Pasantia en Sistema de Distribución Televisiva IPTV/VOD y Sistema de Sobre Distribución Inalámbrica n

Transcripción

1 Pasantia en Sistema de Distribución Televisiva IPTV/VOD y Sistema de Sobre Distribución Inalámbrica n INFORME FINAL Codigo de Proyecto Titulo de Proyecto Entidad Supervisora Nacional, (ESN) Empresa Beneficiaria Fecha de Entrega de Informe Final 09PTEC-6493 Pasantía en Sistema de Distribución Televisiva IPTV/VOD y Sistema de Sobre Distribución Inalámbrica d Corporación de Desarrollo del Sector Rural, (CODESSER) Austro Internet S.A. 23 de diciembre, 2009

2 Informe Técnico Periodo en el que se realizo la pasantia La pasantia se inicio el día 20 de octubre del presente con el viaje del pasante desde Punta Arenas hasta la ciudad de Londres en Inglaterra. La duración de la pasantia fue de un mes completo con el retorno desde Londres el día 22 de noviembre y arribando a Punta Arenas el 23. La fecha tope para la entrega del informe final es el día 23 de diciembre. Identificación de la empresa y pasante que ejecuto la pasantia Empresa Austro Internet S.A. RUT Nombre Empresa Pasante Miguel Oyarzo Oyarzun Grado de cumplimiento del programa de la pasantia tecnológica, (si es distinto al programado, explicar motivos) El entrenamiento tuvo una duración total de 26 días corridos desde el 22 de octubre durante cuales se realizaron 52 horas de actividades distribuidas en sesiones de 2 horas cada una. Durante estas sesiones el pasante tuvo la oportunidad de trabajar de forma personalizada con Mr. Neil Hollingum, quien es Ingeniero Consultor en las oficinas de Perpetual Training Solutions Ltd en Victoria, Londres, con el fin de captar conocimiento en el sistema Internet Protocol Televisión, (IPTV)/Video on Demand, (VOD), y su respectivo sistema de distribución inalámbrica, (802.11n). Aunque la pasantia se desarrollo en una sola etapa, se puede dividir el mismo en los siguientes 5 distintos temarios: INTRODUCCION GENERAL, (8 horas): Este tema contemplo una introducción general a las definiciones de conceptos y protocolos usados en los sistemas televisas de IPTV. EQUIPAMIENTO CLIENTE I, (6 horas): El pasante recibió entrenamiento en la definición de software y equipamiento utilizado por el abonado una vez conectado al sistema. EQUIPAMIENTO CLIENTE II, (12 horas): En base al tema anterior el pasante se entrenó en los distintos tipos de servicio IPTV ofrecidos en el mundo y su operación, considerando sistemas de seguridad y requerimientos del sistema a implementar. Los equipos considerados para el entrenamiento fueron marca CISCO. CABECERA DE TRANSMISION, (10 horas): El pasante fue entrenado en los distintos esquemas de interconexión de equipos de cabecera lo que forma el núcleo central del sistema, su seguridad y operación.

3 INTRODUCCION A n, (16 horas): En este último tema el pasante recibió una introducción al sistema n, lo cual conlleva una introducción teórica, protocolos, diseños de implementación, métodos de instalación a abonados y su seguridad. A continuación se presentan las actividades contempladas por la pasantia indicando la fecha de desarrollo según el programa, la fecha en cual se realizo, el nombre de la actividad, el porcentaje de cumplimiento, los resultados y comentarios: Nombre de la Actividad Introducción a transmisión de señales televisivas por sistemas de IPTV Trabajo practico, (Tarea 1) Arquitectura de redes IPTV I Arquitectura de redes IPTV II Interfase Clientes Set-Top Box I Interfase Clientes Set-Top Box I Fecha según programa Fecha realizado Resultados de la actividad Clarificación de la norma IPTV Conexión de dispositivos y codificación de imágenes a transmitir Introducción Cliente Servidor IPTV Emisión de imágenes de TV vía Cable y recepción con Cliente TV (Emulado con software de PC) Revisión de opciones de configuración Emulador SET- TOP-BOX. Configuración del lado del Servidor Revisión de opciones de configuración Emulador SET- TOP-BOX. Configuración del lado del Cliente Trabajo práctico Implementación de pequeño estudio de transmisión de % Cumplimiento Comentarios 100% Sección teórica 100% Se usaron equipos DLINK, CISCO 1800 series para establecer enlaces. 100% Parte teorica 100% Se usó VLC Media Player, software capaz de emular las opciones de un Set Top Box. 100% Se usó VLC Media Player.

4 Servicio y Funciones Sistema IPTV Funciones de CODEC y Selección de Video y Audio Funciones de manejo Almacenamiento de video para Video en Demanda IPTV I Almacenamiento de video para Video en Demanda IPTV II Limitaciones de IPTV Arquitectura IPTV Restricción de Acceso I Restricción de Acceso II TV usando múltiples técnicas de compresión Revisión Teórica de los servicios y capacidades requeridas en el medio de transmisión Ensayos con las distintas calidades de CODEC y resultado de imagen final Practica con transmisión de video entre Servidor y Cliente Teórico: Capacidades requeridas para VOD Ejemplos de formato de archivos de almacenamiento 100% Se determinó que MPEG4 tiene mejor resultado en ambientes inalámbricos, pero no se debe usar multicast en transmisión wifi a menos que se tenga QOS en la capa % Múltiples ejemplos haciendo análisis de la calidad de las imágenes, cantidad de cuadros, proporción de imagen, etc Teórico Implementación de laboratorio usando cables UTP, medio inalámbrico, Cliente y servidor IPTV Permisos y rechazos de usuarios Permisos y rechazos de 100% Validación del sistema (no muy buena) 100% Validación vía Firewall, muy

5 Restricción de Acceso III Restricción de Acceso y la seguridad Fundamentos del sistema n Protocolos del sistema. Arquitectura de red n I Arquitectura de red n II I-Trabajos prácticos en configuraciones de CPE n II-Trabajos prácticos en configuraciones de CPE n III-Trabajos prácticos en configuraciones de APs n usuarios Permisos y rechazos de usuarios Posibles ataques y debilidades del sistema Teórico, fundamentos y normativas técnicas Análisis norma n Access Point y Clientes inalámbricos Tipos de redes posibles: AP- Cliente, WDS, Punto-Punto, Mesh Implementación de un enlace n de corto alcance Implementación de un enlace n de corto alcance Implementación de un enlace n de corto alcance avanzada. 100% Validaciones DHCP (inútil, pero posible) 100% Se usaron equipos con triple antena integrada y se transmitió VIDEO sobre en enlace, usando ITPV como sistema de distribución. 100% Se probaron los distintos formatos de video sobre este enlace, comprobándose que el rendimiento es muy similar a la implementación de video sobre cobre. 100% Se comprobó que al aumentar la calidad de la imagen (alta definición) la transmisión inalámbrica no rinde al 100%. Esto es debido a que el AP no tenia corrección de frames en Capa 2 (no poseía QoS).

6 Trabajo práctico en consideraciones de seguridad Intento de penetración de Access Point. Se revisaron las opciones de seguridad disponibles en la norma. Un equipo AP con QoS si puede corregir el ruido de la transmisión de imágenes en alta definición transmitida inalámbricamente. 100% Se determinó que n no presenta ninguna ventaja de seguridad respecto que las demás normas como a/b/g. De hecho se comprobó que las medidas de seguridad están basadas en encriptación en capa 2 WEP, WAP y otras similares a las normas predecesoras. Como se puede apreciar de la planilla, todas las actividades contempladas en el programa original de la pasantía se cumplieron en un 100% y en el día indicado por el mismo. Cabe señalar que la experiencia fue muy beneficioso para el empresario entregando conocimientos mediante actividades personalizadas de índole teórico, practico y por medio de ejercicios lo cual ayuda a que el conocimiento se transfiera de forma mas eficaz y duradera. Es importante mencionar que el sistema de distribución inalámbrica en cual la empresa beneficiaria quiso captar conocimiento se denomina n, y no d, lo cual fue un error de ortografía que persistió durante la formulación del proyecto. Por esta misma razón este informe contempla el sistema de distribución n, y no el d indicado por el titulo oficial del proyecto.

7 Carta Gantt de las actividades planificadas en la configuración inicial del proyecto A continuación la carta gantt original de la pasantia: Octubre Noviembre Nombre de la Actividad Viaje Punta Arenas - Londres INTRODUCCION GENERAL Introducción a transmisión de señales televisivas por sistemas de IPTV Trabajo practico, (Tarea 1) Arquitectura de redes IPTV I Arquitectura de redes IPTV II EQUIPAMIENTO CLIENTE I Interfase con clientes: Set Top Box I Interfase con clientes: Set Top Box II Trabajo Practico EQUIPAMIENTO CLIENTE II Servicios y Funciones del sistema IPTV Funciones CODEC y selección de Video y Audio Funciones de manejo Video almacenado en sistemas de IPTV, (VoD) I Video almacenado en sistemas de IPTV, (VoD) II Limitaciones de IPTV CABECERA DE TRANSMISION Arquitectura de IPTV Acceso condicional IPTV I Acceso condicional IPTV II Acceso condicional IPTV III Acceso condicional y consideraciones de seguridad INTRODUCCION A n Fundamentales del sistema n

8 Protocolos del sistema n Arquitectura de red n I Arquitectura de red n II Trabajo practico en configuración de CPEs para sistema n Trabajo practico en seguridad de CPEs para sistema n Trabajo practico en Configuración de APs para sistema n Trabajo practico en consideraciones de seguridad de sistema n Viaje Londres - Punta Arenas Las actividades contempladas por este programa original se mantuvieron según lo estipulado.

9 Resultados obtenidos. Presentación de los principales resultados o soluciones obtenidas como consecuencia de la pasantía. Utilizar diagramas, presentaciones u otro para explicar los resultados. La región cuenta actualmente que 5 alternativas de televisión subscrita, (TV-Red, Direct-TV, SKY, Telefónica TV y TELMEX TV), los cuales ofrecen al usuario una parilla de canales y programación atractiva y variada. Según datos provenientes del informe financiero de TV Red y conocimiento existen en la región aproximadamente abonados que aprovechan estos servicios en paquetes comerciales que ofrecen distintas combinaciones de canales abiertos, canales del sistema cable, canales recepcionados satelitalmente, canales codificados y otros servicios como telefonía e Internet. Es dentro de este contexto que la empresa Austro Internet S.A. requirió fortalecer e incorporar competencias en el recurso humano actual que le permita ofrecer un nuevo servicio de transmisión televisiva por Internet a través de entrenamiento en tecnología IPTV. La opción que se visualizo según la empresa fue la posibilidad de usar sus redes existentes de WIFI de largo alcance en Punta Arenas y Porvenir y ampliarlo a la tecnología n de reciente aparición en el mundo y que contempla velocidades de hasta 300Mbps (contra los 56Mbps máximos que permite WIFI), para la distribución de una señal televisiva, lo cual propondrá a sus usuarios ventajas importantes.

10 Por lo tanto se identifico una empresa Inglesa que es líder en este ámbito. Las necesidades de conocimiento fueron las siguientes: Comprender conceptualmente el modelo de televisión digital para redes IP y el nuevo mecanismo de interconexión inalámbrica de redes denominado n; conocer los dispositivos existentes en el mercado; realizar instalaciones de dispositivos y obtener las consideraciones de seguridad para ambas tecnologías. En base a esta experiencia se obtuvieron los siguientes resultados: 1.- Se obtuvieron conocimientos para la implementación de un sistema de transmisión de audio/video ya sea por cable o por medios inalámbricos. Se establecieron parámetros de transmisión optima para enlaces inalámbricos en tecnología Wifi y n., 2.- Se desarrollaron numerosos ejemplos en enlaces inalámbricos n con el fin de establecer los parámetros óptimos de transmisión, lo que se logró sin dificultad. 3.- Se establecieron y/o sugirieron las modificaciones necesarias para la actual red inalámbrica WIFI administrada por Austro Internet en la ciudad de Punta Arenas. Los cambios son relativos a cambios en las frecuencias y equipamientos en la red de distribución, lo cual ya se está implementando desde el 2 de Diciembre. 4.- Se revisaron varios productos del mercado para la implementación de un sistema IPTV. Los servidores se denominan Streaming Server y existen de 2 tipos: a) Servidores de transmisión en vivo (para introducir una señal de TV en tiempo real por ejemplo) y b) Servidores para video en Demanda (donde se requiere implementar un disco de gran capacidad con películas o programas previamente digitalizadas). Los resultados indicados responden de forma satisfactoria a las necesidades de la empresa lo cual contemplo que el mismo logre el diseño, y operación de un sistema en base a la tecnología IPTV contemplando las siguientes características: Interfase con el cliente mediante el Set Top Box, Funciones de video y audio CODEC, funciones de manejo, limitaciones del sistema, acceso condicional y seguridad; Lograr el diseño y la operación del sistema de distribución de IPTV; n, contemplando las siguientes características: protocolos del sistema, configuración y seguridad de CPEs, configuración de APs y su seguridad; conocer las distintas aplicaciones necesarias para la implementación del sistema en Magallanes; y En base al entrenamiento y los resultados anteriormente estipulados realizar compra de equipos necesarios, implementar sistema a nivel regional y ofrecer un nuevo servicio al mercado. Sin embargo cabe señalar que el objetivo 4 de la propuesta de la pasantía en este caso se cumplió de forma alternativa de lo visualizado. Este objetivo contemplo el evaluar y conocer los tipos de contratos existentes entre los distintos canales satelitales y el distribuidor local de la señal. Aunque la entidad de entrenamiento, Perpetual solutions, se los ofreció a la beneficiaria se observo que la información que tenían era desactualizada y por lo tanto no adecuado a las necesidades de la beneficiaria y se decidió enfocar mas sobre la parte técnica de las tecnologías. Esto no afecto en lo absoluto el programa de la pasantía y la misma información su pudo obtener por la beneficiaria en Internet. En el corto plazo estos logros se pueden medir mediante la acreditación del pasante por parte de Perpetual Solutions en las tecnologías indicadas, (el certificado se encuentra en los anexos de este documento) y la identificación de las aplicaciones necesarias para su implementación en Magallanes, proceso que ya se ha iniciado.

11 Un logro de esta pasantia que en este momento esta en proceso de evaluación, y en realidad siempre fue uno de largo plazo, es la compra de equipos, la implementación del sistema, y el desarrollo de un nuevo servicio que se ofrecerá al mercado local. En base al conocimiento adquirido la empresa esta evaluando su implementación lo cual tienen ventajas y desventajas que serán expuestas en la conclusión de este documento. Conclusiones. Efectuar análisis global del proyecto y resultados Luego del entrenamiento específico se llego a la conclusión que es factible implementar un sistema TVIP y Video en Demanda en la ciudad de Punta Arenas, usando parte de los recursos actuales y adquiriendo tecnología nueva. No obstante existen ventajas y desventajas a considerar, antes de la toma de decisión. Ventajas: IPTV y Video en Demanda otorga la posibilidad de ver programas pregrabados o en vivo a cualquier abonado del sistema mediante un dispositivo llamado STB (set top box). Este STB se conecta entre la TV del abonado y la red de distribución de señal digital. El consumo de Ancho de Banda para un abonado conectado es abordable con la infraestructura actual, pero sólo hasta un cierto número. Superada la cantidad de abonados a determinar será necesario invertir y agregar nuevas señales de distribución (una nueva red inalámbrica por ejemplo). Video en Demanda es un servicio nuevo en el mundo y muy atractivo para el consumidor. Este permite seleccionar mediante un menú en la pantalla de la TV una película o documental a descargar. El nuevo estándar de distribución WIFI n está recién despegando y permite transmisión de video en corta distancia y con mínima interrupción. Este sistema puede ser de utilidad para los objetivos de la empresa, no obstante se deben realizar pruebas de carga a nivel local y observar su comportamiento en larga distancia (sobre 3 kmts). Desventajas: El actual sistema de distribución inalámbrica WIFI que administra Austro Internet tiene una capacidad de 1Mbps por cada abonado, pero puede configurarse para mayor velocidad. El sistema a implementar requiere 720Kbps por abonado para una imagen estándar de TV y requise 2Mbps para alta definición. La mayoría de los fabricantes de sistemas IPTV recomiendan que la transmisión debe realizarse sobre un canal con una capacidad 3 veces mayor al que el abonado requiere. Esto significa que para definición televisiva estándar se requieren 2.1Mbps y para señal de alta definición se requieren 6Mbps. Para alcanzar la tasa de transmisión recomendada por los fabricantes se deben realzar ajustes a la red actual de distribución y/o agregar nuevas torres de comunicaciones (estimativamente 4 torres mas para la ciudad de Punta Arenas), además de solicitar autorización a SUBTEL para utilizar una nueva banda de frecuencias en 5.2GHz para los enlaces punto-punto con cada torre. Generalidades: Austro Internet tiene personal entrenado en la venta de servicios en línea y/o relacionados a las comunicaciones. Una eventual implementación de un servicio de

12 televisión debe ser soportada básicamente por la misma cantidad de personas del área de administración, más la contratación de nuevo personal en el área de ventas. El sistema IPTV y VoD reviste un gran interés estratégico tanto para Austro Internet S.A. como para nuestro principal cliente, INALAMBRICA S.A., dueño de las redes inalámbricas la cual administra la beneficiaria. Se ha observado el rápido crecimiento en Operadores de telecomunicaciones en el mundo que han implementado este sistema y una gran satisfacción por parte de sus abonados. Ello motiva a pensar que el desarrollo de esta nueva línea tecnológica de servicios posicionará a la beneficiaria en el mediano plazo entre los actores principales de televisión digital, pero con un servicio diferente y muy moderno. Por último, Luego de obtener las cotizaciones internaciones relacionadas a la puesta en marcha del servicio se tomará la decisión de implementar y/o la oportunidad para lograrlo.