La Coupe du Monde de l'IP
Comment les systèmes de test préservent la qualité de la transmission d’image

Lorsque la Coupe du Monde de la FIFA commencera en Afrique du Sud avec les meilleurs joueurs du monde se disputant le trophée tant convoité, des millions de téléspectateurs dans le monde entier suivront minutieusement chaque détail sur leurs écrans. Alors qu’il y a encore beaucoup de chemin à parcourir dans les domaines des transports et des infrastructures de stades et d’hôtels en termes de transmission d'image, le test final s’est effectué sans encombres lors de la Coupe des Confédérations de la FIFA 2009 grâce à la société allemande Media Broadcast GmbH.

Media Broadcast est le plus grand fournisseur de services de radiotélévision et de médias techniques en Europe. Ses activités principales comprennent la planification de projets, l'installation et le fonctionnement des plates-formes de transmission basées multimédia pour la radio et la télévision. Filiale du groupe TDF, elle travaille au service de près de 750 clients nationaux et internationaux dans le domaine de la radiotélévision publique et privée, pour des sociétés de production, des opérateurs de réseaux ainsi que des sociétés de radiodiffusion spécialisées dans la télévision, la radio et les satellites. La société trouve ses origines dans la division de radiotélévision et de médias de T-Systems.

L'IP prend la relève pour la transmission d'image

L'IP ou la technologie basée sur le protocole Internet a pris la relève même dans le domaine de la radiotélévision publique, pour la technologie de production et pour la transmission des flux audio et vidéo. Les NGN (réseaux de prochaine génération) permettent en effet une intégration souple des interfaces dans divers composants mais doivent cependant répondre à certaines conditions, tout particulièrement lorsqu’il s’agit de transmission d'image. Une faible qualité d'image lors d’une finale d’un évènement sportif majeur est synonyme de catastrophe. Une perte de qualité d’image est un drame absolu qui ferait à coup sûr le tour du monde.

Au cours des dernières années, la technologie de réseau basée Ethernet testée et éprouvée a toujours été le premier choix pour des applications locales, même dans le cas de réseaux étendus. Cependant, lorsqu’il s’agit d’applications cruciales et exigeantes telles que les images télévisées de haute résolution, l'intégration des composants de réseau peut s’avérer délicate en ce qui concerne les capacités de transmission, la qualité de transmission ou la stabilité du réseau.

Media Broadcast a commencé l’installation d’un réseau de radiotélévision national basé sur IP au cours de l'été 2007. Ce dernier a été testé avec succès au printemps 2008 à l’occasion de la deuxième partie du championnat allemand de football et est désormais disponible en tant que réseau « NGN d'émission » à usage général. Le réseau, comptant 18 concentrateurs en Allemagne, prend en charge les signaux SD et HD, la tonalité multicanaux, et offre également des services de données additionnels entre les stades et les studios à une vitesse allant jusqu'à 10 gigabits par seconde.

Avant qu'un réseau aussi complexe puisse être agréé pour l’usage général particulièrement dans des applications pouvant attirer de plus grandes audiences, des tests approfondis doivent être effectués. À cet effet, l’entreprise a installé son propre laboratoire à Darmstadt, il est chargé des tests d'homologation techniques des équipements ou des nouveaux concepts de réseaux. Dans cet environnement de laboratoire, tous les composants du réseau sont installés et les processus sont simulés. Seules les applications qui ont été testées et essayées avec succès peuvent être ensuite mises en œuvre sur l’ensemble du réseau. « Cependant », comme l’indique Bruno Eberle, ingénieur réseau responsable de cette technologie :

« un environnement de laboratoire reste toujours trop clinique : les conditions réelles sont souvent bien différentes. »


Soumis à rude épreuve en laboratoire

La fonctionnalité des équipements et la compatibilité de leurs interfaces peuvent répondre aux exigences qui ont été établies par les conditions de laboratoire. Mais en pratique, des interférences peuvent dégrader les performances. « Décalage du signal », « retard » ou « perte de paquets » sont quelques-uns des termes employés pour décrire de telles interférences. Les composants du réseau doivent pouvoir gérer ces types de déficiences de sorte que la qualité et la disponibilité de l'architecture du réseau entier et le service de bout en bout correspondant répondent aux besoins. La qualité du service qui peut être garantie ou les différents « modes de protection » offerts sont au bout du compte les facteurs clés lors de la négociation des prix avec un client.

Afin de simuler les conditions réelles pour un réseau particulier même dans des circonstances difficiles, les systèmes appropriés sont ceux pouvant introduire cet élément « d’interférence » dans l'environnement idéal de laboratoire. À cet effet, Media Broadcast a installé un émulateur de réseau Ethernet Spirent, capable de générer les déficiences adéquates sur un réseau.

Avec le générateur de déficiences Spirent GEM/XGEM, des déficiences prédéfinies peuvent être générées pendant le fonctionnement de réseaux Ethernet à une vitesse pouvant atteindre 10 gigabits par seconde. Elle permet donc d’effectuer des tests sous contrainte sur l'infrastructure et d'identifier les points potentiels de défaillance en termes de fonctionnalités, de vitesse et de prise en charge du protocole. Les avantages sont évidents : au lieu d’attendre que des données aient été recueillies sur la qualité des nouveaux composants à l’aide de réseaux de tests ou de production sur une période plus longue, les conditions réelles comprenant les déficiences susceptibles de survenir peuvent être simulées en laboratoire.

Quelle réaction dans des circonstances difficiles ?

La simulation de problèmes de réseau ne présente pas seulement l'avantage de raccourcir les cycles de tests en anticipant les résultats de fonctionnement à long terme, mais elle permet également de répéter les scénarios de tests. En répétant exactement les séquences de tests comprenant les déficiences définies, le comportement de divers composants de différents fabricants dans des conditions réelles peut être comparé de manière fiable.

« L'introduction contrôlée de déficiences nous permet de vérifier si les mécanismes fournis par les différents composants réagissent comme le prévoient les fabricants » explique Bruno Eberle. En pratique, cela revient à tester la correction d’erreurs sans voie de retour (FEC) intégrée ou vérifier les fonctionnalités de compatibilité de décalages prédéfinie. Il est essentiel que la réaction aux différents problèmes de réseau soit reproductible et comparable.

En dépit de la robustesse du système quant à sa capacité de générer des pannes prévues et sa capacité en général, sa gestion dans un environnement quotidien de laboratoire doit être maintenue aussi simple que possible afin de réagir de façon rapide et flexible. Le générateur de déficiences offre donc une interface utilisateur simple par l’intermédiaire de laquelle toutes les tâches peuvent être effectuées aisément et simplement.

Les tests dans des conditions extrêmes sont cruciaux afin de garantir la qualité et la transmission sans faille des signaux audio et vidéo. En outre, la société se protège contre les défaillances en utilisant une structure Internet complètement interconnectée et des canaux séparés sur le réseau principal. En cas de défaillance, le système bascule automatiquement vers une solution alternative en quelques millisecondes.

Les réseaux NGN basés sur IP actuels constituent le fondement de la communication dans un large éventail de domaines d'application. Dans le domaine de la téléphonie par exemple, ils font désormais partie de la norme. Dans le cadre de la transmission d’images, comme pour une Coupe du monde par exemple, leur mise en œuvre représente encore un défi. Cela s’avère particulièrement vrai lorsque les structures de réseaux disponibles comportent des caractéristiques spéciales exigeant des ajustements additionnels. À l’aide d’applications de tests appropriées, les difficultés techniques peuvent être réduites à un minimum en testant sous contrainte les composants individuels à l’avance. En termes de qualité d’image, rien ne saurait empêcher Media Broadcast de réussir sa Coupe du Monde FIFA 2010.


Spirent Communications

Leader international sur le marché des solutions de test et de mesure, Spirent Communications plc. (bourse de Londres : SPT) fait souffler un vent d'innovation sur les laboratoires de développement, les organisations informatiques et les concepteurs de réseaux. Les clients de ces derniers peuvent ainsi déployer des réseaux, services, applications et appareils de communications à même d'enrichir l'existence de leurs utilisateurs. Centres de données, réseaux et services Ethernet haut débit, appareils et réseaux sans fil 3G/4G, dispositifs de sécurité réseau et systèmes de navigation par satellite sont autant de produits que notre portefeuille complet de solutions permet de tester. Avec des solutions déjà utilisées par plus de 1 700 clients dans 30 pays différents, les plus grands équipementiers, fournisseurs de services, entreprises et gouvernements du monde entier s'en remettent chaque jour à Spirent pour les aider dans leurs tâches. La société a établi son siège social à Sunnyvale, en Californie et emploie 1300 personnes dans le monde. Pour plus d’informations, visitez le site : http://www.spirent.com/planet-spiren...tions_plc.aspx.