UNIVERSIDAD VERACRUZANA

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CONTADURÍA Y ADMINISTRACIÓN Calidad de Servicio para Sistemas Operativos Móviles: Caso Android. MONOGRAFIA Para obtener el título de: LICENCIADO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES ADMINISTRATIVOS Presenta: ERICK GIOVANNI SÁNCHEZ MADERO Asesor: MTRA. ALMA DELIA OTERO ESCOBAR CUERPO ACADEMICO: TÉCNOLOGIAS DE LA INFORMACIÓN Y ORGANIZACIONES INTELIGENTES EN LA SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO Xalapa-Enríquez, Veracruz Agosto 2012

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3 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CONTADURÍA Y ADMINISTRACIÓN Calidad de Servicio para Sistemas Operativos Móviles: Caso Android. MONOGRAFIA Para obtener el título de: LICENCIADO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES ADMINISTRATIVOS Presenta: ERICK GIOVANNI SÁNCHEZ MADERO Asesor: MTRA. ALMA DELIA OTERO ESCOBAR CUERPO ACADEMICO: TÉCNOLOGIAS DE LA INFORMACIÓN Y ORGANIZACIONES INTELIGENTES EN LA SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO Xalapa-Enríquez, Veracruz Agosto 2012

4 DEDICATORIAS Y AGRADECIMIENTOS. Son muchas las personas a las que tengo que agradecer este gran logro en mi vida, es poco el mencionar un gracias y no terminaría por agradecer a todos que contribuyeron en esto, resaltare a quienes sin su apoyo no hubiera logrado esto. A mi hermano caído: Se que si él estuviera aquí, estaría demasiado orgulloso de mí, su partida causó un gran dolor, pero gracias a ello, aprendí a ser fuerte, a levantarme y luchar con todo aquello que se me interponga. A mi hijo: Este trabajo recepcional se lo de dedico a Enrique. Por ti conocí la dicha, esa primera emoción, y aunque yo era un niño te cuidé con devoción. Por ti yo crecí de golpe, por ti comencé a soñar en convertirte en un hombre útil a la sociedad. Por ti sufrí largas horas para verte al fin nacer, horas largas, dolorosas pero al final que placer!.por ti grité de alegría cuando al fin te pude ver y hoy no te mentiría fue hermoso lo que pasé!.por ti, al fin yo fui padre y aunque por primera vez, fue la experiencia más grande la que me hizo hombre. Y por ti hoy yo te pido cuando te quieras perder que recuerdes que contigo yo comencé a crecer. Tú eres un bendecido, un escogido de Dios, y al ser tu padre recibo también esa bendición. Que gracias a ti, durante estos 3 años has sido y serás siempre mi fuente de poder e inspiración, mi mayor motivación, que sin duda eres la parte más importante de mi vida, doy gracias a Dios por permitir que seas mi hijo, pero sin duda, por permitirme ser tu Padre. A mi madre: Le dedico a mi mamá por tratarme como un ser independiente y darme las alas para volar, quien durante toda su vida me crió sola y con la ayuda de mis hermanos, se ha esforzado para darnos lo mejor, quien siempre ha sido y será Madre y Padre. Mi madre, la mujer más bella que jamás conocí, todo lo que soy, se lo debo a mi madre. Atribuyo todos mis éxitos y en especial éste, a ella. A mis hermanos: No quiero pasar por alto a ninguno de ellos, ni mencionar quien ha hecho más por mí, todos ustedes son importantes y especiales para mí, cada

5 uno ha aportado en mi vida conocimientos únicos que jamás podría haberme imaginado a pensar, agradezco su preocupación pero sobre todo su motivación, ustedes siempre han sido mi fuente de inspiración, llegar a ser alguien exitoso y trabajador, todos sus consejos los he valorado, escuchado, respetado y prometo no fallarles. A mi esposa: Te escribo estas líneas aunque sabes que me cuesta mucho expresar lo que siento, TE AMO y te dedico este trabajo final, con el cual concluiré mi carrera y mi paso como estudiante, por tu apoyo y ánimo incondicional que día a día me brindas con cada amanecer. Es maravilloso vivir a tu lado, compartiendo dichas y alegrías, ver crecer juntos a nuestro hijo. Te agradezco por la paciencia y ese cargo extra que tienes al cuidarlo, gracias por velarlo mientras yo realizaba trabajos, gracias por mantenerlo ocupado mientras yo estudiaba, te amo por lo que has traído a mi vida, porque te admiro y respeto. Gracias. A mis suegros: Gracias a Ustedes por el apoyo brindado durante toda mi carrera, y por haberme aceptado como parte de su familia, por cuidar de mi esposa e hijo mientras yo me encontraba ausente, ya sea en el trabajo o en la Universidad. A mis amigos: No puedo dejar de agradecerle a ellos, con ustedes he vivido esta etapa de mi vida y muchas veces mencioné que a mí no me sobran dedos cuando de contar amigos se trata, al contrario, me faltan manos, agradezco a todos y cada uno de ellos sin importar el tiempo de conocernos, por esa bonita amistad, esa confianza y esa madurez de saber sobrellevarnos. Gracias por su apoyo y consejo cuando más lo necesite. A mi asesora de trabajo: Maestra Alma, por ser mi fuente de inspiración, y no por ser última quiere decir que sea la menos importante, al contrario, sin su apoyo, ayuda y aclaraciones, no podría haber terminado este trabajo. Agradezco la paciencia y serenidad para contestar todas y cada una de mis preguntas. Agradezco la presión y sobre todo sus conocimientos compartidos.

6 INDICE RESUMEN... 1 INTRODUCCION... 3 I. Descripción y objetivos de la monografía Antecedentes Justificación de la investigación Objetivos de la investigación Metodología de investigación Aportaciones y limitantes de la monografía Estructura de la tesis II. Introducción a los Sistemas Operativos Móviles Antecedentes Sistema operativo Móvil Sistema operativo Palm OS Características generales de Palm OS: Sistema operativo Symbian Características generales de Symbian: Sistema operativo Windows Mobile Características Características de seguridad Sistema operativo IPhone OS Características Sistema operativo Android Beneficios de Android Conceptualizando un Sistema Operativo Móvil Características Android Arquitectura de Android Aplicaciones III

7 III. Fundamentos de Calidad de Servicio (QoS) Parámetros de Calidad de Servicio Definición de QoS Ancho de banda Retardo Jitter Pérdida de paquetes Definición de los parámetros de Calidad de Servicio Aspecto de QoS: Acceso a la red Modelos de Calidad de Servicio Servicios integrados Servicios Diferenciados Best Effort IV. Herramientas de QoS para Android Network simulator Características Ventajas Desventajas Nemo Handy Características Ventajas Desventajas CobCel Características Ventajas Desventajas Conclusiones Trabajos futuros FUENTES DE INFORMACION REFERENCIAS WEB INDICE DE TABLAS INDICE DE FIGURAS IV

8 RESUMEN La presente monografía se encuentra integrada por 5 capítulos. El primer capítulo menciona la justificación de la monografía, cuales son los objetivos y a grandes rasgos cuales son las limitantes y aportaciones de ésta. El segundo capítulo habla sobre el significado de un sistema operativo, así como su historia, enfocándose cada vez más con el sistema operativo Android. Posteriormente en el tercer capítulo se menciona a QoS (Calidad de Servicio) con una breve información acerca de lo que es y sobre que trata, lo indispensable que es hoy en día, del tráfico de red que existe y lo que se puede detectar, los mecanismos de control, así como los parámetros que se deben seguir para poder realizar la Calidad de Servicio. El cuarto capítulo se mencionan algunas herramientas de QoS, las cuales nos ayudaran en los dispositivos móviles a medir el tráfico, se mencionan algunas características, así como sus ventajas y desventajas, la herramienta en la cual nos enfocamos es CobCel, una herramienta potente en cuanto a medición hablamos y sobre todo de actualidad. Al final se mencionan las conclusiones pertinentes a la monografía, así como algunos trabajos a futuro. El objetivo de la monografía es demostrar que existen diversas herramientas para poder medir la calidad de servicio en los sistemas operativos móviles en el caso Android, así como recabar y proporcionar información congruente. 1

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10 INTRODUCCION

11 Calidad de servicio por sus siglas en inglés QoS (Quality of Service) es definida por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como el efecto global de la calidad de funcionamiento de un servicio que determina el grado de satisfacción de un usuario de dicho servicio. El usuario estará satisfecho cuando su percepción del servicio supere (o al menos iguale) sus expectativas. El objetivo es reducir los desajustes entre las expectativas y la percepción del servicio. Diseño y evaluación de algoritmos. José A. Rodríguez (2011). Por ello, uno de las principales metas de QoS es la priorización, esto es, el dar más relevancia a unas conexiones frente a otras. Algunos de los beneficios que podemos obtener al implantar QoS en nuestro sistema son: Control sobre los recursos: podemos limitar el ancho de banda consumido por transferencias de FTP (siglas en inglés de File Transfer Protocol, 'Protocolo de Transferencia de Archivos) y dar más prioridad a un servidor de bases de datos al que acceden múltiples clientes. Uso más eficiente de los recursos de red: al poder establecer prioridades dependiendo del tipo de servicio. Menor latencia: en aplicaciones de tráfico interactivo como SSH (Secure SHell, en español: intérprete de órdenes segura), Telnet (TELecommunication NETwork), entre otras, que requieren un tiempo de respuesta corto. Existen varias estrategias y técnicas para llevar a cabo la aplicación de QoS, tanto en software como en hardware, así como de tipo comerciales y de código abierto (libres). La QoS es especialmente importante para ciertas aplicaciones tales como la transmisión de vídeo, voz o de red. 3

12 Los mecanismos de QoS también se integran a los sistemas operativos móviles, por lo tanto considero que debido a que el área es demasiado extensa y en base a la bibliografía consultada, decidí elaborar esta investigación tomando como base Android para enfatizar su manejo, bondades y posibles desventajas. El sistema operativo Android está basado en Linux y diseño único, que con aplicaciones middleware (software de computadora que conecta componentes de software o aplicaciones para que puedan intercambiar datos entre éstas) está enfocado para ser utilizado hasta la fecha exclusivamente para teléfonos móviles (o Smartphones) y Tabletas. Es desarrollado por la Open Handset Alliance, la cuál es liderada por Google. Fue desarrollado inicialmente por Android Inc., una firma comprada por Google en el Tiene una gran comunidad de desarrolladores de aplicaciones para extender la funcionalidad de los dispositivos, a la fecha se han sobrepasado las 400,000 aplicaciones, de las cuales dos tercios son gratuitas, disponibles en la tienda oficial Android Market, ahora PlayStore. La estructura del sistema operativo Android se compone de aplicaciones que se ejecutan en un FrameworkJava de aplicaciones orientadas a objetos sobre el núcleo de las bibliotecas de Java e una máquina virtual (Dalvik) con compilación en tiempo de ejecución. El sistema operativo está compuesto por 12 millones de líneas de código, incluyendo 3 millones de líneas de XML, 2,8 millones de líneas de lenguaje C, 2,1 millones de líneas de Java y 1,75 millones de líneas de C++. Uno de los detalles a destacar, es que el sistema operativo Android es diferente a otros como el ios o el Windows Phone, esto debido a que se desarrolla de forma abierta y se puede acceder tanto al código fuente como al listado de incidencias, con lo cual puedes verificar los problemas aún no resueltos y reportar los nuevos. 4

13 Android se ha colocado rápidamente en el sistema operativo con más rápido crecimiento en móviles. Hasta la fecha hay más de 200 millones de dispositivos activados para Android, y cada día más de 550,000 dispositivos nuevos se activan en más de 137 países y regiones. Como herramientas de QoS, se tomaron en cuenta 3, de las cuales 2 están en proceso de desarrollo debido a que se encuentran aún en una versión beta para Android y por lo tanto no han sido lanzadas a la web. La principal herramienta utilizada es denominada CobCel, la razón de la selección es debido a que es una herramienta que no tiene ni siquiera el año de haber sido desarrollada y lanzada a la PlayStore y cuenta con más de 1500 descargas y aún sigue activa, siendo realizada en un proyecto de titulación de Ingeniería Civil en Telecomunicaciones en Concepción, Chile, así mismo es una de las herramientas que se han concluido en su desarrollo. Además fue desarrollada en una plataforma de Google, hoy en día una de las más populares: Android. Cumple con las características específicas para permitir la medición de la cobertura celular y cuenta con una posterior visualización en una página web, ya sea en tiempo real o no, de acuerdo al informe final de las mediciones obtenidas. El tráfico de la red puede ser priorizado para adecuarse a los objetivos de las organizaciones o bien personales. Cada día las organizaciones dependen más de Internet para el manejo de sus negocios. 5

14 Capítulo I I. Descripción y objetivos de la monografía

15 1.1 Antecedentes Actualmente en la Facultad de Contaduría y Administración existen algunas investigaciones que tratan el tema de QoS, sin embargo, no se encuentra antecedente alguno que se enfoque a los Sistemas Operativos Móviles en general y en particular a Android, por lo cual, se inicio desde cero la investigación y recopilación de información, al ser un tema dominante en la sociedad actual, existe demasiada información sobre el sistema operativo Android, pero poca información sobre la calidad de servicio en los sistemas operativos móviles, por lo cual, pretendo dar a conocer los fundamentos que enmarcan la Calidad de Servicio para tener una base teórica que permita establecer parámetros de comparación de rendimiento. 1.2 Justificación de la investigación En el trabajo de investigación de la experiencia recepcional se intenta exponer y dar a conocer algunas de las herramientas en las cuales se basa la calidad de servicio enfocado a los sistemas operativos móviles, en este caso, Android. Se busca impulsar y ofrecer información a cualquier persona que le interese y desee implementar algún sistema operativo y quiera aprender acerca de la calidad de servicio. Se considera que es de gran interés e importancia el hablar sobre QoS, debido a que es un tema demasiado extenso y laborioso, no se encuentra con información tan fácilmente y mucho menos en libros, es por eso, que se pretende recolectar la mejor información de una manera detallada y brevemente explicarla para que la persona que decida leer sobre esta monografía se sienta atraído por ella. 7

16 Será en la modalidad de monografía, debido a que se considera que por medio de este tipo de trabajo se pueden adquirir conocimientos sobre un tema en específico después de realizar una investigación a detalle y sobre todo reunir y descubrir información adecuada. La razón por la cual se eligió este tema, es porque se considera de gran interés, bastante extenso, actual y sobre todo de innovación tecnológica. Al realizar la monografía se pretende aportar una base de conocimiento teórico sobre la calidad de servicio que actualmente brinda los dispositivos móviles basados en el sistema operativo Android, así mismo se considera una oportunidad para poner en práctica los conocimientos y habilidades desarrollados durante mi trayecto en la Licenciatura en Sistemas Computacionales Administrativos. 1.3 Objetivos de la investigación OBJETIVO GENERAL Identificar los principales mecanismos de calidad de servicios implícitos en los sistemas operativos móviles así como sus diferentes tipos de aplicación. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer los diversos sistemas operativos móviles Comprender la arquitectura del sistema operativo Android Comprender el concepto de Calidad de Servicio (QoS) Identificar los diferentes tipos de aplicaciones y arquitectura para Android Determinar los parámetros y modelos de QoS Identificar el software de QoS para Android Describir el funcionamiento de las herramientas de QoS para Android 8

17 1.4 Metodología de investigación La investigación a realizar será de tipo exploratoria pues permitirá acércame a un tema para familiarizarme y crear un punto de vista sobre este tema en particular. Esto mediante la revisión y lectura de la información disponible acerca del tema. Además se hará uso de la investigación documental, pues es necesario para el desarrollo del trabajo, la consulta de los distintos documentos disponibles acerca del tema, ya sean libros, revistas, publicaciones, entre muchos otros. También se hizo uso de la investigación analítica, pues es necesario crear una propia opinión acerca de lo ya escrito por distintos autores. Para la realización de esta monografía se siguieron los siguientes pasos: Definir y delimitar el tema que será estudiado en la monografía. Recabar la información disponible acerca del tema. Leer detalladamente la información recabada. Analizar detalladamente la información relevante para la investigación. Crear las conclusiones obtenidas después del análisis de la información 1.5 Aportaciones y limitantes de la monografía Esta monografía aporta una investigación documental para el soporte de Calidad de Servicio en Android basado en herramientas indagadas, con las cuales se pretende dar a conocer qué herramientas son apropiadas para ello. Se pretende dar a conocer diversos conocimientos tanto a estudiantes, profesores, así como a cualquier persona que tenga interés en la Calidad de Servicio. Cuenta con una amplia gama de conceptos bien estructurados y fundamentados, para quien no tenga idea alguna sobre lo que se está tratando. 9

18 Como limitante sólo se puede mencionar que si no se tiene alguna experiencia mínima en cuanto a redes y dispositivos móviles, difícilmente se comprenderá la información recabada. 1.6 Estructura de la tesis Sistema Operativo Móvil Introducción Antecedentes Conceptos Fundamentos de QoS Parámetros de calidad de servicio Modelos de calidad de servicio Herramienta de QoS para Android Network simulator Nemo Handy CobCel Figura 1.1 Estructura de tesis. Imagen propia (2012). 10

19 Capítulo II II. Introducción a los Sistemas Operativos Móviles

20 2.1 Antecedentes En un principio el teléfono móvil surgió por la necesidad de comunicarse a gran distancia y de una forma dinámica, el primer dispositivo lo diseño Motorola para ser usado en la segunda guerra mundial, a partir de ahí la idea se quiso comercializar y los primeros aparatos para civiles surgieron en los años 40 en Estados Unidos, en esencia eran aparatos de radio con amplitud AM (modulación de amplitud) luego pasaron a FM (modulación de frecuencia), el servicio se daba en las bandas VH (Very High) y VHF (Very High Frequency es la banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 30 MHz a 300 MHz), es lo que se denomina la tecnología G, pero eran equipos grandes, caros y pesados y solo se introducían en vehículos, con algunas actualizaciones tecnológicas, esto duró hasta el 1981, cuando maduro la idea y se sacaron dispositivos realmente móviles en los que cada empresa investigaba para lanzar un dispositivo más ligero o de mayor alcance. Ya en la década de los 90 con tecnología 2,5G con unas frecuencias de mucho mas alcance, se introdujo el mensaje de texto y mensaje multimedia lo que suponía a la par una mejora de los dispositivos, no solo de su emisión y recepción, sino del software y las prestaciones que otorgaban al usuario, en la actualidad las redes de telefonía nos ofrecen una conexión muy rápida y eficiente en cualquier lugar del mundo. Lo que hace del teléfono móvil un dispositivo muy popular, y que cada vez necesitaba más extras aparte de la comunicación por voz, se introdujeron juegos y aplicaciones de entretenimiento, cámara de fotos y video, utilidades necesarias en la vida diaria y para el trabajo, lo que obliga a los desarrolladores y fabricantes hacer un dispositivo cada vez más complejo y por tanto programar un sistema operativo que maneje todas esas características. 12

21 Hoy en día los móviles integran todas las tecnologías y opciones del mundo de la informática lo que supone una adaptación y mejora de los dispositivos, por ejemplo la multitarea, tecnología Wifi, navegación web, control táctil etc. Supone un reto para los fabricantes y programadores que han sufrido una transformación a lo largo del tiempo, en un principio bastaba con una memoria programada para ejecutar los programas que necesitaba el teléfono, a medida que el teléfono incluía mas funcionalidades se controlaba el hardware con sistemas basados en java u otros lenguajes de programación, mas tarde se introdujeron procesadores junto con memorias para el almacenamiento de las aplicaciones y programas que se ejecutan, y ahora hablamos de procesadores más potentes incluso de doble núcleo en móviles, lo que supone un sistema operativo mucho más complejo y asemejándose cada vez más a un PC. En la actualidad en un mundo en el que la comunicación lo es todo, la mayoría de personas dependen del teléfono móvil, ya sea para hablar, conectarse a internet, utilizar la cámara etc. Esto obliga a los desarrolladores a introducir gran cantidad de aplicaciones y versatilidad al dispositivo como por ejemplo aplicaciones para redes sociales, organizadores y aplicaciones ofimáticas, edición de imágenes y video, navegadores de internet, a la vez que ofrecer velocidad y portabilidad con otros dispositivos, con lo que el sistema operativo se tiene que adaptar perfectamente al aparato, esto obliga a los desarrolladores de software para varios dispositivos a incluir drivers extra y crear un sistemas dinámico y maleable. La mayoría de estos sistemas están abiertos y se pueden reprogramar o crear aplicaciones para ellos, lo que hace que tenga una cantidad de posibilidades muy extensa. Las empresas de telefonía móvil más importantes dejan al alcance gran cantidad de dispositivos innovadores bajo contratos de voz y datos, que nos permiten disfrutar de sus funciones de conectividad. Algo que hoy en día se ha impuesto es el control táctil de los dispositivos móviles, lo que proporciona una gran usabilidad e integración con el dispositivo. Antlcn (2011). 13

22 Dada la explosión demográfica que hoy en día hay en torno al uso de los dispositivo Móviles y a la demanda requerida por los usuarios en México, se ha convertido en un servicio indispensable entre la población que percibe entre 3.5 y 4.5 salarios mínimos diarios, quienes los prefieren por considerar que la telefonía fija es muy cara, aseguró Judith Mariscal, investigadora del Centro de Investigación y Docencia Económicas (CIDE). Durante la presentación del estudio Oportunidades móviles: pobreza y acceso telefónico en América Latina y el Caribe, señaló que la telefonía móvil se ha convertido en México y países pobres de Asia y África en una vía de cohesión social y familiar, e incluso en una forma de acercar a las zonas más pobres servicios bancarios y envío de remesas. Señaló que en regiones como África la telefonía móvil ha servido para bancarizar a la población mediante servicios como el envío de remesas a través de pequeños comercio, lo que contrasta con la operación de grandes empresas como Western Unión que retienen entre el 12 y 15 por ciento de los envíos realizados por los migrantes. En México, explicó, el crecimiento de la telefonía móvil ha sido explosivo sobre todo desde la introducción de esquemas como el que llama paga y con uso intensivo en el esquema de prepago porque existe la percepción que es más económico que los planes de renta, y sobre todo que la telefonía fija. Se trata de una parte de la población que prefiere tener un teléfono móvil porque no tiene recursos suficientes para pagar la renta mensual que a la que obliga tener un contrato de telefonía fija. El Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) no clasifica esta parte de la población por letra sino por numerales, de tal forma que según sus estadísticas la población para la que la telefonía móvil se ha convertido en una herramienta básica se ubicaría entre los ciudadanos que perciben alrededor de 3.9 y 4.5 salarios mínimos diarios. La jornada (2008). 14

23 Figura 2.1Dispositivos móviles en el mundo. Icrossing (2012). 15

24 Como se muestra en la imagen anterior, la demanda de los diferentes tipos de celulares en diversas partes del mundo es demasiado amplia y variada es por ello que ha sido necesario contar con un sistema operativo que sea dedicado exclusivamente a estos dispositivos móviles, como se observa existen diferentes tipos de sistemas operativos móviles. Partiendo de la definición de un sistema operativo convencional se pretende identificar al móvil. Un sistema Operativo se define como la unión de las definiciones de Sistema y de Operativo: Conjunto de programas que, ordenadamente entre sí, contribuyen a que el ordenador, lleve a efecto correctamente el trabajo encomendado. Es un conjunto de programas que facilitan el acceso al hardware, ofreciendo una forma sencilla y flexible de acceso al mismo. El sistema operativo persigue alcanzar la mayor eficiencia posible del hardware y facilitar el uso del mismo a los usuarios. Figura 2.2 Sistema operativo. Juan M. Morera (2002). 16

25 2.2 Sistema operativo Móvil. Se define un sistema operativo móvil como un sistema operativo que controla un dispositivo móvil al igual que las PCs utilizan Windows o Linux, entre otros. Sin embargo los sistemas operativos móviles son mucho más simples y están orientados a la conectividad inalámbrica, los formatos multimedia para móviles y las diferentes maneras de introducir información en ellos y entre ellos. Android (2011). Algunas características de los sistemas operativos son: Kernel, middleware, un entorno de ejecución de aplicaciones y una interfaz de usuario. El Kernel de un sistema operativo o núcleo proporciona el acceso a los distintos elementos del hardware del dispositivo, ofrece diversos servicios a los drivers para el hardware, a la gestión de procesos, al sistema de archivos y al acceso y gestión de la memoria. Middleware es el conjunto de módulos que hacen posible la propia existencia de aplicaciones para móviles. Es totalmente transparente para el usuario y ofrece servicios claves como el motor de mensajería y comunicaciones, códecs multimedia, intérpretes de páginas web, gestión del dispositivo y seguridad. El entorno de ejecución de aplicaciones consiste en un gestor de aplicaciones y un conjunto de interfaces programables abiertas y programables por parte de los desarrolladores para facilitar la creación de software. Y por último la interfaz de usuario facilita la interacción con el usuario y el diseño de la presentación visual de la aplicación. Los servicios incluyen los componentes gráficos (botones, pantallas, listas, etc.) y el marco de interacción, aparte de estas capas también existe una numerosa parte de aplicaciones nativas del teléfono que suelen incluir los menús, el marcador de números de teléfono, etc. Android (2011). 17

26 A continuación se tratarán los sistemas operativos móviles que mayor impacto han tenido, con un poco de lo que es su historia, características y algunos sobre lo que actualmente son. 2.3 Sistema operativo Palm OS Comenzando con Palm OS se tiene información de que es un sistema operativo propietario destinado a dispositivos móviles, específicamente a PDAs (Personal Digital Assistant). Comenzó su desarrollo en 1996 y Palm Inc. comenzó a licenciarlo en diciembre de 1997 con sus novedosos aparatos PalmPilot. A partir de ese momento el soporte y el desarrollo de Palm OS se disparó, llegando en enero del 2001 a tener 100,000 personas registradas en su red de desarrolladores trabajando en proyectos Palm OS. Fue uno de los pioneros en el mercado de los dispositivos móviles y por varios años se mantuvo como uno de los mejores sistemas operativos, sobre todas las cosas por ser muy usable y simple. Las primeras versiones de este sistema operativo estuvieron basadas en un SO multitareas creado por Motorola. Las principales características de la plataforma Palm eran: Hardware altamente integrado con el SO, basado en un procesador de 68k. Usaba un display monocromático, preferible antes que implementar los colores de manera pobre. Pocas funciones del SO, se centraba sobre todo en la usabilidad Estaba diseñado para ser una herramienta práctica, no un sistema orientado a personas con conocimiento informático Características generales de Palm OS: Arquitectura basada en procesadores ARM (arquitectura de microprocesadores) de 32 bits. Soporte para tamaño de pantalla hasta 320x480 18

27 Soporte multilenguaje, japonés y chino simplificado Menos de 300kb solo para el SO (RAM) Máximo de 128 MB de RAM 2.4 Sistema operativo Symbian Symbian es el resultado de una alianza entre varias empresas multinacionales de renombre en el mercado tales como Nokia, Sony Ericsson, Samsung, Siemens, Motorola y otras. Sus orígenes provienen del EPOC32, otro sistema operativo para dispositivos móviles, el cual pertenece a una familia de sistemas operativos que tiene sus orígenes a finales de 1980 y principios de 1990 con el EPOC16. Luego de unos años, más precisos en 1997, apareció la primera versión del denominado EPOC32, que luego pasaría a llamare SymbianOS. Entre los servicios genéricos que brinda el SO, se encuentran una base de datos SQL(lenguaje de consulta estructurado), seguridad integrada contra malware(software malicioso) y virus, así como soporte para varias plataformas de desarrollo como C++, C y MIDP 2.0(versión de Java integrada con el hardware de celulares) Características generales de Symbian: Posee un núcleo de tiempo real Es un sistema operativo con un microkernel y capacidad multithreading(las unidades centrales de procesamiento con capacidad para multithilo). Soporta las arquitecturas de los últimos CPU e incluso soporta hardware single-chip o de un solo chip. Cuenta con un sistema de archivos de alta performance que soporta las últimas memorias NOR, NAND, SD y MMC. Las versiones 9.3, 9.4 y 9.5 (última versión estudiada), soportan paginación bajo demanda, una característica de la que se enorgullece mucho la compañía. La 19

28 paginación bajo demanda permite un mejor aprovechamiento de la memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) de los dispositivos ya que solo se carga en memoria la página que se va a ejecutar. En la actualidad, la multinacional Nokia es la que provee mayor cantidad de dispositivos móviles equipados con Symbian, seguida por Sony Ericsson, Motorola, Samsung, Panasonic y otros. Symbian continúa innovando en el mercado de las comunicaciones móviles con tecnologías de última generación. 2.5 Sistema operativo Windows Mobile Windows Mobile es un SO de la familia Windows CE, desarrollado por Microsoft. A pesar de llevar el nombre Windows, no es un sistema derivado ni es una versión recortada del mismo, sino que es un nuevo sistema diseñado específicamente para dispositivos móviles. Los primeros dispositivos que se comenzaron a fabricar con lo que sería el sistema Windows Mobile datan del año Para ese entonces, fue lanzado como Pocket PC 2000 y estaba basado en Windows CE 3.0. Este sistema está estrechamente vinculado a otros productos de la misma marca (servicios Live, office Mobile, Internet Explorer Mobile, etc.) y cuenta con una interfaz gráfica de muy buena calidad, y muy similar a la de los sistemas operativos Windows. Ambas cosas, ayudan a disminuir la curva de aprendizaje de los usuarios pues proveen un entorno de trabajo muy similar al que se tiene en el hogar o en la oficina. Cuenta con un Kernel unificado. El Kernel de Windows CE puede manejar más de procesos simultáneos, cada uno con 2GB de memoria virtual compartida. El filesystem soporta archivos de hasta 4 GB y encriptación de dispositivos de almacenamiento externo. Trabaja con procesadores de arquitecturas x86, ARM, SH4 y MIPS. 20

29 2.5.1 Características Sistema de tiempo real Interrupciones anidadas Quantums(cantidad de energía) de tiempo por hilo de ejecución 256 niveles de prioridad para hilos de ejecución Código compartido: El Kernel de Windows CE es, a partir de la versión % código compartido. Lo que comprende según Microsoft, unas 3,9 millones de líneas de código Características de seguridad Protección del dispositivo con contraseña Control de acceso con contraseña al sincronizar con un PC Aumento exponencial del tiempo de espera tras intento de acceso incorrecto Formateo remoto del dispositivo para prevenir el acceso no autorizado a información Cifrado del contenido de la tarjeta extraíble para prevenir el acceso no autorizado a información Cifrado en SSL(capa de conexión segura) para datos transmitidos entre el dispositivo y el servidor de correo corporativo Uso de estándar AES 128 y 256 para cifrado en comunicaciones SSL El modo Bluetooth visible (discoverable) del dispositivo puede denegarse para prevenir la seguridad El control de ejecución de aplicaciones permite bloquear la ejecución de aplicaciones no firmadas Permitir o bloquear la ejecución de aplicaciones y librerías DLL no firmadas 21

30 Actualmente, este sistema se encuentra en una buena posición en el mercado, ganando terreno lentamente. Más específicamente, Microsoft tuvo un total de 12% del mercado entre PDAs y Smartphones en el primer cuarto de En primer lugar estuvo Symbian con 54.4% y le siguió Linux con un 21.8%. 2.6 Sistema operativo IPhone OS La historia del IPhone OS comienza conjuntamente con el nacimiento del conocido IPhone, en el Aunque, esta aseveración es discutible, ya que este sistema operativo que corre en el IPhone es en realidad una versión adaptada del OS X. Por lo cual, en este sentido, este sistema ya tiene años en el mercado y ha sido puesto a prueba. El sistema ha sido adaptado, removiendo todos los componentes que no son críticos para un dispositivo móvil, y se le adicionan funcionalidades que si están relacionadas con el mundo de la telefonía móvil. Sobre la versión modificada del Kernel de MAC OS X que corre en el IPhone, se encuentran las capas de servicios que componen el teléfono móvil. Existe una gran inclinación en el desarrollo del SO a la interfaz de usuario y las cuestiones de usabilidad. Sin duda el IPhone es el SO para dispositivos móviles que brinda una mejor experiencia de usuario, con un modo de manejo revolucionario basado en su Touch Screen e implementado mediante el frameworkcocoa Touch desarrollado por Apple Características Más de 200 nuevas características en IOS 5 En un solo lugar combina todas las notificaciones. Twitter integrado Mail con texto en formato enriquecido Sincronización online sin ordenador de por medio 22

31 En la actualidad este SO ya ha superado a Windows Mobile en la cuota de mercado que abarca. En el 2011 lanzo una actualización denominado IOS 5, el cual según números de Apple, posee el 44% del mercado de los Smartphones y que trajo una cantidad enorme de nuevas funciones e integraciones. Ing. Ángel Caffa (2008). 2.7 Sistema operativo Android AndroidOS es el más reciente de los sistemas operativos para móviles del mercado. Android está siendo desarrollado por The Open Hanset Alliance, un grupo de compañías líderes en tecnología inalámbricas que unieron fuerzas con más de 30 empresas de tecnología. La primera plataforma verdaderamente abierta y completa para dispositivos móviles, el 5 de noviembre de 2007 Google Inc., Intel, T-Mobile, Sprint, HTC, Qualcom Motorola, y otros han colaborado en el desarrollo de Android a través de la OHA. Esta alianza comparte el objetivo común de fomentar la innovación en dispositivos móviles y ofrecer a los consumidores una experiencia de usuario mucho mejor que de lo que está disponible en plataformas móviles de hoy. Al proporcionar a los desarrolladores un nuevo nivel de apertura que les permite trabajar en equipo, Android acelerará el ritmo al que los servicios móviles nuevos y atractivos están a disposición de los consumidores. Con casi 3 millones de usuarios en todo el mundo, el teléfono móvil se ha convertido en el dispositivo de comunicaciones más personal y ubicuo. Sin embargo, la falta de un esfuerzo de colaboración se ha convertido en un reto para los desarrolladores, operadores inalámbricos y fabricantes de teléfonos móviles para responder lo más rápidamente posible a las necesidades siempre cambiantes de los consumidores expertos en móviles. A través de Android, los desarrolladores, operadores inalámbricos y fabricantes de teléfonos móviles estarán en mejor posición para llevar al mercado nuevos productos innovadores más rápidamente ya un costo mucho menor. El resultado final será una plataforma sin precedentes móvil que permitirá a los operadores 23

32 inalámbricos y fabricantes dar a sus clientes mejor experiencias móviles, más personal y más flexible. Treinta y cuatro empresas han formado la Open Handset Alliance, cuyo objetivo es desarrollar tecnologías que reducirán significativamente el costo de desarrollar y distribuir dispositivos y servicios móviles. La plataforma Android es el primer paso en esta dirección, un completamente integrado móvil "pila de software", que consiste en un sistema operativo, middleware, una interfaz fácil de usar y aplicaciones. La Alianza ha lanzado un software de acceso temprano kit de desarrollo para proporcionar a los desarrolladores las herramientas necesarias para crear aplicaciones innovadoras y atractivas para la plataforma. Android mantiene la promesa de beneficios sin precedentes para los consumidores, desarrolladores y fabricantes de servicios móviles y dispositivos. Los fabricantes de teléfonos y operadores inalámbricos tienen la libertad para personalizar Android con el fin de llevar al mercado nuevos productos innovadores más rápidamente ya un costo mucho menor. En todo el mundo los consumidores tienen acceso a los dispositivos móviles más económicos que ofrecen los servicios más atractivos, aplicaciones ricas de Internet y las interfaces más fáciles de usar, en última instancia, la creación de una experiencia móvil superior. Android (2011) Beneficios de Android Se trata de un SO abierto, multi-tarea Permite a los desarrolladores acceder a las funcionalidades principales del dispositivo mediante APIs (interfaz de programación de aplicaciones). Todas las aplicaciones son iguales El SO no diferencia entre las aplicaciones básicas del teléfono y las aplicaciones de terceros Cualquier aplicación puede ser reemplazada libremente, incluso las que trae por defecto el SO 24

33 Cuenta con un navegador web integrado basado en el motor Web Kit Soporte para gráfico 2D y 3D basado en la especificación OpenGl 1.0 Base de datos SQLite Soporte multimedia para audio, video e imágenes en varios formatos Conectividad Bluetooth, EDGE, 3G y WIFI Se basa en el Kernel de Linux versión 2.6 para las principales funciones como seguridad, manejo de memoria, manejo de procesos, networking y modelo de driver. La mejor de sus características, como se menciono es que hace público un SDK (Software Development Kit) para que los desarrolladores que lo deseen puedan programas aplicaciones que corran en el SO. El lenguaje de programación es Java. Las aplicaciones corren sobre una máquina virtual diseñada para ser usada de forma embebida, denominada Dalvik, la cual se ejecuta sobre un Kernel de Linux. Cada aplicación en Android corre en su propio proceso con su propia instancia de la máquina virtual Dalvik. La máquina virtual esta optimizada para el bajo consumo de recursos del sistema. Android (2011). 25

34 En la siguiente imagen se muestra como está conformado el Dispositivo Android. Figura 2.3 Dispositivo Android. Álvaro Fuentes (2010) Conceptualizando un Sistema Operativo Móvil Un sistema operativo móvil o SO móvil es un sistema operativo que controla un dispositivo móvil, al igual que en las computadoras, es un administrador de los recursos de hardware del sistema, consisten en ofrecer una distribución ordenada y controlada de los procesadores, memorias, etc. Algunos móviles utilizan Windows, Linux o IOS entre otros. Sin embargo los sistemas operativos móviles son bastante simples y están más orientados a la conectividad inalámbrica, a los formatos multimedia y a las diferentes maneras de introducir información en ellos. 26

35 También cuentan con un Kernel que proporciona el acceso a los elementos del hardware, ofrece distintos servicios como son a los controladores a la gestión de procesos al sistema de archivos y a la gestión de la memoria. Cuentan con el middleware que es simplemente un conjunto de módulos que hacen que sea posible la existencia de aplicaciones para los móviles, en la mayoría de sus casos es completamente transparente para el usuario y ofrece servicios como el motor de mensajería y comunicaciones, códecs, interpretes de páginas web y la seguridad. Un sistema operativo cuenta también con un entorno de ejecución de aplicaciones que seria a grandes rasgos un gestor de aplicaciones y un conjunto de interfaces programables por parte de los desarrolladores con el fin de facilitar la creación del software. La interfaz de usuario facilita la interacción con nosotros (el usuario) y el diseño de la presentación visual de la aplicación. Algunos servicios que pueden llegar a incluir son los componentes gráficos que se basan en botones, pantallas, listas, etc. Muy aparte de las capas que dividen o mejor dicho conforman a un sistema operativo móvil se encuentran todas las aplicaciones nativas del teléfono que suelen incluir los menús, el teclado telefónico entre muchas miles más personalizables. Existen diferentes versiones de sistemas operativos móviles, que abarcan desde las comerciales como lo son las de Windows Mobile, IOS de Apple o Android de Google pero 100% libre Características Android Android ofrece un conjunto completo de software para dispositivos móviles: un sistema operativo, middleware y aplicaciones clave de móviles. 27

36 Abierto Android fue diseñado desde cero para permitir a los desarrolladores crear aplicaciones móviles que aprovechen al máximo todo lo que un teléfono puede ofrecer. Fue construido para ser verdaderamente libre. Por ejemplo, una aplicación puede llamar a cualquiera de la funcionalidad básica del teléfono, tales como hacer llamadas, enviar mensajes de texto, o utilizar la cámara, permitiendo a los desarrolladores crear experiencias más ricas y más cohesivo para los usuarios. Android está construido sobre el Kernel de Linux de código abierto. Además, se utiliza una máquina virtual personalizada, diseñada para optimizar los recursos de memoria y hardware en un entorno móvil. Android no solo es de código abierto, sino que puede ser libremente ampliado para incorporar nuevas tecnologías de vanguardia que van surgiendo. La plataforma continuará evolucionando a medida que la comunidad de desarrolladores trabajan juntos para crear innovadoras aplicaciones móviles. Todas las aplicaciones son creadas iguales Android no diferencia entre las aplicaciones básicas del teléfono y las aplicaciones de terceros. Todos ellos se pueden construir para tener igualdad de acceso a las capacidades de un teléfono, proporciona a los usuarios un amplio catálogo de aplicaciones y servicios. Con los dispositivos basados en la plataforma Android, los usuarios pueden adaptar completamente el teléfono para sus intereses. Se puede intercambiar la pantalla de inicio del teléfono, el estilo del marcador, o cualquiera de las aplicaciones, incluso pueden instruir a sus teléfonos para utilizar su aplicación favorita de visualización de fotos de manera que todas las fotos ejecuten la misma aplicación. El desglose de los límites de aplicación Android rompe las barreras a la creación de aplicaciones nuevas e innovadoras. Por ejemplo, un desarrollador puede combinar la información de la web con datos 28

37 sobre el teléfono móvil de un individuo, tales como los contactos del usuario, el calendario, o la ubicación geográfica todo con el fin de proporcionar una experiencia de usuario más relevante. Con Android, un desarrollador puede crear una aplicación que permite a los usuarios ver la ubicación de sus amigos y recibir alertas cuando se encuentran en los alrededores dándoles una oportunidad para conectarse. Aplicación rápida y fácil el desarrollo Android proporciona acceso a una gama amplia de bibliotecas y herramientas útiles que se pueden utilizar para crear aplicaciones importantes. Por ejemplo, Android permite a los desarrolladores obtener la ubicación del dispositivo, y permite a los dispositivos comunicarse entre sí, permitiendo la conectividad P2P así como en las redes sociales. Además, Android incluye un conjunto completo de herramientas que se han construido desde el principio junto a la plataforma proporcionada a los desarrolladores con una alta productividad y el profundo conocimiento de sus aplicaciones. Cómo hemos explicado anteriormente, Android es un sistema operativo de código abierto, es decir, no hay que pagar nada ni para programar en este sistema operativo ni para incluirlo en un teléfono. Esto lo hace muy popular entre fabricantes y desarrolladores, ya que los costos para lanzar un teléfono o una aplicación son muy bajos. Quien quiera puede bajarse el código fuente, inspeccionarlo, compilarlo o modificarlo. Esto permite a los fabricantes de móviles una gran libertad también para ellos, ya que pueden adaptar mejor los móviles a el sistema operativo. Android overview (2011) Entre las principales características encontramos las siguientes: Multimedia: Dispone de soporte para medios con formatos comunes de audio, video e imágenes planas (MPEG4, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG, GIF). 29

38 Dalvik, máquina virtual: Base de llamadas de instancias muy similar a Java. Bluetooth, EDGE, 3g y Wifi: El sistema está completamente equipado, pero depende del terminal (si el terminal no permite 3G, no se podrá usar). Cámara, GPS, brújula y acelerómetro Pantalla Táctil SQlite: Es un sistema de gestión de bases de datos relacional compatible con ACID que es el conjunto de características necesarias para que una serie de instrucciones puedan ser consideradas como una transacción. Navegador integrado: basado en el motor open Source Web kit. Framework de aplicaciones: permite el reemplazo y la reutilización de los componentes. NFC: Si bien muchos no le encontraban un gran potencial a los sistemas NFC más que solo para pagos que sin duda tardaría algo en llegar a países como el nuestro. Bueno pues los desarrolladores de Android mejoraron las funcionalidades de esta tecnología para llevarlo a un plano más de uso común, para así brindarle un desarrollo con evolución estable. Para esta nueva versión se integra la función AndroidBeam, con la cual se podrá usar NFC para transferir datos entre equipos de una manera fácil y rápida, desde ubicaciones, mapas, imágenes, tarjetas de contacto, en fin un sin número de posibilidades nuevas con ICS. Voz a texto: Integra una mejor tecnología de identificación vocal para así lograr una mejoría del entendimiento de los comandos de voz así como su ejecución. Reconocimiento facial: El reconocimiento facial, no solo jugará el papel de función especial dentro del sistema, sino que será una función 100% integrada, ejemplo de esto es el desbloqueo por reconocimiento facial, el cual abre nuevas posibilidades en este campo. Emulación: Es un tema que los mismos desarrolladores no quería tomar, pues se enfrentaban a una emulación poco precaria en cuanto a rapidez, se pretende que tenga una gran mejora al momento de la emulación. 30

39 Código abierto API: Existe diversa disponibilidad para el desarrollo de aplicaciones. Aceleración por hardware: Se cuenta con soporte nativo para la aceleración por hardware a un nivel mucho más amplio, empezando por la interfaz y siguiendo por las aplicaciones que más adelante de desarrollen en base al código del sistema. Bloatware: Cuenta con herramientas eliminadoras de Bloatware para así congelar y/o eliminar las frustrantes aplicaciones que el carrier integra a el equipo, aplicaciones que solo sirven para gastar recursos y que van agotando la batería. Stylus: Esto no es algo común pero en esta época todo se vale, y Android cuenta con un soporte nativo para Stylus, ya que todavía hay gente que depende mucho de un lápiz al escribir. Poder PDA (2011) Arquitectura de Android A continuación muestro la relación de las diversas versiones de Linux por cada versión de Android. Figura 2.4 Versiones de Android. Álvaro fuentes (2010). 31

40 Figura 2.5 Se muestra una imagen con lo que es la arquitectura del sistema operativo Android y se describe, las diversas áreas. Burn15 (2011) Android utiliza una versión 2.6.x del Kernel de Linux Capa de abstracción entre el hardware y el software. Android aprovecha: La seguridad. Gestión de memoria. Gestión de procesos. Red y modelo de drivers 32

41 Las librerías Android: Están incluidas en su base de datos un conjunto de librerías C y C++, expuestas a todos los desarrolladores a través del framework de las aplicaciones Android System C library, librerías de medios, librerías de gráficos, 3D, SQlite, etc. Surface Manager: Gestión del acceso a la pantalla Media framework: Reproducción de imágenes, audio y video SQLite: Pequeña base de datos relacional Web Kit: Navegador (Browser) optimizado SGL: Gráficos 2D Open GL ES: Librerías 3D FreeType: Renderización de vectores e imágenes (Bitmap) Android runtime: Core libraries: Formado por un conjunto de Apache Harmony o Implementación Open Source y libre de Java o Utiliza el Kernel de Linux para la ejecución de aplicaciones (1 aplicación = 1 proceso = 1DVM). Máquina Virtual Dalvik: con código preparado teniendo en cuenta la duración de la batería y la limitación de memoria. Framework de aplicaciones: Proporciona una plataforma abierta para el desarrollo que permite la reutilización de componentes. A través del framework, el desarrollador puede acceder a los dispositivos, información de ubicación, ejecutar servicios, etc. Las aplicaciones del core utilizan este mismo APIS framework. 33

42 Capa de aplicaciones: Se ubican en esta capa las aplicaciones preinstaladas y las desarrolladas por el desarrollador. (cliente , contactos, gestor SMS, navegador, Android Market, etc.) Aplicaciones escritas en lenguaje Java. Android-so (2011) Aplicaciones Android se ha convertido en un referente mundial gracias a sus más de aplicaciones, está revolucionando al mundo en cuanto a tecnología hablamos. Con las aplicaciones de Android podemos descargar o programar un programa al que se puede acceder directamente del celular o aparato móvil. Facilita el uso de nuestros teléfonos celulares ya que nos ahorra tiempo al realizar tareas sencillas, no existe algún problema en cuanto a compatibilidad hablamos, no utilizan demasiado espacio en nuestro disco, las actualizaciones son inmediatas y por lo general para bien, son portables, multiplataforma, y el consumo de recursos es notablemente bajo. Algunas aplicaciones importantes y relevantes de Android son las siguientes: Google Maps: Sin duda la mejor aplicación para Android. Parece una tontería, que es una aplicación que viene de serie y que puede pasar desapercibida, pero es que es simplemente perfecta. Tanto el cómo funciona como los servicios que ofrece y lo mucho que la mima Google con constantes actualizaciones y mejoras hacen de esta aplicación no sólo la más usada del mundo Android, sino la más imprescindible y recomendada. 34

43 Skype: A pesar de no tener un pasado muy bueno la aplicación ha mejorado muchísimo, es más estable y perfecta para llamar gratis a nuestros amigos que también usen Skype. Barcode Scanner: La mejor aplicación para escanear códigos de barras, tanto normales como QR. Zedge Ringtons & Wallpapers: La mejor aplicación para buscar y cambiar el fondo de escritorio y el tono de llamada. Dropbox: Este servicio es una herramienta maravillosa que sirve para guardar archivos en la nube. Magic Glove: Es una App para Android y un guante con sensores que permite Traducir los gestos del lenguaje de señas de la mano en comandos y texto para controlar su dispositivo móvil. Magic Glove es guante provisto de sensores de movimiento y un controlador LiLyPad Arduino que es capaz de convertir gestos de la lengua de signos. De modo que Magic Glove, aún en estado primigenio igual en el futuro podría funcionar utilizando la cámara frontal del móvil, por ejemplo, sería el equivalente para los mudos al dictado por voz que permite manejar el teléfono móvil, realizar búsquedas o redactar mensajes y correos sin tener que teclear. Mobile Accessibility: Una aplicación de acceso a pantallas táctiles para personas con discapacidad visual. El funcionamiento de Mobile Accessibility se basa fundamentalmente en síntesis de voz. Un menú principal que se sobrepone al de Android permite al usuario mover el dedo por la pantalla y oír una locución con los epígrafes de cada opción para seleccionar la adecuada. Operaciones como la introducción de texto pueden realizarse desde el teclado Qwerty, si está disponible y la persona puede utilizarlo sin mucho problema, o mediante reconocimiento de voz 35

44 para dictar los mensajes si la discapacidad visual es más grave. La aplicación permite acceder a funciones como llamadas, contactos, mensajes y (que son leídos también por el programa), alarmas, geo localización rápida de nuestra posición, e incluso navegación web. De momento, Mobile Accessibility ha sido desarrollada sólo en inglés para que puede tener buen acceso al mercado internacional, pero sus creadores de Code Factory ya están desarrollando versiones en español, alemán, portugués y francés. Las distintas versiones estarán pronto disponibles en el Android Market, ahora PlayStore a un precio de 69 euros, lo que equivaldría hasta la fecha en México en $1, Tipper 1.2 Es una calculadora para repartir pagos entre varias personas. ThinkFree Office Mobile Viewer Lite : Visualiza tus documentos de Google Docs desde Android. La Caixa 2.0.4: Sirve para las cuentas bancarias. Administra las finanzas de tu casa y de tu empresa. Kaiser Permanente: La aplicación móvil de medicina para Android y sitios web en Smartphone y celulares, de la que más de 9 millones de pacientes, tendrán acceso a su propia información médica e historia clínica en cualquier parte del mundo. Los usuarios, tienen acceso a resultados de laboratorio e informes de diagnostico y correo electrónico directo con el hospital y el médico que monitoree al paciente. Android Market (2011). 36

45 Capítulo III III. Fundamentos de Calidad de Servicio (QoS)

46 3.1 Parámetros de Calidad de Servicio La actual demanda de aplicaciones relacionadas con información multimedia, como son la video-conferencia, audio-conferencia, video bajo demanda (VoD) o sistemas cooperativos (pizarras compartidas, teletrabajo, telemedicina, etc.) y su coexistencia con aplicaciones más clásicas (bases de datos, transferencias de ficheros, WWW, etc.), requieren tecnologías de comunicaciones capaces de ofrecer elevadas prestaciones. Hace pocos años, debido básicamente a la baja capacidad de las redes, la posibilidad de llevar a cabo cualquiera de las aplicaciones referenciadas anteriormente era prácticamente impensable, pero en estos momentos es una realidad. Se ha avanzado mucho en compresión de audio y vídeo, y en tecnologías de redes. Aún así, quizás el mayor avance haya sido el auge de Internet y la capacidad de conectarse desde casa utilizando únicamente un ordenador personal y un módem. Afortunadamente, en la actualidad se están implantando nuevas tecnologías de fibra óptica que proporcionan el gran ancho de banda requerido por las aplicaciones anteriores, pero no basta solo con el aumento del mismo, es necesario gestionarlo de manera eficiente: utilizarlo en un porcentaje elevado asegurando una calidad determinada. Esto es lo que se conoce como calidad de servicio (QoS). Historia Hubo que esperar a los felices 80 s para el encuentro de inventos como la Alto Alhoa Network de Bob Metcalfe y Boggs, luego convertida en Ethernet y aplicada 38

47 por la empresa 3Com en la primera LAN, con la informática personal primero apuntada por Apple y luego remachada por el PC de IBM. A la cita también acudió Novell con su primer producto, Sharenet. De esta manera empezaba a tejerse la industria del networking (término que últimamente despierta pasiones profesionales) y, con ello, su difusión como un ingrediente más de los sistemas de información. Pero sigamos mirando a los 80, la década de Novell y del binomio de protocolos: el CSMA/CD de las redes Ethernet y del Token Pass, en las que se basaban las Token Ring, respaldadas por IBM. Sin embargo, no es hasta 1985 cuando aparecen los primeros routers, con lo que se comienza la etapa de la interconexión de redes y los pasos que llevarían a diluir las fronteras de los entornos locales para convertirlos en globales. Pero es en 1988 cuando el emergente networking empieza a apuntar hacia lo que sería su consolidación y formalización como mercado y como sector. La aparición de OpenView, la plataforma de administración y gestión de redes de Hewlett- Packard; y del LAN Manager, el sistema operativo de red de Microsoft que sustituía al MS-Net, hoy se perciben como relevantes acontecimientos que contribuyeron a la expansión de las redes. La llegada de los 90 coincidió con los balbuceos del correo electrónico y con la mayor evolución de la tecnología Token Ring. Pero hubo que esperar hasta 1992 para observar el siguiente hito en la historia de las redes: la entrada en escena de ATM en un conmutador para redes privadas desarrollado por Network Equipment. Justo un año después, National Semiconductor introduce la tecnología Isonet que, por primera vez, permite la transmisión integrada de servicios multimedia, además de que aportaba la capacidad de soportar protocolos Ethernet y RDSI. Con él llegaría el anuncio de la primera tecnología de alta velocidad, denominada 100VG- AnyLAN, respaldada por Hewlett-Packard e IBM, que tenía como indicador más sobresaliente el que alcanzaba los 100 Mbps. Casi simultáneamente y como respuesta directa apareció Fast Ethernet, basada en la norma 100BaseT y capaz de aportar prestaciones similares a las de AnyLAN. 39

48 Sin embargo, no es hasta finales de los 90 cuando se desencadena el uso y disfrute de la red, naciendo un nuevo concepto conocido como calidad de servicio (QoS), que se ve afianzado por la incorporación de funciones de voz en redes de datos. Es esta explosión de voz sobre IP (VoIP) la que está marcando una tendencia capaz de elevar el protagonismo del networking. Los años 1997 y 1998 destacan por dos características: el carácter crítico de la gestión de redes y el refuerzo de la oferta de entornos y tecnologías de alta velocidad basados en la conmutación de nivel 3, hasta el punto de llegar a superarse la frontera del Megabit para entrar en los terabits por segundo, sin olvidar xdsl (Digital Suscribers Line), WDM (Wave Data Multiplexing), canal de fibra y Token Ring también de alta velocidad. Durante estos últimos años también han ido ganando peso las funciones de seguridad, entre las que se encuentran la encriptación, la autenticación de usuarios y los firewalls. Todas estas características no hacen sino confirmar que dentro de cinco años la voz no consumirá más que una pequeña parte del ancho de banda y todas las problemáticas para operadoras y responsables de sistemas estará en gestionar adecuadamente un flujo de datos cada vez más denso y relevante. De esta manera, las redes públicas se convierten en el elemento principal del mercado de las comunicaciones Definición de QoS Para establecer una correcta definición del término QoS, calidad de servicio, debemos acudir primero a estudiar la asignada por el Diccionario de la Lengua de la Real Academia Española. Según éste, la Calidad es el Valor intrínseco de una cosa y el valor relativo resultante de compararla con otras de su misma categoría. Así mismo Servicio es La acción y el efecto de servir. Estar hecho para algo concreto. Ambas definiciones llevan contenidas de forma inherente la propiedad de comparación; por lo tanto, para determinar si un servicio ofrece mayor o menor calidad será necesario establecer una comparación con el resto de servicios de ese nivel. 40

49 Al tratarse la anterior de una descripción demasiado genérica, son múltiples las definiciones concretas que actualmente se realizan sobre el término QoS, si bien difieren en significados dependiendo del ámbito de aplicación de tales siglas. En el ámbito de las telecomunicaciones, desde la publicación en 1984 del documento E- 800 de la UIT, no debería existir discusión posible ante su definición: el efecto colectivo del rendimiento de un servicio que determina el grado de satisfacción del usuario de dicho servicio. Es una definición comúnmente aceptada, que no deja ninguna duda de que se trata de una percepción del usuario, pues es éste quién, al final, establece unos requerimientos mínimos para cualificar. En el ámbito de la telemática, QoS es la capacidad de un elemento de red (bien una aplicación, un servidor, un encaminador, un conmutador, etc.) de asegurar que su tráfico y los requisitos del servicio previamente establecidos puedan ser satisfechos. Habilitarla requiere además la cooperación de todas las capas de la red, así como de cada elemento de la misma. Desde este punto de vista, la QoS también suele ser definida como un conjunto de tecnologías que permiten a los administradores de red manejar los efectos de la congestión del tráfico usando óptimamente los diferentes recursos de la red, en lugar de ir aumentando continuamente capacidad. En este punto es necesario prestar una atención especial al hecho de que la QoS no crea ancho de banda. La QoS tiene, básicamente, cuatro variantes estrechamente relacionadas: la QoS que el usuario desea, la que el proveedor ofrece, la que el proveedor consigue realmente y la que, finalmente, percibe el usuario. En cualquiera de ellas existen algunos parámetros que están muy condicionados por las características técnicas de la red soporte, y por eso el primer Informe técnico que publicó, en 1994, el ETSI fue la ETR-003, General Aspects of Quality of Service (QoS) and Network Performance (NP), atendiendo a las inquietudes surgidas en el seno de FITCE, que tuvieron su reflejo oficial en los acuerdos de la reunión de Estrasburgo, de 1991, poniendo en marcha los estudios que 41

50 permitiesen definir los parámetros técnicos de la red, a partir de los requisitos de los usuarios. La metodología resultante es la que se refleja en el documento de ETSI, antes citado. QoS, CoS y ToS Son varios los acrónimos terminados en os que hacen referencia a la obtención de calidad de servicio en redes, llevando en ocasiones a situaciones equívocas por el mal uso de los mismos, si bien QoS es el único que refiere completamente a la Calidad de Servicio, englobando todas las técnicas que se encuentran en torno a ella, mientras que CoS (clase de servicio) y ToS (tipo de servicio) son, sencillamente, dos de las técnicas utilizadas para su obtención. QoS Ha sido definida en el apartado anterior. Recoge varios parámetros o atributos que describen un servicio, tales como: Reserva ancho banda Retardo extremo a extremo Jitter Tasa de error Ancho de banda El término ancho de banda es una medida de la capacidad de transmisión de datos y se refiere a la cantidad de información o de datos que se puede transmitir a través de un medio de conexión de red en un período de tiempo determinado. El ancho de banda se indica generalmente en bites por segundo (bps). Anco de banda = Bites totales Periodo transmisiòn 42

51 Aumentar el ancho de banda significa poder transmitir más datos por unidad de tiempo, pero también implica un incremento económico y, en ocasiones, resulta imposible su ampliación sin cambiar de tecnología de red. La reserva del ancho de banda garantiza que se transmita cierta cantidad de datos en un tiempo determinado Retardo Llamado también latencia, es la variación temporal y/o retraso introducido por la transmisión de los paquetes de datos desde la fuente hasta el destino. Este parámetro depende de muchos elementos como el número de nodos por los cuales tienen que pasar los paquetes hasta alcanzar el destino, el tráfico de la red, los protocolos de enrutamiento, etc. El retardo puede estar compuesto por varias componentes: Retardo de trasmisión: el tiempo que se necesita para enviar los bits que componen el paquete. Retardo de codificación: el tiempo de conversión de los datos de origen a otro sistema de datos de destino, depende del estándar usado. Retardo de propagación: el tiempo que tarde la señal para propagarse por el medio, depende del medio físico utilizado. Retardo de cola: el tiempo que el paquete aguarda en la cola del router. Retardo de procesado: el tiempo que el nodo necesita para procesar las cabeceras. Los servicios en tiempo real y multimedia son sensibles a retardos. En aplicaciones como la videoconferencia es necesario que este parámetro sea reducido al mínimo. 43

52 3.1.5 Jitter Los paquetes enviados pueden llegar al destino siguiendo diferentes caminos, por lo tanto el retardo de los paquetes puede variar. El Jitter es la variación o diferencia de retardo que existe entre los paquetes, causada por congestión de red, perdida de sincronización o por las diferentes rutas seguidas por los paquetes para llegar a su destino. Este efecto es especialmente molesto en aplicaciones multimedia y en tiempo real como radio o telefonía IP, ya que provoca que algunos paquetes lleguen demasiado pronto o tarde para poder entregarlos a tiempo. Una solución ante el Jitter es la utilización de buffers de datos en el receptor. Pero esta medida es poco eficaz, dado que sería necesario un gran tamaño para los buffers, lo que implica un coste económico en los equipos, y estos buffers incrementan el tiempo de ejecución, algo molesto especialmente en aplicaciones de tiempo real como una conversación. El dimensionado correcto de los buffers es fundamental Pérdida de paquetes Indica el número de paquetes perdidos durante la transmisión. Normalmente se mide en tanto por ciento. Por ejemplo, los routers pierden/niegan/descartan paquetes por muchas razones, muchas de las cuales, las herramientas QoS no pueden hacer nada. La probabilidad de pérdida de paquetes se calcula con la ecuación P perdidos = Ptx Prx Ptx. 100 En el trayecto entre la fuente y el destino un paquete puede perderse o ser eliminado por un router si el buffer de los routers está lleno o si el paquete está 44

53 dañado. Hay otras muchas razones que pueden causar la pérdida de paquetes en entornos inalámbricos: enlaces de red saturados, colisiones, rotura de enlace, etc. La eliminación de paquetes depende únicamente del estado de la red, y esto no puede ser previsto. Tabla 3.1 Se muestra una tabla con los parámetros de QoS (2010). Un ejemplo de tecnología existente que utiliza QoS es IETF RSVP que es un protocolo de reserva de recursos, es un protocolo de la capa de transporte diseñado para reservar recursos de una red bajo la arquitectura de servicios integrados. No es una aplicación, es más bien un protocolo de control de internet, como ICMP, IGMP, o protocolos de enrutamiento. QoS iespana (2012) Definición de los parámetros de Calidad de Servicio Se comienza exponiendo los parámetros referentes al acceso a la red, los cuales son independientes del servicio. Luego, para los servicios de telefonía y de mensajes cortos (SMS); se definen los parámetros para acceso al servicio, integridad del servicio y continuidad del servicio. Por cada parámetro se cita la definición ITU-T E.800, de carácter general para redes telefónicas e ISDN (Red Digital de Servicios Integrados), si existe; se expone la definición específica de la GSM Association; se presenta la descripción 45

54 genérica del método de medida a través de la fórmula general con los respectivos puntos de disparo y finalmente si es necesario se exponen algunas observaciones. Las definiciones descritas en esta sección son independientes de la infraestructura, y son consideradas como los requisitos previos para la comparación de medidas de QoS y los resultados de la medida. Se asume que el cliente puede manejar su móvil y los servicios que quiere usar (la operabilidad no se evalúa en este momento). Para el propósito de la medida se asume que el servicio está disponible y no se obstruyó por ninguna razón, que la ruta se define correctamente sin errores y que el equipo del subscriptor designado está listo para contestar la llamada. Para el análisis estadístico de los valores medidos de calidad de voz sólo deben emplearse las llamadas terminadas con éxito. La Figura 3.1 muestra un modelo para los parámetros de calidad de servicio. Este modelo tiene tres capas: 1. La primera capa es el Acceso de la Red, el requisito básico para todos los otros aspectos de QoS, y parámetros de QoS. El resultado de esta capa es el parámetro de QoS Accesibilidad a la Red. 2. La segunda capa contiene los otros tres aspectos de QoS: Acceso al Servicio, Integridad de Servicio y Continuidad de Servicio. 3. En la tercera capa se localizan los diferentes servicios. Su resultado son los parámetros de QoS. Dentro del acceso a la red el parámetro definido es la tasa de accesibilidad a la red y es independiente del servicio que se ofrezca. 46

55 Figura 3.1 Aspectos de QoS y los correspondientes parámetros de QoS. Scribd (2010). 47

56 3.1.8 Aspecto de QoS: Acceso a la red El indicador accesibilidad a la red puede distinguir entre red de conmutación de circuitos y red de conmutación de paquetes. Accesibilidad a la red Conmutación de Circuitos (NA CS) Definición ITU-T E.800: La probabilidad que el usuario de un servicio después de un requerimiento reciba la señal de invitación a marcar (proceed-to-select) dentro de las condiciones especificadas. Definición GSM Association: Probabilidad de que los Servicios Móviles sean ofrecidos a un usuario final por los indicadores de red designados en el equipo móvil en modo IDLE (inactividad de un usuario en IRC). Puntos de disparo: C1 > 0. No se considera cualquier emergencia que se localiza en cualquier otra red que no sea la designada. Las redes designadas podrían constituir más de una red. Ej. para cubrir roaming nacional o internacional. Su fórmula: NA CSgsm % = Nùmero de muestras medidas con CI>0 Nùmero total de muestras medidas 100% Accesibilidad a la red Conmutación de Paquetes (NA PS) Definición GSM Association: Probabilidad de que los Servicios Móviles sean ofrecidos a un usuario final por los indicadores de red designados en el equipo móvil en modo standby. 48

57 Puntos de disparo: C1 > 0. La disponibilidad GPRS en la celda es designada en mensajes de información del sistema. Las redes designadas podrían constituir más de una red, Ej. para cubrir roaming nacional o internacional. Su fórmula: NACSgsm % = NùmerodemuestrasmedidasconCI > 0 y GPRS abilitado por celda Nùmerototaldemuestrasmedidas 100% Servicio de Telefonía Dentro del servicio de telefonía se definen parámetros de calidad para la accesibilidad al servicio, integridad de servicio y continuidad de servicio. Dentro del servicio de telefonía los indicadores más relevantes respecto al acceso al servicio son: la tasa de accesibilidad al servicio y el retardo medio de acceso al servicio. Accesibilidad al servicio de telefonía (SA-T) Definición ITU-T E.800: Probabilidad de que un servicio pueda obtenerse dentro de tolerancias especificadas y en condiciones operacionales dadas cuando lo solicite el usuario. Definición GSM Association: Probabilidad de que el usuario final pueda acceder al Servicio de Telefonía Móvil cuando es ofrecido por el indicador de red en el display del equipo móvil. Puntos de disparo: Al inicio del intento de la llamada: momento en que se presiona el botón send (es importante chequear si existe cobertura en ese instante, caso contrario sería un caso de no accesibilidad a la red). 49

58 Intento de llamada exitoso: momento en que se escucha el timbre de alerta o que el usuario A escucha el tono de ocupado. Su fórmula: Accesibilidad al Servicio de Telefonìa % = Nùmero de intentos de llamada exitosos 100% Nùmeros de intentos de llamada Retardo medio de acceso - Setup Time Telephony (ST-T) Definición ITU-T E.800: Esperanza matemática de la duración de tiempo entre un intento inicial de llamada efectuado por el usuario para la obtención de un servicio y el instante en el cual lo obtiene dentro de tolerancias especificadas y en condiciones operacionales dadas. Definición GSM Association: Tiempo entre el envío de la información completa de dirección y la recepción de la notificación Call Setup. Puntos de disparo: Al principio de la medida Setup Time: momento en que se presiona el botón SEND. Conexión exitosa: momento en que se escucha el timbre de alerta o que el usuario escucha el tono de ocupado. Su fórmula: Tiempo de Establecimiento de la Conexiòn Telefònica [s] = t 2 t 3 t2: tiempo donde la conexión se establece (ej. alerta o subscriptor ocupado) t1: tiempo donde el cliente aprieta el botón SEND en el equipo móvil Aspecto de QoS: Integridad del servicio de telefonía Para chequear la integridad del servicio de telefonía, el parámetro más importante es la calidad de la voz. 50

59 Calidad de la voz (SpQ) Definición ITU-T E.800: Grado en que un servicio, una vez obtenido, se presta sin degradaciones excesivas. Definición GSM Association: Indicador que representa la cuantificación de la calidad de la transmisión de la voz extremo a extremo del Servicio de Telefonía Móvil. Su fórmula: SpQ recibida al lado A = f MOS SpQ recibida al lado B = f MOS Opcionalmente podría ser útil agregar ambos valores de calidad de voz en un solo valor. En este caso el peor de los dos será usado. Esta agregación del valor de calidad de voz se llamará SpQ (min). La escala MOS describe la opinión de los clientes respecto a la transmisión de voz y sus problemas (ruido, voz robot, eco, abandonos, etc.). La medida de calidad de voz se toma por llamada. Puntos de disparo: Inicio de la conexión: el intercambio de las muestras de voz entre el usuario A y el usuario B. Fin de la conexión: el instante en el que se libera la conexión. Aspecto de QoS: Continuidad del servicio de telefonía La continuidad del servicio es evaluada mediante el parámetro tasa de completación de llamadas Tasa de completación de llamadas (CCR-T) Definición GSM Association: Probabilidad de que un intento de llamada exitoso se mantenga durante un tiempo predeterminado hasta que sea terminada intencionalmente por el usuario A o B. 51

60 Su fórmula: CCR CS T % = Puntos de disparo: Nùmero de llamadas telefonicas terminadas intencionalmente 100% Nùmero de intentos de llamadas telefònicas exitosos Intento de llamada exitoso: momento en que se escucha el timbre de alerta o que el usuario A escucha el tono de ocupado. Llamada terminada: liberación de la conexión intencional por el usuario A o B. El Indicador de QoS complementario es: Tasa de No complementación de llamadas (CNCR) Servicio de Mensajes Cortos Para el servicio de mensajes cortos se definen únicamente parámetros de calidad para la accesibilidad al servicio e integridad de servicio. Aspecto de QoS: Acceso al servicio en SMS Para el servicio de mensajes cortos los indicadores más relevantes dentro del acceso al servicio son la tasa de accesibilidad al servicio y el retraso de acceso al servicio. Accesibilidad al servicio de SMS originados en el móvil (SA SMS MO) Definición GSM Association: Probabilidad de que el usuario final pueda acceder al Servicio de Mensajes Cortos cuando lo solicite mientras es ofrecido por el indicador de red en el display del equipo móvil. Su fórmula: Accesibilidad al Servicio SMS MO % = Nùmero de intentos de servicio SMS Nùmero total de intentos de servicio SMS 100% 52

61 Puntos de disparo: Inicio del intento de servicio SMS: instante de inicio del envío de un SMS Intento exitoso del servicio SMS: recepción del mensaje de éxito (acknowledgement) enviado por el Centro de Mensajes Cortos. Retraso de acceso del SMS originado en el móvil (DC SMS-MO) Definición GSM Association: Tiempo entre el envío de un Mensaje Corto a un Centro de Mensajes Cortos y recepción de la notificación del Centro de Mensajes Cortos. Su fórmula: Retraso en el acceso de SMS MO s = t recepci òn t envio SMS t_recepción: tiempo en el cual el equipo móvil recibe la confirmación del Centro de SMS t_envío SMS: tiempo en que el cliente envía su SMS al Centro de SMS Puntos de disparo: Inicio del intento de servicio SMS: instante de inicio del envío de un SMS Intento exitoso del servicio SMS: recepción del mensaje de éxito (acknowledgement) enviado por el Centro de Mensajes Cortos. Aspecto de QoS: Integridad del servicio de SMS Para el servicio de mensajes cortos los indicadores más relevantes dentro del acceso al servicio son la tasa de accesibilidad al servicio y el retraso de acceso al servicio. Accesibilidad al servicio de SMS originados en el móvil (SA SMS MO) Definición GSM Association: Probabilidad de que el usuario final pueda acceder al Servicio de Mensajes Cortos cuando lo solicite mientras es ofrecido por el indicador de red en el display del equipo móvil. 53

62 Su fórmula: Accesibilidad al servicio SMS MO % = Nùmero de intentos exitosos de servicio SMS Nùmero total de intentos de servicio SMS 100% Puntos de disparo: Inicio del intento de servicio SMS: instante de inicio del envío de un SMS Intento exitoso del servicio SMS: recepción del mensaje de éxito (acknowledgement) enviado por el Centro de Mensajes Cortos. Retraso de acceso del SMS originado en el móvil (DC SMS-MO) Definición GSM Association: Tiempo entre el envío de un Mensaje Corto a un Centro de Mensajes Cortos y recepción de la notificación del Centro de Mensajes Cortos. Su fórmula: Retraso en el Acceso de SMS MO S = t recepci òn t env ìo SMS t_recepción: tiempo en el cual el equipo móvil recibe la confirmación del Centro de SMS t_envío SMS: tiempo en que el cliente envía su SMS al Centro de SMS Puntos de disparo: Inicio del intento de servicio SMS: instante de inicio del envío de un SMS Intento exitoso del servicio SMS: recepción del mensaje de éxito (acknowledgement) enviado por el Centro de Mensajes Cortos. Aspecto de QoS: Integridad del servicio de SMS Para el servicio de mensajes cortos los indicadores más relevantes dentro del acceso al servicio son la tasa de accesibilidad al servicio y el retraso de acceso al servicio. 54

63 Tiempo de entrega extremo a extremo SMS (DT SMS) Definición GSM Association: Tiempo entre el envío de un mensaje corto a un Centro de Mensajes Cortos y recepción del mismo mensaje corto en otro equipo móvil. Su fórmula: Tiempo de entrega terminal a terminal SMS s = t recepc iòn SMS t envio SMS t_recepción SMS: tiempo en el cual el equipo móvil 2 recibe el mensaje corto enviado por el equipo móvil 1. t_envío SMS: tiempo en el cual el equipo móvil 1 envía un mensaje corto al Centro de SMS. Puntos de disparo: Inicio del intento de servicio SMS: instante de inicio del envío de un SMS El instante de la recepción del SMS en el equipo móvil 2 Tasa de completaciones de SMS (CR SMS) Definición GSM Association: Tasa de SMS de prueba enviados y recibidos de un móvil a otro móvil, excluyendo SMS recibidos duplicados y adulterados. Para propósitos de prueba y medida un mensaje es considerado válido si se entrega con éxito dentro de una ventana de tiempo definida. Su fórmula: CR SMS CS % SMS de prueba recibidos exitosamente SMS de prueba recibidos duplicados SMS de prueba adulterados 100% Nùmero total de SMS de prueba enviados Puntos de disparo: Envío y recepción exitosas de un SMS. Tiempo de medición de la ventana según el perfil del cliente. Politécnico (2010). 55

64 3.2 Modelos de Calidad de Servicio Servicios integrados. Entre 1995 y 1997, la IETF (Internet Engineering Task Force, en español Grupo Especial sobre Ingeniería de Internet) se esforzó mucho en diseñar una arquitectura para la multimedia de flujos continuos, que requiere las garantías de QoS. Este trabajo resultó en cerca de dos docenas de RFCs, empezando con los RFCs El nombre genérico para este trabajo es algoritmos basados en flujo o servicios integrados. Se diseñó tanto para aplicaciones de unidifusión como para multidifusión. El modelo IntServ (Integrated Services) se basa en la idea de reserva de recursos en la red por flujos. Un flujo es una cadena de paquetes que fluyen por la red desde una aplicación en una computadora origen hasta una aplicación en una computadora destino. Para cada flujo entrante se definen los parámetros de QoS (ancho de banda, retardo, etc.) que serán necesarios para este flujo. La reserva de recursos debe establecerse previamente en cada uno de los routers que forman parte del camino entre el origen y el destino. Cada nodo en el camino indica si puede asegurar la reserva y mantiene una tabla con el estado de la reserva por flujo. Zheng Wang. Internet QoS: architectures and mechanisms for quality of service. The Morgan Kaufmann Series in Networking, Funcionamiento del modelo IntServ.: 56

65 Figura 3.2 Modelo IntServ. Imagen Zheng Wang (2001). El modelo incluye el Servicio Garantizado que se define en RFC 2212 y el Servicio de Control de Carga que se definen en RFC Servicio Garantizado (Guarenteed Service): El modelo proporciona funciones que aseguran que los paquetes llegarán dentro de un tiempo garantizado; esto significa que cada paquete conforme a las especificaciones de tráfico llegará, por lo menos, al momento de retraso máximo que se especifica en el descriptor de flujo. El servicio garantizado se usa para aplicaciones que necesitan garantía de que un paquete no llegará al receptor después del tiempo planeado, por ejemplo sistemas de video y audio. S. Shenker, C. Partridge, R. Guerin (2002). Servicio de Control de Carga (Controlled Load): Diseñado para aplicaciones en tiempo real tolerantes es decir que ocasionalmente toleran pérdidas y retardo. Estas redes se degradan si la red se incrementa en carga, debido a que solo una cantidad limitada de ancho de banda se reserva; si hay paquetes adicionales, la entrega será utilizando la técnica Best Effort. J. Wroclawski (2002). El modelo IntServ define un protocolo específico para la gestión del QoS en la red, RSVP (Resource Reservation Protocol). Este protocolo de reserva de recursos, descrito en RFC 2205 es un protocolo de señalización que permite a los usuarios comunicar a la red sus requerimientos de forma robusta y eficiente. Todos los nodos de la ruta de acceso a datos deben ser compatibles con RSVP para una garantía de QoS y cada uno de los paquetes que pertenezcan al flujo específico de información seguirá la misma ruta desde el router emisor hasta el router receptor. Aunque no hay nada que impida la utilización de RSVP en tráfico unicast, originalmente este protocolo había sido pensado para tráfico multicast. En multicast, es común ver distintos flujos de video y audio en tiempo real y estos 57

66 flujos requieren distintas calidades de servicio.r. Braden, Ed., L. Zhang, S. Berson, S. Herzog, S. Jamin (1997). Algunas características o aspectos fundamentales son: RSVP pide recursos para los flujos simplex: un flujo de tráfico en una sola dirección desde el emisor a uno o más receptores. De forma que si se desea establecer una comunicación bidireccional será necesario que ambos receptores realicen su propia petición de recursos. RSVP puede ser utilizado tanto por hosts como por routers para pedir o entregar niveles específicos de calidad de servicio (QoS) para los flujos de datos de las aplicaciones. RSVP no es un protocolo de encaminamiento, pero fue diseñado para interoperar con protocolos de enrutamiento actuales y futuros. RSVP está orientada hacia el receptor: es el receptor de un flujo de datos el que inicia y mantiene la reserva de recursos para ese flujo. Este hecho provoca que el receptor necesite conocer previamente las características del tráfico para efectuar la reserva. RSVP es soft state (la reserva en cada nodo necesita refresco periódico por mensajes Path y Resv), mantiene solo temporalmente el estado de las reservas de recursos del host y de los routers, de aquí que soporte cambios dinámicos de la red. RSVP proporciona varios estilos de reserva y permite que se añadan futuros estilos al protocolo para permitirle adaptarse a diversas aplicaciones. RSVP transporta y mantiene parámetros del tráfico y de la política de control que son opacos a RSVP. Aunque a mediados de los 90 la idea IntServ/RSVP generó una gran expectativa, con el paso del tiempo el interés por esta arquitectura se desvaneció. El motivo principal fueron los problemas de escalabilidad causados por la necesidad de 58

67 almacenar y mantener información de estado en cada router. También los cambios requeridos al código de enrutador son sustanciales e involucran intercambios complejos de enrutador a enrutador para establecer los flujos. Estos motivos aplicados a situaciones con gran cantidad de flujos entre usuarios finales, por ejemplo en el núcleo o backbone de Internet., apartan RSVP de la realidad. Además, los fabricantes de routers tampoco realizan implementaciones eficientes de RSVP debido a su elevado coste hardware Servicios Diferenciados Debido a las desventajas de los servicios integrados, la IETF también ha diseñado un método más simple para la calidad del servicio, uno que puede implementarse ampliamente de manera local en cada enrutador sin una configuración avanzada y sin que toda la ruta esté involucrada. Este método se conoce como calidad de servicio basada en clase (contraria a basada en flujo). La IETF ha estandarizado una arquitectura para él, llamada servicios diferenciados, que se describe en los RFCs 2474, 2475 entre otros. S. Blake, D. Black, M. Carlson, K. Nichols (1998). Los servicios diferenciados (Differentiated Services) permiten distinguir diferentes clases de servicio marcando los paquetes. Consiste en un método para marcar o etiquetar paquetes, permitiendo a los routers modificar su comportamiento de envío; para que cada paquete reciba un tratamiento específico en función de la clase a la que pertenezca. Cada tipo de etiqueta representa un determinado tipo de QoS y el tráfico con la misma etiqueta se trata de la misma forma. Zheng Wang (2001). Este esquema no requiere una configuración avanzada, ni reserva de recursos ni negociación extremo a extremo que consuma tiempo para cada flujo, como sucede con los servicios integrados. Esto hace de DS (Differentiated Services) relativamente fácil de implementar. 59

68 Para facilitar el marcado de los paquetes y proporcionar las diferentes clases de servicio utiliza el campo type of service (ToS) o DiffServ Codepoint (DSCP) de la cabecera del estándar IPv4 e IPv6. Éste es un campo de 8 bits, estando los últimos 2 reservados. Con los 6 bits restantes se consiguen 64 clasificaciones de servicios diferentes: 48 para el espacio global y 16 para uso local. A cada una de estas 64 posibles formas de tratar al paquete se le llama tratamiento de retransmisión (PHB ó Per-Hop Behaviour). Tabla 3.2 Campo ToS del protocolo Ipv4. Imagen propia (2012). Donde: DSCP = DiffServ Code PointSU = Sin uso Los PHB definen un conjunto de condiciones para el tratamiento del tráfico conocidas como estándares. Estos estándares permiten que las diferentes clases de servicio reciban más o menos recursos según como hayan sido etiquetadas. Existen cuatro estándares disponibles de PHBs especificados para ser usados dentro de una red de servicios diferenciados: Default PHB (PHB por defecto, RFC 2474). Un paquete marcado con valor de DSCP 0x (recomendado) recibe el servicio best-effort tradicional. Además, si un paquete llega a un nodo y el valor DSCP no se mapea a algún otro PHB, el paquete será mapeado al PHB por defecto. Class-Selector PHB (PHB selector de clases, RFC 2474). Este comportamiento define hasta ocho clases distintas en la red. El formato del 60

69 código toma en cuenta los primeros 3 bits del octeto 0xXXX000. Los tres primero bits representan un número del 0 al 7. El número de menor valor representa una prioridad menor (es decir, los tres primeros bits son cero, el cual corresponde al comportamiento Best-Effort) mientras que un número mayor representa una prioridad mayor. No es necesario que un nodo soporte las ocho clases. Puede agrupar las clases para soportar por ejemplo 2 prioridades. Los códigos con número 1 al 3 pueden representar una prioridad baja, mientras que los códigos con los números del 4 al 7 representan una prioridad alta. De esta forma, el nodo sigue siendo compatible con la especificación DiffServ, aún sin tener ocho clases definidas. S. Blake, D. Black, M. Carlson (1998). Assured Forwarding (Tránsito asegurado) PHB (RFC 2597). Este PHP define cuatro clases, a las cuales se les tiene que asignar espacio en el buffer y ancho de banda de manera independiente en cada nodo. Cada una de estas clases se le especifica tres niveles de descarte. Es importante señalar que no es necesario implementar los tres niveles de descarte. Si el operador de la red, no espera que existan muchas condiciones de congestión, el número de niveles de descarte se puede compactar a dos. J. Heinanen, F. Baker (1999). Expedited Forwarding (Tránsito expedito) PHB (RFC 3246). Este PHB tiene asociado una tasa de transmisión garantizada. La función de este PHB es proveer las herramientas necesarias para proveer un servicio extremo a extremo con bajas pérdidas, bajo retardo, bajo Jitter y un ancho de banda asegurado dentro de un dominio DiffServ. El principio de operación es que la tasa de partida de los paquetes debe ser igual o mayor a una tasa configurada por el administrador. Esta tasa no puede ser menor que la tasa de llegada de paquetes. Esto significa que si tenemos una serie de paquetes del mismo tamaño que llegan a un nodo, éstos saldrán del 61

70 nodo con la misma tasa de entrada. La idea es reducir el exceso de retardo y Jitter en lo posible. Aplicaciones como la voz sobre IP, video, y programas online requieren este servicio robusto. B. Davie, A. Charny (2002). El dominio de los Servicios Diferenciados es un conjunto de nodos DS que operan con una política de aprovisionamiento de servicios común y con un conjunto de grupos PHB implementados en cada nodo. Dentro del dominio DiffServ, hay dos tipos de enrutadores (routers): los nodos frontera y los nodos interiores. Nodos interiores: Son los nodos que forman el núcleo de la red. Los nodos interiores sólo conectan con otros nodos interiores o de frontera dentro del mismo dominio DS. Los nodos internos, son los que se encargan de realizar las funciones de reenvío de paquetes de acuerdo a las políticas de calidad de servicio que se tengan especificadas. Nodos frontera: Los nodos frontera interconectan el dominio DS con otros dominios que pueden o no soportar Diffserv. Los nodos frontera clasifican y posiblemente condicionen el tráfico entre su dominio DS y el dominio contiguo al cual conectan; para asegurarse que los paquetes que transitan por el dominio DS estén apropiadamente marcados y puedan seleccionar un PHB de los grupos PHB. Ambos tipos de nodos deben ser capaces de aplicar el PHB apropiado a los paquetes basándose en el código DS, y lo hacen asociando éste valor a unos de los PHB soportados, sino puede implicar un comportamiento impredecible. 62

71 Figura 3.3 Enrutadores en el dominio DiffServ. Andrew S. (2003) Las garantías de calidad de servicio no son tan severas como en IntServ pero en muchos casos se consideran suficientes Best Effort Este modelo es el más sencillo. Es un modelo simple de servicio, en el cual, una aplicación envía información cuando ella lo desea, en cualquier cantidad, sin ningún permiso requerido y sin informar previamente a la red. Es decir, no se aplica calidad al tráfico de servicio. Además, este modelo transmite los paquetes sin garantía de ancho de banda, retardo o fiabilidad, ya que no existe una pre asignación de recursos, ni plazos conocidos, ni garantía de recepción correcta de la información. Por último, utiliza el modelo de cola FIFO (First In First Out) para sus transmisiones, esto significa que todas las demandas tienen la misma prioridad y se manejan una después de otra. El modelo Best Effort presenta complicaciones para la prestación de servicios que requieren la transmisión de datos en tiempo real (videoconferencia o VoIP.), puesto que la llegada de datos desordenados o la pérdida de información en redes congestionadas puede ser crítica. Si la información a transmitir en tiempo real exige que no se pierda información, entonces es necesario emplear protocolos de alto nivel como IntServ o DiffServ. 63

72 Capítulo IV IV. Herramientas de QoS para Android

73 Actualmente existen diversas herramientas de QoS que nos facilitan obtener resultados acerca de la administración de la congestión de tráfico de redes, así como darnos a conocer el espacio libre en cola para los paquetes prioritarios, entre otras. A continuación se dan a conocer tres de las mejores herramientas QoS para Android: 4.1 Network simulator Características El NS, siglas de Network Simulator, es un simulador de código abierto utilizado en investigación. El hecho de ser código abierto, hace que no sea un producto acabado, y esté siempre en proceso de desarrollo. Está basado en dos lenguajes de programación, C++ y TCL. NS también sirve como base para otros programas de simulación. Soporta gran cantidad de protocolos de las capas de aplicación y transporte, y otros utilizados para el enrutamiento. La razón que esté implementado en C++ es porque la simulación detallada de los protocolos requiere un lenguaje que permita trabajar con bytes, paquetes, cabeceras y además implementar algoritmos. NS comienza en 1989 como variante del Real Network Simulator. En 1995 pasó a manos de DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency ) y actualmente está en manos de un grupo de investigadores y desarrolladores de la Universidad de Berkeley, incluida la SAMAN (con el apoyo de DARPA), CONSER (a través de la NSF), y ICIR (antes ACIRI). Sun Microsystems y la UCB Daedelus y Carnegie Mellon también han aportado grandes contribuciones. 65

74 El simulador NS lleva unas herramientas asociadas que nos ayudarán a visualizar los escenarios, recoger y tratar la información obtenida. La herramienta NAM Network Animador es una herramienta gráfica de fácil uso que nos ayuda a visualizar la topología y ver el flujo de información. En el caso de necesitar evaluar series, se utiliza la herramienta XGraph. NS requiere el uso de ciertos componentes externos como TcL/tk, Otcl, TclCL20 que forman parte del compilador para Linux. TCL Tool Command Language es un lenguaje de script. Se utiliza en programas rápidos, aplicaciones script, entornos gráficos y pruebas. Tcl/TK, Otcl y TclCL son lenguajes desarrollados por Sun Microsystems interpretados de programación visual, que genera código 100% portable. Figura 4.1 Esquema de simulación. Fuente tutorial NS (2010). 66

75 Figura 4.2 Proceso de simulación. Fuente tutorial NS (2010). NS tiene un planificador de eventos de simulación y librerías de objetos de componentes de red y de instalación de red. El simulador NS es un paquete compuesto por componentes requeridos y opcionales, que contiene un script de instalación para configurar, compilar e instalar. Hasta la fecha existen dos versiones de NS: ns-2 y ns-3. NS-2 es un simulador de eventos discretos orientado a redes de comunicaciones. Este simulador se ha ido desarrollando estos últimos años desde que 1989 empezara como una variante del simulador REAL NetworkSimulator. En 1995, fue apoyado por el proyecto VINT (Virtual Internetwork Testbeb) que tenía como objetivo la creación de un simulador para el estudio de la escalabilidad y la interconexión entre protocolos de redes actuales y futuras. Dentro de este proyecto había colaboradores como USC/ISI (University of Southern California Information Sciences Institute), Xerox PARC (Palo Alto Reserch Center), LBNL (Lawrence Berkeley National Laboratory) y UCBerkeley (Universidad de California de Berkeley). Actualmente NS-2 sigue desarrollándose a través de CONSER (CollaborativeSimulation For Education and Reserch) que tiene como objetivo: La investigación en el desarrollo y evaluación del protocolo de red. Enseñanza de los protocolos de red nuevos como existentes. 67

76 Y SAMAN (Simulation Augmented by Measurement and Analysis for Networks), el cual se dedica a extender, detectar, y predecir fallos en el simulador.además de los mencionados hay otros colaboradores como ACIRI. El simulador consta de un núcleo principal escrito en C++ que se puede ejecutar simplemente tecleando ns en la línea de comandos. Para actuar sobre el simulador se utiliza un interfaz específico. Esta interfaz es otcl que deriva del Tcl pero orientado a objetos. NS-3 La variante ns-3 surge en el año 2005, a partir del impulso que Tom Henderson, según la lista de correo del grupo de realizadores de ns, se decidió realizar una nueva versión desde cero, utilizando el lenguaje de programación C++. La base de desarrollo fue el paquete yans (Yet Another Network Simulator). El desarrollo de ns-3, fue patrocinado en sus inicios por NSF (National Science Foundation) y se proyecto para un periodo de tiempo de cuatro años. Principalmente fue desarrollado por investigadores de las instituciones: Universidad de Washington, Instituto Tecnológico de Georgia y el grupo de investigación Planéte en INRIA (Instituto Nacional de Investigación en Informática y Automática). La primera liberación de ns-3.1 fue hecha en junio de En el año 2011 ns-3 llegó a la versión La infraestructura de ns-3 permite el desarrollo de modelos de simulación de alto desempeño, lo que habilita el uso de la herramienta como emulador. Ns-3 soporta simulación de redes IP, no IP; así como redes inalámbricas tales como WIFI, WiMAX, o LTE, además de unos diferentes protocolos de ruteo entre los que se destacan OLSR y AODV. NS es ampliamente utilizado como herramienta educativa y de investigación. Actualmente existen currículos que integran su uso en las siguientes instituciones: Sur América: Universidad Distrital Francisco José de Caldas Universidad De Boyacá 68

77 América del Norte: Instituto de Tecnología de Georgia Universidad de Kansas Universidad de Pensilvania Universidad Brigham Young Universidad Aalto Asia: Instituto de Tecnología de Bombay Ventajas La simulación permite analizar grandes problemas complejos que no se pueden resolver de forma analítica Permite estudiar los efectos interactivos de los componentes individuales o variables para determinar las más importantes. Permite incluir posibles complicaciones de un sistema real que no son evaluadas en un principio por la simulación. La simulación permite experimentar y tomar decisiones sin estar en contacto directo con el sistema real. Analizar los resultados obtenidos durante un año al realizar alguna modificación en cualquier equipo no es muy práctico, por lo que la mejor alternativa sería realizar este mismo análisis mediante la simulación en mucho menos tiempo. Utilizar técnicas analíticas requieren experiencia matemática tanto para utilizarlas como para comprenderlas. Mediante una simulación se pueden analizar los resultados de forma más intuitiva y sin necesidad de utilizar excesivas técnicas matemáticas. A la hora de realizar el diseño de un nuevo sistema es muy útil responder a la pregunta Qué pasaría si.? Mediante una simulación. Ayuda a comprender el funcionamiento del sistema, no como se cree que funciona. 69

78 Realizar simulaciones para responder Qué debo hacer? O Cómo debo hacerlo? ante una situación compleja. Permite analizar donde se encuentran los cuellos de botella y determinar donde se paran los procesos Desventajas Actualmente se encuentra en plan de desarrollo para los dispositivos con Android, solo existen una versión beta de la cual, no muchos usuarios tienen acceso a ella. Los valores finales que se obtienen al realizar una simulación son solo estimaciones de los valores reales del sistema analizado. Para dar más exactitud a las estimaciones obtenidas se debería repetir un gran número de veces la simulación, que repercute en una gran disponibilidad de tiempo y gran capacidad de procesado por parte de los equipos. Cada simulación requiere un diseño especializado ya que no se puede seguir un patrón común. Se debe emplear un tiempo elevado y experiencia para desarrollo y programación del diseño aunque existan paquetes de software especializado. Los resultados que se obtienen a la salida de la simulación son principalmente aleatorios que dependen de las variables de entrada, es difícil saber si dependen la relación de las variables son aleatorios. Simular un nuevo sistema puede ser una tarea costosa. A menudo el sistema a desarrollar es largo y complicado. Pueden quedar al finalizar la simulación variables sueltas que pueden cambiar el funcionamiento del sistema real una vez implantado. Se pueden reducir riesgos pero no evitarlos. Para solucionar el problema del desarrollo complejo existen una gran variedad de software que solo necesitan datos de entrada para comenzar la simulación y facilitan la comprensión de los resultados obtenidos. 70

79 Cada día, mejora el hardware y se abaratan más los costes, permitiendo una mayor rapidez de ejecución de los escenarios de simulación. Alfonso Bravo (2007). 4.2 Nemo Handy Características Nemo Handy SO 3.40 es una herramienta manual de última generación para realizar pruebas de QoS / QoE de aplicaciones móviles y medir la interfaz aérea de redes inalámbricas de 802b / g EGSM / GPRS / EDGE / WCDMA / HSDPA / HSUPA / Wifi. La gran cantidad de funciones de prueba de aplicaciones de Nemo Handy se completan con pruebas MOS y PESQ de calidad de voz, así como con métricas completas del nivel de aplicaciones en llamadas de voz y video, transferencias de datos en FTP / HTTP, iperf para pruebas de TCP / UDP, navegación en HTML / WAP, mensajería de SMS / MMS, POP3 / SMTP de correo electrónico y ping. Nemo HandyS no sólo ofrece la mejor visualización de medición en tiempo real en el mercado manual, sino también permite construir sus propias vistas personalizadas en tiempo real para todos los parámetros de redes admitidos por la interfaz de seguimiento móvil de la terminal. Nemo HandyS es altamente configurable. Nemo HandyS se puede implementar en gran cantidad de plataformas distintas, sobre las cuales se puede construir exactamente la clase de herramienta manual de medición que se necesite. El paquete de Nemo HandyS incluye un dispositivo móvil Nokia de prueba con el software de Nemo HandyS, un receptor GPS Bluetooth (solamente con Nemo HandyS y Nemo HandyS Pro) y el paquete de software Nemo Utilities para Windows, que incluye el Nemo File Manager (Administrador de archivos Nemo), el Nemo Handy Configuration Editor (Editor de configuración de Nemo Handy) y el Nemo Handy Script Editor (Editor de secuencia de comandos de Nemo Handy). 71

80 Actualmente cuenta con 3 diferentes versiones: Nemo Handy-S Field Test Nemo Handy-S Nemo Handy-S Professional Tabla 4.1 Comparativa de las versiones Nemo Handy Anite/Nemo (2011). En la imagen de la página oficial de la herramienta muestra una comparativa acerca de lo que son sus diferentes versiones y lo mucho que ha evolucionado. 72

81 Se muestran una imágenes de la interfaz y el monitoreo de la vista de datos en un tiempo real de NEMO HANDYS instalado en un terminal. Figura 4.3 Interfaz Nemo Handy Anite/Nemo (2011). Figura 4.4 Monitoreo Nemo Handy Anite/Nemo (2011). Los resultados en tiempo real de pruebas tanto manuales como asistidas por secuencias de comandos se pueden supervisar durante toda la conexión por medio de diversas vistas de datos, tales como vistas de texto y cuadrícula, gráficos vecinos (de barra, lineales y de barra entre sistemas), así como gráficos de barra y lineales con capacidad de apilamiento. Las vistas de barra y lineales muestran parámetros tanto en 73

82 formato numérico como gráfico. Las escalas de los gráficos lineales cambian de acuerdo con el parámetro seleccionado. También es posible el escalamiento automático. Para cada barra se pueden mostrar simultáneamente escalas de gráficos de barra. Se pueden mostrar parámetros de enteros ya sea en formato decimal como octal. Las barras tienen códigos de color según valores de umbral que el usuario puede definir. Figura 4.5 Resultados Nemo Handy Anite/Nemo (2011) Ventajas Desde 2005, Nemo HandyS ha establecido la norma para dispositivos manuales de medición de redes y continúa haciéndolo en la actualidad como la herramienta de medición tipo manual de más amplia utilización en el mundo. Siempre tiene compatibilidad con las principales nuevas tecnologías inalámbricas. Una solución centralizada para realizar mediciones a gran escala. Un Nemo HandyS funciona como una unidad maestra, al realizar mediciones mientras controla y coordina un máximo de seis unidades esclavas por medio de secuencias de comandos dispersas en el espacio aéreo. Todos los parámetros de red que admite la interfaz de rastreo móvil de la 74

83 terminal, como los mensajes de señalización, se registran y ponen a disposición para un posterior procesamiento. La intuitiva interfaz de usuario hace que todas las operaciones, desde pruebas en intervalos de tiempo hasta la creación de complejas secuencias de comando de medición, sean fáciles y razonables en tiempo. Total y comprobada compatibilidad con herramientas de terceros Desventajas Tal vez no se encuentren muchas desventajas pero la más importante es que actualmente no existe una versión estable en Android, sin tener que instalar un simulador dentro del terminal. Aplicación con plataforma Symbian, de los cuales actualmente la mayoría se están haciendo obsoletos. 4.3 CobCel Fue desarrollado a finales de diciembre del 2011 por el Ingeniero Civil en Telecomunicaciones de la Universidad de Concepción en Chile Jonathan Alexander Pino.Sin duda alguna, la mejor herramienta en español para Android que permite la medición de cobertura y posterior visualización en una página web, ya sea en tiempo real o no, de las mediciones obtenidas. Se sabe que hay muchos factores que afectan la calidad de servicio de una red móvil y es correcto buscar principalmente QoS desde el punto de vista del cliente, es decir, como QoS es juzgada por el usuario. Hay una métrica estándar de QoS para el usuario que puede ser medida con la tasa de QoS. Estos parámetros son: la cobertura, la calidad de audio y la accesibilidad incluyendo SMO (Social Media Optimization) la cual refiere a una estrategia de marketing digital. 75

84 La herramienta CobCel se encuentra dentro de QoS, debido a que cuenta con uno de los parámetros de medición: la cobertura Características Es un prototipo de aplicación que permite medir la cobertura celular de las compañías de telefonía móvil, mediante la realizar de una medición distribuida, colaborativa e histórica de la cobertura celular. La idea es que CobCel explote todos los recursos de Google Android, Google Maps, Google API y un Smartphone cualquiera, para desarrollar e implementar un prototipo de aplicación que mida y geo referencie la información sobre el nivel de potencia de la señal recibida por los teléfonos celulares. La agregación de esta información permite generar una medición histórica de cobertura, la que tiene como elemento diferenciador que es una medición obtenida desde la perspectiva de los usuarios, la que no necesariamente se ve reflejada por las mediciones obtenidas vía drive-test realizadas por las compañías. La visualización de las mediciones se puede disponer mediante una página web. Los datos recolectados son confidenciales y utilizados solo con el propósito de que el usuario de la aplicación identifique sus mediciones. El desarrollo de la aplicación en Android ofrece una compatibilidad con un gran número de dispositivos Smartphones del mercado actual, lo que hace considerablemente rentable y popular cualquier aplicación que en él se desarrolle. Los lenguajes de programación utilizados son los comunes en el desarrollo de páginas web y bases de datos, como PHP, Java-Script y MySQL, adicionando además lo necesario para programar en Android, lo que básicamente es el uso del lenguaje Java combinado con librerías propias del sistema operativo. Cuenta con una página web encargada de obtener la información de la base de datos y la mapea usando la API (interfaz de programación de aplicaciones) de Google Maps. 76

85 Figura 4.6 CobCel en funcionamiento Jonathan Alexander Pino (2012). La aplicación se encuentra en idioma español e inglés, respectivamente, la cual permite realizar las mediciones y el envío de estas para su posterior visualización, el idioma por omisión es el inglés, es decir, si un dispositivo está en un idioma distinto al español la aplicación se mostrará en ingles. La aplicación permite la medición de todas las tecnologías de transmisión celular existentes, permitiendo las mediciones de redes GSM, CDMA, LTE, 2G, 3G, etc. Además la aplicación se ajusta a la propuesta de Google para la optimización del uso de la batería. 77