Predicting Home Wi-Fi QoE from Passive Measurements on Commodity Access Points
Prédiction de la QoE de la Wi-Fi domestique avec mesures passives sur les points d’accès de base
Résumé
Poor Wi-Fi quality can disrupt home users' internet experience, or the Quality of Experience (QoE). Detecting when Wi-Fi degrades QoE is valuable for residential Internet Service Providers (ISPs) as home users often hold the ISP responsible whenever QoE degrades. Yet, ISPs have little visibility within the home to assist users. This thesis designs and evaluates techniques to passively monitor Wi-Fi quality on commodity access points (APs) and predict when Wi-Fi quality degrades internet application QoE. Our first contribution is the design and evaluation of a method that estimates Wi-Fi link capacity. We extend previous models, suited for 802.11a/b/g networks, to work on 802.11n networks using passive measurements. Our second contribution is the design and evaluation of predictors of the effect of Wi-Fi quality on QoE of four popular applications: web browsing, YouTube, audio and video real time communication. Our third contribution is the design of a method to identify poor QoE events. We use K-means clustering to identify instances where the QoE predictors estimate that all studied applications perform poorly. Then, we classify poor QoE events as short, intermittent, and consistent poor QoE events. Finally, our fourth contribution is to apply our predictors to Wi-Fi metrics collected over one week from 832 APs of customers of a large residential ISP. Our results show that QoE is good on the vast majority of samples of the deployment, still we find 9% of poor QoE samples. Worse, approximately 10% of stations have more than 25% poor QoE samples. In some cases, we estimate that Wi-Fi quality causes poor QoE for many hours, though in most cases poor QoE events are short.
Une mauvaise qualité Wi-Fi peut perturber l'expérience des utilisateurs domestiques sur Internet, ou la qualité de l'expérience (QoE). Détecter quand le Wi-Fi dégrade la QoE des utilisateurs est une information précieuse pour les fournisseurs d’accès internet (FAI), surtout que les utilisateurs domestiques tiennent souvent pour responsable leur FAI lorsque leur QoE se dégrade. Pourtant, les FAI ont peu de visibilité au sein de la maison pour aider les utilisateurs. Cette thèse conçoit et évalue des techniques de surveillance passive de la qualité Wi-Fi sur les points d'accès de base (APs) et prédit quand la qualité du Wi-Fi dégrade la QoE de l'application Internet. Notre première contribution est la conception et l'évaluation d'une méthode qui estime la capacité de liaison Wi-Fi. Nous étendons les modèles précédents, adaptés aux réseaux 802.11a/b/g, pour travailler sur des réseaux 802.11n en utilisant des mesures passives. Notre deuxième contribution est la conception et l'évaluation des prédicteurs de l'effet de la qualité Wi-Fi sur la QoE de quatre applications populaires: la navigation sur le Web, YouTube, la communication audio et vidéo en temps réel. Notre troisième contribution est la conception d'une méthode pour identifier les événements qui traduisent une mauvaise QoE. Nous utilisons l’algorithme de partitionnement K-moyennes pour identifier les cas où les prédicteurs QoE estiment que toutes les applications visées fonctionnent mal. Ensuite, nous classons les événements traduisant une mauvaise QoE comme des événements QoE de courte durée, intermittents et cohérents. Enfin, notre quatrième contribution consiste à appliquer nos prédicteurs aux métriques Wi-Fi collectées sur une semaine de surveillance de 832 points d’accès de clients d'un grand fournisseur d'accès Internet résidentiel. Nos résultats montrent que la QoE est bonne sur la grande majorité des échantillons de ce déploiement, mais nous trouvons encore 9% des échantillons avec une mauvaise QoE. Pire, environ 10% des stations ont plus de 25% d'échantillons dont la QoE est médiocre. Dans certains cas, nous estimons que la qualité Wi-Fi provoque une QoE médiocre pendant de nombreuses heures, bien que dans la plupart des cas les événements traduisant une mauvaise QoE sont courts.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...