Contribución a los sistemas de distribución de contenidos en redes inalámbricas de datos

Abstract

Ver un vídeo en un terminal con conexión inalámbrica parece algo sencillo hoy en día. Sin embargo, esta posibilidad es el resultado de los avances técnicos y tecnológicos producidos en los últimos años, que la han hecho posible gracias al aumento de las capacidades de las redes y a la aparición de equipos con mayor capacidad de procesamiento. Actualmente, las principales limitaciones de los sistemas de distribución de vídeo existentes son el consumo de ancho de banda por cada usuario en la parte del distribuidor y la fiabilidad de las redes en la parte del receptor, resultado de la necesidad de compartir el medio de acceso: el aire. Los objetivos de esta tesis se centran en la mejora de la distribución de contenidos a través de redes inalámbricas tanto terrestres como satelitales. Los principales problemas de este tipo de redes son un comportamiento variable que depende de la posición del usuario, la limitación de ancho de banda en comparación con las redes de cable y la dependencia de situaciones meteorológicas externas como la lluvia. Se puede decir que los satélites han permitido grandes avances en el campo de las telecomunicaciones. Además, gracias a ellos ha sido posible llevar conectividad a sitios donde antes era impensable. A pesar de las ventajas que presentan, los satélites también tienen algunos inconvenientes desde el punto de vista del funcionamiento de los protocolos de red. Por ejemplo, dificultan la distribución de contenidos mediante protocolos {\it peer-to-peer}, debido principalmente a la latencia de los paquetes transmitidos. Las contribuciones en este aspecto se han centrado en mejorar el funcionamiento de los protocolos {\it peer-to-peer} en redes satélite mediante diversos mecanismos que mitigan la latencia de las comunicaciones vía satélite. Las redes inalámbricas terrestres son muy populares hoy en día. Los principales problemas que presentan estas redes son sus condiciones cambiantes dependientes de factores como la distancia del usuario a la estación base o punto de acceso, orografía del terreno o fenómenos meteorológicos que provocan que el ancho de banda disponible se reduzca con la distancia o que eventos como la lluvia aumenten la tasa de pérdidas de los paquetes transmitidos. Por estos motivos, la distribución de contenidos en vivo o bajo demanda no funciona tan bien como se desearía en las redes inalámbricas terrestres. En este apartado, las contribuciones se han centrado en dos aspectos: Por un lado, diseñar soluciones que permitan la transmisión de vídeo en tiempo real para un gran número de usuarios aprovechando el ancho de banda disponible y que no discriminen a los usuarios con peores accesos. Y por el otro, diseño de esquemas de transmisión de vídeo bajo demanda para un número de usuarios máximo virtualmente infinito donde se optimice la utilización del ancho de banda y con alta resistencia frente a posibles pérdidas de paquetes.