1 Introducción al proyecto.

El rápido crecimiento de las redes móviles, como 802.11 o las redes
celulares, unido a una gran demanda de servicios audiovisuales por
parte de los usuarios, está impulsando a ofrecer servir de contenidos
multimedia en cualquier lugar, momento y adaptándose a los diferentes

dispositivos “ anytime , anywhere, any device ”...

En este contexto, las comunicaciones tienden a proporcionar una

sensación de libertad al usuario mediante la implantación de

tecnologías comúnmente llamadas “comunicaciones wireless”.

Entre estas tecnologías encontramos las comunicaciones móviles

GSM (“Global System for Mobile Communications”), evolución de

las tecnologías de comunicaciones analógicas también llamadas

de 1ª generación ( 1 G ). Gracias a la gran aceptación de la telefonía

GSM, se desarrollaron nuevas tecnologías ( p.ej WAP) para ofrecer

servicios avanzados sobre esta red. Atendiendo a la evolución de

ofrecer las mismas prestaciones sobre redes de paquetes se realizo

la evolución hacia GPRS ( 2,5 G ). El último eslabón lo compone la

red celular de tercera generación UMTS la cual representa un claro

exponente en la apuesta de servicios audiovisuales como la vídeo

llamada o la descarga en streaming de vídeos.

Partiendo de los modelos clásicos de capas, como el modelo OSI,

las redes de comunicaciones móviles han tenido que reformar los

protocolos de red existentes, pensados para redes de cableado fijo,

para adaptarse a las redes móviles caracterizadas por altos retardos,

perdidas elevadas, limitaciones en capacidad computacional de los

terminales y un largo etcétera que ha concluido con una arquitectura multicapa

poco optimizada.

Por otro lado gran demanda de servicios de audiovisuales esta

provocando la aparición de soluciones (modelos cross-layer)

destinadas a mejorar este modelo multicapa, donde se debe

optimizar cada elemento de la cadena para poder ofrecer, con

calidad, el mayor número de servicios posibles minimizando

los recursos de red necesarios para ofrecer dicho servicio.

Centrándonos en las aplicaciones de vídeo encontramos diferentes

Servicios como la vídeollamada, descarga en streaming de

Pequeños Contenidos multimedia, vídeo vigilancia y toda una serie

de servicios donde intervienen una gran cantidad de elementos a

optimizar. Para optimizar estos servicios de vídeo poseemos dos

alternativas básicas de trabajo: optimizar el algoritmo de compresión

u optimizar el transporte de la información durante el transporte por

la red, siendo la segunda alternativa el objeto de estudio del presente

trabajo.

En el siguiente proyecto se hace hincapié en los estándares de

compresión de vídeo recomendados por el 3GPP [3], contrastando

las recomendaciones con las propuestas de los fabricantes de

terminales móviles. También se incluye el análisis de las

especificaciones técnicas de algunos terminales para enmarcar

las recomendaciones analizadas. Así pues, partiendo del formato

de la información a servir y con el objetivo de seguir las

recomendaciones se propone un modelo donde se optimiza la

prestación de servicios audiovisuales, maximizando la calidad

observada por el usuario y a la vez relacionando con los recursos

de red necesarios para ofrecer dicha calidad, centrándonos en

especial en la tecnología de tercera generación (UMTS) para

terminales móviles.

Para ello, se plantea la transmisión de un servicio de streaming de

Vídeo MPEG4 sobre varios contextos PDP adaptados a las

diferentes características del contenido transportado. La solución

planteada propone descomponer el vídeo en varios flujos en función

de la importancia que represente el contenido del paquete para la

calidad final del vídeo. Una vez conocido el contenido del paquete

mediante un filtraje, cada paquete es transportado por el contexto

PDP que mejor se adapte a sus necesidades.

En la siguiente figura se presenta el contenido de un vídeo como

Una combinación de audio, imágenes comprimidas e información

adicional.

También se puede observar una diferencia entre el tipo de imagen

generada, factor que permitirá diferenciar el tipo de imagen y

priorizarla en función de la importancia que representa dicha imagen

para la calidad final del vídeo.

Fig. 1.1 Arquitectura propuesta para servicios de vídeo sobre UMTS.

Dicha separación permite acomodar mejor las características de los

Servicios portadores a la relevancia de la información transportada.

Esta optimización es especialmente relevante en la componente del

servicio portador ofrecida sobre la red de acceso radio UTRAN,

denominada Radio Access Bearer (RAB), donde una relajación de

las restricciones de QoS necesarias deriva directamente en un

aumento de capacidad.

La siguiente memoria empieza planteando la problemática general y

Los objetivos del proyecto. En el segundo apartado se analiza la

tipología y características que tiene el vídeo para entornos móviles,

realizando comparativas de estándares verso productos y soluciones

comerciales actuales. En el tercer capítulo se estudia el emulador

UMTS empleado para las pruebas y se presentan los resultados

obtenidos en simulaciones para usuarios que cursan el servicio

conversacional que servirán para adquirir experiencia con el entorno

de trabajo. Como base para la diferenciación de los contenidos de

vídeo se presenta el capítulo 4, donde se analizan los diferentes

estándares para el streaming de vídeo. Seguidamente se propone la

solución adoptada para el filtraje de los paquetes y los resultados

obtenidos con la solución. El capítulo quinto esta dedicado a la

adaptación y resultados que se obtienen en el emulador UMTS

cuando se optimizan las RABs y el planificador de paquetes de

UMTS acorde con los resultados obtenidos en el capítulo anterior.

En el último capítulo se analizan las conclusiones y las líneas

futuras.

1.1 Aspectos medioambientales.

Para contribuir a un desarrollo sostenible, se han tomado las

Siguientes consideraciones durante el proceso de elaboración del

presente proyecto.

·        Se ha apostado, siempre que ha sido posible, por la utilización

De software libre como plataforma y entorno de trabajo. Esta media

permite que la investigación pueda llevarse a cabo con un menor

coste de recursos, favoreciendo la investigación en entornos menos

competitivos.

·        Durante el proceso de programación se ha optimizado el código,

teniendo como objetivo mejorar al máximo el uso de los recursos de

la máquina donde se ejecutaba el programa.