IPTV: UMA VISÃO GERAL
Arquitectura do Sistema
Sendo a IPTV um serviço que opera sobre uma rede IP, é de prever que as empresas de telecomunicações com rede fixa já instalada sejam as primeiras a oferecer este serviço.
Para os fornecedores de serviços de telefone tradicionais, a IPTV pode ser oferecida utilizando uma combinação de fibra óptica, para cobrir longas distâncias e linha DSL (Digital Subscriber Line)até aos utilizadores. Os operadores de televisão por cabo, utilizam uma arquitectura similar denominada por HFC (Hybrid Fibre Coaxial) consistindo a diferença no uso de cabo coaxial em vez de par entrançado para a ligação final até casa dos utilizadores.
Deve-se ainda referir que os componentes da rede de IPTV são agrupados de modo a formar uma arquitectura conhecida como Switched Digital Video (SDV)[1], onde apenas o canal, ou canais seleccionados são transmitidos individualmente para cada utilizador. Isto possibilita ao fornecedor de serviço ter inúmeros canais lineares. O protocolo mais utilizado para mudança de canais num ambiente SDV é o IGMP (IP Group MembershipProtocol).
A figura 1 ilustra a arquitectura genérica de um sistema de IPTV, preparada para suportar aplicações como a televisão digital e Video on Demand (VoD). Esta arquitectura é baseada no modelo de arquitectura e serviços especificado pela recomendação H.610 da ITU e na plataforma IPTV oferecida por líderes desta indústria tais como a Microsoft® [5].
Figura 1 – Arquitectura geral da IPTV [6]
Esta é uma visão de alto nível e, na realidade, muitos subsistemas IPTV e arquitecturas específicas são necessárias para realizar cada rede que suporte IPTV, tornando-a assim única e de complexidade variável[5].
A arquitectura da IPTV consiste, como pode ser observado na imagem, nos seguintes componentes funcionais[7]:
- Content Sources: Definidas como a funcionalidade que recebe o conteúdo de vídeo dos produtores ou de outras fontes, codifica o seu conteúdo e, para ser utilizado em VoD (Video on Demand), armazena a informação numa base de dados.
- Service Nodes: Definidos como a funcionalidade que recebe stream de vídeo em diferentes formatos. Estes vídeos, são depois reformatados e encapsulados para transmissão com a qualidade de serviço (QoS) apropriada para a rede de distribuição aos clientes. Os Service Nodes vão comunicar com o Costumer Premisses Equipment (CPE), para gestão do serviço, e com o IPTV service para gestão do utilizador, sessão e direitos de acesso.
- Wide Area Distribution Networks: Garantem a distribuição, capacidade, qualidade do serviço e outras características como multicast, necessário para garantir fiabilidade no transporte dos data streams da IPTV dos Service Nodes para os Costumer Premisses Equipment. O Core e as Access Networks incluem a distribuição óptica e os varios DSLAMs (Digital Subscriber Line Access Access Multiplexers), ou HFC (Hybrid Fibre Coaxial) no caso de se tratar de um operador por cabo.
- Costumer Access Links: A distribuição de IPTV ao utilizador é fornecida sobre infra-estruturas já existentes, tais como a linha telefónica, utilizando as mais rápidas tecnologias DSL tais como ADSL2+ (mais frequente) ou VDSL. Nos caso dos utilizadores por cabo, a tecnologia utilizada é DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification). Existem ainda outras opções disponíveis que começam a surgir cada vez mais nos dias que correm: Os utilizadores podem utilizar uma combinação de fiber-to-the curb (FTTC) e DSL, ou ainda, e com melhores resultados, podem utilizar fiber-to-the home (FTTH) tendo ligação por fibra óptica directamente até casa.
- Costumer Premises Equipment (CPE): No contexto da IPTV, o CPE fornece a funcionalidade de B-NT (broadband network termination) e pode ainda incluir outras funcionalidades integradas tais como routing gateway, set-top box, e funcionalidades ao nível da rede doméstica.
- IPTV Client: O cliente de IPTV é um aparelho, tal como uma set-top box, que termina o tráfego de IPTV nos Costumer Premises. É este que realiza o processamento funcional tal como a configuração da conexão e QoS com o Service Node, a descodificação do stream de video, a funcionalidade de mudança de canais e as conexões para monitores de televisão tradicional ou de HDTV (High Definition TV).
Cenários de distribuição doméstica de IPTV
Em todas as arquitecturas possíveis para uma rede doméstica, é comum em todas a remoção do serviço de telefone analógico tradicional (POTS) do sinal xDSL através do POTS Splitter, para deste modo preservar o serviço existente de telefone.
Os cenários de conectividade numa rede doméstica que utilize IPTV são os seguintes [5]:
- Sem tráfego IPTV na rede doméstica: Na figura 2 é possível observar que a set-top box, está integrada na mesma box que o xDSL modem. As interfaces do utilizador nesta box podem ser uma porta Ethernet para o serviço de internet, uma porta analógica de voz baseada em VOIP (Voice Over IP) e as conexões tradicionais de televisão. Neste cenário o tráfego da IPTV não se mistura com o da rede doméstica.
Figura 2 – Arquitectura de uma distribuição de IPTV sem tráfego IPTV na rede doméstica
- Rede doméstica com IPTV: Como é mostrado na figura 3, o modem xDSL e as funcionalidades da set-top box não estão integradas numa só box. Nestes casos, os streams de vídeo são enviados do modem xDSL para a set-top box através da rede doméstica.
Figura 3 – Arquitectura de uma distribuição de IPTV com tráfego IPTV na rede doméstica.
- Adição de um Digital Media Server/PVR (PersonalVideo Recorder): A figura 4 mostra um exemplo da aplicação de um Digital Media Server que pode ser independente ou simplesmente estar integrado numa set-top box. Esta, é uma funcionalidade que tem vindo a surgir a nível de entretenimento pois permite a gravação de conteúdos multimédia o que trás inúmeras possibilidades referidas já anteriormente.
Figura 4 – Arquitectura de uma distribuição de IPTV, com Digital Media Server