Distribución de transmisiones continuas multimedia de banda ancha en conexiones WiFi.

Un sistema de distribución de contenidos multimedia de banda ancha en el hogar,

a través de un módem/enrutador y un decodificador (STB), del tipo que sustituye el enlace cableado entre el módem/enrutador y el decodificador por un enlace WiFi, caracterizado porque efectúa un túnel IP entre el punto de acceso del proveedor y el decodificador, encapsulando paquetes Multicast en uno o más paquetes Unicast, sin necesidad de conversión de paquetes Multicast a paquetes Unicast, en el que los paquetes que llegan al decodificador, a la salida del túnel son paquetes Multicast.

Distribución de transmisiones continuas multimedia de banda ancha en conexiones WiFi.

Campo de la Técnica La presente invención se refiere, dentro del área de las telecomunicaciones, al campo de la transmisión de contenidos multimedia a través de redes digitales y, más particularmente, a la distribución de contenidos multimedia de banda ancha mediante conexiones WiFi (“Wireless Fidelity” o fidelidad inalámbrica) .

Estado de la técnica Las actuales instalaciones de distribución de contenidos multimedia de banda ancha en el hogar, en servicios del tipo de “Imagenio” de Telefónica o similares, requieren la instalación de cableado entre el módem/enrutador ADSL y el decodificador (STB) , convirtiéndose en un obstáculo para la implantación de este servicio de televisión digital para muchos usuarios, al tener que tender un cable desde un sitio a otro, a veces no muy cercano, dentro del hogar.

Sería deseable la sustitución del cableado Ethernet del hogar por una conexión inalámbrica WiFi. Sin embargo, la tecnología WiFi tiene limitaciones para conducir transmisiones continuas de banda ancha en modo Multicast (multidifusión) , ya que restringe la velocidad física a la velocidad más baja y, por tanto, no es apto para el volumen de la transmisión continua multimedia entre enrutador y STB.

Las soluciones propuestas actualmente, convierten directamente un paquete “Multicast” (multidifusión) en uno o más “Unicast” (unidifusión) , entendiendo que lo único que hacen es tomar los datos del paquete Multicast y rescribir la dirección de destino de los paquetes para que sea Unicast, enviándolos a cada una de las estaciones que se han suscrito al grupo Multicast; en consecuencia la información Multicast desaparecería.

Como resultado de lo anteriormente expuesto, en la técnica anterior la estación de destino recibiría directamente paquetes Unicast con los datos. Eso puede que funcione en algunos casos, pero hay otros en los que no, porque no es transparente para la estación receptora, cuyo software está esperando tramas Multicast y no necesariamente Unicast. Si la estación espera tráfico Multicast pero recibe tráfico Unicast puede que lo descarte. Imagenio, por ejemplo, no funcionaría, ni muchas otras aplicaciones como VLC (programa reproductor de contenidos de audio y vídeo que soporta vídeos multimedia) tampoco, porque esperan que la IP y el puerto correspondan al que se han suscrito.

El documento US 2007/0189290 describe un esquema de Dynamic Efficient Encapsulated Multicasting (Multidifusión Encapsulada Eficiente Dinámica) que mejora las transmisiones de paquetes en redes en malla móviles.

El documento “TR-135 Data Model for a TR_069 enable STB” define un modelo de datos para gestión remota de la funcionalidad de Televisión Digital en dispositivos decodificadores.

Por ejemplo, el documento WO 2006/111635 describe un procedimiento y un sistema de transmisión de una transmisión continua Multicast, por transformación a nivel de enlace de una transmisión continua Multicast de las capas de un modelo OSI, en una transmisión continua Unicast a nivel de enlace del mismo modelo, lo que permite beneficiarse de los mecanismos de ACK (acuse de recibo) de transferencia de tramas del nivel de enlace inherentes a la transferencia Unicast, e incrementar el caudal de la transferencia de información transportada por la transmisión continua Multicast.

Por otra parte, el documento WO 2006/052639 describe un sistema y un método por medio de los que el punto de acceso convierte el paquete Multicast o Broadcast (difusión global) en un paquete Unicast dirigido a una estaciónasociada con ese punto de acceso. Éste transmite el paquete Unicast a través de la red de comunicaciones desde el punto de acceso a la estación de destino. El punto de acceso puede determinar además una velocidad mínima de datos por medio de la cual puede transmitir el paquete Multicast o Broadcast a la estación, y determinar la velocidad Unicast efectiva para transmitir el paquete Unicast a la estación de destino.

Ambas soluciones, como se ha explicado anteriormente, convierten directamente un paquete “Multicast” en uno o más paquetes “Unicast” y, en consecuencia, la información Multicast desaparecería.

Como resultado, dado que los documentos anteriores utilizan una técnica basada en la conversión, la estación de destino recibiría directamente paquetes Unicast con los datos. Como la estación espera tráfico Multicast pero recibe tráfico Unicast, al haberse utilizado una técnica de conversión, puede que la descarte, y por tanto el servicio en cuestión no funcionaría en muchos casos.

Además, esas soluciones requieren grandes cambios de hardware y/o software en el decodificador, que recibe paquetes distintos de los esperados, y en el propio enrutador, que tiene que hacer esa conversión.

Objetivo de la invención

Para resolver los problemas mencionados del estado de la técnica, la presente invención presenta una solución basada en el encapsulado proporcionado mediante un mecanismo de tunelización del tráfico IP Multicast mediante túneles IP Unicast. Estos túneles se definen a nivel IP y se pueden establecer, según el caso, entre el equipo de acceso del proveedor y el decodificador (STB) , o bien entre el módem-enrutador WiFi del usuario y el decodificador (STB) del

servicio de distribución de televisión digital, por ejemplo “Imagenio”.

En el modo de realización preferido que se presenta, la solución es transparente para el enrutador, y en el decodificador los cambios son mínimos, ya que sigue recibiendo paquetes Multicast, requiriendo solamente un terminador del túnel IP.

Las ventajas son evidentes, ya que el decodificador y el punto de acceso a la red del servicio suelen estar bajo el control del proveedor del servicio, de acuerdo con el modelo de mercado actual, como es el caso de Imagenio.

La solución que se propone mediante la utilización de WiFi permitirá evitar el cableado reduciendo los costes y las molestias que su instalación puede crear para los abonados.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 muestra un diagrama de las pérdidas del tráfico Multicast, al sustituir simplemente el cableado entre el módem/enrutador y el decodificador por un enlace WiFi, sin efectuar el túnel Unicast.

La figura 2 es un diagrama en el que se observa cómo se reducen considerablemente las pérdidas utilizando el túnel Unicast.

La figura 3 muestra una realización de la invención.

Descripción detallada de la invención La transmisión de la televisión digital se realiza a través de una transmisión UDP Multicast para cada canal desde el servidor de televisión a través de una red de distribución hasta el STB que se encuentra en el hogar. La sustitución únicamente del cableado entre el módem/enrutador y el STB por un enlace WiFi da como resultado un elevado número de pérdidas en el tráfico independientes de la distancia a la que se encuentren enrutador y STB (obviamente, dentro del rango de cobertura WiFi) y una velocidad efectiva muy baja, es decir, se obtiene una mala calidad en el servicio. La figura 1 muestra las pérdidas totales de paquetes y datagramas obtenidas con dicha configuración.

El motivo de este bajo rendimiento reside en la especificación de los protocolos 802.11 que tratan el tráfico Multicast en modo Broadcast. Para este modo, los dispositivos emisores reducen el “base rate” o velocidad nominal mínima, a la menor posible añadiendo redundancia con el objetivo de garantizar el servicio al peor de los posibles receptores. Por otro lado, WiFi no proporciona ACK y retransmisión a nivel de enlace para el tráfico Multicast/Broadcast, mientras que para tráfico Unicast sí. Como resultado, no se obtendrán los requisitos de pérdidas y velocidad binaria necesarios para garantizar la calidad del servicio de televisión digital sobre WiFi. Por el contrario, con tráfico Unicast no aparecen éstos problemas.

Para evitar esta circunstancia se ha ideado una solución basada en encapsular el tráfico IP Multicast mediante un túnel IP Unicast. Este túnel se define a nivel IP y se establece entre el equipo de acceso del proveedor y el decodificador (STB) del servicio Imagenio o similar.

También se puede establecer el túnel IP entre el enrutador y el decodificador, aunque en este caso la solución no es transparente para el enrutador, porque en este caso, al iniciarse el túnel IP Unicast en el propio enrutador, se requiere que éste tenga implementados los protocolos requeridos.

Por esta razón, se elige como modo de realización preferido... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de distribución de contenidos multimedia de banda ancha en el hogar, a través de un módem/enrutador y un decodificador (STB) , del tipo que sustituye el enlace cableado entre el módem/enrutador y el decodificador por un enlace WiFi, caracterizado porque efectúa un túnel IP entre el punto de acceso del proveedor y el decodificador, encapsulando paquetes Multicast en uno o más paquetes Unicast, sin necesidad de conversión de paquetes Multicast a paquetes Unicast, en el que los paquetes que llegan al decodificador, a la salida del túnel son paquetes Multicast.

2. Un sistema de distribución de contenidos multimedia de banda ancha en el hogar, a través de un módem/enrutador y un decodificador (STB) , del tipo que sustituye el enlace cableado entre el módem/enrutador y el decodificador por un enlace WiFi, caracterizado porque efectúa un túnel IP entre el módem/enrutador y el decodificador, encapsulando paquetes Multicast en uno o más paquetes Unicast, sin necesidad de conversión de paquetes Multicast a paquetes Unicast, en el que los paquetes que llegan al decodificador, a la salida del túnel son paquetes Multicast.

3. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles GRE.

4. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles L2TP.

5. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles IPsec.

6. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles L2F.

7. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles PPTP.

8. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles SSH.

9. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que se puede implementar el túnel IP mediante la tecnología de túneles SSL/TLS.

Fig. 1

Fig. 2 Fig. 3