Arquitectura - IPTV a technical and economical approach - UNREGISTERED VERSION

Nas redes IPTV, existem diversas normas para a arquitectura da rede, estando estas dependentes dos serviços que a operadora quer fornecer aos seus clientes, contudo neste artigo apenas serão abordados a estrutura e os elementos essenciais para a constituição da arquitectura da rede IPTV.
A rede IPTV divide-se tipicamente em 3 sub-redes: a de núcleo, a de transporte ou metropolitana e a de acesso, sendo que a ordem pela qual que foram enumeradas reflecte a proximidade cada vez maior em relação ao cliente. A figura abaixo permite uma maior percepção das 3 sub-redes que compõem a rede IPTV.

Rede de Núcleo

Nesta sub-rede é realizada toda a agregação de conteúdo audiovisual, proveniente dos prestadores de conteúdos. Este é agregado na cabeça de rede ou Head-end e consiste em servidores de multimédia, onde o conteúdo será codificado, armazenado e enviado para os utilizadores que os requisitaram.
Este conteúdo audiovisual, tal como já foi referido, pode-se dividir em 2 tipos:

Broadcast – conteúdo transmitido em directo, volátil e fortemente influenciado por atrasos. Transmitido para um grupo de utilizadores em simultâneo (grupos multicast), para desta forma poupar débito binário na transmissão, visto que apenas será necessário ter uma fonte de transmissão para satisfazer um grupo de clientes;

On Demand – conteúdo transmitido a pedido do utilizador. Sensível a atrasos relativos a pedidos, como: pause, play, rewind, fast forward, entre outros. Transmissão realizada do servidor de multimédia para o utilizador específico, utilizando uma transmissão unicast, necessária para a interactividade do conteúdo.

Poderá também ser tomado em consideração o conceito de Time-Shifted Television (TST), que consiste na gravação do conteúdo broadcast, a pedido do utilizador, para uma posterior visualização. Este conteúdo pode ser gravado directamente na STB do utilizador ou na cabeça de rede dependendo da implementação da operadora, sendo que no último caso o conteúdo é em tudo igual ao VoD (Vídeo on Demand).
Após ser agregado na cabeça de rede, o conteúdo é codificado, comprimido e enviado em formato de pacotes IP para a rede de transporte até aos respectivos utilizadores.

Rede de Transporte
Todo o conteúdo previamente convertido em pacotes IP é reencaminhado desde a cabeça de rede até à rede de acesso dos utilizadores utilizando o protocolo MPLS (Multi Protocol Label Switching). Este protocolo é uma norma da IETF (Internet Engineering Task Force) e está definido nas normas RFC 3443 e 4221, este opera entre a camada de ligação (camada 2) e a camada de rede (camada 3), permitindo o funcionamento baseado tanto em comutação de circuitos como em comutação de pacotes. O estudo aprofundado deste protocolo encontra-se fora do âmbito deste artigo.

Rede de Acesso
A rede de acesso faz a ligação entre a rede de transporte e os utilizadores. A estrutura da rede de acesso varia consoante a implementação das operadoras sendo que as principais tecnologias utilizadas são:

• DSL (Digital Subscriber Line) – consiste numa família de tecnologias que utiliza a rede de telefónia para transmitir dados;
  

• DOCSIS (Data Over Cabel Service Interface Specification) – utiliza a rede hibrida fibra-coaxial para a transmissão de dados;
  

• FTTx (Fiber to the x). – Utiliza uma rede baseada em fibra óptica para a transmissão de dados. Esta tecnologia está subdividida em diversas soluções dependendo do local até onde a fibra chega, sendo estas divisões as seguintes: FTTC (Fiber to the Curb), FTTN (Fiber to the Node) e FTTP/FTTH (Fiber to the Premises/Home).
  

• Rede satélite – Utilizada tipicamente para sistemas DVB-S, poderá ser utilizada para IPTV contudo apresenta limitações quanto ao débito, elevada latência e taxa de erros.
  

• Rede de acesso rádio – Utilizada para as comunicações móveis, contudo com o progressivo aumento de débitos torna-se também possível a utilização de serviços de débito elevado nomeadamente a IPTV, que para esta variante se designa por Mobile IPTV.
  

Todas estas tecnologias estão ligadas ao utilizador através da sua STB que fará a descodificação do conteúdo e projecção do mesmo na televisão do utilizador. A figura seguinte ilustra 3 tipos de estrutura de acesso abordados, bem como um diagrama para melhor percepção de como o sinal chega a casa do utilizar, partindo da câmera de televisão.

Esta arquitectura descrita representa uma arquitectura tipica de uma rede IPTV, contudo cada operadora poderá modifica-la, podendo instalar uma arquitectura mais robusta que proporciona novos serviços ou um melhoramento de serviços antigos.
O vídeo seguinte descreve a arquitectura da rede MEO em Portugal que proporciona uma redução do atraso na mudança de canal devido a uma mudança na sua rede IPTV.