60 research outputs found

    Identifying and diagnosing video streaming performance issues

    Get PDF
    On-line video streaming is an ever evolving ecosystem of services and technologies, where content providers are on a constant race to satisfy the users' demand for richer content and higher bitrate streams, updated set of features and cross-platform compatibility. At the same time, network operators are required to ensure that the requested video streams are delivered through the network with a satisfactory quality in accordance with the existing Service Level Agreements (SLA). However, tracking and maintaining satisfactory video Quality of Experience (QoE) has become a greater challenge for operators than ever before. With the growing popularity of content engagement on handheld devices and over wireless connections, new points-of-failure have added to the list of failures that can affect the video quality. Moreover, the adoption of end-to-end encryption by major streaming services has rendered previously used QoE diagnosis methods obsolete. In this thesis, we identify the current challenges in identifying and diagnosing video streaming issues and we propose novel approaches in order to address them. More specifically, the thesis initially presents methods and tools to identify a wide array of QoE problems and the severity with which they affect the users' experience. The next part of the thesis deals with the investigation of methods to locate under-performing parts of the network that lead to drop of the delivered quality of a service. In this context, we propose a data-driven methodology for detecting the under performing areas of cellular network with sub-optimal Quality of Service (QoS) and video QoE. Moreover, we develop and evaluate a multi-vantage point framework that is capable of diagnosing the underlying faults that cause the disruption of the user's experience. The last part of this work, further explores the detection of network performance anomalies and introduces a novel method for detecting such issues using contextual information. This approach provides higher accuracy when detecting network faults in the presence of high variation and can benefit providers to perform early detection of anomalies before they result in QoE issues.La distribución de vídeo online es un ecosistema de servicios y tecnologías, donde los proveedores de contenidos se encuentran en una carrera continua para satisfacer las demandas crecientes de los usuarios de más riqueza de contenido, velocidad de transmisión, funcionalidad y compatibilidad entre diferentes plataformas. Asimismo, los operadores de red deben asegurar que los contenidos demandados son entregados a través de la red con una calidad satisfactoria según los acuerdos existentes de nivel de servicio (en inglés Service Level Agreement o SLA). Sin embargo, la monitorización y el mantenimiento de un nivel satisfactorio de la calidad de experiencia (en inglés Quality of Experience o QoE) del vídeo online se ha convertido en un reto mayor que nunca para los operadores. Dada la creciente popularidad del consumo de contenido con dispositivos móviles y a través de redes inalámbricas, han aparecido nuevos puntos de fallo que se han añadido a la lista de problemas que pueden afectar a la calidad del vídeo transmitido. Adicionalmente, la adopción de sistemas de encriptación extremo a extremo, por parte de los servicios más importantes de distribución de vídeo online, ha dejado obsoletos los métodos existentes de diagnóstico de la QoE. En esta tesis se identifican los retos actuales en la identificación y diagnóstico de los problemas de transmisión de vídeo online, y se proponen nuevas soluciones para abordar estos problemas. Más concretamente, inicialmente la tesis presenta métodos y herramientas para identificar un conjunto amplio de problemas de QoE y la severidad con los que estos afectan a la experiencia de los usuarios. La siguiente parte de la tesis investiga métodos para localizar partes de la red con un rendimiento bajo que resultan en una disminución de la calidad del servicio ofrecido. En este contexto, se propone una metodología basada en el análisis de datos para detectar áreas de la red móvil que ofrecen un nivel subóptimo de calidad de servicio (en inglés Quality of Service o QoS) y QoE. Además, se desarrolla y se evalúa una solución basada en múltiples puntos de medida que es capaz de diagnosticar los problemas subyacentes que causan la alteración de la experiencia de usuario. La última parte de este trabajo explora adicionalmente la detección de anomalías de rendimiento de la red y presenta un nuevo método para detectar estas situaciones utilizando información contextual. Este enfoque proporciona una mayor precisión en la detección de fallos de la red en presencia de alta variabilidad y puede ayudar a los proveedores a la detección precoz de anomalías antes de que se conviertan en problemas de QoE.La distribució de vídeo online és un ecosistema de serveis i tecnologies, on els proveïdors de continguts es troben en una cursa continua per satisfer les demandes creixents del usuaris de més riquesa de contingut, velocitat de transmissió, funcionalitat i compatibilitat entre diferents plataformes. A la vegada, els operadors de xarxa han d’assegurar que els continguts demandats són entregats a través de la xarxa amb una qualitat satisfactòria segons els acords existents de nivell de servei (en anglès Service Level Agreement o SLA). Tanmateix, el monitoratge i el manteniment d’un nivell satisfactori de la qualitat d’experiència (en anglès Quality of Experience o QoE) del vídeo online ha esdevingut un repte més gran que mai per als operadors. Donada la creixent popularitat del consum de contingut amb dispositius mòbils i a través de xarxes sense fils, han aparegut nous punts de fallada que s’han afegit a la llista de problemes que poden afectar a la qualitat del vídeo transmès. Addicionalment, l’adopció de sistemes d’encriptació extrem a extrem, per part dels serveis més importants de distribució de vídeo online, ha deixat obsolets els mètodes existents de diagnòstic de la QoE. En aquesta tesi s’identifiquen els reptes actuals en la identificació i diagnòstic dels problemes de transmissió de vídeo online, i es proposen noves solucions per abordar aquests problemes. Més concretament, inicialment la tesi presenta mètodes i eines per identificar un conjunt ampli de problemes de QoE i la severitat amb la que aquests afecten a la experiència dels usuaris. La següent part de la tesi investiga mètodes per localitzar parts de la xarxa amb un rendiment baix que resulten en una disminució de la qualitat del servei ofert. En aquest context es proposa una metodologia basada en l’anàlisi de dades per detectar àrees de la xarxa mòbil que ofereixen un nivell subòptim de qualitat de servei (en anglès Quality of Service o QoS) i QoE. A més, es desenvolupa i s’avalua una solució basada en múltiples punts de mesura que és capaç de diagnosticar els problemes subjacents que causen l’alteració de l’experiència d’usuari. L’última part d’aquest treball explora addicionalment la detecció d’anomalies de rendiment de la xarxa i presenta un nou mètode per detectar aquestes situacions utilitzant informació contextual. Aquest enfoc proporciona una major precisió en la detecció de fallades de la xarxa en presencia d’alta variabilitat i pot ajudar als proveïdors a la detecció precoç d’anomalies abans de que es converteixin en problemes de QoE.Postprint (published version

    On the analysis of youTube QoE in cellular networks through in-smartphone measurements

    Get PDF
    International audienceCellular-network operators are becoming increasingly interested in knowing the Quality of Experience (QoE) of their customers. QoE measurements represent today a main source of information to monitor, analyze, and subsequently manage operational networks. In this paper, we focus on the analysis of YouTube QoE in cellular networks, using QoE and distributed network measurements collected in real users' smart-phones. Relying on YoMoApp, a well-known tool for collecting YouTube smartphone measurements and QoE feedback in a crowdsourcing fashion, we have built a dataset covering about 360 different cellular users around the globe, throughout the past five years. Using this dataset, we study the characteristics of different QoE-relevant features for YouTube in smartphones. Measurements reveal a constant improvement of YouTube QoE in cellular networks over time, as well as an enhancement of the YouTube video streaming functioning in smartphones. Using the gathered measurements, we additionally investigate two case studies for YouTube QoE monitoring and analysis in cellular networks: the machine-learning-based prediction of QoE-relevant metrics from network-level measurements, and the modeling and assessment of YouTube QoE and user engagement in cellular networks and smartphone devices. Last but not least, we introduce the YoMoApp cloud dashboard to openly share smartphone YouTube QoE measurements, which allows anyone using the YoMoApp smartphone app to get immediate access to all the raw measurements collected at her devices

    Quality of experience and access network traffic management of HTTP adaptive video streaming

    Get PDF
    The thesis focuses on Quality of Experience (QoE) of HTTP adaptive video streaming (HAS) and traffic management in access networks to improve the QoE of HAS. First, the QoE impact of adaptation parameters and time on layer was investigated with subjective crowdsourcing studies. The results were used to compute a QoE-optimal adaptation strategy for given video and network conditions. This allows video service providers to develop and benchmark improved adaptation logics for HAS. Furthermore, the thesis investigated concepts to monitor video QoE on application and network layer, which can be used by network providers in the QoE-aware traffic management cycle. Moreover, an analytic and simulative performance evaluation of QoE-aware traffic management on a bottleneck link was conducted. Finally, the thesis investigated socially-aware traffic management for HAS via Wi-Fi offloading of mobile HAS flows. A model for the distribution of public Wi-Fi hotspots and a platform for socially-aware traffic management on private home routers was presented. A simulative performance evaluation investigated the impact of Wi-Fi offloading on the QoE and energy consumption of mobile HAS.Die Doktorarbeit beschäftigt sich mit Quality of Experience (QoE) – der subjektiv empfundenen Dienstgüte – von adaptivem HTTP Videostreaming (HAS) und mit Verkehrsmanagement, das in Zugangsnetzwerken eingesetzt werden kann, um die QoE des adaptiven Videostreamings zu verbessern. Zuerst wurde der Einfluss von Adaptionsparameters und der Zeit pro Qualitätsstufe auf die QoE von adaptivem Videostreaming mittels subjektiver Crowdsourcingstudien untersucht. Die Ergebnisse wurden benutzt, um die QoE-optimale Adaptionsstrategie für gegebene Videos und Netzwerkbedingungen zu berechnen. Dies ermöglicht Dienstanbietern von Videostreaming verbesserte Adaptionsstrategien für adaptives Videostreaming zu entwerfen und zu benchmarken. Weiterhin untersuchte die Arbeit Konzepte zum Überwachen von QoE von Videostreaming in der Applikation und im Netzwerk, die von Netzwerkbetreibern im Kreislauf des QoE-bewussten Verkehrsmanagements eingesetzt werden können. Außerdem wurde eine analytische und simulative Leistungsbewertung von QoE-bewusstem Verkehrsmanagement auf einer Engpassverbindung durchgeführt. Schließlich untersuchte diese Arbeit sozialbewusstes Verkehrsmanagement für adaptives Videostreaming mittels WLAN Offloading, also dem Auslagern von mobilen Videoflüssen über WLAN Netzwerke. Es wurde ein Modell für die Verteilung von öffentlichen WLAN Zugangspunkte und eine Plattform für sozialbewusstes Verkehrsmanagement auf privaten, häuslichen WLAN Routern vorgestellt. Abschließend untersuchte eine simulative Leistungsbewertung den Einfluss von WLAN Offloading auf die QoE und den Energieverbrauch von mobilem adaptivem Videostreaming
    • …
    corecore