Calidad Redes Telecomunicaciones

Curso Optativo
REDES DE
TELECOMUNICACIONES
EIE 551

Francisco Apablaza M.
2012
famapablaza@hotmail.com

Programa

6.- Conceptos de calidad de redes Telecomunicaciones
- Requisitos Norma ISO 9000
- Percepción de la Calidad: técnica y operacional
- Compromisos de SLA y OLA
- Registros Estadísticos
- Confiabilidad y Disponibilidad
- Cálculos y Análisis para redes

2

Conceptos de calidad de redes Telecomunicaciones

La CALIDAD también está inserta en un PROCESO

3


La CALIDAD es de TODOS

Servicios del Cliente
Sistemas Operacionales

Sistemas Comerciales
Redes de Acceso

Redes de Servicios

Redes de Transporte

Infraestructura,Energía y Clima

Requisitos Norma ISO 9000
OBJETIVOS DE LAS ISO 9000
Proporcionar elementos para que una
organización pueda lograr la calidad del
producto o servicio, a la vez que mantenerla
en el tiempo, de manera que las necesidades
del cliente sean satisfechas
permanentemente, permitiéndole a la
empresa reducir costos de calidad,
aumentar la productividad, y destacarse o
sobresalir frente a la competencia.

5
http://www.iso.org/iso/iso_9000_essentials


 Proporcionar a los clientes o usuarios la
seguridad de que el producto o los servicios
tienen la calidad deseada, concertada,
pactada o contratada.
 Proporcionar a la dirección de la empresa la
seguridad de que se obtiene la calidad
deseada.
 Establecer las directrices, mediante las
cuales la organización, puede seleccionar y
utilizar las normas.
6


ISO 9000 es un conjunto de normas sobre calidad y gestión
continua de calidad, establecidas por la Organización
Internacional de Normalización (ISO).
Se pueden aplicar en cualquier tipo de organización o actividad
orientada a la producción de bienes o servicios.
Las normas recogen tanto el contenido mínimo como las guías y
herramientas específicas de implantación, como los métodos de
auditoría.
El ISO 9000 especifica la manera en que una organización,
opera sus estándares de calidad, tiempos de entrega y niveles
de servicio. Existen más de 20 elementos en los estándares de
este ISO que se relacionan con la manera en que los sistemas
operan.
7


Su implantación, aunque supone un duro trabajo, ofrece
numerosas ventajas para las empresas, entre las que se cuentan
con:
Estandarizar las actividades del personal que trabaja dentro
de la organización por medio de la documentación
Incrementar la satisfacción del cliente
Medir y monitorizar el desempeño de los procesos
Disminuir re-procesos
Incrementar la eficacia y/o eficiencia de la organización en el
logro de sus objetivos
Mejorar continuamente en los procesos, productos, eficacia,
etc.
Reducir las incidencias de producción o prestación de servicios 8


La dirección de la empresa debe definir
por escrito la política de la calidad, y
debe proveer los medios y recursos
necesarios para que ésta se lleve a
cabo.

Debe tomar decisión de certificación


DIRECCION
DE LA
EMPRESA

Revisar
Definir Sistema de
Responsabilidades la Calidad

Designar Proveer
Representante Recursos


Los elementos de un sistema de la
calidad deben estar documentados por
escrito.


Idea

Construcción
Diseño del de Prototipo
Producto

a Producción Verificación y
Validación


Documento de
Microsoft Office Word 97-20

Retirar de
Crear la circulación
Documentación Documentación
obsoleta

Distribuir la Modificar la
Documentación Documentación


Control de la
Técnicas Política
Documentación
Estadísticas de la
Calidad

Inspección
SISTEMA DE LA Diseño y
y Ensayos
CALIDAD Desarrollo

Control Auditorías
del de la
Proceso calidad
Capacitación

Percepción de la Calidad: técnica y operacional

La visión de proveedor v/s la del cliente
Encuestas de satisfacción

15


La palabra calidad tiene múltiples
significados. Es un conjunto de propiedades
inherentes a un objeto que le confieren
capacidad para satisfacer necesidades
implícitas o explícitas. La calidad de un
producto o servicio es la percepción que el
cliente tiene del mismo, es una fijación
mental del consumidor que asume
conformidad con dicho producto o servicio y
la capacidad del mismo para satisfacer sus
necesidades.
16


Calidad técnica: p.ej. tasa de errores,
niveles de atenuación, niveles de ruido,…
son siempre medidas OBJETIVAS.

Calidad operacional: p.ej. demora de
instalación, tiempo de reposición.

17

Compromisos de SLA y OLA

SLA (service-level agreement ) ó
acuerdo de nivel de servicio: es un
contrato entre proveedor de servicio y
cliente, no necesariamente cuando hay
una relación comercial, sino también
internamente entre grupos
organizacionales, en cuyo caso se
denomina OLA (Operational Level
Agreement ). 18

Compromisos de SLA y OLA

Es necesario una buena definición de los
términos contractuales.

Para cumplir los SLA deben haber
buenos procedimientos., según eTOM
e ITIL.

19

Registros Estadísticos

Para dar cumplimiento a la calidad y
actuar en pos de la mejora continua, es
requisito un buen registro estadístico
del comportamiento de los servicios y
las redes.

Registros de alarmas de los OSS, y
Workflow de Reclamos (Serv y Redes)
20


Es necesaria una buena definición de los
campos de registro para las bases de
datos:
 Registro de Tickets de Servicios

 Registros de Tickets de Redes

21

Ej de campos de un Ticket
Nº Ticket de Red (asoc)
Nº Ticket de Servicio Tipo Problema
Fecha y Hr Creación Ticket Glosa Problema
Código de Servicio Causa
Circuito Específico Responsabilidad de Falla
Tipo de Servicio 1 Solución
SubTipo de Servicio Duración Real
Duración Percibida cliente
Sigla Cliente Segmento Comercial
Extremo Origen Reclamo Sub Segmento Com.
Lugar A Grupo Atenc. de Reclamo
Dirección Extremo A
Lugar B
Dirección Extremo B 22
Es imprescindible Capacitación de Call Center

Confiabilidad y Disponibilidad
Definiciones:
Confiabilidad (reliability): dice relación
del intervalo libre de falla.
R = e^[-(λ*t)] = e^[-(t/Θ)]
Donde: t = mission time; λ = failure rate, and Θ = 1/λ = mean
time to failure or mean time between failures.

Disponibilidad(availability): dice relación
del tiempo de uso.
A = Uptime/(Uptime + Downtime)
Ai = MTBF/(MTBF+MTTR).

Availability ≠ Reliability
23

Definiciones:
Confiabilidad (Reliability): “probabilidad de que un
dispositivo o sistema funcione adecuadamente, para
un intervalo de tiempo determinado y bajo
condiciones de operación determinados
(mantenimientos preventivos, calidad de equipos,
condiciones de excepción controladas, etc.) ”
Indisponibilidad (Outage): evento en que un componente
o sistema queda fuera de servicio por una falla.

Función de confiabilidad:
t
R(t) = exp [ - ∫ λ(t) dt ] Distribución de Poisson
0

Función Confiabilidad
Función de Confiabilidad

1,20000000

1,00000000

0,80000000
R1
0,60000000 R2
R3
P
d
b
o
a

0,40000000
r
l
i

MTBF
0,20000000 50000 150000 300000
R1 R2 R3
0,00000000

Beta=1
0
0
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
6
0
7
0
8
0
9
0
1
0
1
0
2
1
0
3
1
0
4
1
0
5
1
0
6
1
Horas

25
R=e^--( T/ MTBF)^Beta

Confiabilidad de un sistema

0,81873075 0,93550699
para 10.000 hrs R = 0,72857348

para 50.000 hrs R= 0,20528938

26

Curva de la “bañera”

Sin embargo, la función típica de la tasa
de fallas es:

λ(t)

Mayor mantenimiento

Mortalidad Tempranal Vida Útil Envejecimiento

Tiempo de Vida

Estados de un Sistema _
Ciclo medio T
Diagrama de Estados MTBF
m1 m2 m3
En Operación
_ _
1/r 1/m
r1 r2 r3
En falla

T1 T2 T3
_ _
Frecuencia media de falla : f = 1/T
Se definen los siguientes parámetros típicos:
_ _
MTTF = m MTTR = r MTBF = MTTF + MTTR

Estados de un Sistema
Dados los estados “en operación” y “en falla”: se define
la Disponibilidad (Availability) e Indisponibilidad
(Outage ó Unavailability), que corresponde a:
A + U = 1
donde,
_ _ _ _ _
A = m / T = m/(m + r) = MTTF / (MTTF +MTTR)
_ _ _ _ _
U = r / T = r / (m + r)= MTTR / (MTTF +MTTR)

dado que MTTR << MTTF

Suele usarse indistintamente, MTTF = MTBF


El MTTR depende de la organización, los RRHH, la
gestión de repuestos, la distancia, la accesibilidad,…
GRAFICA MTTR

24,00
22,00
20,00
18,00
16,00
14,00 PROMEDIO 2004-2006
12,00 2007
HORAS

10,00 2008
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
IP

TDM
WILL

XDSL
TF_IP
MPLS

MMOO
PODER
COBRE
CX_LOCAL

SATELITAL
FO_URBANA

FO_EQUIPOS

FO_TRONCAL
RED

Predicción MTBF
La predicción de la confiabilidad está basada en la “tasa
de falla”.
La intensidad de falla, λ(t), puede definirse como el Nº
anticipado de veces que un componente fallará en un
especificado periodo de tiempo. MTTF = 1/λ
El calculo de tasa de falla está basado en complejos
modelos que incluyen factores tales como ambiente,
temperatura, stress, etc.
Bellcore/Telcordia, define FIT, como Fallas en Tiempo
de 109 horas.
standard IEC 61709 MIL-HDBK-781 T/S R 332
31

Los sistemas o redes son una combinación de múltiples
componentes y topologías serie - paralelo, por lo que
existen consideraciones de dependencia e independencia
estadística de los eventos de fallas, para determinar la
probabilidad condicionada de la confiabilidad.

Atención con la interpretación de las cifras de
confiabilidad:
se suele asociar probabilidades a tiempos de ocurrencia
la probabilidad no está indicando distribución
valores medios ocultan dispersiones
veamos algunos datos

Disponibilidades de 99% ó 99,9% implican un MTTF de 100 o
1.000 veces el MTTR.

MTTF no puede garantizar intervalo libre de falla, sólo
indica la posibilidad de que algo pueda suceder bajo una
situación controlada, siempre quedarán excepciones
exógenas, además del cumplimiento de las condiciones de
mantenimiento.

Como ejemplo, 2 fallas en un año de 4 hrs. c/u, da A = 99,9%

Otro caso, de 1 falla semanal de 10 min., también da A =
99,9%

SISTEMA EN SERIE
si uno de los componentes falla, falla
todo el sistema.

La confiabilidad del sistema está dada por:

Donde Cf1, Cf2,....., Cfn son las
confiabilidades de cada ítem. 34

SISTEMA EN SERIE
Generalizando para n componentes:

Donde:
RS: Confiabilidad del sistema.
Rj: Confiabilidad del j-ésimo componente.
La confiabilidad total de un sistema en
serie es menor que la confiabilidad de
cualquiera de sus componentes. 35

SISTEMA EN PARALELO
“La confiabilidad final de un conjunto de equipos,
será obtenida por la suma de los productos de las
confiabilidades de cada ítem por sus capacidades de
producción, dividido por la suma de las capacidades
de producción de esos ítems”

36
El paro de un equipo no implica el paro del sistema

SISTEMA EN PARALELO
Entonces:

Donde Cf1, Cf2,...., Cfn son las confiabilidades de cada uno de
los equipos.
Pr1, Pr2,...., Prn son las participaciones de cada uno de los
equipos en la producción del sistema evaluado.
Generalizando para n equipos en paralelo:

Las participaciones pueden ser > 100%, pues, por lo general, las
líneas de producción son sobredimensionadas. 37

SISTEMA REDUNDANTE
Es un sistema que permanece en stand by (reserva)
con el propósito de garantizar la operación normal del
proceso.

La conmutación debe ser “Hitless”
38

Aplicación a Sistemas
¡ atención con la interpretación de las
cifras !
Hay cierta subjetividad de las
expectativas del usuario final
1 falla dexx/ A 2*S 3*S 2*P 3*P
1*1hr/año 99,9886% 99,9772% 99,9658% 99,9999986972% 99,999999999851%
1*0,5hr/año 99,9943% 99,9886% 99,9829% 99,9999996743% 99,999999999981%
1*0,25hr/año 99,9971% 99,9943% 99,9914% 99,9999999186% 99,999999999998%
1*1hr/2años 99,9943% 99,9886% 99,9829% 99,9999996743% 99,999999999981%
1*1hr/3años 99,9962% 99,9924% 99,9886% 99,9999998552% 99,999999999995%
1*1hr/4años 99,9971% 99,9943% 99,9914% 99,9999999186% 99,999999999998%
1*1hr/5años 99,9977% 99,9954% 99,9932% 99,9999999479% 99,999999999999%
1*1hr/10años 99,9989% 99,9977% 99,9966% 99,9999999870% 100,000000000000%
1*1hr/100años 99,9999% 99,9998% 99,9997% 99,9999999999% 100,000000000000%

LA CONFIABILIDAD TIENE RELACIÓN
CON LAS EXIGENCIAS DEL MERCADO

Costo
Total
Costo

CAPEX+OPEX

Pérdidas
por
Interrupción
Confiabilidad %

Óptimo 100
90

Cálculos y Análisis para Redes

Casos de análisis

41

Situación Original
99.99999997%
99.996%
99.996% 99.994%

99.993%

99.993%

¡ NO CUMPLE ESPECIFICACIÓN DE 5*9 !

Equipo con
Topología Propuesta
Doble
Red A
Alimentación

Red UPS CB Cto Dist. CB UPS Fuente A

Gen Fuente B
CB Cto Dist. CB

Red B

EQUIPO DE ALTA DISPONIBILIDAD DEBE
SER ALIMENTADO POR DOS FUENTES
INDEPENDIENTES

Alternativa 1 propuesta: UPS 320 KVA – 40 min.

NUEVO

99.9997%
99.99999997% 99.99996%
99.99996% 99.998%
99.998%

99.99996%
99.9997%

Alternativa 2 propuesta: Alimentador Protegido
99.99996% 99.998%
99.99996%
99.99999997%
99.99996%
99.9997%
99.998%

Comparación de Tiempos de Respaldo y
Disponibilidad de Energía
Configuración Original
Cliente Respaldo [min] Disp. min/año en falla
sin UPS 0 99.95% 253
con enchufe simple 25 99993% 36
con enchufe doble 25 99993% 35

Alternativa Doble Alimentación
Cliente Respaldo [min] Disp. min/año en falla
sin UPS 0 99.96% 232
con alimentación simple 25 99997% 14
con alimentación doble 25 9999996% 0.2


Otros casos

47

Caso radio enlace

prob
A A A
Extremo Rayleigh MTBF MTTR
Poder Eq Radio Serv
{MF}
A-B % % Hrs Hrs % %
tramo1 1+1 99,9% 99,990% 7,14E+05 4,5 99,999% 99,889%
tramo2 1+1 99,9% 99,990% 7,14E+05 4,5 99,999% 99,889%
tramo3 1+1 99,9% 99,990% 7,14E+05 4,5 99,999% 99,889%

Ruta de Radio Enlaces = 99,669%

Datos
IDU 620 1+0 IDU 620 1+1 ODU IDU 1+0 IDU 1+1
enlace enlace componente componente componente
MTBF Hr 1,47E+05 7,14E+05 4,82E+05 7,58E+05 2,12E+06
MTTR Hr 1 1 1 1 1
A 99,99932 99,99986 99,99979 99,99987 99,99995 Fabricante

48

Sistema de Tx WDM
MTBF [años] 49,38 81,77 81,37 38,64 78,57

OTU M40 VA4 OBU 05 FIU FIBRA

MTBF [horas] 432.569 716.305 712.801 338.486 688.273 36.480

MTTR [horas] 5 5 5 5 5 191

Disponibilidad
0,99998844 0,99999302 0,99999299 0,99998523 0,99999274 0,99475673
individual

Disponibilidad
0,99466903
FIBRA
Global

Disponibilidad 36.480
Global sin Protección 99,466903 % 48
respaldo

Minutos de 0,99868918
2802 Minutos de corte al año línea Protection
corte al año

78,57 38,64 81,77 49,38

FIU OPU D40 OTU

688.273 338.486 716.305 432.569

Disponibilidad 5 5 5 5
Working 0,99860114
Global
0,99999274 0,99998523 0,99999302 0,99998844
Minutos de
735
corte al año Minutos de corte al año línea Working
Disponibilidad
con respaldo
99,999254%
Estimación teórica del tiempo anual que
49
Minutos corte
ambas líneas estarán cortadas
4
al año

Disponibilidad de Red
Llevar una constancia de este índice, bajo distintas
vistas, como puede ser por fabricante, o por
elementos componentes de un servicio, permitirá
diagnosticar y dónde focalizar los esfuerzos de
mantenimiento o de proveedores.
100%
90%
80%
70%
60% Desconocida[%]
50% Operación[%]
40% Poder[%]
30%
Transmisión[%]
20%
Multiplex [%]
10%
0%
ruta 1 ruta 2 ruta 3 ruta 4 ruta 5
7776 6912 6048 3886 3024
min min min min min
50

nodos que aportan el 90% de indisponibilidad
Total general
Subtipo Nivel 1 2005 2006 2007 2008 [Hrs]
SANTIAGO 44,36 94,99 279,09 148,56 567,00
VALPARAISO 46,56 39,15 12,84 13,40 111,95
CONCE 14,23 8,04 17,30 21,17 60,74
ANTOFAGASTA 4,80 6,52 8,89 29,62 49,83
TEMUCO 0,08 4,76 31,23 8,09 44,16
COYHAIQUE 3,85 3,40 36,55 43,80
IQUIQUE 21,62 7,83 29,45
TALCA 3,03 11,79 14,82
CNT 5,20 8,55 13,75
PTO MONTT 1,60 11,17 12,77
LOS ANGELES 3,88 6,04 0,92 10,84

Éste puede ser un dato para la concentración de
repuestos y revisar condiciones operacionales que
sean susceptibles de mejora. 51

nodos que aportan el 95% de los eventos
Subtipo Nivel 1 2005 2006 2007 2008 Eventos
SANTIAGO 1 50 31 93 85 259
VALPARAISO 13 21 11 11 56
CONCE 9 5 5 2 21
ANTOFAGASTA 7 6 7 13 33
TEMUCO 1 7 8 4 20
COYHAIQUE 2 5 7 14 Se incluyen
eventos que
IQUIQUE 14 6 20
TALCA 2 7 9
SANTIAGO 2
PTO MONTT
3
1
4
8
7
9
interrumpen
LOS ANGELES 2 5 1 8 tráfico aún
VIÑA DEL MAR 5 5
LA SERENA 8 8 siendo
PUNTA ARENAS
SANTIAGO 3 1
5
1
4
1
9
3 intervenciones
SAN FELIPE
SANTIAGO 4 1 2
4
1
4
4
programadas.
SANTIAGO 5 3 3
SANTIAGO 6 1 1
SANTIAGO 7 1 1 2
SANTIAGO 8 1 2 3 52

Considera sólo eventos CON corte de tráfico
eventos MTBF tpo out MTTR A R(t)
[Hrs] [Hrs] [Hrs] 1000
2005 83 105,54 110,17 1,33 98,76% probabilidad de que
2006 80 109,50 176,63 2,21 98,02% no se presente una
2007 171 51,23 402,87 2,36 95,60% falla antes de 1000
Hrs (1,39 meses)
2008 193 45,39 372,93 1,93 95,92%
4 años 527 66,49 1.062,60 2,02 97,06% 0,00006%

En este cálculo considera la base instalada por año,
que permite ponderar, de igual modo si hay Tráfico
comprometido, es posible ponderar por éste.

53

Para región principal, tomando los 259
eventos que afectan tráfico, las causas
raíz:
Eventos Tout
Conf 19 41,56
Cong 9 17,8
HW 5 14,35
Indef 16 33,26
Poder 3 9,06
Reboot 22 14,89
Resset 11 11,95
TrabProgr 165 385,19
Tx 9 37,95 54


La evolución gráfica, incluye el impacto en los servicios. Por ello se
consideran todos los eventos de corte de la red, por causas propias
o no, además de degradaciones o intermitencias, y las
intervenciones programadas que hayan generado boletas de
55
servicios.


No basta con obtener los resultados
de disponibilidad “Ex-post” o las
estimaciones de confiabilidad “Ex-
antes”, en un proceso de calidad total
y mejora continua debe hacerse un
análisis de causa-efecto para
determinar las acciones de mejora…
…..para ello hay herramientas o
metodologías.
56

Diagrama Ishikawa: causa-efecto
Ésta técnica permite analizar
problemas y ver las relaciones entre
causas y efectos que existen para que
el problema analizado ocurra.

57


 Visualizar, en equipo, las causas principales y secundarias
de un problema.
 Ampliar la visión de las posibles causas de un problema,
enriqueciendo su análisis y la identificación de soluciones.
 Analizar procesos en búsqueda de mejoras.
 Conduce a modificar procedimientos, métodos,
costumbres, actitudes o hábitos, con soluciones – muchas
veces – sencillas y baratas.
 Educa sobre la comprensión de un problema.
 Sirve de guía objetiva para la discusión y la motiva.
 Muestra el nivel de conocimientos técnicos que existe en
la empresa sobre un determinado problema.
 Prevé los problemas y ayuda a controlarlos, no solo al
final, sino durante cada etapa del proceso. 58


¿Cómo construir?:
 Establezca claramente el problema ( Efecto ) que va a ser
analizado.
 Diseñe una flecha horizontal apuntando a la derecha y
escriba el problema al interior de un rectángulo localizado en
la punta de la flecha.

 Haga una tormenta de ideas “Brainstorming” para identificar
el mayor número posible de causas que puedan estar
contribuyendo para generar el problema, preguntando “¿Por
qué está sucediendo?”
 Agrupe las causas en categorías. Una forma muy utilizada de
agrupamiento es la conocida como 6M: Maquinaria, Mano de
Obra, Método, Materiales, Mediciones y Medio ambiente. 59

Diagrama Ishikawa: causa-efecto
Ej.

60

diagrama de Pareto

El Principio de Pareto afirma que en
todo grupo de elementos o factores que
contribuyen a un mismo efecto, unos
pocos son responsables de la mayor
parte de dicho efecto.

Teoría del 20-80
61


Principio de Pareto

62

diagrama de Pareto

Seleccionar las causas y ordenar
63


Conclusión:
La actividad de gestión de la calidad de redes es
imprescindible para una operación confiable y dar
un servicio de satisfacción para el usuario final.

Para ello deben existir las bases de datos bien
estructuradas y de disponibilidad para
organización.

http://www.slideshare.net/fapablaza/apuntes-confiabilidad-y-disponibilidad-de-redes-ss

64


Actividad:
Utilizando las bases de datos a
compartir, realizar un análisis de
disponibilidad.

66

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