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Desde la popularización a gran escala de la “World Wide Web”, y hasta hace muy poco tiempo, el consumo de contenidos multimedia a través de Internet ha venido siguiendo un modelo muy simple. Un usuario utilizaba su PC para conectarse a un servidor y navegar hasta la página correspondiente o descargarse el contenido disponible en ese mismo servidor. Sin embargo, en los últimos años, nuevos dispositivos y tecnologías emergentes han alterado este mecanismo tradicional de descubrimiento y distribución de contenidos multimedia. El enorme crecimiento de popularidad de las redes sociales online, las redes de distribución de contenidos (CDNs), las webs para compartir vídeos, los dispositivos portátiles con capacidades multimedia, el acceso a redes 4G/3G de alta velocidad, y, por último, las aplicaciones de conectividad entre iguales (“peer-to-peer” o P2P), han alterado radicalmente el paradigma tradicional de diseminación de contenidos desde un nodo centralizado para orientarlo hacia un modelo más distribuido, que a menudo utiliza de manera intensiva las tecnologías inalámbricas.
Internet se ha transformado en un medio fundamental para acceder a contenidos multimedia. Una de las últimas tendencias en este ámbito es la explosión en el tráfico mundial de Internet, debida principalmente al aumento en el tráfico de vídeo. Como consecuencia de ello, los proveedores de acceso a Internet están asumiendo enormes costes derivados de la ampliación de sus redes y del tráfico necesario para atender las demandas de sus clientes. Para hacer frente a este desafío, los investigadores están trabajando en el desarrollo de técnicas que permitan reducir el tráfico o distribuirlo de una manera más uniforme a lo largo del día, con objeto de atenuar los picos de demanda. El concepto clave sobre el que se basa esta técnica de adaptación del tráfico es que una parte de ese tráfico puede predecirse con una exactitud bastante razonable, por lo que es posible capturarlo con antelación en un momento en el que su impacto sobre la red sea mínimo.
En la actualidad, una proporción considerable del contenido es descubierta por los usuarios a través de redes sociales como Facebook o Twitter, por medio de recomendaciones y acciones de compartir contenidos. La separación entre el descubrimiento del contenido (a través de las redes sociales) y su distribución (mediante redes CDN comerciales, webs de compartición de vídeos, y últimamente también las propias redes sociales online) permite obtener información puntual acerca de las personas, los lugares y los momentos en los cuales es más probable que se vaya a acceder a esos contenidos. En el caso de los contenidos más populares, es posible obtener información con un grado de detalle extremadamente fino acerca de la localización y de la cantidad de tráfico que cabe esperar que genere ese contenido. Además, este es el único método que permite obtener algo de información acerca del consumo futuro de los contenidos menos populares. Por ejemplo, si alguien publica un determinado enlace en el muro de un usuario de una red social, lo más probable es que, cuando ese usuario se conecte a su cuenta, acceda a ese contenido. En el tiempo que transcurre entre la publicación del enlace y el acceso del usuario a su cuenta (es decir, mientras el contenido enlazado está ya subido pero el usuario todavía no lo sabe), es posible capturar anticipadamente ese contenido para descargarlo en el dispositivo del usuario o en una caché cercana a él.
La idea fundamental del proyecto eCOUSIN es investigar e implementar técnicas que permitan a) extraer y b) aprovechar la información que se encuentra en las redes sociales para optimizar la distribución de contenidos y, con ello, reducir los costes para el operador, tanto en infraestructura como en operación, con lo cual se conseguirá mejorar espectacularmente la calidad de servicio global percibida subjetivamente por el usuario final (QoE, Quality of Experience). Pueden conseguirse grandes mejoras por lo que respecta a la diseminación de los datos gracias a la predicción de la popularidad de los contenidos, la captura anticipada de contenidos (pre-fetching), y/o la provisión exacta de los enlaces de comunicaciones en función de la demanda de ancho de banda.
Representación esquemática de la investigación del proyecto eCOUSIN
En la figura anterior podemos observar una representación esquemática de esta idea, con una parte de la red social del usuario “verde”, en la que las líneas rojas representan las relaciones de amistad.
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Paso 0: el servidor eCOUSIN recopila constantemente información acerca de la actividad de los usuarios de la red OSN y de la manera en que acceden a los contenidos.
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Paso 1: el usuario marcado en color verde sube un fragmento de contenido multimedia (imagen/vídeo, etc.) a los servidores de la red social.
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Paso 2: los servidores de eCOUSIN reciben una notificación acerca del contenido que se acaba de subir. A partir de la información obtenida en el paso 0, se calcula la probabilidad de que acceda al contenido cada uno de los amigos del usuario marcado en color verde. En este ejemplo, eCOUSIN ha predicho que el usuario identificado en color naranja, que está a varios husos horarios de distancia, realizará una petición de acceso a ese contenido en un futuro inmediato.
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Paso 3: el contenido se envía sin petición previa a la caché local del usuario interesado, en el momento en que resulte más conveniente, pero antes de que llegue la petición de ese usuario que se había previsto.
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Paso 4: el usuario “naranja” consume el contenido desde la caché local, con lo que consigue una buena calidad de vídeo y reduce al mínimo el consumo de recursos de la red.
La arquitectura eCOUSIN puede llegar a mejorar considerablemente la calidad global de servicio percibida subjetivamente por los usuarios finales, ya que en muchas ocasiones el contenido ya estará disponible en sus dispositivos en el momento en que ellos lo soliciten, durante períodos de gran intensidad de tráfico, o incluso en momentos en que no dispongan de conectividad de red, en el caso de los dispositivos móviles. Esperamos también que esta tecnología contribuya a redistribuir considerablemente el tráfico de la red a lo largo del tiempo, reduciendo con ello los picos de tráfico, y por tanto los costes para los proveedores de acceso a Internet, además de mejorar el servicio ofrecido al resto de los usuarios.
eCOUSIN es un proyecto enmarcado en el programa FP7 de la Unión Europea en el que intervienen 9 participantes de 6 países distintos (Francia, Alemania, Bélgica, España, Italia y Reino Unido): dos operadores de redes, dos proveedores y fabricantes de equipos de telecomunicaciones, así como un instituto de investigación (Institute IMDEA Networks) y cuatro universidades (entre ellas la Universidad Carlos III de Madrid). La duración del proyecto es de 30 meses, desde noviembre de 2012 a abril de 2015. Pueden encontrar más información al respecto en http://www.ict-ecousin.eu.