IPTV Internet Protocol Television

2. ARQUITECTURA DE REDE

 

A IPTV é o resultado da evolução de várias tecnologias, tanto a nível de compressão e codificação de dados (áudio e vídeo), como a nível das redes de transporte.
Pode afirmar-se que tipicamente, uma rede IPTV divide-se em 3 blocos:

• Cabeça de rede
• Transporte
• Casa do cliente

Um exemplo de uma arquitectura para uma rede IPTV, encontra-se representado na Figura 1.

 

 

 

 

 

 

 

Figura 1 – Exemplo de arquitectura de rede IPTV [1]

 

 

2.1. Cabeça de Rede

 

A cabeça de rede é um ponto importante arquitectura IPTV, pois tem como função adquirir todo o conteúdo audiovisual proveniente de várias fontes (via satélite, cabo, terrestre ou ainda por fibra óptica) de forma a serem preparados para a sua distribuição na rede. O head-end procede então à codificação de cada um dos canais, usando um codificador de áudio e vídeo (MPEG-2 ou MPEG-4\H.264), encapsulando em pacotes IP (usando por exemplo o protocolo RTP sobre o UDP), para que conteúdo seja distribuído na rede.
Outras definições, podem dividir a arquitectura de rede IPTV em 4 blocos, contudo conceptualmente está-se presente a mesma rede. O bloco extra resulta da subdivisão da cabeça de rede em 2 blocos distintos, prestação/distribuição de conteúdos e prestação de serviços. Tem-se então, a nível da cabeça de rede, três entidades envolvidas:
Prestadores de conteúdos – entidades responsáveis pela criação original dos conteúdos. As empresas integradas neste segmento são, estúdios de cinema, gravadoras, empresas de produção de TV e emissoras.
Distribuidores de conteúdos – Em vez das operadoras lidarem directamente com os distribuidores de conteúdos, de modo a pouparem tempo, muitas operadoras de IPTV estão a recorrer a este tipo de distribuidores. Estes são responsáveis por agregar e a preparar o conteúdo de modo a poder ser transmitido em redes IPTV, simplificando todo o processo de licenciamento.
Prestadores de serviços – entidade que fornece os serviços de IPTV aos clientes.
É na cabeça de rede que se procede à compressão e codificação de conteúdos, e ao encapsulamento destes de modo a poderem ser enviados através da rede de transporte. A tecnologia associada a estas técnicas será descrita no capítulo seguinte.

 

 

2.2. Transporte

 

O bloco de rede correspondente ao transporte, ou middleware, tem como função interligar todos os outros componentes do lado do operador e ainda ferramentas de monitorização, gestão de conteúdos e de clientes entre outras. Neste, estão definidos os serviços, canais e conteúdos para os clientes. É fundamental então nesta arquitectura cliente servidor (STB e o Head-End), pois o middleware define a forma como o cliente interage com os serviços disponibilizados, como por exemplo o EPG, o VoD e todos os serviços de pay-per-view incluídos.
No que diz respeito ao transporte dos dados desde os prestadores de serviços até casa dos clientes, pode dividir-se esta camada em duas redes distintas, a rede de transporte e a rede de acesso.

2.2.1. Rede de Transporte:

O método através do qual se realiza o transporte dos pacotes, sejam estes de áudio, vídeo, voz ou dados, é o mesmo. O mecanismo de transporte utilizado designa-se de MPLS (Multi Protocol Label Switching). Este opera numa camada OSI, intermediária à camada de Enlace (Camada 2) e à camada de Rede (Camada 3). Esta solução permite o transporte de dados para aplicações baseadas tanto em CP (Comutação de Pacotes), como em CC (Comutação de Circuitos). Permite ainda, que através da mesma rede se transporte vários tipos de tráfego, como pacotes ATM, IP, SONET e frames Ethernet. Tal como o nome indica, no caso da IPTV, nesta rede são transportados pacotes IP.

2.2.2. Rede de Acesso:

Rede pertencente ao fornecedor de serviços ou operador e responsável pela distribuição dos conteúdos pelos subscritores dos serviços. No que diz respeito às redes de acesso, existem várias tipologias de rede possíveis e consequentemente, vários tipos de tecnologias associados. Estes serão descritos no capítulo seguinte.

2.2.3. Métodos de entrega do serviço:

Existem 3 formas básicas através das quais se podem entregar conteúdos de vídeo numa rede IP:

• Transferência de ficheiros;
• Difusão (Broadcast);
• Video on demand(VoD).

O primeiro método é impraticável no que diz respeito a serviços IPTV pois não permite que os conteúdos sejam visionados em tempo real. Isto deve-se ao facto de, na transferência de ficheiros, ser necessário que todo o ficheiro seja descarregado antes de poder ser utilizado. São então os dois últimos métodos os utilizados na IPTV. A difusão é aplicada na emissão em directo de canais de televisão enquanto o VoD é utilizado quando o utilizador deseja ver um vídeo armazenado na base de dados da operadora. Uma descrição mais detalhada é apresentada em seguida.
Difusão – quando são difundidos conteúdos de vídeo, a cada canal é atribuído um feed, permitindo assim à STB seleccionar o canal correspondente àquele que o subscritor que a controla seleccionou. A ligação estabelecida entre a central e a STB é do tipo multicast, pois a central enviará o mesmo conteúdo para todas as STB’s que o requisitarem.
Video on Demand – responde a um pedido efectuado por uma STB. A resposta segue num fluxo de tramas unicast para o IP da STB que efectuou o pedido. Neste caso a ligação é do tipo um-para-um, ao contrário da difusão em que a ligação é de um-para-muitos. Na Figura 2, encontra-se um esquemático sobre as metodologias de entrega de serviços IPTV.
Figura 2 – Esquema representativo do método de entrega de serviços IPTV

 

 

2.3. Casa do Cliente

 

Para o cliente, o importante é a QoE (Qualidade de Experiência) e a QoS que este obtém do serviço contratado e não o meio como este chega a sua casa.
Nesta camada, procede-se à separação e emissão dos diversos serviços pela casa. Em termos tecnológicos, no capitulo 5, este tema será novamente abordado especificando quais as funcionalidades a que se tem acesso e o que se pode esperar dum serviço IPTV.