ITU-T J 241 SPANISH-2005 Quality of service ranking and measurement methods for digital video services delivered over broadband IP networks《在宽带IP网络上投递的数字视频业务的业务质量等级评定和测量方法 研究组9》.pdf

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1、 Unin Internacional de TelecomunicacionesUIT-T J.241SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (04/2005) SERIE J: REDES DE CABLE Y TRANSMISIN DE PROGRAMAS RADIOFNICOS Y TELEVISIVOS, Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIOS Mediciones de la calidad de servicio Clasificacin y mtodos de medicin de

2、 la calidad del servicio para servicios de vdeo digital ofrecidos a travs de redes IP de banda ancha Recomendacin UIT-T J.241 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) i Recomendacin UIT-T J.241 Clasificacin y mtodos de medicin de la calidad del servicio para servicios de vdeo digital ofrecidos a travs de redes IP

3、 de banda ancha Resumen En esta Recomendacin se especifican requisitos de calidad de funcionamiento y mtodos de medicin objetiva de la calidad de servicio (QoS) adecuados para la distribucin de servicios de vdeo digital a travs de redes IP de banda ancha. Los requisitos de calidad de funcionamiento

4、que se especifican reflejan la clasificacin de la QoS del protocolo Internet (IP) en distintos niveles, de “excelente“ a “fuera de servicio“. Los requisitos se basan en la medicin objetiva de extremo a extremo de los valores de un reducido nmero de parmetros relativos a los trenes IP transportados.

5、Las mediciones se realizan en el equipo situado en las instalaciones del cliente y son transmitidas al extremo de cabecera. Es evidente que los mtodos de medicin objetiva y los parmetros recomendados influyen en la calidad de servicio que se ofrece al usuario. Orgenes La Recomendacin UIT-T J.241 fue

6、 aprobada el 6 de abril de 2005 por la Comisin de Estudio 9 (2005-2008) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendacin UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T J.241 (04/2005) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las teleco

7、municaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mun

8、dial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-

9、T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Adminis

10、tracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. Ahora bien, la Recomendacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para

11、asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con el cumplimiento exacto y puntual de todas las disposiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento preceptivo o requisito se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que +

12、infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hecho de que se utilice esta formulacin no entraa que la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplica

13、cin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posicin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos

14、al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta i

15、nformacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre patentes de la TSB. UIT 2005 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escr

16、ita por parte de la UIT. Rec. UIT-T J.241 (04/2005) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 3 Definiciones 1 4 Abreviaturas, siglas o acrnimos 2 5 Clasificacin y mtodos de medicin de la calidad de servicio para servicios de vdeo digital ofrecidos a travs de redes IP de banda ancha. 2 5.1 Ant

17、ecedentes. 2 5.2 Recomendacin 2 Anexo A Modelo de medicin de sistema 3 Anexo B Mediciones de extremo a extremo. 5 B.1 Mediciones en el receptor de vdeo 5 B.2 Anlisis de la velocidad de tramas . 6 Anexo C Capa IP 7 C.1 Requisitos de transporte del protocolo IP. 7 C.2 Clase de servicio IP de flujo con

18、tinuo de vdeo . 8 C.3 Mediciones en el transporte IP . 8 C.4 Disponibilidad del servicio IP de extremo a extremo 10 C.5 Clasificacin del servicio en la red IP 10 Apndice I Ejemplo de una clasificacin de servicio de red IP 11 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 1 Recomendacin UIT-T J.241 Clasificacin y mtodos

19、 de medicin de la calidad del servicio para servicios de vdeo digital ofrecidos a travs de redes IP de banda ancha 1 Alcance En esta Recomendacin se especifican requisitos de calidad de funcionamiento y mtodos de medicin objetiva de la QoS, adecuados para la distribucin de servicios de vdeo digital

20、a travs de redes IP de banda ancha. Los requisitos de calidad de funcionamiento se basan en una medicin objetiva de los valores de un reducido nmero de parmetros. Las mediciones son aplicadas a los trenes IP distribuidos en el equipo en las instalaciones del cliente. Es evidente que estos parmetros

21、influyen en la calidad de servicio entregada al usuario y que permiten definir las mediciones necesarias para evaluar la degradacin de la calidad de servicio introducida por una red IP. La definicin de un modelo de sistema de televisin digital completo a travs de una red IP, incluida la definicin de

22、 la tcnica adecuada de correccin de errores en recepcin (FEC, forward error correction), queda fuera del alcance de esta Recomendacin. Es bien sabido que la calidad de vdeo percibida se ve afectada en gran medida por la calidad de funcionamiento de la FEC. Por consiguiente, esta Recomendacin no gara

23、ntiza que la clasificacin que se propone sea suficiente para evaluar la calidad percibida en una radiodifusin de televisin a travs de un sistema IP, ya que la calidad de funcionamiento de una red IP de extremo a extremo se mide antes de haber aplicado la FEC. 2 Referencias Las siguientes Recomendaci

24、ones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y otras referencias son objeto de revisiones p

25、or lo que se preconiza que los usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de las Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. En esta Recomendacin,

26、la referencia a un documento, en tanto que autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. Recomendacin UIT-T G.1020 (2003), Definicin de parmetros de calidad de funcionamiento para aplicaciones de voz y otras aplicaciones en la banda vocal que utilizan redes del protocolo Internet. Recomendacin

27、 UIT-T Y.1540 (2002), Servicio de comunicacin de datos con protocolo Internet Parmetros de calidad de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes del protocolo Internet. Recomendacin UIT-T Y.1541 (2002), Objetivos de calidad de funcionamiento de red para servicios bas

28、ados en el protocolo Internet. 3 Definiciones En esta Recomendacin se define el trmino siguiente. 3.1 red IP de banda ancha: Brinda acceso a las redes de telecomunicaciones IP ofrecidas por las tecnologas de lnea de abonado digital asimtrica (ADSL, asymmetric digital subscriber line), ADSL2+, de lne

29、a de abonado digital de velocidad muy alta (VDSL, very high speed DSL), red de acceso ptico, etc. 2 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 4 Abreviaturas, siglas o acrnimos En esta Recomendacin se utilizan las siguientes abreviaturas, siglas o acrnimos. BER Tasa de errores en los bits (bit error ratio) CPE Equi

30、po en las instalaciones del cliente (customer premises equipment) FEC Correccin de errores en recepcin (forward error correction) IP Protocolo Internet (Internet protocol) IPER Tasa de errores en los paquetes IP (IP packet error ratio) IPLR Tasa de prdida de paquetes IP (IP packet loss ratio) MPEG G

31、rupo de expertos en imgenes en movimiento (moving picture experts group) PLR Tasa de prdida de paquetes (packet loss ratio) QoS Calidad de servicio (quality of service) RTCP Protocolo de control en tiempo real (real time control protocol) RTP Protocolo en tiempo real (real time protocol) SLA Acuerdo

32、 de nivel de servicio (service level agreement) STB Adaptador multimedia (set top box) TCP Protocolo de control de transmisin (transmission control protocol) UDP Protocolo de datagrama de usuario (user datagram protocol) VoD Vdeo a la carta (video on demand) 5 Clasificacin y mtodos de medicin de la

33、calidad de servicio para servicios de vdeo digital ofrecidos a travs de redes IP de banda ancha 5.1 Antecedentes Los trenes de transporte digital basados en la codificacin MPEG2 se han convertido en la tecnologa preponderante para aumentar la percepcin de los servicios de televisin digital, debido a

34、 que permiten combinar la distribucin de servicios de televisin digital de calidad superior con la oportunidad de que los usuarios finales disfruten de una interaccin en tiempo real con plataformas de servicio multimedios. En la medida en la que las redes de comunicacin fija de banda ancha comienzan

35、 a ser instaladas ampliamente en varios pases, aparecen oportunidades evidentes para extender esta oferta de servicio mediante el transporte basado en los protocolos IP. Las capacidades nativas de acceso compartido y bidireccional de una red IP ofrecen, de hecho, un entorno ideal para proporcionar a

36、 los clientes una plena interactividad de usuario final y soportar servicios avanzados, lo que representa ventajas con respecto a los servicios de vdeo de flujo continuo tradicionales. Por consiguiente, las redes de comunicaciones de banda ancha basadas en IP ofrecen otro entorno de transporte bidir

37、eccional y con calidad de servicio superior para conducir de modo transparente el contenido de vdeo conforme con MPEG2. 5.2 Recomendacin Los mtodos para medir la calidad de servicio de los servicios de televisin digital cursados a travs de una red IP de banda ancha deben ser adaptados a las caracter

38、sticas especficas de los servicios de transporte proporcionados por una red de comunicacin IP. Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 3 El anexo A ilustra un mdulo de bloques conceptual de un modelo de medicin de sistema para una cadena de transmisin de servicios de televisin por IP. En este modelo de medicin,

39、la calidad de servicio debe medirse de extremo a extremo, concretamente desde el punto de introduccin del programa en la red hasta el equipo situado en las instalaciones del cliente (CPE, customer premises equipment). Este modelo arroja valores que se aproximan bastante a la calidad de servicio que

40、se entrega al usuario final, y tiene en consideracin la influencia de la red IP en el tren de vdeo. Hay dos clases de mediciones de calidad de servicio que deben realizarse en el receptor de vdeo, las cuales se describen en los anexos B y C. En el anexo B figuran las mediciones de extremo a extremo

41、recomendadas que han de efectuarse en el tren de vdeo una vez suprimida la estructura de paquetes IP. En el anexo C aparecen las mediciones que han de realizarse en la capa IP del tren de vdeo. Anexo A Modelo de medicin de sistema En su forma ms sencilla, el modelo de distribucin de servicios de tel

42、evisin en una red IP, consta de tres partes: El extremo de cabecera Incluye todos los dispositivos y las aplicaciones necesarias para producir las seales de vdeo que son enviadas a la red. La red de transporte Transporta la seal de vdeo a los CPE del usuario final. El CPE Se trata de un punto extrem

43、o IP (por lo general un STB) que decodifica la seal de vdeo y permite su visualizacin en un televisor conectado normalmente al STB. Entre el proveedor de servicio y el operador de la red de telecomunicaciones habrn de establecerse SLA explcitos para el transporte de los trenes de vdeo entre el extre

44、mo de cabecera y la red de transporte. En la red de transporte IP podrn distribuirse servicios de audio, vdeo, datos e interactivos si el extremo de cabecera y los STB cuentan con la conformidad necesaria. Todos los servicios y normas son compatibles con la pila de protocolos TCP/IP; la red IP debe

45、garantizar el nivel de calidad de funcionamiento exigido y debe disponer de algn punto de prueba donde pueda ser medido dicho nivel. En esta Recomendacin se supone que la calidad de la seal de vdeo de entrada que se entrega a la red IP est bajo la responsabilidad y control del extremo de cabecera. E

46、l extremo de cabecera debe introducir los trenes de vdeo en la red de conformidad con las normas de transporte apropiadas a la red IP. Dichas normas deben estipular: La tasa mxima de paquetes por tren. El nmero mximo de trenes sostenibles. La mxima anchura de banda por tren (o tasa de paquetes para

47、un tamao de paquete determinado). El protocolo de transporte que va a ser utilizado. El tamao de la trama (capa de transporte). 4 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) El tamao del paquete. El perfil del espacio permitido entre los paquetes. El mximo tamao de rfaga. Por otro lado, la red IP debe garantizar el

48、nivel de servicio acordado para la distribucin de los trenes de vdeo a los usuarios finales. En una red IP, los servicios de vdeo a la carta (VoD, video on demand) generalmente estn asociados con mtodos de distribucin de contenido en la modalidad de unidifusin mientras que los servicios de televisin

49、 son distribuidos utilizando los protocolos basados en multidifusin por IP. El protocolo de transporte IP utilizado para la distribucin en la modalidad unidifusin puede ser UDP o TCP mientras que la distribucin multidifusin es transportada por encima del protocolo UDP. La determinacin del nivel de servicio debe basarse