Netzwetter
Der nächste Mobilfunknetztest bewertet unter dem Stichwort „Operational Excellence“auch Datennetzausfälle. Wie das raffinierte, auf dem Netzwetter beruhende Messverfahren dazu funktioniert, zeigt connect hier.
Die Versorgungslage im Mobilfunk.
Jede Nacht geht die Anzahl der Datenverbindungsabbrüche in Mobilfunknetzen zurück, am Wochenende steigt sie hingegen an. Das zeigen Messungen vom connect-Netztestpartner P3 communications, die über Crowdsourcing gewonnen werden.
Doch wie lässt sich die sogenannte Service-Qualität testen? Und bedeutet eine zum Wochenende zunehmende Verschlechterung derselben, dass die Service-Mannschaft nur in Notbesetzung tätig ist?
Getestet werden die Verbindungen etwa mit der connectApp über freiwillige Teilnehmer, die uns erlauben, die Verbindungsqualität anonym zu analysieren. Die App versucht dazu jede Viertelstunde eine winzige 500-Byte-Datei aus der Cloud herunterzuladen. Dazu braucht es DNS-Server und TCP-Protokoll, beides zeichnet eine erfolgreiche Verbindung aus. Doch Misslingen bedeutet nicht gleich einen Fehler im Netzwerk des Mobilfunkanbieters. Das Smartphone kann auch im abgeschirmten Keller liegen oder durch einen unversorgten Tunnel gefahren werden.
Statistische Grundlage
Doch wie unterscheiden sich solche Verbindungsfehler von echten Ausfällen aller für Daten genutzten Mobilfunkstandards? Hier hilft die Statistik. Zunächst werden für jeden Netzbetreiber und jede Stunde getrennt mehrere gleich große Proben gezogen. Dabei bestimmt die Anzahl verfügbarer Samples beim kleinsten Betreiber die Losgröße. Das sogenannte Bootstrapping sichert, dass alle fair behandelt werden. Der Vorgang wird mehrmals wiederholt. Der beste relevante Wert dient als konservative Abschätzung des Fehleranteils, er ist typischerweise kleiner als der tatsächliche Fehler.
Nun muss noch eine Schwelle festgelegt werden, die tageszeitliche und im Laufe der Woche bestehende Schwankungen berücksichtigt. Sie sollte von natürlichen statistischen Schwankungen nicht überschritten werden, doch andererseits noch so nah an den natürlichen Versorgungsausfällen liegen, dass echte Netzfehler schnell zum Überschreiten der Schwelle führen.
Das Bild oben rechts zeigt beim Netzbetreiber 1 ganz klar einen solchen Ausfall als orangerote Spitze, während Betreiber 2 und 3 deutlich unter der
gelb eingezeichneten Schwelle bleiben. Interessant: Zwischen in Bezug auf Fehler unauffälligen Tag- und Nachtstunden unterscheidet die blaue und graue Einfärbung der Fehlerkurve.
Kultur kann Netze überfordern
Dass auch kulturelle Ereignisse dazu führen können, dass die Verbindungsfehlerkurve einmal die Schwelle reißt, ist bei einem so empfindlich detektierenden Messverfahren fast schon selbstverständlich. Einen solchen Fall zeigt die Nacht vom 30. 4. auf den 1. 5. 2018 im Bild unten links. Hier fällt die Verbindungsfehlerrate zu den Nachtstunden entgegen dem üblichen Trend nicht ab. Dass die SmartphoneNutzung auch spät abends nicht nachlässt, scheint angesichts der zur Walpurgisnacht üblichen Feierlichkeiten selbstverständlich. Das führt dazu, dass der am alltäglichen Nutzerverhalten orientierte Schwellwert bei Netzbetreiber 2 beim allnächtlichen Absinken auf die fast konstant verharrende Verbindungsfehlerkurve trifft. Um zu verhindern, dass solche kulturell verursachten Ausreißer einem Mobilfunker als Ausfall ausgelegt werden, bereinigen P3-Fachleute die Resultate nach automatischer Erfassung und Auswertung noch einmal von Hand. Erfolgreiche und fehlerhafte Verbindungen lassen sich auch als grüne und rote Punkte auf einer Karte (rechts unten) darstellen. Dabei ist natürlich auch bei voll funktionsfähigem Netz (oben) wegen Kellern, Tunneln und anderen Widrigkeiten ein Anteil an roten Punkten zu sehen, der bei einem Ausfall (unten) deutlich größer wird. Dass auch dort noch viele grüne Punkte zu finden sind, kann bedeuten, dass nur Teile des Netzes ausgefallen waren oder dass das Netz nur während einer Zeit des beobachteten Intervalls nicht verfügbar war. An einer vergleichbaren Methodik zur Bewertung von Service-Einschränkungen bei der Telefonie zur Abrundung dieser Ergebnisse arbeiten die Experten von P3 derzeit.