Seção: Tutoriais Banda Larga

 

IPTV: Qualidade de Serviço

 

A Qualidade de Serviço (QoS) pode ser definida com parâmetros específicos necessários para uma determinada aplicação do usuário. Estes parâmetros de serviços podem ser definidos em termo de largura de banda, latência e jitter, de forma que a aplicação possa obter uma melhor qualidade ao longo da rede. Assim, podemos definir QoS como: “A capacidade da rede de fornecer tratamento especial a certos tipos de tráfego de forma previsível”.

 

O mecanismo de QoS nível 3 recomendado pela WT-126 [1] é o Diffserv (Differentiated Services). Esse mecanismo tem como característica a diferenciação dos pacotes, os quais são marcados de acordo com classes de serviços pré-determinadas. Esse mecanismo se destaca por oferecer uma característica indispensável a “escalabilidade”, que pode ser obtida por meio de agregação de fluxos e da separação das funções dos roteadores (borda e núcleo), em grandes redes de backbone. As redes que implementam DiffServ recebem o nome de Domínios DS. Estes domínios negociam garantias mínimas de QoS para o IPTV. Para uma abordagem mais aprofundada deverão ser consultados os RFC 2474 [2] e RFC 2475 [3].

 

Além desse mecanismo, podemos destacar outros parâmetros que afetam o QoS na rede IPTV. Dentre eles destacam-se: Jitter, latência, Perda de Pacotes e a Vazão, apresentados a seguir.

 

Jitter

 

Ojitter é importante para as aplicações executadas em rede cuja operação adequada depende de alguma forma da garantia de que as informações (pacotes IPTV) devam ser processadas em períodos de tempo bem definidos. Do ponto de vista de uma rede IP, o jitter pode ser entendido como a variação no tempo e na seqüência de entrega das informações (ex.: pacotes) devido à variação na latência (atrasos) da rede.

 

Latência e Atraso

 

Alatência e oatraso são parâmetros importantes para a qualidade de serviço das aplicações IPTV. Ambos os termos podem ser utilizados na especificação de QoS, embora o termo "latência" seja convencionalmente mais utilizado para equipamentos e o termo "atraso" seja mais utilizado quando se consideram as transmissões de dados (ex.: atrasos de transmissão, atrasos de propagação).

 

De maneira geral, a latência da rede pode ser entendida como a somatório dos atrasos impostos pela rede e pelos equipamentos utilizados na comunicação. Do ponto de vista da aplicação, a latência (atrasos) resulta em um tempo de resposta (tempo de entrega da informação, ou pacotes) para a aplicação. Os principais fatores que influenciam a latência de uma rede são os seguintes: (1) atraso de propagação (Propagation Delay), (2) velocidade de transmissão e (3) processamento nos equipamentos.

 

O atraso de propagação corresponde ao tempo necessário para a propagação do sinal elétrico ou propagação do sinal óptico no meio utilizado (fibras ópticas, satélite, coaxial e outros). Este é um parâmetro imutável, e o gerente de rede não tem nenhuma influência sobre ele. O intervalo de tempo em que um pacote sai da origem e chega ao seu destino, quando elevado, pode causar perda de sincronização. Para uma boa qualidade em comunicação de voz a latência deve possuir um valor menor que 150 ms.

 

Perda de Pacotes

 

A perda de pacotes tem influência na qualidade de serviço, e pode causar o estouro de buffers em roteadores e switchs. Por utilizar protocolos UDP e RTP, esses pacotes não podem ser retransmitidos e a própria retransmissão não é tolerável em aplicações IPTV.

 

Vazão

 

A vazão (banda) é o parâmetro mais básico de QoS e é necessário para a operação adequada de qualquer aplicação. Em termos práticos as aplicações geram vazões que devem ser atendidas pela rede.

 

Valores Recomendados

 

Nas tabelas abaixo são apresentados os valores recomendados para latência, jitter, perda de pacotes e taxa de erro para fluxos IPTV , segundo a recomendação WT-126 [1].

 

Tabela 1: Valores recomendados para compactação MPEG-2 em qualidade SDTV.
Fluxo de
Vídeo
(Mbit/s)
Latência Jitter Perda de
pacotes IP
Período de Coleta
30 minutos
Taxa média de
perda de pacotes
IP
3.0 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
1.9E-06
3.75 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
1.6E-06
5.0 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
1.2E-06
Fonte: Vide referência, adaptado de [1].

 

 

Tabela 2: Valores recomendados para compactação MPEG-4 em qualidade SDTV.
Fluxo de
Vídeo
(Mbit/s)
Latência Jitter Perda de
pacotes IP
Período de Coleta
30 minutos
Taxa média de
perda de pacotes
IP
1.75 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
3.3E-06
2.0 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
2.9E-06
2.5 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
2.3E-06
3.0 <200ms <50ms 1 pacote IP 1 evento de erro a
cada 30 minutos
1.9E-06
Fonte: Vide referência, adaptado de [1].

 

 

Tabela 3: Valores recomendados para compactação MPEG-2 em qualidade HDTV.
Fluxo de
Vídeo
(Mbit/s)
Latência Jitter Perda de
pacotes IP
Período de Coleta
30 minutos
Taxa média de
perda de pacotes
IP
8 <200ms <50ms 1 Pacote IP 1 evento de erro
a cada 4 horas
9.14E-08
10 <200ms <50ms 1 Pacote IP 1 evento de erro
a cada 4 horas
7.31E-08
12 <200ms <50ms 1 Pacote IP 1 evento de erro
a cada 4 horas
6.09E-08
Fonte: Vide referência, adaptado de [1].