pelo desempenho consistente da rede. Estes são os dispositivos do assinante que necessitam de ligação à Internet, tais como:
  • Portáteis para navegação geral na Internet, teleconferências e streaming de vídeo
    
    • Dispositivos de streaming de vídeo e smart TVs com funcionalidades de streaming integradas
    • Smartphones para navegar na Internet, ver conteúdos em streaming ou fazer chamadas VoIP através de Wi-Fi
    • Altifalantes inteligentes controlados por voz
    • Consolas de jogos
  • Dispositivos IoT, como termóstatos inteligentes e sistemas de controlo de iluminação. Embora não apresentem grandes exigências em termos de largura de banda, latência ou jitter, comunicam normalmente através de tecnologias Wi-Fi ou Bluetooth mais antigas, de baixo custo e de baixo consumo energético.
• Ambiente físico: A qualidade do Wi-Fi pode depender da idade e da construção do edifício onde se encontra a residência. À medida que o dispositivo cliente Wi-Fi e o router se afastam fisicamente ou atravessam paredes que impedem a passagem do sinal, os níveis de sinal diminuem e as velocidades da rede abrandam, uma vez que o sistema Wi-Fi reduz a sua modulação de RF para manter a ligação.
• Interferência de RF proveniente de instalações vizinhas. É raro que os canais de RF sejam coordenados, pelo que os routers Wi-Fi/WAPs em apartamentos, condomínios ou casas adjacentes podem causar interferência de RF no mesmo canal ou em canais adjacentes com a rede Wi-Fi do seu assinante, prejudicando ainda mais o desempenho.
• A interferência de RF não relacionada com o Wi-Fi pode provir de dispositivos Bluetooth, fornos micro-ondas (2,4 GHz) e câmaras sem fios.

‍

Sensibilidade das aplicações à rede

‍

O resultado: mesmo com velocidades de fibra elevadas no ONT, os clientes podem continuar a enfrentar problemas de buffering no streaming de vídeo, chamadas de VoIP e teleconferências com interrupções ou falhas, e jogos com atrasos.

‍‍

Na perspetiva do cliente:

‍Éuma questão que diz respeito ao ISP: os seus assinantes não distinguem a qualidade da fibra da qualidade do Wi-Fi.

‍

A verdadeira questão para os ISP

Do ponto de vista do ISP, o ambiente doméstico é um ponto cego que gera chamadas de assistência e dificuldades operacionais. Embora os clientes culpem o ISP, a causa principal reside frequentemente em problemas de Wi-Fi não geridos e invisíveis.

‍

Os principais desafios incluem:

• Carga de assistência técnica: A maioria das chamadas de assistência técnica aos ISP está relacionada com o Wi-Fi.
• Falta de visibilidade: os ISP não conseguem visualizar indicadores-chave de desempenho (KPI), como a largura de banda, a latência e as retransmissões TCP do tráfego de rede de ponta a ponta, ou terão de suportar custos de subscrição elevados para obter essa visibilidade.
• Perceção dos clientes: Os assinantes não distinguem a qualidade da fibra da qualidade do Wi-Fi.
• Impacto nos negócios: Uma experiência de Wi-Fi insatisfatória pode levar à perda de clientes, a críticas negativas, a danos à imagem da marca e a deslocações excessivas e dispendiosas das equipas de assistência técnica.

‍

‍Conclusão:

Não é possível gerir aquilo que não se monitoriza.

‍

Uma solução mais inteligente: otimização centralizada da QoE

As abordagens tradicionais para resolver problemas de Wi-Fi envolvem a atualização contínua dos routers domésticos ou a implementação de kits de pontos de acesso em malha, mas estes métodos apenas resolvem os problemas em cada casa no momento e geram custos recorrentes com hardware. Uma solução mais eficaz e escalável consiste em otimizar a qualidade no núcleo da rede.

Implemente um dispositivo QoE centralizado a montante do OLT, de modo a que todo o tráfego FTTH passe por este dispositivo de nível de servidor, equipado com o software Bequant (BQN).

‍

Como funciona

Funcionando em linha num servidor fornecido pelo ISP no núcleo da rede, o software BQN da Bequant proporciona aos ISPs informações e controlos essenciais para superar as limitações impostas à sua rede pelo Wi-Fi doméstico.

‍

Eis uma lista das funções do BQN:

• TCPO — Otimização do TCP. Atuando como um proxy TCP transparente entre os servidores de conteúdo e os fluxos de tráfego dos dispositivos dos utilizadores finais, os algoritmos TCPO patenteados da Bequant reduzem as retransmissões e a latência e aceleram o tráfego TCP.
• DPI — Inspeção Profunda de Pacotes. Permite a identificação de aplicações para proporcionar visibilidade da rede e é utilizada pelo nosso sistema de gestão de largura de banda.
• ACM — Gestão Automática do Congestionamento. Detecção e mitigação do congestionamento com recurso à IA para cada cliente individualmente, mesmo quando os limites do plano são desconhecidos ou ainda não foram atingidos.
• AQM — Gestão Ativa de Filas. Minimiza a latência durante os picos de utilização, criando filas por assinante e por fluxo de aplicação, com priorização automática do tráfego interativo bidirecional, teleconferências, jogos e outras aplicações sensíveis à latência.
• Gestão da largura de banda — Em combinação com o AQM, permite a alocação mais flexível dos recursos de rede e proporciona a melhor QoE possível. Limitações de débito a diferentes níveis: por fluxo, política de DPI, fluxos de aplicações, utilizador, grupo de utilizadores ou elemento de rede.
• Visibilidade da rede — Aproveitando a tecnologia DPI, obtenha indicadores-chave de desempenho (KPI) detalhados dos assinantes. Métricas em tempo real e históricas ao nível do utilizador, do grupo e da rede, para um apoio ao cliente melhor e mais proativo.
• Priorização baseada em aplicações — Dê prioridade a aplicações sensíveis ao tempo, como as videoconferências. Ofereça streaming de vídeo em 4K sem interrupções nos horários de pico, mesmo quando os dispositivos de outros assinantes estiverem a efetuar downloads de software de grande volume.
• Otimização do teste de velocidade — Permite que os testes de velocidade utilizem toda a capacidade de rede disponível para atingir o plano de tarifas do assinante, mesmo com a presença de aplicações em segundo plano.
• Integração do sistema de faturação — Sincronizar e aplicar os planos tarifários no BQN, bem como realizar a otimização da rede.
• Escalabilidade — De 1 Gbps até 400 Gbps num único servidor. Faça a gestão de vários servidores BQN como um cluster.

‍

Outra alternativa: um CPE inteligente em cada casa

Alguns ISP estão a considerar a instalação de dispositivos CPE avançados nas residências de todos os assinantes para recolher métricas de desempenho do Wi-Fi. Embora isto ofereça uma visibilidade razoável, mas limitada, trata-se de um modelo menos eficiente quando comparado com uma otimização centralizada da QoE.

As desvantagens de uma abordagem distribuída incluem:

• Custos elevados de hardware e custos elevados de subscrição recorrentes dos fabricantes de equipamento original (OEM).
• A complexidade de ter de gerir, potencialmente, diversas versões de hardware, software e firmware em toda a base de assinantes.
• É difícil estabelecer uma correlação entre os problemas de desempenho em toda a rede.
• Mais lento a expandir-se, com potencial para resistência por parte dos assinantes do tipo «BYOD».
• A evolução constante e acelerada das normas Wi-Fi torna a atualização de todos os routers Wi-Fi para a mesma marca e tecnologia uma tarefa difícil, complexa e dispendiosa em termos de investimento.

‍

Vantagens do Bequant para os ISP

Ao adotarem a otimização centralizada da QoE, os ISP obtêm visibilidade e controlo a nível de toda a rede, sem terem de instalar hardware dispendioso em cada residência. Isto permite-lhes melhorar a prestação do serviço, reduzindo simultaneamente a carga operacional.

Entre as principais vantagens contam-se:

• Reduzir as despesas operacionais (OpEx) através da redução dos custos e do esforço associados ao apoio:
  • Resolva os problemas mais rapidamente com informações sobre os KPI em tempo real e históricas.
  • Reduza as deslocações dos técnicos, disponibilizando estatísticas e análises mais detalhadas diretamente a partir do seu centro de assistência.
• Seja proativo: identifique e resolva os KPIs negativos recorrentes dos assinantes antes que estes abandonem o serviço.
• Melhorar a satisfação do cliente: streaming, jogos e videoconferências fiáveis.

Com mais de 600 instalações em todo o mundo, a Bequant está implementada em diversas tecnologias de acesso, não apenas em FTTH.

Os operadores de qualquer rede de acesso podem beneficiar desta solução; muitos fornecedores de serviços de Internet sem fios (WISPs) já o fizeram. O nosso software de QoE pode beneficiar qualquer tecnologia de banda larga: banda larga sem fios fixa (FWB), fibra-coaxial híbrida (HFC), satélite e 5G sem fios fixo. Além disso, os prestadores de serviços geridos que oferecem serviços de Internet Wi-Fi a edifícios com várias habitações (MDU) também podem beneficiar de uma transmissão de vídeo mais fluida e de experiências de teleconferência mais consistentes.

‍

Resumo

A tecnologia FTTH é poderosa, mas uma rede Wi-Fi não gerida prejudica a experiência do cliente. Ao integrar inteligência no núcleo da rede, os ISP podem colmatar a lacuna entre a sua infraestrutura de fibra e a realidade quotidiana do assinante.

‍

A solução centralizada de QoE da Bequant permite que os ISP:

• Monitorizar, gerir e otimizar a experiência do utilizador (QoE) dos assinantes.
• Reduzir custos e melhorar a experiência do cliente.
• Competam na qualidade do serviço, e não apenas na rapidez.

‍

É agora que temos de agir

‍Ofereçaas velocidades de fibra que os clientes esperam – e a experiência Wi-Fi que exigem.

Os assinantes avaliam o seu ISP tanto pela qualidade do Wi-Fi como pelas velocidades fornecidas. Com a solução QoE da Bequant, os ISPs podem controlar a experiência dentro de casa sem terem de instalar hardware dispendioso em cada residência.

• Fale com outros utilizadores: pergunte aos clientes da Bequant quais foram os seus resultados.
• Experimente você mesmo: solicite um período de teste de 30 dias, sem custos e sem compromisso.