Fig. 1: Comparación de puntos de prueba útiles para tres arquitecturas de distribución de video.ORANGE, Connecticut — Los transmisores de DTV por aire son relativamente fáciles de probar, al menos con respecto a la integridad de la secuencia de video saliente. Una vez que la señal de RF se irradia desde la antena, los obstáculos para la secuencia digital se generan a partir de fenómenos del nivel físico, por ejemplo, pérdida, ruido y reflejos. Lo mismo sucede con las transmisiones satelitales y también, en cierta medida, con los sistemas de CATV.
Por Wes Simpson
Por otro lado, el sistema de distribución IPTV se compone de una serie de dispositivos activos (enrutadores, conmutadores, etcétera) que están entre el origen de la señal y el receptor del televidente. Cualquiera de estos dispositivos intermedios puede obstaculizar la secuencia de video IP sin dejar rastros del problema en el nivel físico cuando llega al consumidor. En la Fig. 1 se compara la cantidad de puntos de prueba (encerrados en círculos rojos) necesarios para tres arquitecturas de distribución de video diferentes, lo que demuestra que es posible que los sistemas de IPTV se deban monitorear en varios puntos intermedios a lo largo del recorrido hasta el televidente.
Otra complicación es el hecho de que, generalmente, las secuencias de IPTV son secuencias únicas de transporte de programas que se envían en forma individual a través de una red, mientras que otros sistemas, como CATV, dependen en gran medida de secuencias de transporte de varios programas. Esta fragmentación crea más secuencias que se deben probar, y disminuye el valor de comparar distintas secuencias, lo que exacerba aun más el problema de las pruebas.
Las pruebas del nivel físico observan los cables, las fibras u otros medios de transporte, y las señales eléctricas u ópticas que viajan a través de ellos. Por lo general, estas pruebas miden parámetros tales como la tasa de errores de bitios (Bit Error Rate/Ratio, BER), la fluctuación y la latencia. Las pruebas del nivel físico permiten determinar si una conexión en particular entre dos dispositivos es defectuosa o sufre interferencia, o si los dispositivos de cualquiera de los extremos están generando errores.
Las pruebas de nivel de red evalúan los marcos de datos de Ethernet que se transmiten entre los dispositivos de la red. El monitoreo permite determinar si los marcos están corruptos y se deben descartar, y si los niveles de tráfico se encuentran dentro de los límites de la conexión física. También se pueden realizar pruebas para determinar si los conmutadores reenvían correctamente los paquetes de multidifusión utilizando el protocolo de administración de grupos de Internet (Internet Group Management Protocol, IGMP).
Karl Kuhn El monitoreo del nivel de IP evalúa los paquetes de IP, tanto en forma colectiva como dentro de secuencias individuales. El direccionamiento integral se puede validar junto con la capacidad de la red para gestionar correctamente solicitudes de unión y abandono de multidifusiones. La pérdida de paquetes, la latencia de la red y la fluctuación de paquetes también son parámetros importantes para evaluar.
Las pruebas de audio y video se pueden llevar a cabo en el nivel de las aplicaciones, tanto en el dominio comprimido como después de haber decodificado las secuencias. Este tipo de prueba puede ayudar a determinar si los datos de video están completos y contienen la sintaxis precisa, si se están respetando los límites de sonoridad del audio y si la referencia de reloj de programa (Program Clock Reference, PCR) de MPEG, de suma importancia, se transmite correctamente.
“La supervisión de la conducta del reloj de PCR en una secuencia de MPEG a medida que pasa por varios tramos de una red es como una huella digital que se puede utilizar para realizar análisis forenses de problemas de rendimiento”, opina Karl Kuhn, ingeniero senior de aplicaciones de video de Tektronix, Beaverton, Oregón. “Si la PCR no presenta problemas y se comporta bien, quiere decir que la red transporta correctamente la secuencia de MPEG. Si la PCR varía de manera periódica y sinusoidal, el principal sospechoso se encuentra en el dominio de transmisión de RF. Si la PCR presenta discontinuidades aleatorias y pronunciadas, es probable que los culpables sean la pérdida de paquetes de la red IP y una excesiva fluctuación de paquetes”.
Los sistemas de IPTV pueden crear dificultades para el monitoreo y la resolución de problemas de rendimiento, dada la gran cantidad de enrutadores y conmutadores que deben estar configurados correctamente y que deben funcionar sin problemas. Estos dispositivos pueden generar fallas sutiles que pueden ser difíciles de localizar, porque quizás aparezcan solamente con determinados patrones de tráfico.
“Los prestadores de servicio modernos deben supervisar la conducta del sistema de transporte en varios puntos de la red, y observar tanto las estadísticas de distribución de datos como la calidad de la señal de audio y video”, señala Joel Daly, director de gestión de productos de IneoQuest Technologies, una empresa prestadora de tecnología de control de calidad y servicio de video de Mansfield, Massachusetts. “Para eso se necesita un sistema que pueda recopilar grandes cantidades de datos de diversas fuentes, por ejemplo, sondas de prueba instaladas en ubicaciones críticas de la red, informes de operadores del sistema que supervisen las señales y consultas de los usuarios que tienen dificultades”.
“Actualmente, las grandes distribuidoras de programación de video multicanal se están ocupando de desarrollar sistemas de análisis de datos de gran tamaño que puedan observar el estado actual de la red y las tendencias históricas, a fin de detectar los problemas de manera más precisa y a medida que surjan, y para anticipar dónde podría haber fallas antes de que ocurran”, agrega.
A medida que los estudios de difusión adopten más infraestructura de IP/Ethernet, las pruebas de secuencias de video en servicio y en vivo cobrarán cada vez más importancia. Las empresas difusoras deben garantizar que no se excedan las capacidades de los vínculos y que no se violen los límites de búfers de paquetes. Los enrutadores y conmutadores de IP deben aportar información detallada sobre su configuración y rendimiento actuales, y requerirán un mecanismo para reservar ancho de banda para flujos específicos. Además, es muy probable que se necesiten sondas de red para supervisar el tráfico del sistema y brindar datos independientes a fin de localizar la región de las fallas, así como un sistema de gestión para analizar datos de varias fuentes.
Las redes IP ofrecen muchos beneficios para las difusoras: velocidad, reducción de costos y flexibilidad, entre otros. Para aprovechar esta oportunidad, es necesario contar con la capacidad de analizar el rendimiento del sistema en varios niveles de red y recopilar datos en diversos puntos de todo el recorrido de la red. Felizmente, se están desarrollando nuevas tecnologías para afrontar estos desafíos.
— Wes Simpson es consultor de la industria y autor de “Video Over IP, Second Edition”, de Focal Press.
