IPTV Internet Protocol Television

4. TECNOLOGIAS: TRANSPORTE

 

Tendo em conta a figura Figura 1, na estrutura da rede, antes da casa do utilizador é possível observar as três soluções tecnológicas que irão ser explicadas de seguida.

 

4.1. xDSL

 

Esta tecnologia tem como suporte a linha telefónica. Designa-se de xDSL, devido às evoluções que já sofreu. No que diz respeito à IPTV, utilizam-se duas destas evoluções, o ADSL2+ e o VDSL2. Através destes, tornou-se possível a integração de serviços de voz, vídeo (em SD e HD) e dados na linha telefónica.
A QoE neste tipo de serviço não é medida apenas com base na largura de banda da rede, que quando comparada com as soluções de cabo ou fibra é significativamente inferior. É a interacção entre as várias camadas OSI.

Figura 4 – Arquitectura de rede baseada em ADSL [3].

 

 

4.2. DOCSIS

 

Uma alternativa ao xDSL como meio de distribuição de conteúdos IPTV até casa dos subscritores é o cabo. Após a recepção dos conteúdos através de solução terrestre, satélite ou cabo, estes são distribuídos localmente recorrendo ao protocolo DOCSIS QAM.
A utilização de splitters em casa dos clientes, permite dividir o sinal por múltiplas TV’s. Existem três formas dos fornecedores de IPTV prestarem o serviço aos seus clientes:

• CMTS (Cable Modem Termination System) – responsável pela entrega do stream IPTV.
• Moduladores QAM.
• Gateways baseados em QAM, com capacidade de encapsular conteúdos de vídeo digital em serviços orientados ao IP.

Figura 5- Arquitectura de rede IPTV através de cabo coaxial [4].

 

 

4.3. Fibra

 

Com o aparecimento da fibra óptica, passou a ser possível transportar grandes quantidades de dados, actualmente na ordem dos 10Gbit/s, numa única fibra. Em 26 de Novembro de 2010,a Portugal Telecom realizou pela primeira uma ligação em Portugal (entre Lisboa e Porto) com o débito binário de 100Gbit/s numa única fibra. Hoje em dia, devido à publicidade levada a cabo pelas operadoras, o consumidor associa a fibra óptica à IPTV. Existem várias topologias possíveis de implementação de uma rede IPTV, tais como FFTC (fiber to the curb), FTTN (fiber to the node), FTTB (fiber to the building), FTTH (fiber to the home), entre outras. Na figura 1 é possível observar a relação entre a quantidade de fibra e cabos de cobre (coaxial ou par de cobre) que se utiliza em cada tipologia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 6 - Relação Fibra/Cobre presente em diferentes tipologias duma rede IPTV [5].

Em Portugal são utilizadas duas destas tipologias.
FTTB – Tipologia de rede na qual a fibra óptica vai desde a central da operadora (central local ou, na designação anglo-saxónica, central office) até ao edifício onde é colocada uma ONU (Optical Network Unit). Desta, sai um cabo coaxial que irá ligar a cada uma das set-top-boxes (de agora em diante designadas apenas por STB) dos subscritores presentes no edifício.
FTTH – Tipologia semelhante à FTTB, com a única diferença que nesta a fibra vai até casa do subscritor onde é colocada uma ONU.
A diferença entre FTTB e FTTH é agora fácil de perceber. Na primeira um subscritor partilha uma ONU com os vários outros subscritores que habitam no mesmo edifício, enquanto com FTTH cada subscritor tem um par ONU/STB só para si, com uma distância entre a ONU e a STB reduzida e reduzindo assim a atenuação do sinal (introduzida pelo cabo coaxial/par). Na figura 2 encontra-se um esquema de quatro topologias de rede, sendo que a FTTB e a FTTH estão representadas no esquema mais à direita.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 7 - Esquema representativo da ligação entre o Central Office e a casa do utilizador, através fibra óptica [6].

 

 

4.4. Protocolos de Internet em IPTV

 

O envio de dados através da internet é normalmente feito com recurso ao TCP ou UDP. Na tabela seguinte, são apresentadas as principais diferenças entre estes dois protocolos.

Tabela 2 – Diferenças mais significativas entre os protocolos TCP e UDP [7].

No que diz respeito à IPTV, o protocolo escolhido por excelência é o UDP, pois mesmo não sendo fiável, devido à sua simplicidade é o único que permite transmissão de conteúdos audiovisuais em tempo real. Por ser um protocolo não orientado à conexão, este não garante a ordem pela qual os pacotes chegam aos receptores. As tramas de transporte de MPEG-2 e MPEG-4 podem ser do tipo UDP/RAW ou UDP/RTP. No caso de UDP/RAW, várias condições de erro podem ser detectadas, incluindo:

• Mudança do destinatário;
• Falta de bits de sincronização;
• Tamanho incorrecto do pacote;
• Time-out;
• Jitter excessivo;
• Taxa de bits UDP imprópria;

Contudo, este protocolo por si só não garante o funcionamento da IPTV. Para tal, é necessário acrescentar o Real-time Transport Protocol (RTP) ao UDP. Este novo protocolo permite adicionar campos como Timestamp e Sequence Number ao UDP, garantindo assim o funcionamento do serviço. A adição deste protocolo ao UDP, aumenta o número de condições de detecção de erro às já existentes no UDP/RAW, sendo estas as seguintes:

• Identificação dos pacotes recebidos fora de ordem;
• Detecção de pacotes duplicados;
• Determinação da perda de pacotes;
• Determinação do tamanho incorrecto de pacotes;

Em conjunto com o RTP, pode utilizar-se o RTCP unicamente com o objectivo de controlo e obtenção de dados estatísticos sobre do funcionamento deste, não efectuando transporte de qualquer tipo de dados relativos aos conteúdos. O RTCP permite obter informação sobre os participantes na sessão e informação estatística, como o número de octetos transmitidos e a contagem de pacotes enviados, pacotes perdidos, jitter e atrasos. Uma aplicação pode fazer uso deste tipo de informação para controlar o nível da Qualidade de Serviço (QoS), por exemplo, através da limitação do fluxo ou utilização dum codec diferente.