IPTV

Arquitectura

     Existem diversas maneiras de implementar uma arquitectura IPTV (como em qualquer outro caso nas telecomunicações, nunca há uma só solução para o problema) e é aqui que as diferentes empresas que prestam estes serviços se diferenciam. Apesar de poder haver diferenças entre arquitecturas, existem elementos básicos que têm que existir na arquitectura, como se pode verificar na Figura 1. Eles são:


                                      Figura 1 - Arquitectura IPTV

1. HeadEnd

     O HeadEnd é o ponto crucial numa arquitectura de IPTV. Como mostra a Figura 1, é no HeadEnd que os sinais de televisão são recebidos (via satélite, sinal de televisão analógica ou por rede de cabo) e são preparados para serem distribuídos para a rede IP.
     É composto por diferentes elementos, tais como codificadores/descodificadores para adaptar as taxas de streaming, switches, equipamentos de monitorização, de gestão e supervisão.
     Podemos verificar pela Figura 2 as etapas percorridas desde que o sinal chega ao HeadEnd até que sai e que tipo de transformação sofre.

                                 Figura 2 - Etapas do sinal no Head End

     O sinal quando chega ao operador, é descodificado. De seguida é codificado em MPEG-1, MPEG-2 ou MPEG-4 e comprimido. Após este passo, encapsula-se os bits resultantes dessa transformação num pacote IP, que são lançados para a rede IP.      Ao ser essencial nesta arquitectura, o HeadEnd tem que ter uma estrutura redundante (nunca pode faltar sinal televisivo) e pode haver mais que um HeadEnd numa arquitectura, sendo que a sua localização varia de operadora para operadora.      Todos os elementos que a compõem têm que estar dimensionados para um certo número de utilizadores, não permitindo que a qualidade seja afectada por esse motivo.

2. Rede de Transporte e Agregação

     A rede de Transporte e Agregação é responsável pela recepção dos pacotes IP vindos do HeadEnd e pelo seu encaminhamento pela rede, fornecendo serviços de QoS fundamentais para que o transporte seja feito de forma eficiente e sem degradação do conteúdo.

3. Rede de Acesso

     A rede de Acesso é o ponto da arquitectura que faz a ponte entre a rede e a casa do utilizador (denominado por LastMile).
     A transição entre a rede de transporte e a casa do assinante, passa por um MSAN (Multi-Service Access Node). Este aparelho funciona como um DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) (se a tecnologia que o assinante utiliza for xDSL) ou como uma OLT (Optical Line Termination) (se a tecnologia que o assinante utiliza for GPON (Gigabit Passive Optical Network)).
     Hoje em dia a tecnologia mais utilizada para levar o serviço até a casa do assinante é sem dúvida o xDSL, pois os grandes impulsionadores do IPTV foram as grandes empresas de telecomunicações (as Telcos), aproveitando as infra-estruturas já existentes (cobre). As mais utilizadas são a ADSL, ADSL2+ e num futuro próximo a VDSL2, pois os requisitos de largura de banda vão sendo cada vez mais exigentes.
     Para cobrir este requisito, implementou-se a tecnologia GPON até à casa dos utilizadores, o FTTH (Fibre To The Home).
     Neste ponto da arquitectura vão existir PVCs( Permanent Virtual Circuit) ou VLANs( Virtual Local Area Network) dedicadas a utilizadores ou a serviços, que deverão permitir redundância no sentido ascendente e com isto, deverá ser possível identificar os acessos feitos pelos utilizadores (através da opção 82 do DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)).

4. Rede Doméstica

     A rede doméstica é a responsável por levar o sinal da IPTV que é recepcionado na casa do utilizador, até aos aparelhos televisivos. As tecnologias utilizadas para este efeito são a Ethernet, o Wireless, o PLC (Power Line Communication) ou por ligação coaxial, sendo os mais utilizados a Ethernet e o coaxial (menos interferências e mais resistência a erros que os restantes).
     O equipamento terminal da rede, ao qual se ligam as televisões, tem o nome de Set-Top Box (STB). A STB tem como função converter em vídeo, as streams que recebe, de acordo com o padrão da TV utilizada pelo assinante.

5. Middleware

     O Middleware é também um elemento muito importante nesta arquitectura, pois é responsável pela integração dos vários componentes da arquitectura (propagação de conteúdos em sincronismo com o sistema de gestão VoD e controlo de sistema de DRM (Digital Rights Management)), pela gestão de conteúdos (ingestão, propagação, manipulação e entrega), de serviços (pacotes, canais Premium, PPV, VoD, serviços informativos e interactivos) e clientes (aprovisionamento e identificação de clientes), fazer o reporting e ligação aos sistemas de billing e provisioning.
     Este serviço tem que ser inteligente, pois tem que garantir a Autorização e Accounting para cada utilizador e deve gerir o negócio de maneira lógica (serviços e pacotes, com respectivos preços e períodos de visionamento, utilizando o DRM para fazer cumprir a lógica de negocio). O custo deste elemento está associado ao licenciamento por utilizador.

6. Digital Rights Management (DRM)

     Este elemento tem a função de encriptar conteúdos ao nível visual, fazer as autorizações das STBs ou gestão de chaves.
     Utiliza o método de Watermarking: método que permite identificar o conteúdo da transmissão entre o provider (inserida no HeadEnd) e o cliente (inserido na STB), permitindo combater a pirataria. O custo principal deste elemento está associado ao licenciamento por utilizador.

7. Servidores Video on Demand (VoD)

     Os servidores de VoD são servidores que contêm os conteúdos para os serviços pagos que o cliente deseja. Contêm grande capacidade de storage e de streaming, sendo a transmissão de conteúdos feito somente em unicast.