RESUMEN DE BROADCAST(DAB,DVB)

DEFINICIÓN. Para enviar simultáneamente el mismo mensaje a múltiples destinatarios. Broadcasting es muy usado en los sistemas de E-mail y soportado por algunos sistemas de fax. En redes, se ha hecho una distinción entre broadcasting y multicasting. Broadcasting envía un mensaje a cada uno en la red, mientras multicasting envía un mensaje a una selecta lista de destinatarios.

BROADCASTING STORM Es el estado en el cual un mensaje que es transmitido (broadcasting) por una red produce respuestas y dichas respuestas producen aún mas respuestas, lo que se dice el efecto de la bola de nieve. Un Broadcasting Storm severa puede bloquear todo el otro tráfico de la red. Las Broadcasting Storm normalmente pueden ser prevenidas configurando una red cuidadosamente para bloquear mensajes de la transmisión ilegales.

Unicasting, broadcasting y multicasting La mayoría de las direcciones IP se refieren a un sólo destinatario: se denomina direcciones de unicast. Sin embargo, como se ha señalado anteriormente, hay dos tipos especiales de direcciones IP que se utilizan para direccionar a múltiples destinatarios: las direcciones de broadcast y de multicast. Cualquier protocolo no orientado a conexión puede enviar mensajes de broadcast o de multicast, además de los unicast. Un protocolo orientado a conexión sólo puede usar direcciones de unicast porque la conexión existe entre un par específico de hosts.

Broadcasting Hay una serie de direcciones que usan para el broadcast en IP: todas manejan el convenio de que "todos los bits a 1" indica "todos". Las direcciones de broadcast nunca son válidas como direcciones fuente, sólo como direcciones de destino. Los diferentes tipos de broadcast se listan aquí:

Direcciones de broadcast limitado La dirección 255.255.255.255 (todos los bits a 1 en toda la dirección IP) se usa en redes que soportan broadcast, como por ejemplo redes en anillo, y se refiere a todos los host de la subred. No requiere que el host tenga conocimiento alguno de la configuración IP. Todos los host de la red local reconocerán la dirección, pero los "router" nunca enviarán el mensaje. Esta regla tiene una excepción, llamada retransmisión BOOTP. El protocolo BOOTP emplea el broadcast limitado para permitir a estaciones de trabajo sin disco contactar con un servidor BOOTP. La retransmisión BOOTP es una opción de configuración disponible en algunos "routers". Sin esta posibilidad, haría falta un servidor BOOTP en cada subred. Sin embargo, no se trata de una simple retransmisión, ya que el "router" también interviene en el desarrollo del protocolo BOOTP.

Direcciones de broadcast dirigidas a red Si el número de red es un válido, la red no se subdivide en subredes y el número de host referencia todos los hosts de la red especificada, (por ejemplo, 128.2.255.255). Los "router" deberían enviar estos mensajes de broadcast a menos que están configurados para no hacerlo. Este tipo de broadcast se utiliza en solicitudes ARP ARP("Address Resolution") en redes que contienen subredes.

Direcciones de broadcast dirigidas a subred Si el número de red y el de subred son válidos, y el de host tiene todos sus bits a 1, entonces la dirección referencia a todos los host de la subred especificada. Ya que la subred fuente y la de destino pueden tener distintas máscaras de subred, la fuente debe resolver de algún modo la máscara usada en la subred de destino. El broadcast lo efectúa realmente el "router" de subred que recibe el datagrama.

Direcciones de broadcast dirigidas a todas las subredes Si el número de red es válido, la red se subdivide en subredes y la parte local de la dirección tiene todos los bits a 1(por ejemplo, 128.2.255.255), y la dirección se refiere a todos los hosts en todas las subredes de la red especificada. En principio, los "router" pueden propagar broadcasts por todas las subredes, aunque no están obligados a hacerlo. En la práctica, no lo hacen; hay pocas circunstancias en las que un broadcast sea deseable, y puede causar problemas, particularmente si un host se ha configurado incorrectamente sin su máscara de subred. Considerar el derroche de recursos que se produciría si el host 9.180.214.114 en la red local clase A con subredes no fuera consciente de la existencia de esas subredes y usara 9.255.255.255 como dirección de broadcast "local" en vez de 9.180.214.255 y todos los "router" aceptaran la solicitud de enviar mensajes a todos los clientes. Si los "router" respetan todos los mensajes de broadcast dirigidos a subredes, utilizan un algoritmo llamado Retransmisión Inversa("Reverse Path Forwarding") para evitar que los mensajes de broadcast se multipliquen descontroladamente.

Multicasting El broadcast tiene una gran desventaja: su falta de selectividad. Si un datagrama IP se difunde por broadcast a una subred, cada host de la misma lo recibirá, y tendrá que procesarlo para determinar si el destinatario está activo. Si no lo está, el datagrama IP se elimina. El multicast elimina este overhead al usar grupos de direcciones IP.

DVB (Digital Vídeo Broadcasting) Parecido a los grupos de trabajo MPEG, hay un grupo de trabajo DVB "Digital Vídeo Broadcasting", con muchas partes y empresas implicadas que intercambian experiencias y solidifican o congelan los estándares. De forma parecida también trabaja el grupo VESA en el tratamiento de gráficos en PC. La nueva generación de los sistemas de transmisión de Televisión están basados en la transmisión de datos mediante compresión digital. Esto provee al operador una mejor utilización del ancho de banda y una mejor calidad que la clásica emisión que utiliza la televisión analógica en color PAL, NTSC, y SECAM. En Enero de 1995, el proyecto Digital Vídeo Broadcasting (DVB) organizado por la European Broadcasting Union (EBU) o La Unión Europea de Radiodifusión (UER) publicó unos formatos estándares con los cuales se define el nuevo sistema de transmisión digital. Este estandard DVD constituye la base técnica para la transmisión digital en Europea, Asia, Australia, y algunas otras regiones del mundo que comenzaron en 1996. El DVB parece el mejor candidato como el único estándar global que conforme las emisiones en HDTV (Alta definición). Solamente en Estados Unidos, tienen otro plan eso si basado en el MPEG-2, pero usando un modem, un codificador de audio y una EPG (Guía Electrónica de Programación) incompatible con el estándar DVB. Las resoluciones han salido publicadas mediante ETSI o "European Telecommunications Standards Institute", que también en el su momento oficializa el sistema telefónico digital GSM. El estándar DVB cubre el diseño del estándar de modems, así como también los estándares de ancho de banda para la transmisión de datos, para algunas importantes funciones auxiliares como teletexto, EPG y acceso condicional. De entrada el estándar MPEG-2 es la base de compresión para todos los flujos de vídeo o audio. Hay un grupo técnico (CA), que se ocupa de las codificaciones por lo que este grupo decidirá las familias de accesos condicionales.

El diagrama de bloque de un receptor DVB "set-top box" sería algo parecido a esto:

La primera generación de receptores domésticos DVB, contienen lo que compone el receptor (satélite y/o cable) en una pequeña caja además por otra parte el descodificador MPEG. Estos receptores disponen de salida RF y Euroconectores, para antena, TV/VIDEO etc. También incorporan interfaces para transmisión de datos y conexión a PC, además de otros sistemas multimedia. El (EIA-232-E) es uno de lo varios ISO 7816 chips slot para tarjetas y PCMCIA. Las interfaces pueden incluir audio digital, y en un futuro próximo los receptores de televisión digital, formarán parte de los vídeos y televisores. Algunas de las posibilidades de esta tecnología aparte de televisión son:

ESTANDARES DVB Actualmente disponemos de los siguientes estándares DVB. DVB - S: Satélite DVB - C: Cable DVB - CS: Antena colectiva (SMATV) DVB - Si: Servicio de especificaciones de servicio DVB -TXT: Teletexto DVB - CI: Interface común de acceso condicional DVB - T: Terrestre El proyecto DVD, se basa en la compresión utilizando para ello el sistema MPEG2. Este es un sistema de algoritmo de compresión para audio y vídeo, basado en la DCT y estimaciones de probabilidad, pero que describimos con profundidad en otras partes de este estudio publicado en esta web.

VIDEO Se han fijado una serie de parámetros comunes: A El nivel de flujo MPEG-2 irá de 1,5 Mbit/s a 15 Mbit/s. A La frecuencia de "frame" se ha fijado a 25 Hz por segundo.

AUDIO El receptor ha de poder compatibilizar la capa 1 y 2 de la normativa Musicam MPEG-2. Actualmente se aconseja el uso de la capa 2 para flujos MPEG-2, que ha de poder recibir, 1 canal mono, 2 canales independientes y 1 o 2 canales estéreo. Los flujos de muestreo que han de soportar serán de 32 KHz, 44,1 KHz y 48 KHz. Los siguientes son opcionales: 16KHz, 22.05 Khz, 24 KHz. El flujo de audio no hará servir énfasis a diferencia del analógico que contábamos con tres tipos, más o menos estandarizados: J17, 50us y Panda.

NIVELES DE CALIDAD El estándar MPEG-2 también define unos niveles de calidad, con diferentes errores de corrección. Así podemos ver imágenes un tanto borrosas, efectos de pixelación. También podemos llegar a una cadidad de alta definición, sacrificando eso sí un poco más de nuestro ancho de banda. La velocidad con que se transmite información, y por tanto lo que ocupa en nuestro canal. La siguiente tabla, que nos muestra la diferencia de calidad dependiendo la cantidad de información transmitida es muy representativa. Para audio tenemos que una típica velocidad de transmisión la encontraríamos en 192 kbit/s para una alta calidad de sonido estéreo. El sistema MPEG2, puede situar arbitrarios lenguajes o sonido surround que acompañe a la imagen. El sistema MPEG-2 define un sistema de multiplexación (ISO/IEC 13818-1) que combina varias señales de vídeo, audio y datos en un único flujo de datos. En DVB, esta técnica de multiplexación es utilizada por diferentes programas que por ejemplo utilizan un flujo de 38Mbit/s una de las transmisiones estándar para el satélite, o por los 8 MHz, que nos proporciona un canal de cable. La multiplexación en MPEG-2 utiliza un paquete con una longitud de 188 bytes, cada paquete tiene una cabecera de 1 byte y 187 de datos. Normalmente se sitúan entre seis y ocho programas en un transponder de tipo Astra, por lo que encontramos unos flujos de datos que nos sitúan para cada programa entre 4,75 y 6,34. Aunque en algunos casos llegan hasta un total de 10 programas, aunque ello depende del contenido, aprovechamiento y disponibilidad de mayor ancho de banda por transpondedor satelital. Con estas velocidades de transmisión los programas que veamos en nuestra televisión tendrán una calidad similar a la del PAL. Con cuatro programas por transponder (9,5 Mbits/s) tendríamos una calidad excelente, casi de alta definición.

PREGUNTAS DE BROADCAST(DAB,DVB)

1. ¿Qué problemas encontramos al utilzar BroadCasting Storm?

Es el estado en el cual un mensaje que es transmitido (broadcasting) por una red produce respuestas y dichas respuestas producen aún mas respuestas, lo que se dice el efecto de la bola de nieve. Un Broadcasting Storm severa puede bloquear todo el otro tráfico de la red. Las Broadcasting Storm normalmente pueden ser prevenidas configurando una red cuidadosamente para bloquear mensajes de la transmisión ilegales.

2. ¿Qué tipo de protocolo puede utilizar el envio de broadcast?

Cualquier protocolo no orientado a conexión puede enviar mensajes de broadcast o de multicast, además de los unicast. Un protocolo orientado a conexión sólo puede usar direcciones de unicast porque la conexión existe entre un par específico de hosts.

3. ¿Qué se hace si existe multiplican los mensajes de broiadcast?

Si los "router" respetan todos los mensajes de broadcast dirigidos a subredes, utilizan un algoritmo llamado Retransmisión Inversa("Reverse Path Forwarding") para evitar que los mensajes de broadcast se multipliquen descontroladamente.

4. ¿No existe una estandarización en la transmisión de datos a la televisioón?

La nueva generación de los sistemas de transmisión de Televisión están basados en la transmisión de datos mediante compresión digital. Esto provee al operador una mejor utilización del ancho de banda y una mejor calidad que la clásica emisión que utiliza la televisión analógica en color PAL, NTSC, y SECAM.

5. Explica brevemente los estándares de DVB.

Actualmente disponemos de los siguientes estándares DVB. A DVB - S: Satélite A DVB - C: Cable A DVB - CS: Antena colectiva (SMATV) A DVB - Si: Servicio de especificaciones de servicio A DVB -TXT: Teletexto A DVB - CI: Interface común de acceso condicional A DVB - T: Terrestre

6. ¿En que se basa el DVD?

El DVD, se basa en la compresión utilizando para ello el sistema MPEG2. Este es un sistema de algoritmo de compresión para audio y vídeo, basado en la DCT y estimaciones de probabilidad, pero que describimos con profundidad en otras partes de este estudio publicado en esta web.

7. ¿Cómo se usan las capas para flujos MPEG-2?

Actualmente se aconseja el uso de la capa 2 para flujos MPEG-2, que ha de poder recibir, 1 canal mono, 2 canales independientes y 1 o 2 canales estéreo.

8. ¿Cómo podemos consequir una buena calidad en las imágenes con el estándar MPEG-2?

También podemos llegar a una cadidad de alta definición, sacrificando eso sí un poco más de nuestro ancho de banda. La velocidad con que se transmite información, y por tanto lo que ocupa en nuestro canal.

9. ¿Cómo se logra combinar varias señales de vídeo, audio y datos en un único flujo de datos?

El sistema MPEG-2 define un sistema de multiplexación (ISO/IEC 13818-1) que combina varias señales de vídeo, audio y datos en un único flujo de datos. En DVB, esta técnica de multiplexación es utilizada por diferentes programas que por ejemplo utilizan un flujo de 38Mbit/s una de las transmisiones estándar para el satélite, o por los 8 MHz, que nos proporciona un canal de cable.

10. ¿Cuál es la longitud del paquete uttilizado en la multiplexación en MPEG-2?

Utiliza un paquete con una longitud de 188 bytes, cada paquete tiene una cabecera de 1 byte y 187 de datos.