Optimización del carrusel para TV digital

PABLO ANDRES LOTITO

2011-03-01/2011-11-30

1-15

Informática (software)

Comunicaciones-Telecomunicaciones

Análisis de protocolos de transmisión por carrusel. Determinación de carruseles óptimos minimizando el tiempo de acceso medio a la información. La televisión digital permite implementar cierta interactividad llamada local (para diferenciarla de la interactividad remota que necesita un canal de retorno) mediante un sistema “carrusel”. Este sistema consiste en un archivo de datos que es transmitido reiteradamente y contiene todas las posibles respuestas a las opciones elegibles. Por ejemplo la agenda televisiva puede enviarse constantemente pero el usuario irá viendo en su pantalla los canales, días y horarios que vaya eligiendo. Este carrusel es susceptible de ser optimizado en tiempo real de forma de actualizar con mayor frecuencia aquellos datos que son más requeridos. El tiempo de espera global se define como la suma de la espera de todos los usuarios y evidentemente depende del tamaño de los archivos y de la demanda de los mismos. Si la demanda es conocida o al menos puede ser estimada, se pueden proponer algoritmos que minimicen la espera global y aumentar la sensación de bienestar (wellfare) proporcionada por el sistema.   Una secuencia de archivos transmitidos uno tras otro y repetida periódicamente como parte de una secuencia particular se denomina un carrusel de datos. La transmisión periódica permite a los usuarios acceder a los archivos aleatoriamente. Básicamente el uso del carrusel consiste en el envío cíclico de unidades de información (datos). Si un receptor desea recibir un módulo específico sólo debe esperar a que este sea transmitido. En esta secuencia de módulos de datos enviada cíclicamente puede haber sub-ciclos, permitiendo que los módulos más demandados sean accesibles en menor tiempo. Para optimizar el tiempo de acceso se considera el tiempo de acceso medio (esperanza) que tiene en cuenta el tiempo de descarga y el tiempo de acceso ponderado con la probabilidad de demanda de cada paquete (conocida estadísticamente). A través de la repetición de los módulos se consigue aumentar virtualmente el ancho de banda de los paquetes demandados. El objetivo de este trabajo es estudiar mecanismos para la disminución del tiempo de espera (latencia) global para el acceso a los datos. Cuando se habla de tiempo de latencia global, se entiende la suma de los tiempos de espera de todos los usuarios, o, lo que es lo mismo desde el punto de vista de la optimización, el tiempo de acceso promedio. Cuando se conocen estadísticas de acceso a los datos, el tiempo promedio de acceso (TMA) se calcula sumando el tiempo de acceso multiplicado por la probabilidad de acceso de cada paquete.  Esto permite poder considerar la disminución del tiempo total sin conocer la cantidad real de usuarios. Con el objetivo de determinar la mejor manera de distribuir una colección de archivos en una o varias secuencias teniendo en cuenta la disminución del tiempo de espera (latencia) global, se estudiaron dos mecanismos: el primero consiste en repetir los paquetes más demandados dentro del carrusel, y el segundo consiste en utilizar varios sub canales o carruseles en paralelo. Metodología: Se obtiene la función de tiempo de acceso medio que depende, del tamaño de los paquetes, de la probabilidad de demanda de cada uno y de la cantidad de carruseles. Se plantea un problema de optimización entera no lineal y se proponen formas de resolverlo.