Construction of a Video Transmission Scenario in Software-Defined Networks for QoE Estimation

Construcción de un escenario de transmisión de vídeo en redes definidas por software para la estimación de la calidad de vida

Los servicios soportados por las redes de datos se han generalizado, por lo que las arquitecturas de las nuevas redes de datos están orientadas a los servicios. Están dotadas de inteligencia, flexibilidad y programabilidad. Todo ello con el objetivo de proporcionar aceptabilidad por parte de los usuarios. Así, este trabajo presenta la construcción de un escenario de transmisión de vídeo sobre una red definida por software (SDN, Software-Defined Networking) utilizando software libre y modificando su comportamiento con tráfico de fondo, sobre el que se estima la Calidad de Experiencia (QoE). Para la estimación de la QoE se utilizaron métricas subjetivas y objetivas. Para la primera se utilizó el Mean Opinion Score (MOS), mientras que la segunda se estudió con el Full Reference Image Quality Assessment (FR-IQA). Por último, se propuso una correlación entre ambos tipos de métricas.

I. INTRODUCCIÓN

Las aplicaciones y servicios soportados por las redes de datos están en constante crecimiento, por lo que las arquitecturas de las nuevas redes deben estar orientadas a servicios y dotadas de inteligencia, flexibilidad y programabilidad. Lo anterior con el objetivo de brindar la aceptabilidad global de una aplicación o servicio. Esta es la calidad de la experiencia (QoE) [ 1 ]. Para lograr esta visión, la industria y la academia han establecido que la softwarización de la red constituye la base fundamental para lograr una arquitectura multicliente capaz de satisfacer los diversos requisitos actuales y futuros [2 ] . De esta situación surgió una propuesta que aprovecha el avance tecnológico de los últimos años; es decir, la red definida por software (SDN) y la virtualización de funciones de red (NFV) [ 3 ], [ 4 ].

La QoE se basa en parámetros subjetivos; es decir, mide la interacción entre el contenido presentado y la percepción del usuario (color, intensidad de luz o píxeles dañados), y se expresa a través de conceptos como: excelente, bueno, aceptable, regular o malo [ 5 ] . Otros factores que podrían afectar la QoE son la usabilidad, el rendimiento tecnológico, la evaluación subjetiva, las expectativas, el contexto, el tamaño de la pantalla, la iluminación, la distancia de visualización y el movimiento del usuario [6 ] . El SDN, por otro lado, separa las funciones de reenvío y control para diseñar una red que pueda programarse y administrarse de manera centralizada. Por el contrario, NFV aísla las funciones de red del hardware y proporciona la infraestructura en la que se puede ejecutar el software SDN. Ambos se basan en la virtualización y utilizan el aislamiento de la red, pero difieren en cómo separan funciones y extraen recursos [ 7 ].