Tono 1-2017

Tono, Revista Técnica de la Empresa
de Telecomunicaciones de Cuba, S.A.
Las opiniones de los autores expresadas en los
artículos reflejan sus puntos de vista, pero no
necesariamente coinciden con los criterios del
consejo editorial.
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CONSULTORES TÉCNICOS
MSc. Melissa Saltiel Delgado, ETECSA
MSc. Mirta Julieta García García, ETECSA
MSc. María del Pilar Caso Álvarez, ETECSA
MSc. José Andrés de León Galbán, ETECSA
RNPS: 0514 ISSN: 1813-5056
CONSEJO EDITORIAL
Ing. Leonela Márquez Muguercia
MSc. Grisel Ojeda Amador
Lic. Alena Bastos Baños
Lic. Rosely Reinoso Rodríguez
Dra.C. Diria Machín Reyes
Ing. Luis Manuel Díaz Naranjo
Ing. Dennis Meriño Menadier
DI. Marcel Mazorra Martínez
Lic. Ana Isabel Fuentes Vega
Lic. Lena María Cué Morales
Palcograf
Revista Técnica
Publicación Semestral
2017 Vol.14 No. 1
CARTA DEL EDITOR
Estimados lectores,
En esta edición la revista Tono se conso-
lida una vez más como una vía importan-
te de acceso a la información técnica y
de gestión empresarial y que tributa di-
rectamente al proceso de desarrollo tec-
nológico en el que se encuentra inmerso
nuestro país.
Artículos técnicos y de actualidad, cui-
dadosamente escogidos de acuerdo a
las necesidades de información acerca
de las más novedosas tecnologías, son
la propuesta que brindamos para apoyar
en el constante desarrollo cognitivo de
los especialistas de ETECSA y demás ins-
tituciones afines.
En las secciones habituales podrá encon-
trar una colaboración cedida por ana-
listas de BNamericas, importante base
de datos que ofrece información de las
Telecomunicaciones y otros sectores en
América Latina, sobre el concepto de ciu-
dad inteligente. Temas como: la evolución
en las CDN, la experiencia de calidad en
servicios OTT de video streaming, el uso
de la FSO como tecnología complemen-
taria de una red, instalaciones de servicio
de banda ancha y diseños de redes WIFI
fueron el corpus de la sección Técnica de
este número. En Frecuencia presentamos
un proyecto de metodología para la aten-
ción a la salud de los trabajadores según
los riesgos a los que se exponen en sus
puestos de trabajo. Asimismo, contamos
nuevamente con las gustadas secciones
de Humor a Tono, Tonograma y Abre-
viaturas, espacios que propician un exce-
lente momento de disfrute y aprendizaje
durante la lectura.
Con los temas propuestos en esta edi-
ción, demostrativos de que en materia
de tecnología y desarrollo Todo es posible,
ponemos en sus manos este número
que esperamos sea de gran provecho
para todos.
Atentamente,
Consejo Editorial

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22
S U M A R I O
TÉCNICA
ABREVIATURAS
FRECUENCIA
TONOGRAMA
HUMOR A TONO
Vol.14
enero / junio 2017
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Falco // Osval
Autor: Phil Anderson
EL CONCEPTO CIUDAD INTELIGENTE
YA ES FACTIBLE PARA TODA CIUDAD
EVOLUCIÓN DE LAS CONTENT DELIVERY NETWORK
HACIA LA CDN 3.0 CON MULTICAST-ASSISTED ABR
PROPUESTA DE UN MÉTODO GENERAL PARA LA ESTIMACIÓN
DE LA QoE EN SERVICIOS OTT DE VIDEO STREAMING
Autores: Ing. Adrián Haro González, Ing. Yoel Silva Gari,
MSc. Luís Enrique Conde del Oso, DraC. Caridad Anías Calderón
Autor: MSc. Luís Enrique Conde del Oso
PROPUESTA DE FSO COMO TECNOLOGÍA
COMPLEMENTARIA EN LA RED DE ETECSA
Autor: Ing. Claudia Carballo González
SOLUCIÓN TÉCNICA PARA LA INSTALACIÓN DE SERVICIOS
DE BANDA ANCHA USANDO AR1833
Autores: Ing. Zoila Brito Jaime, MSc. Yhosvanny Delgado Cándano,
Ing. Alberto Lázaro López González y MSc. Ángel Correa Fernández
PROPUESTA DE DISEÑO PARA UNA RED
WIFI EMPLEANDO EL ESTÁNDAR 802.11N
Autores: MSc. Maytée Odette López Catalá, MSc. Ángel Armando González
Rodríguez, MSc. María del Carmen Guerra Martínez, Ing. Saúl Ramiro
Izaquirre Leach, Ing. Rangel Chirino Torres e Ing. Alberto Rodríguez Bravo
PROYECTO DE METODOLOGÍA PARA LA ATENCIÓN A LA
SALUD DE LOS TRABAJADORES SEGÚN LOS RIESGOS A LOS
QUE SE EXPONEN EN ETECSA
Autores: Ing. Ana Bertha Rodríguez Alcolea, Lic. Yomaily Pupo Alón,
Lic. Yudith Gutiérrez Morales, Lic. José Antonio García Sariol
EVOLUTION OF CONTENT DELIVERY NETWORKS TO THE
CDN 3.0 WITH MULTICAST-ASSISTED ABR
THE CONCEPT "SMART CITY" IS ALREADY
ACHIEVABLE IN EVERY CITY
PROPOSAL OF A GENERAL METHOD TO ESTIMATE
THE QoE FOR OTT VIDEO STREAMING SERVICES
PROPOSAL OF FSO AS A COMPLEMENTARY
TECHNOLOGY IN ETECSA’S NETWORK
TECHNICAL SOLUTION FOR THE INSTALLATION OF
BROADBAND SERVICES USING AR1833
DESIGN PROPOSAL FOR A WI-FI NETWORK USING
THE 802.11N STANDARD
METHODOLOGY PROJECT FOR THE WORKER'S HEALTH CARE
BASED ON OCCUPATIONAL HAZARDS IN ETECSA

4 5Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A. ENERO / JUNIO 2017 VOL. 14
EL CONCEPTO
CIUDAD
INTELIGENTE
YA ES FACTIBLE PARA
TODA CIUDAD
Introducción
Un mensaje contundente de nuestro informe de agosto de
2013 sobre Ciudades Inteligentes en América Latina fue
que, para la gran mayoría de las ciudades de la región,
alcanzar un nivel de ciudad inteligente internacionalmente
aceptado sería un asunto que costaría enormemente.
Se requiere un cambio y un esfuerzo en muchos frentes
‒tales como cambios de comportamiento y culturales a
nivel de gobiernos, instituciones académicas, empresas y
ciudadanos‒ por no hablar de los cambios legislativos y el
tema de las inversiones en la complicada economía actual.
Es por ello que vemos iniciativas etiquetadas como San-
tiago 2041 y La Paz 2040, por ejemplo.
Las actualizaciones en los sitios web de las ciudades inteli-
gentes y presentaciones en conferencias sobre este concep-
to siguen transmitiendo un mensaje que ya es familiar: la
necesidad de colaboración y participación de todas las partes
interesadas, lo que supone el intercambio de la informa-
ción necesaria para planificar y ejecutar soluciones.
A simple vista se puede decir que el movimiento de Ciu-
dades Inteligentes ha progresado con lentitud, lo que era
de esperar, pero esto no quiere decir que América Latina
carezca totalmente de nuevos desarrollos en esta área.
En este informe, BNamericas identifica los avances me-
nos aparentes que se han hecho en el ámbito de las ciuda-
des inteligentes y comenta sobre su potencial impacto en
América Latina.
Todos en la misma página
Una señal de progreso respecto de nuestro último informe
sobre Ciudades Inteligentes es que el mundo corporativo
hoy habla fácilmente sobre la transformación digital y,
como los actores involucrados muestran cada vez mejor
rendimiento producto de esta transformación, será más fá-
cil promover la misma idea entre instituciones de gobierno.
Esta colaboración es una cortesía de BNAmericas que amablemente
accedió a su publicación en nuestra revista. El informe fue dirigido por
Phil Anderson y editado por Christopher Lenton.
panderson@bnamericas.com; clenton@bnamericas.com
La mayoría de los gobiernos latinoamericanos cuentan
con agendas digitales, varias en su tercera o cuarta itera-
ción, pero los problemas relativos a las ciudades inteligen-
tes por lo general son demasiado específicos como para
figurar en este tipo de iniciativas.
"No creo que una estructura administrativa a nivel nacio-
nal sirva [para los proyectos de ciudades inteligentes].
Tiene que ser alguien que viva en una determinada ciudad
y que se centre solo en las necesidades de esta", dice Boyd
Cohen, estratega urbano que ha contribuido a la discusión
sobre ciudades inteligentes en América Latina.
Un orador que participó en la reciente exposición sobre
ciudades inteligentes celebrada en Puebla, México, su-
girió de hecho que cada ciudad debiese crear el puesto
de CIO, y Arturo Muente, especialista sénior en políticas
TIC del Banco Mundial, señala que en un escenario tal
las ciudades imitarían las agendas digitales que en Amé-
rica Latina han sido elaboradas en colaboración con di-
rectores locales de TI (o con equipos que realizan una
función similar).
Un poste, varios transmisores y sensores, todos a energía solar.
Siempre ha habido una variedad de interesados fomentan-
do la agenda de las ciudades inteligentes, ‒como provee-
dores de tecnología, arquitectos, asociaciones de desarro-
llo urbano y organismos multilaterales de desarrollo, pero
esto puede conllevar cierta fragmentación a pesar de la
existencia de una cultura rica en intercambio de conoci-
mientos a través de conferencias.
Esta situación está empezando a revertirse, ya que va-
rios grupos se encuentran trabajando en propuestas de
estandarización.
En 2014, la Organización Internacional de Normalización
(ISO) publicó la norma ISO 18091 para un gobierno local
eficaz, basándose en las mejores prácticas de procesos de
gestión en otros ambientes, como la industria pesada.
TÉCNICA

6 7ENERO / JUNIO 2017 VOL. 14Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A.
TÉCNICATÉCNICA
La ISO 18091 sustituye a una norma anterior, la IWA 4,
que había sido adoptada en América Latina por Bolivia,
Costa Rica, Ecuador, México y Perú. Según el Dr. Carlos
Gadsden, presidente de la Fundación Internacional para
el Desarrollo de Gobiernos Confiables, Argentina, Brasil
y Colombia están en el proceso de adopción de la norma.
Y en mayo de 2014, la ISO creó la norma ISO 37120, que
describe los índices de calidad que las ciudades debieran
medir y la forma en que deben hacerlo. Este certificado se
basa principalmente en indicadores y metodologías que la
Organización Global de Indicadores Urbanos de la Uni-
versidad de Toronto (GCIF, por su nombre en inglés) ha
venido desarrollando desde 2008.
El GCIF se encuentra probando 115 indicadores en 255
ciudades de todo el mundo, incluyendo 32 ciudades en
América Latina. Paralelamente, Toronto es sede del Con-
sejo Mundial de Datos sobre Ciudades (WCCD), que
anima a las ciudades a publicar estos resultados, de con-
formidad con el concepto de datos abiertos. En un intento
por añadir otras 100 ciudades a aquellas que han inten-
tado certificarse según la norma ISO 37120, el WCCD
está trabajando con 13 municipios de México y, al ritmo
actual, llegará el minuto en que México tendrá más ciu-
dades certificadas que cualquier otro país en el mundo.
El WCCD opera un sitio web interactivo donde se puede
acceder y comparar un total de 100 indicadores para 20
ciudades. Por ejemplo, la categoría 'Medio Ambiente'
cuenta con 8 indicadores, incluyendo concentraciones de
contaminantes atmosféricos específicos, niveles de conta-
minación acústica y tasa de pérdida de especies nativas.
En la actualidad, las únicas ciudades de América Latina
que están en la herramienta del WCCD son Guadalajara,
Bogotá y Buenos Aires.
El GCIF y la ISO también están trabajando en indicadores
adicionales para medir el desarrollo sostenible, la prepara-
ción de las ciudades inteligentes y la resiliencia o capaci-
dad de recuperación.
Sin embargo, las ciudades pueden elegir simplemente
entre compararse con sus pares específicos o establecer
estándares propios sobre la base de su propio desempeño
previo, mientras que hay otras entidades fuera de la norma
ISO ‒como el Centro Europeo de Estudios Económicos
IESE y el Foro Económico Mundial (FEM)‒ que miden
la competitividad de las ciudades en sus propios térmi-
nos. Esto plantea la interrogante sobre la superposición
entre las diferentes opciones de normalización. Muente
cree que esta superposición es hasta cierto punto espera-
ble en esta etapa relativamente temprana del movimiento
de ciudades inteligentes y comenta que aún no está claro
cuál de estas metodologías prevalecerá ni si lo harán.
Por último, el Banco Mundial y la European Network of
Living Labs trabajaron juntos para recomendar las mejores
prácticas para las ciudades inteligentes, reiterando procedi-
mientos que aparecen con frecuencia en las presentaciones
acerca de ciudades inteligentes ‒como la selección de pro-
yectos a través de hackatones o compartiendo soluciones
exitosas con pares‒ pero fueron un poco más allá al sugerir
la creación de un laboratorio de innovación urbana para
probar las soluciones.
Muente sabe de la existencia de laboratorios de este tipo en
Buenos Aires, Ciudad de México, Quito y Lima, y en la ex-
posición de Puebla uno de los oradores representó al proyecto
chileno 'Laboratorio de Gobierno', lanzado en mayo de 2015.
Haciendo correr la voz
No es sorprendente que esas ciudades que suelen aparecer
en presentaciones o artículos sobre ciudades inteligentes
sigan dominando la discusión y estén a la cabeza de diver-
sos rankings. Pero la lista de ciudades de América Latina
que aparecen mencionadas es cada vez más larga.
Solo en México se encuentran las 13 ciudades que están
siendo evaluadas por el WCCD, y la más reciente exposi-
ción sobre ciudades inteligentes de América Latina estuvo
centrada en una ciudad de perfil relativamente bajo, la ciu-
dad de Puebla.
En marzo de 2015, académicos europeos de planificación
urbana pusieron en marcha la iniciativa Ciudades Inteligen-
tes Abiertas y Ágiles (OASC) con el objetivo de reunir a las
ciudades con aspiraciones de convertirse en ciudades inteli-
gentes y ayudar a garantizar que los proveedores desarrollen
sistemas interoperables. Si bien estaba dirigida a Europa, la
iniciativa atrajo inmediatamente la atención de siete ciudades
de Brasil, la mayoría de ellas ciudades secundarias. La inicia-
tiva OASC estuvo representada en la Expo Puebla, alimen-
tando la posibilidad de que ciudades latinoamericanas sean
prominentes en la campaña de reclutamiento de este año, y
ya ha sumado dos ciudades de México: Cuautla y León.
Además, entre las ciudades incluidas en la edición 2016 del
Índice Global de Cities in Motion ‒que publica la escuela
de negocios europea IESE‒ figuran Monterrey, Córdoba
(Argentina), Guadalajara, PortoAlegre, Montevideo y Lima,
entre las principales ciudades de América Latina, junto a
las ciudades emblemáticas tradicionales, como Santiago de
Chile, Buenos Aires, Ciudad de México y Medellín.
Es cierto que la lista del IESE este año tiene solo 11 ciuda-
des de América Latina, mientras que tuvo 16 en 2015. Por
un lado, esto ilustra cómo las ciudades de una región pue-
den ser sustituidas por 'competidores' de otras partes del
mundo, pero también pone de manifiesto la importancia de
la continuidad en el plan de desarrollo a largo plazo de una
ciudad: Santiago de Chile y BuenosAires, de hecho, mejo-
raron su posición en el ranking en comparación con 2015.
Según Cohen, Buenos Aires destaca por su progreso en
la adopción de prácticas de datos abiertos, y tiene la ven-
taja de estar guiada por políticas establecidas a nivel de
gobierno nacional, a través del Ministerio de Desarrollo
Urbano y el Ministerio de Modernización.
Y en Chile, el actual intendente de la Región Metropo-
litana de Santiago, Claudio Orrego, rara vez se pierde la
oportunidad de participar en las conferencias sobre TIC,
lo cual le ha valido el elogio de Cohen por su entusiasmo
en el desarrollo de la hoja de ruta de la capital para con-
vertirse en una ciudad inteligente.
Sensores, aplicaciones y control de tráfico juegan un
papel importante a la hora de aliviar el conocido smog
sobre Santiago.
En 2015, el gobierno de Santiago recibió un presupuesto de
innovación de $2.600 millones de pesos (US$ 3,8 millones)
de manos del Fondo de Innovación para la Competitividad
del Ministerio de Economía (FIC), y en julio de ese año adju-
dicó $2.000 millones de pesos de este presupuesto por medio
de un concurso de selección de 10 proyectos innovadores con
potencial para promover empresas orientadas a la tecnología.
Entre los proyectos ganadores figuran programas para
aplicar las TIC en la industria del turismo; utilizar ener-
gía solar en la industria de la horticultura; promover
la creación de empresas de reciclaje de PET; y un pro-
grama cívico de crowdsourcing, codirigido por Cohen,
para conseguir apoyo financiero para cinco pymes que
asumen desafíos de ciudades inteligentes. Este último
proyecto en la práctica genera competencia dentro del
mismo programa FIC.
El gobierno de Santiago pretende lanzar un programa FIC
este año, aunque sigue analizando las áreas problemáticas
en las que debiera enfocarse.
De manera paralela al programa FIC, el gobierno metro-
politano de Santiago cuenta con diversas iniciativas de
ciudad inteligente, como la implementación de una pla-
taforma digital para ayudar a las 34 comunas de la ciudad
en la gestión de proyectos municipales.
La intendencia de Santiago estima que el sistema redu-
ce los plazos administrativos para la aprobación de pro-
yectos de 200 días a 30 días. Hasta ahora, el sistema ha
sido implementado en Macul, Puente Alto y El Bosque.
El coordinador de ciudad inteligente de Santiago, Nicolás
Azócar, espera que el sistema genere la base de una plata-
forma en línea que el Ministerio de Vivienda y Urbanismo
(Minvu) empleará a nivel nacional. El ministerio adaptará
la plataforma durante 2016 y espera que la versión nacio-
nal esté completamente operativa en 2019.
En lo que respecta a datos abiertos, Santiago ha estado
trabajando en centralizar los datos de delincuentes de
Conexiones M2M móvil en América Latina
Distribución de casos de M2M móvil, América Latina 2014 - 2019

TÉCNICATÉCNICA
manera que esta base compartida pueda ser utilizada
por las autoridades de justicia, carabineros, la policía de
investigaciones (PDI) y las penitenciarías.
En 2015, el equipo de Orrego también trabajó en un pro-
grama para integrar 16 sistemas de cámaras de seguridad
a lo largo de la principal arteria de tráfico que conecta los
barrios de negocios de Santiago, y Azócar espera que la
intendencia esté en condiciones de lanzar un programa pi-
loto en los próximos meses.
Por último, Santiago fue una de las 16 ciudades del mun-
do que en mayo de 2015 se adjudicó el subsidio interna-
cional Smarter Cities Challenge de IBM sobre la base de
una propuesta para crear un sistema de alerta temprana para
prepararse ante posibles aludes o deslizamientos de tierra pro-
vocados por lluvias en las montañas que rodean la ciudad.
Para este año, los principales objetivos son:
• Intercomunicar las ciclovías de la ciudad y crear una
aplicación de teléfono inteligente para coordinar el uso de
las 2000 bicicletas que ya están disponibles para uso com-
partido (utilizadas ya por 30.000 personas).
• Crear un sistema de auto compartido, muy parecido al
sistema Zipcar. En la actualidad, el gobierno metropoli-
tano está trabajando con varios municipios en un proceso
de licitación para ofrecer plazas de estacionamiento que se
puedan destinar para los autos compartidos.
• Un estudio para determinar si el gobierno debería inver-
tir en un software de reconocimiento facial para utilizarlo
durante los eventos deportivos, además de la publicación
de normas técnicas que los clubes de fútbol debieran con-
siderar para sistemas biométricos que identifiquen a los
delincuentes conocidos en los torniquetes de ingreso a los
estadios.
• Trabajo sostenido en el sistema de alerta temprana sobre
posibles deslizamientos de IBM.
• Un estudio sobre cómo mejorar las ubicaciones WiFi
públicas en la ciudad, y sobre maneras de involucrar a la
población en las decisiones sobre cuestiones ambientales.
Por otra parte, el gobierno metropolitano planea organi-
zar una cumbre internacional de ciudades inteligentes en
Santiago a fines de agosto de este año.
El gobierno de la ciudad también está en conversaciones
con diversas instituciones para promover, financiar y cer-
tificar programas de ciudad inteligente, añadió Azócar,
quien puso de relieve que espera que se tome una decisión
sobre esta materia en el corto plazo.
Sin embargo, la opinión de Cohen es que en general las
ciudades de esta región no hacen un buen trabajo de ho-
nor a la continuidad, con proyectos que a menudo están
vinculados a un determinado alcalde o partido político y
que, por ende, no prosperan cuando hay cambio de ad-
ministración. Tanto Cohen como Muente concuerdan en
que la clave está en asegurar la participación de todas las
partes interesadas, incluyendo a los ciudadanos en general,
la academia, el sector privado y la sociedad civil.
"En Vancouver 30.000 habitantes participaron en un pro-
grama de consulta pública que duró un año para desa-
rrollar de manera conjunta una estrategia para la ciudad.
Como resultado, los habitantes son hoy parte del futuro
de la ciudad y aunque llegue un nuevo alcalde será difícil
desechar su estrategia, ya que los ciudadanos participaron
en su creación", dice Cohen.
Se cosecha lo que se siembra
Si bien la práctica de compartir datos es crucial para mu-
chas soluciones individuales, la ética del intercambio no
tiene por qué detenerse allí. Una vez que una ciudad ha
puesto a punto una plataforma tiene sentido que comparta
el concepto con sus pares, posiblemente incluso con ciuda-
des similares de otros países.
Según Muente, algunos países están empezando a ver esta
práctica y empezando a replicar iniciativas, con gobiernos
centrales que están invirtiendo en herramientas que se
pueden compartir con otras ciudades."Estamos ayudando
a Colombia a crear una plataforma abierta que finalmente
permitirá a diferentes comunidades construir, compartir,
reutilizar y mejorar las soluciones", sostiene.
La plataforma se basa en las prácticas recomendadas por
www.digitalprinciples.org, y que también están siendo
aplicadas por equipos de innovación en entidades tales
como la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo
Internacional (USAID) y la Unicef, según Muente, quien
opina que sería beneficioso para el Banco Mundial unir
fuerzas con dichas entidades.
En Colombia, el Banco Mundial está trabajando con el
Ministerio de TIC (Mintic) en este proyecto, que todavía
está en la etapa de diseño y aún no tiene fecha de lanza-
miento definida. El Mintic se considera a sí mismo más
un facilitador que otra cosa, y ha hecho un buen trabajo
llegando a otras entidades que podrían beneficiarse con el
uso de la plataforma, añade Muente.
La gran historia de éxito en cuanto a replicación de inicia-
tivas en América Latina es el caso de Brasil, que creó y
exportó el concepto de autobuses de tránsito rápido (BRT)
que la ciudad de Curitiba desarrolló en la década de 1970.
El modelo ha sido adoptado en decenas de ciudades de
todo el mundo, pero la mayoría de los sistemas de BRT con
estándar dorado y plateado (según las normas elaboradas por
el Instituto de Transporte y Desarrollo de Políticas, ITDP) se
Los smartphones como porcentaje del total de celulares de América Latina
Penetración smartphones por país

TÉCNICATÉCNICA
mejorar la infraestructura de transporte y el transporte en
sí, y en ampliar la cobertura de banda ancha.
Iluminación inteligente, gestión del tráfico, fuentes alterna-
tivas de energía y sistemas de gestión inteligente de agua
‒cosas que las ciudades más avanzadas de América Latina
ya han desplegado‒ se abordarán en el mediano plazo.
A pesar de ello, hay una serie de aplicaciones disponi-
bles para los usuarios de teléfonos inteligentes en La Paz,
como una plataforma para notificar a los gobiernos loca-
les de defectos en los vehículos de transporte público, una
aplicación para conseguir taxis, un sistema de alerta de
desastres naturales y un mercado virtual para comparar
ofertas de compra.
Ecuador también está participando en un sorprendente
número de actividades de ciudad inteligente, teniendo en
cuenta que también es un país que suele pasarse por alto a
la hora de confeccionar ranking de TIC.
Tal como Quito fue sede de una cumbre de ciudad inteli-
gente en 2013, la segunda ciudad ecuatoriana, Guayaquil,
se ha embarcado en su propia búsqueda por convertirse en
una ciudad inteligente, centrándose en educación, salud,
movilidad humana y servicios básicos, seguridad y go-
bierno electrónico. Guayaquil tiene un importante número
de académicos y estudiantes que son miembros de la or-
ganización mundial de profesionales de la industria elec-
trónica IEEE y que, por tanto, tienen acceso a una base
mundial de conocimientos técnicos en materia de ciudad
inteligente.
Un perfil de IEEE del programa de ciudad inteligente de
Guayaquil de marzo de 2015 entrega mayores detalles,
indicando que el plan incluye la promoción de cursos en
línea a través de iTunes, la distribución de tablets para
todos los participantes de educación terciaria, además de
cursos de formación en TIC para el personal y los estu-
diantes. También hay planes para modernizar los sistemas
de transporte masivo y proporcionar conectividad TIC
a estaciones móviles de salud. Y para la seguridad de la
ciudad se creó un sistema de gestión de incidentes y se
implementaron unidades móviles de vigilancia equipadas
con localización por GPS.
Hasta el momento hay 16 ciudades afiliadas al programa
mundial de ciudad inteligente del IEEE, que comenzó a
fines de 2013 enfocado en Guadalajara, México, y desde
entonces se han sumado las ciudades de Guayaquil, Bue-
nos Aires, Medellín y Natal.
Conclusiones
El número de ciudades de América Latina con una hoja de
ruta para convertirse en ciudad inteligente ha aumentado
incluyendo cada vez más a ciudades secundarias en la ma-
yoría de los países, incluso en países tradicionalmente no
considerados a la vanguardia en el segmento de las TIC.
A pesar de la actual fragilidad de muchas economías de
América Latina, el número de teléfonos inteligentes y el
acceso a Internet han seguido creciendo sin cesar, por lo
que hay cada vez más oportunidades para que los ciudada-
nos contribuyan con los programas de ciudad inteligente,
lo cual actúa como una especie de garantía en pro de la
continuidad.
Sin embargo, aún pendiente y tal vez vencida, está la idea
de replicar soluciones exitosas de ciudad inteligente en las
ciudades que sufren problemas comunes. Los proveedo-
res de soluciones y los encargados de planificación urbana
entienden que una solución que ha demostrado ser útil en
una ciudad no necesariamente le servirá a otra, pero no se
pierde nada con intentarlo y adaptarla de ser necesario.
Por otro lado, en torno a cada solución hay principios que
pueden ser igualmente aplicables a cada ciudad, como la uti-
lización de datos abiertos. Y aunque algunas entidades están
trabajando en la optimización de estas prácticas para llegar
a una recomendación estandarizada, aún no está claro cómo
las ciudades responderán a estas estandarizaciones.
(Artículo recibido en febrero de 2017 y aprobado en abril de 2017)
encuentran en América Latina, especialmente en Brasil,
México y Colombia.
Carriles delimitados para buses en el sistema BRT en Río.
Y en el ranking del FEM de octubre de 2015 de las 10
mejores innovaciones urbanas, el concepto de usar tele-
féricos para la integración de comunidades socialmente
relegadas al olvido es el único caso en que una ciudad ha
tenido el honor de que su nombre haya sido utilizado para
designar la idea. El Consejo de la Agenda Global sobre
el futuro de las Ciudades del FEM hace mención de este
tema en su lista bajo el título de "Medellín Revisitado".
Sorprendentemente, programas innovadores en las prin-
cipales ciudades inteligentes del mundo siguen siendo
citados en blogs de proveedores de tecnología como "pro-
gramas piloto", lo que sugiere que hay pocos programas
probados y listos para ser replicados.
"Hemos visto algunos ejemplos de proyectos de ciudades
inteligentes que han escalado en toda la ciudad. Los tipos
de cosas que se han hecho en ciudades enteras son cosas
como las redes WiFi públicas, portales de datos abiertos,
hackatones y algunas iniciativas de gobierno electrónico
para la prestación de servicios", dice Cohen.
"Sin embargo, hay muchas otras iniciativas que no siempre
se consideran como parte del paradigma formal de ciudades
inteligentes que también se han implementado en algunas
ciudades progresistas: cosas como los presupuestos partici-
pativos o sistemas de bicicletas compartidas, por ejemplo".
Para Muente, la falta de replicación es comprensible por-
que la primera generación de proyectos de ciudades inte-
ligentes estuvo impulsada por tecnologías, con fuertes in-
versiones que pocos gobiernos locales podrían permitirse.
Para pasar de plan piloto a "la cosa real" no es necesaria-
mente solo cuestión de escalar iniciativas; se requiere un
cambio de mentalidad, añade.
Los de abajo
La experiencia ha demostrado que no contar con instituciones
académicas suficientes ‒o estar lejos de ellas no necesaria-
mente deja fuera a las ciudades más pequeñas de los encuen-
tros de programadores ni de los proyectos de crowdsourcing.
"En Tanzania, estamos trabajando con ciudadanos que es-
tán ayudando a los gobiernos locales a mapear sus propios
vecindarios, y usando drones para evaluar los riesgos de
inundaciones. En Maputo (Mozambique), los ciudadanos
pueden informar de problemas de gestión de residuos a
través de SMS", cuenta Muente.
Cohen añade que los problemas de financiamiento no
son excusa: "Todas las ciudades, sin importar su tamaño,
tienen presupuestos anuales. Por ende, todas contratan
servicios anuales. Pueden optar por seguir haciendo con-
trataciones de manera burocrática o bien asignar parte de
sus presupuestos a lo que yo llamo contratación para in-
novación o crowdsourcing cívico, dependiendo de cómo
se implementa".
La empresa venezolana de tecnología Vikua de hecho se
especializa en proveer soluciones para gestión de tráfico,
coordinación de transporte público y seguridad a ciudades
latinoamericanas emergentes de mediano tamaño. En sep-
tiembre de 2015, la compañía fue nombrada por la revista
Forbes como una de las 30 nuevas empresas de América
Latina con mayor potencial de crecimiento.
La firma apunta a ciudades de este tamaño porque están
creciendo rápidamente, lo que se traduce en más posi-
bilidades de nuevos proyectos, y porque sus autoridades
tienen la sensación de estar siendo ignoradas por los pro-
veedores de tecnología multinacionales.
Tras partir en Venezuela con sistemas de control de semá-
foros y de facturación de transporte público, Vikua des-
plegó una plataforma de procesamiento de sospechosos
para el estado mexicano de Guanajuato, y ahora está en
conversaciones con la ciudad de Oruro, en Bolivia, para
un multifacético programa de ciudad inteligente.
Con la actual situación económica que atraviesa la re-
gión ha disminuido el número de contratos de ciudad
inteligente en oferta, según el gerente de finanzas de
Vikua, Andrés de Jongh; sin embargo, la firma sigue
adelante con sus planes de producir una línea propia
de ordenadores a bordo para vehículos conectados, que
administraría datos provenientes de cámaras instaladas
en los vehículos, velocímetros, cuentakilómetros y GPS,
entre otros dispositivos.
La compañía también espera lanzar este año un sistema
de monitoreo y coordinación de flotas de vehículos de
transporte público conectados.
Vale la pena hacer mención a Bolivia, ya que este es un
país que suele quedar fuera de los estudios de TIC en
América Latina y que en general se considera un mercado
rezagado respecto de sus vecinos.
Si bien la capital boliviana, La Paz, cuenta con algunos
de los desafíos geográficos y socio-económicos más ex-
tremos de cualquier capital latinoamericana, el concepto
de ciudad inteligente está muy presente en su agenda de
desarrollo.
La Paz está consciente de que aún no se encuentra en con-
diciones de promover innovaciones tecnológicas y por lo
tanto dedicará los primeros años (2016-2018) a imple-
mentar TIC en escuelas, establecer espacios compartidos
para trabajar para la innovación, desarrollar clusters en los
sectores de educación superior, financiero y farmacéutico,

13ENERO / JUNIO 2017 VOL. 14Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A.
TÉCNICA
12 Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A.
Por: MSc. Luís Enrique Conde del Oso, Jefe de Departamento Estructura de la Red, Dirección
de Planeamiento Estratégico, DCDT, ETECSA.
luis.conde@etecsa.cu
RESUMEN
En este artículo se describe las tendencias de evolución de los nuevos servicios con alta deman-
da por la nueva generación de usuarios. Asimismo, se expone la necesidad de incorporar una
CDN en las redes de un operador al mostrar el funcionamiento, la arquitectura, las ventajas y
los beneficios aportados a los proveedores de contenidos, el impacto en la QoE, así como los
desafíos a los que se deben enfrentar con este tipo de redes y su evolución.
Palabras clave: IPTV, CDN, multicast, ABR, QoS, QoE
ABSTRACT
This article describes the evolutionary trends of the emerging services highly demanded by the
new generation of users. Likewise, it shows the need to incorporate a CDN in an operator's
network by displaying the functioning, the architecture, the advantages and the benefits this
incorporation gives to content providers, the impact on the QoE, as well as the challenges to
be faced with the use of this kind of network and its evolution.
Keywords: IPTV, CDN, Multicast, ABR, QoS, QoE
TÉCNICA
EVOLUCIÓN DE LAS
CONTENT DELIVERY
NETWORK
HACIA LA CDN 3.0 CON
MULTICAST-ASSISTED ABR
Introducción
En la actualidad vivimos en una sociedad donde las redes
de comunicación están creciendo aceleradamente. Cada
vez existen más usuarios conectados a Internet y, por consi-
guiente, el tráfico que circula sobre esta red ha producido
nuevas demandas de infraestructura para difundir y acce-
der a documentos web.
Las redes de distribución de contenido —Content Deli-
very Networks, (CDN)— surgieron como un medio para
reducir el tiempo de respuesta experimentado por los
usuarios de Internet al disponer de múltiples servidores
distribuidos en las cercanías de los clientes.
El incremento de nuevos servicios con altos requerimien-
tos de ancho de banda sobre las redes de telecomunica-
ciones en detrimento de los tradicionales que ofertaban los
operadores de telecomunicaciones, tales como el servicio
de voz y el de mensajería corta (SMS), ha hecho que estos
se planteen desde ya una lenta migración de sus actuales
modelos de negocio hacia otros enfocados a este nuevo
escenario, y que permita mantener cohabitando los tradi-
cionales con estos nuevos servicios sobre Internet.
La tendencia de decrecimiento de los servicios tradicio-
nales, voz y sms, que sustentan el actual modelo de nego-
cio de los operadores de telecomunicaciones es notable,
como se muestra en la figura 1.
La clave fundamental de esta tendencia ha sido el elevado
desarrollo de los smartphones como terminales, aparejado
con el decrecimiento de su costo y la elevación de las pres-
taciones de estos. Lo anterior pronostica que los smartphones
finalmente se convertirán en el único terminal que mane-
jará el usuario. En la figura 2 se muestra el incremento de
la presencia de los smartphones en el mercado durante el
periodo 2009 – 2015 y cómo los que poseen el sistema
operativo Android de Google en el año 2015 ya tenían
81,6% de penetración en el mercado mundial.

TÉCNICATÉCNICA
Caracterización de la nueva
generación de usuarios
El vertiginoso avance de las tecnologías de la información
y las comunicaciones (TIC) a partir de la década de los
años 80 ha impactado en la generación de usuarios actua-
les que utilizan los servicios de telecomunicaciones a par-
tir también del incremento de la penetración de la banda
ancha en cada uno de los respectivos países.
Esta nueva generación de usuarios se conoce como los Mi-
lenios (Millennials) y se caracteriza por una alta adicción a
los servicios y una alta generación de tráfico. De igual ma-
nera, según un estudio realizado por Telefónica con 6,702
jóvenes de diferentes continentes, (Figura 5), se puede de-
finir los siguientes rasgos de esta nueva generación:
• Rango actual de edad de 18 a 30 años, con particulari-
dades específicas según su cultura y origen. Actualmente,
estos usuarios se encuentran cursando estudios superiores
o en el inicio de su mundo laboral, con alta interactividad
con Internet y las redes sociales.
• 75% de estos nuevos usuarios tienen una alta influen-
cia familiar.
• 60%, en muestras de México y Sudamérica, presenta
además una alta influencia por el sector educativo, mien-
tras que 54%, por los amigos, según muestras de EE.UU.
y Europa.
• Poca influencia de los medios de comunicación y el go-
bierno, 20% y 10%, respectivamente.
• Respecto al salario, 30% de estos jóvenes en Europa y
41% en EE.UU. lo ven como una meta; mientras que solo
22% de ellos en EE.UU. y 32% en Europa priorizan la
diversión; en resumen el estudio arroja que 49% de ellos en
La demanda anterior está acompañada por un cambio de
hábito en los usuarios, tal y como se observa en la figura 3.
Actualmente, uno de los servicios con gran demanda por
parte de los usuarios y con alto requerimiento de ancho
de banda para la red de un operador de telecomunica-
ciones es el de televisión anywhere, bajo el concepto de
multiscreen, donde un usuario puede ver la programación
televisiva sobre cualquier pantalla, o sea, desde un ta-
blet, un smartphone, una computadora y, por supuesto,
desde un Smart TV. [2].
La demanda anterior está acompañada por un cambio de
hábito en los usuarios, tal y como se observa en la figura 4.
Figura 1. Análisis del decrecimiento de los servicios tradicionales en el actual modelo de negocio de los operadores de
telecomunicaciones. Fuente: [1]
Figura 2. Presencia de los smartphones en el mercado
mundial durante el periodo 2009 – 2015. Fuente: [1]
Figura 3. Decrecimiento de la demanda de la TV en vivo
respecto al servicio de VoD. Fuente: [1], [2], [3]
80m
70m
60m
50m
40m
30m
20m
10m
0m
100%
80%
60%
40%
20%
0
30
20
15
10
5
0
1m
4m
8m
10m
14m
20m
25m
30m
46m
70m
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Android iOS Others
Worldwide smartphone operanting system market share (based on unit sales)
Sept-2011 Mar2012 Sep-2012 Mar-2013 Sep-2013 Mar2014 Sep-2014 Mar-2015
Crecimiento de usuarios simultáneos
Mensajes salientes de WhatsApp por día
Android and iOS Are the Last Standing How TV Watching Has Evolved Over the Past 8 Years
Average weekly viewing of Showtime TV programs (live vs. time-shifted)
(mil millones)
Con solo 40 ingenieros
Mensajes enviados por tipo de servicio
30 mil millones de mensajes enviados
al día por WhatsApp en 2014
OTT messaging
SMS
91% 86% 65% 39% 25%
75%
2010 2011 2012 2013 2014
61%
35%
14%9%
91%
15%
Figura 4. Muestras del estudio sobre la nueva generación de usuarios realizado por
Telefónica. Fuente: Estudio Telefónica “Como ven los Millennials el mundo”.
EE.UU. y 47% en Europa pien-
san en una conciliación perso-
nal y laboral; sin embargo, se
aprecia en Latinoamérica que
tan solo 30% tiene un interés en
su formación y desarrollo.
• El nivel de satisfacción con
sus vidas está en el orden de
87%, mientras que el optimismo
está presente en 89% de ellos.
• El espíritu emprendedor con
negocios propios en esta gene-
ración es el más alto de Amé-
rica Latina con 26%, respecto
a EE.UU. con 8% y tan solo
6% en Europa.
• Las principales preocupa-
ciones de esta generación en
América es la delincuencia con 14%; y a 32% le preocupa
la corrupción; mientras que en Europa a 35% le preocupa la
corrupción y a 32% le afecta el desempleo.
• Más de 57% de ellos no están satisfechos con el modelo
educativo de su país, que se acentúa en hasta 75% en países
como Brasil. Por lo que, 59% piensa que el gobierno debe
mejorar la calidad del profesorado y el plan de estudio.
• Poseen un aguzado deseo del conocimiento de la tecno-
logía, el emprendimiento y el de cambiar sus comunidades.
• Uno de cada 5 milenios encuestados son considerados
líderes, por regiones 22% en EE.UU., 11% en Europa y
19% en América Latina. Además 70% de ellos contempla
emigrar, con cifras de hasta 80%, en busca de mejores sa-
larios en América Latina y 61% de ellos en Europa.
• Entre 80% y 90% de los encuestados consideran que tie-
nen conocimiento de las nuevas tecnologías, de las TIC.
• Las profesiones que más les atraen son las tecnológicas
hasta 25% donde las ingenierías alcanzan hasta 19%. En
EE.UU. 22% es atraído por las profesiones asociadas a la
salud; mientras que en Centroamérica 16% por las relacio-
nadas con el turismo. En Sudamérica y México 30% les
gusta el emprendimiento.
• El dispositivo que más atrae a los milenios es el Smartphone,
con un alcance de hasta 78% global, mientras que en Lati-
noamérica alcanza 54%. 80% de estos lo usa para conec-
tarse a las redes sociales, mientras que 60% lo emplea para
mandar mensajes. Para las llamadas los emplea 42% de
ellos en Europa, utilizando APP de OTT, y 59% en Amé-
rica Latina usando todavía el método tradicional, aunque
con tendencia a disminuir en función de la incorporación
de la banda ancha.

TÉCNICATÉCNICA
• 73% de los milenios encuestados piensa que la tecnolo-
gía mejorará la calidad de su trabajo, 42% opina que ello
le aporta más eficiencia con menos trabajo y 13% de ellos
la utiliza solo para impresionar a su jefe.
• 89% de los encuestados conoce el riesgo de las nuevas
tecnologías, respecto a la privacidad o al robo de sus da-
tos, pero no sienten temor al riesgo.
• 48% en América Latina, 28% en Europa y 21% en
EE.UU. son de la opinión de que sus gobiernos deben
impulsar la inversión en tecnología e innovación.
En resumen, la encuesta de Telefónica arrojó como resul-
tado que esta generación de milenios es optimista, segura,
sensible, comprometida y con ideas claras, pero con una
alta dependencia de la conectividad y el acceso a Internet.
Esta caracterización de la nueva generación de usuarios,
por continentes ha permitido al operador Telefónica el
estudio de nuevos modelos de negocio que faciliten la
prestación de nuevos servicios que satisfagan la demanda
que generan estos nuevos usuarios con la utilización de
las nuevas tecnologías.
Hábitos e impactos de la generación
milenios en los operadores
Esta generación produce nuevos hábitos en el empleo de las
telecomunicaciones y dispositivos terminales, por ejemplo,
se encuentra una alta adicción a las redes sociales, a la
búsqueda de información en Internet y prefieren el uso de
la tecnología de manera interactiva.
Los nuevos intereses de estos actuales y futuros usuarios
han hecho que los operadores de telecomunicaciones em-
piecen a pensar en un cambio de sus actuales modelos de
negocio y de la cadena de valores, donde el impacto de las
Red de distribución de contenidos (CDN)
Una CDN es una agrupación de servidores con una jerar-
quía determinada que puede ubicarse sobre Internet, CDN
Globales, o dentro de las propias redes de un operador de
telecomunicaciones, CDN Regionales. En estas CDN se
replica el contenido sobre varios servidores (denomina-
dos surrogates o réplicas), ubicados en las cercanías de los
clientes con el fin de realizar una entrega de contenidos
transparentes, eficaces, escalables y rápidos.
La no existencia de una CDN en la red de un operador
con servicios de video provoca una elevada congestión
tanto en las redes de transporte como en las de agrega-
ción. (Figura 8).
La introducción de una CDN ofrece las siguientes ventajas
en la red de un operador:Figura 5. Cambio del modelo de negocio tradicional en el servicio de TV paga. Fuente: [1]
Figura 6. Estadísticas de los impactos de los diferentes servicios en las redes de Latinoamérica. Fuente: [1].
Figura 7. Impactos por la no existencia de una CDN en la red
de un operador. Fuente: Broadpeak.
Licenciamiento tradi-
cional de contenido
Dueño del
Contenido
Agregadores Distribuidores Clientes
MODELO TRADICIONAL
15-25% 20-25%
30-60%
100%1
40-70%
25-30%
50-60%
45-50%
NUEVO MODELO
Licenciamiento de
contenido a Proveedor
Alternativo de video
Red de TV
premium
Programación original
5-10%
Contenido adquirido
10-15%
Plataforma OTT
propia
APP, tanto en sus redes fijas y móviles, desempeña un pa-
pel decisivo para la prestación de sus servicios. (Figura 6).
En la figura 7 se muestra un análisis de los impactos de los
diferentes servicios en las redes fijas y móviles de Latinoa-
mérica, a partir de estadísticas de sondas como el Sandvine.
Aquí se observa que en las redes fijas el mayor impacto
es producto de las aplicaciones de entretenimiento, entre
las cuales se pueden destacar los juegos online y, por su-
puesto, el streaming de video a partir de plataformas OTT
como Netflix y otras asociadas al propio operador, como
son las Plataformas híbridas IPTV-OTT, con las cuales
se ofertan una gran cantidad de canales en vivo y otros
servicios como el VoD con contenidos ya licenciados, y
que tienen una elevada demanda por parte de los usuarios
y ocupa más de 60% de tráfico de la red de un operador,
con una tendencia anual de crecimiento en múltiples es-
cenarios.
En las redes móviles el servicio de video también impac-
ta, aunque es válido recordar que con el IPTV, sobre la
red fija, el streaming se hace en UDP usando multicast
[3] [4] [5] [6] el cual garantiza una gran optimización de
los recursos de ancho de banda, mientras que en las redes
móviles se requiere el streaming HTTP de modo unicast
[7] con un elevado consumo de ancho de banda por cada
solicitud del servicio.
Por las razones anteriores, la introducción de las redes de
distribución de contenidos se hace hoy ya una necesidad
para los operadores de telecomunicaciones con vistas a op-
timizar el ancho de banda en sus redes, mejorar los servicios
ofertados a sus usuarios acercando los contenidos a estos
y minimizar así los retardos y las pérdidas de paquetes en
la red, lo que garantizaría una elevada Calidad sobre la
Experiencia (QoE) con la cual los usuarios perciben estos
servicios.
Servidor
de Origen
La capa de transporte , la capa de borde y la agregación están
sobrecargadas por la no existencia de una CDN
Unicast
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Outside Top 5
Communications
Communications
Marketplaces
Social Networking
Tunneling
Fileshaning
Web Browing
Real-Time Entertainn
Outside Top 5
Storage
Communications
Marketplaces
Tunneling
Fileshaning
Web Browing
Real-Time Entertainn
Social Networking
Upstream Downstream Aggregate Upstream Downstream Aggregate
18.08%
11.08%
36.92%
42.64%
9.02%
46.06%
29.94%
41.94%
31.29%
14.22%
28.29%
14.42% 11.01%
10.75% 10.85%
8.05%
7.74%
10.64% 10.88%
14.77%
32.56%
9.54%
11.42%
11.07%
7.76%
9.52%
10.45%
6.33%
9.93%
6.87%
10.74%
16.29%
9.59%
11.97%
11.74%
15.06%
Peak Period Traffic Composition (Latin American, Fixed Access) Peak Period Traffic Composition (Latin American, Mobile Access)

TÉCNICATÉCNICA
- Mayor capacidad de conexión.
- Optimización de los recursos de las redes de transporte
y de agregación.
- Disminución del tiempo de respuesta de entrega de la
información al usuario, incrementando la QoE sobre el
servicio prestado.
- Disminución de los costos asociados a la entrega de
contenidos.
- Reducción del retardo y pérdida de paquetes.
- Balance de carga, evitando la congestión del servidor
de origen.
- 100% de disponibilidad de información.
la encriptación del stream. Fue ampliamente utilizada por
proveedores de contenidos como YouTube actuando como
OTT y ofertando con esta solución pequeños clips de video.
Sin embargo, las preferencias de los actuales usuarios en ver
videos en formatos de alta definición, así como su visualiza-
ción en la modalidad multiscreen fijaron nuevas metas a las
CDN con su evolución hacia la CDN 2.0. En esta última,
la protección de los contenidos encriptados toma una vital
importancia con la incorporación de los DRM y, aunque
aún se sigue utilizando el streaming HTTP en modalidad
unicast, ya se incorpora también elAdaptative Bit Rate con
descarga progresiva [8], imprescindible para el multiscreen
y la TVE. Los principales usuarios de esta CDN 2.0 fueron
NetFlix y Hulu como proveedores de contenidos de larga
duración (películas, eventos deportivos y series), como se
puede apreciar en la figura 11.
Esta evolución hasta la CDN 2.0 presentó una gran di-
ficultad basada en el impacto del ancho de banda en las
redes de agregación ante la masividad de los servicios,
fundamentalmente el de video streaming producto del uso
de los servicios de VoD en modalidad unicast y su alcance
solo hasta la capa de borde sobre las redes del operador.
Esto hizo aparecer el CDN 3.0.
La aparición de la CDN 3.0, a finales del año 2010, faci-
litó el uso del formato Adaptative Bit Rate fragmentado
y el envío del mismo a través de la red del operador en
modalidad multicast manteniendo las facilidades intro-
ducidas, en la protección del contenido, en la CDN 2.0
con el empleo del DRM al incorporar los MSO en la red
de los operadores, para garantizar así una optimización
de los recursos en las redes de transporte y agregación
con la incorporación del gateway en casa del usuario a
Figura 9. Evolución de las CDN. Fuente: [1].
Figura 8. Arquitectura genérica de una CDN. Fuente:
Elaboración propia.
- Obtención de estadísticas sobre el comportamiento de
usuarios.
Arquitectura general de una CDN
Una CDN está constituida por siete elementos fundamenta-
les: cliente, servidores surrogate, sistema de encaminamien-
to, sistema de distribución, sistema de contabilidad, servi-
dor origen y por último sistema de tarificación. (Figura 9).
Evolución de las CDN hacia la optimización
de las redes del operador
La evolución de las CDN se inicia en el entorno del año
2000, a partir del incremento del tráfico originado por los
servicios de banda ancha, especialmente por los de strea-
ming de video asociados a los OTT y el acceso a Internet,
sobre todo a la redes sociales (Figura 10).
La CDN 1.0 estaba orientada fundamentalmente a los
servicios de video, utilizando el unicast con el empleo del
protocolo RTMP y protección de contenidos basada en
Figura 10. Congestión en la red de agregación de un operador
con una CDN 2.0. Fuente: [1].
Figura 11. Optimización de la red de un operador con la
CDN 3.0. Fuente: [1]
Figura 12. Funciones asociadas a las CDN 2.0 y CDN 3.0. Fuente: [1]
Cliente Servidores
Surrogate
Sistema de
distribución
Sistema de
contabilidad
Sistema de
tarificación
Sistema de
encaminamiento
Servidor
origen
6
6
7
8
2
1
4
3
3
5
CDN 2.0
CDN 3.0PROVEEDOR DE CONTENIDO / AGREGADOR
PROVEEDOR DE CONTENIDO / AGREGADOR
Metadata Transconding Segmentación Encryption File Transfer Streaming Tracking Reporting
Metadata Transconding Segmentación Encryption File Transfer Streaming Tracking Reporting
Servidor
de Origen
Servidor
de Origenconversión conversiónconversión
Red optimizada con una solución transparente respecto al
encoder, el DRM y el tipo de terminal utilizado
La capa de transporte se optimiza pero la capa de borde conti-
núa sobrecargada al igual que la agregación
MulticastMulticast
Multicast/Unicast Multicast/UnicastMulticast/Unicast
Unicast
Unicast
Multicast
MM

TÉCNICATÉCNICA
la CDN. Esto permite servir con simultaneidad a millo-
nes de usuarios con servicios de TV. (Figura 12).
Tal y como se muestra en la figura 12 la evolución del
CDN 2.0 al CDN 3.0 conllevó a funcionalidades adiciona-
les que antes eran realizadas por el proveedor de conteni-
dos o el agregador.
Principales proveedores de CDN. Empleo
de las mismas por los operadores
El explosivo crecimiento de la transmisión en flujo
en línea y de otros servicios multimedia, junto con el
incremento de las expectativas de los usuarios en la QoE,
se ha convertido en un estándar para que los proveedores
de servicios OTT ubiquen servidores y surrogates dentro
de las redes de los ISP, particularmente para mejorar
la eficiencia en la entrega de media en los dispositivos
móviles. Mucho de los operadores de telecomunicaciones
han creado su propio despliegue de CDN dentro de sus
redes.
Entre los operadores de telecomunicaciones y proveedo-
res de servicios que disponen de su propia red CDN se
encuentran: Deutsche Telekom, Orange, Korea Telekom,
SingTel, Swisscom, Telecom Argentina, TIM, Telefónica,
Telenor, Telstra y Tata Sky, entre otros.
Sin embargo, la mayor parte de las CDN Globales ope-
rativas se halla desplegada y controlada por empresas
comerciales. Entre los principales proveedores de redes
CDN Globales se encuentran Akamai (la CDN comercial
con mayor cuota en el mercado), EdgeStream, Limelight
Network y Mirror Image, cuyas coberturas, servicios y so-
luciones se recogen en la tabla 1.
Aspectos a considerar para la introducción
de una CDN regional
Muchos factores deben ser considerados antes de introducir
una CDN [9] y definir su óptima arquitectura con el objetivo
de defendernos ante un pico de demanda de los servicios y
garantizar una elevada QoE. Algunas de estos aspectos son:
- Definición de un modelo de diseño capaz de responder a
los picos de la demanda.
-Definicióndeloscostosquepermitanunasimplemodelación.
- Construcción de un modelo que pueda interactuar con un
menor costo de toda la arquitectura.
Conclusiones
La insaciable demanda de recursos de red en las apli-
caciones, especialmente las relacionadas con el video
streaming, conjuntamente con una nueva generación de
usuarios con preferencias muy diferentes a los antiguos
consumidores de los servicios tradicionales que ofertaban
los operadores han provocado que estos adecuen la arqui-
tectura de sus redes a estas nuevas tendencias, soportadas
sobre las redes de banda ancha y que han sido desplegadas
a partir del surgimiento de otros nuevos actores, los OTT.
Finalmente, debe destacarse que el diseño de una CDN
[11] [12] para un gran red de streaming de video es una la-
boriosa tarea en la cual deben ser considerados diferentes
factores, (tabla 2) entre los cuales se destacan los niveles
de la misma y su posicionamiento en la red del operador,
las capacidades de almacenamiento que contempla así
como la jerarquía de la misma, por lo que no debe nunca
ser considerada esta labor como un trivial ejercicio.
(Artículo recibido en enero de 2017 y aprobado en marzo de 2017)
Tabla 1. Principales CDN Gobales. Fuente: Elaboración propia.
Tabla 2. Consideraciones para evaluar una CDN. Fuente: [1]
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gy with Broadpeak´s nanoCDN. Año 2016.
[14]. Conde L. Impactos de la implementación de las Content Delivery Network. Revista TONO. Etecsa. Año 2016.
CDN Globales
Akamai
Edge Stream
LimeLight
Networks
Mirror Image
Tipo de Servicio y soluciones
Servicio básico streaming CDN
Orientado al streaming de IPTV
Life TV y VoD, música, juegos y
descarga de ficheros
Distribución de contenido,
streaming, web computing
Entrada de Información
Prediseño de la demanda
CDN y características
operacionales del video
Topología de la Red
Costos de red
Costo de la CDN
Cobertura de mercado
80% del mercado con 25 000 servidores en 900 redes de
69 países. Cerca del 20 % tráfico de Internet
Proporciona mundialmente video streaming sobre
cable o ADSL
Con servidores en 72 redes alrededor del mundo
Con servidores ubicados en 22 países
Descripción
Predefinir los picos de demanda de los videos respecto al menos popular, definiendo cur-
vas de demandas de nDVR, VoD y videos de Internet
¿Cuán eficiente seá la CDN respecto al contenido pre posicionado?
¿Cuántos formatos de videos serán almacenados y con qué propósito?
¿Qué porcentaje del video solicitado será visualizado en HD?
Comtemplar cantidad de contribuidores nacionales, redes regionales,
cabezas de línea y Hubs
Cantidad de MSO previstos y sus localizaciones
Costos aproximados de cada nivel de la red considerando $/Mbps, para comparar entre
costos de cacheo y costos de transmisión
Conocer los costos de cacheo en diferentes capas de la red.
Costo de cada caché en términos de carga $/GB

22 23Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A. ENERO / JUNIO 2017 VOL. 14
TÉCNICA
RESUMEN
Las nuevas características que presenta el streaming de video en los servicios OTT, entre ellas el empleo del strea-
ming adaptativo y del estándar MPEG-DASH, suponen un cambio de filosofía en comparación con otras técnicas de
streaming más tradicionales, por lo que se requieren nuevos métodos para la estimación de la QoE. En este trabajo
se describen las condiciones en que se desarrollan los servicios OTT de video streaming y, a partir de ello, se definen
los principales aspectos que afectan la percepción del usuario de dicho servicios. Finalmente, se realiza una propuesta
para la estimación de la calidad percibida por los usuarios de los servicios OTT de video streaming.
Palabras clave: OTT, streaming adaptativo, MPEG-DASH, QoE
ABSTRACT
The new features that video streaming shows in OTT services, such as the use of the adaptive streaming and the
MPEG-DASH standard, mean a change of approach compared to other more traditional streaming techniques;
therefore, new methods are required to estimate the QoE. This paper describes the conditions under which
the OTT video streaming services develop as the starting point to define the main aspects that affect the user's
perception of such services. To conclude, it offers a proposal to estimate the quality of experience perceived by
users of OTT video streaming services.
Keywords: OTT, adaptive streaming, MPEG-DASH, QoE
PROPUESTA DE UN
MÉTODO GENERAL PARA
LA ESTIMACIÓN DE LA
QoE EN SERVICIOS OTT
DE VIDEO STREAMING
Por: Ing. Adrián Haro González, Especialista B en Telemática; MSc. Luís Enrique Conde del Oso,
Jefe de Departamento Estructura de la Red, Dirección de Planeamiento Estratégico, DCDT;
Ing. Yoel Silva Gari, Departamento de Aplicaciones, Centro de Datos, DVTI, ETECSA y
DraC. Caridad Anías Calderón, ISPJAE
adrian.haro@etecsa.cu; luis.conde@etecsa.cu; yoel.silva@etecsa.cu; cacha@tesla.cujae.edu.cu
Introducción
Las transformaciones ocurridas durante los últimos años
en las telecomunicaciones han permitido que hoy en día
gran parte de la población mundial sea capaz de estar
conectada en cualquier momento y lugar (figura 1). Este
fenómeno ha provocado que los hábitos y formas de in-
teractuar con el entorno se hayan visto influenciados de
forma significativa.
Un elemento clave en los últimos años ha sido el surgi-
miento de nuevos equipos terminales que han posibilita-
do el disfrute de servicios móviles de banda ancha y, por
tanto, el desarrollo de todo tipo de servicios basados en la
localización del usuario.
La masificación de Internet y las redes de banda ancha, la
evolución y convergencia de las redes de los operadores en
torno a IP a través de tecnologías como 3G, 4G/LTE en las
redes móviles y ADSL2+, FTTH/GPON en las redes fijas
están permitiendo irrumpir con fuerza, en el área de los
servicios de telecomunicaciones, a las aplicaciones desa-
rrolladas por “start-up” del mundo Internet, las conocidas
como OTT —Over-The-Top—.
Figura 1. Uso de Internet por regiones. Fuente: [1].

TÉCNICATÉCNICA
Los servicios que ofrecen las aplicaciones OTT presentan
variadas propuestas que abarcan prácticamente todas las
áreas de la vida social, como el entretenimiento, la comu-
nicación, la salud, la educación, entre muchas otras, en las
que se destaca los servicios de video. (Figura 2).
Figura 2. Propuestas de servicios OTT. Fuente: [2].
Aunque la transmisión de video streaming sobre Internet
es un servicio muy atractivo y demandado actualmente en
la vida diaria representa grandes desafíos, debido a que
Internet no proporciona garantía en cuanto a la calidad del
servicio que el usuario final percibe.
El crecimiento actual de los servicios OTT de video
streaming podrá, en determinado momento, generar
congestión, degradación en los servicios que presten los
proveedores y, por ende, insatisfacción en el usuario fi-
nal. Los contenidos multimedia entregados a través de
redes de telecomunicaciones experimentan varios tipos
de distorsiones o degradaciones durante los procesos de
adquisición, compresión, procesamiento, transmisión y
reproducción. Uno de los factores claves en el éxito de un
sistema o servicio multimedia es lograr que la calidad de
la experiencia percibida por el usuario resulte aceptable.
Por lo anterior, los proveedores de servicios, para garanti-
zar que estos funcionen de manera óptima, ahora trabajan
en dos frentes: uno de ellos, ofrecer Calidad de Servicio
—Quality of Service, (QoS)—, en las redes de núcleo; el
otro frente es estar de manera constante realizando medi-
das sobre la Calidad de Experiencia —Quality of Expe-
rience, (QoE)—.
Es común que se confundan las terminologías QoE y
QoS, sin embargo, hay una distinción clara entre ambos
conceptos teniendo en cuenta la perspectiva desde la que
se analiza cada una; QoE, desde el punto de vista del
usuario final y QoS, desde el punto de vista de las presta-
ciones de la red.
Conocer cómo los usuarios de los servicios OTT de video
streaming perciben la calidad de los mismos permitirá tan-
to a los proveedores del servicio como a los operadores de
telecomunicaciones mejorar de manera eficaz y rentable
los servicios brindados y de esta forma mantener la fide-
lidad de los clientes y la competitividad en el mercado.
Condiciones de partida para la evaluación
de QoE en servicios OTT
Antes de realizar la propuesta para la evaluación de la QoE
en servicios OTT es preciso destacar algunos aspectos
esenciales en los que se basa el modelo que se propone,
los cuales están relacionados con las condiciones en que se
desarrollan estos servicios.
Actualmente, la mayoría de los proveedores de servicios
OTT realizan, de manera eficaz, la distribución de conte-
nido multimedia enviando fragmentos de video (segmen-
tos) a través del protocolo HTTP. El streaming basado en
HTTP tiene las siguientes ventajas:
• La infraestructura de Internet ha evolucionado para
adaptarse de manera eficaz al tráfico HTTP. El ejemplo
más importante de esta adaptación son las CDN, que pro-
porcionan réplicas del contenido en localizaciones cerca-
nas al usuario para reducir el tráfico en las redes troncales.
• HTTP atraviesa la mayor parte de firewalls ya que suelen
estar configurados para soportar conexiones HTTPsalientes.
• La tecnología de servidores HTTP es muy barata.
• Mediante streaming HTTPson los clientes los que mantie-
nen la información de sesión, por lo que la escalabilidad
de este tipo de servicio es muy alta.
Estas ventajas han propiciado el amplio uso de la tecnolo-
gía de streaming adaptativo, cuya principal virtud es que
permite a la aplicación cliente escoger la calidad del con-
tenido a reproducir en función del ancho de banda dispo-
nible y de la capacidad de CPU del dispositivo terminal.
Esto es posible gracias a la existencia de un servidor de
ficheros, disponible para los clientes, que posee la infor-
mación necesaria para que se soliciten los fragmentos de
video. A estos ficheros se les suele conocer como ficheros
manifest. La información que se incluye en este tipo de
fichero posee un catálogo con las versiones disponibles
en el servidor para un mismo contenido. Por ejemplo,
diferentes representaciones del flujo de video codificado
a distintas tasas de bit, audio en diferentes idiomas, etc.
Una vez que el cliente conoce las distintas versiones del
contenido que se ofertan puede, en cada petición, conmu-
Figura 4. Procesos por los que atraviesa el video en un
servicio de streaming. Fuente: Elaboración propia.
Figura 3. Comparación de las soluciones existentes de streaming adaptativo. Fuente: [3].
Deployment on Standard HTTP Servers
Official International Standard (e.g.,Languages, Comments, etc.)
Multiple Audio Channels (e.g.,Languages, Comments, etc.)
Flexible Content Protection with Common Encryption (DRM)
Closed Captions/ Subtitles
Efficient Ad Insertion
Fast Channel Switching
Support multiple CDNs in parallel
HTML5 Support
Support in HbbTV (version 1.5)
HEVC Ready (UHD/4K)
Agnostic to Video Codecs
Agnostic to Audio Codecs
ISO Base Media File Format Segments
MPEG-2 TS Segments
Segment Format Extensions beyond MPEG
Support for multiplexed (Audio + Video) Content
Support for non-multiplexed (separate Audio, Video) Content
Definition of Quality Metrics
Client Logging & Reporting
Client Failover
Remove and add Quality Levels during Streaming
Multiple Video Views
Efficient Trick Modes
tar entre ellas. Dicha conmutación se realiza como res-
puesta a una acción del usuario (por ejemplo, cambiar el
idioma del audio) o bien, algo típico de estos sistemas,
como respuesta a un cambio en las condiciones de la red
(por ejemplo, si la tasa de bit disponible en la red se redu-
ce, la aplicación cliente puede decidir conmutar a un nivel
de calidad inferior, solicitando segmentos de video codi-
ficado a menor tasa de bit que la que estaba obteniendo).
Existen varias soluciones de streaming adaptativo. La figura
3 presenta una comparación entre las soluciones existentes
donde se aprecia que de las características de interés para
este tipo de streaming todas son soportadas por el estándar
MPEG-DASH y solo algunas por el resto de las soluciones
existentes. Además MPEG-DASH permite tanto streaming
bajo demanda como en vivo con calidad sobre Internet y en
su diseño se contemplaron varios aspectos de interés para los
proveedores de servicios OTT de video streaming existentes,
algunos de los cuales son:
•Reúsodelastecnologíasexistentes.
• Despliegues de CDN con infraes-
tructuras WEB e iCaching.
• Alta QoE con bajo retardo de ini-
cialización del video, bajos tiempos
de rebuffering y controles del video
como stop, forward y rewind.
•Rápida conmutación de los segmen-
tos de diferentes bit rates sin afectar la
visualización del usuario.
De lo antes dicho, es razonable que
la solución empleada por la ma-
yoría de los proveedores de servi-
cios OTT de video streaming sea
MPEG-DASH y, por tanto, es la
que se considera en el modelo que
se propone para la evaluación de la
QoE en este tipo de servicios.
Elementos a tener en cuenta
para el desarrollo de la
propuesta
Para definir cuáles serían los indi-
cadores a considerar en la evalua-
ción de la QoE de los servicios OTT
de video, se analizaron los procesos
por los que atraviesa el video de ex-
tremo a extremo cuando se utiliza la
tecnología de streaming adaptativo
y el estándar MPEG-DASH, dichos
procesos se muestran en la figura 4.
Inicialmente, el video original pasa por un proceso de co-
dificación y como resultado se obtienen videos con dis-
tintos niveles de calidad con valores diferentes de bit rate,
frame rate y resolución.
La calidad de video que se percibe también depende del
contenido del material codificado. Los videos con poco
movimiento y textura pueden verse con una calidad per-
cibida diferente que los de gran movimiento y/o textura
para una misma condición de codificación. Si bien este
aspecto no es un parámetro de codificación, sino una pro-
piedad del material que se está codificando, debe tenerse
en cuenta a los efectos de la evaluación de la calidad per-
cibida. El proceso de codificación digital de video se basa
en mecanismos “predictivos”, en los que los valores de
los píxeles de algunos cuadros son estimados en base a los
valores de otros cuadros, cuando existe gran redundancia
entre imágenes cercanas en el tiempo.

TÉCNICATÉCNICA
El mecanismo de estimación y compensación del movi-
miento es un método ampliamente utilizado en la codifica-
ción de video digital, y puede eliminar la alta redundancia
temporal de una secuencia de video, siendo la clave para
la alta compresión existente en el proceso de codificación.
Este mecanismo se basa en dividir un cuadro en pequeños
bloques (de tamaño Bx × By pixels) y para cada bloque de
un cuadro determinado se busca el bloque “más parecido”
en el cuadro utilizado como referencia dentro de cierta
ventana de búsqueda de tamaño Wx × Wy pixeles.
El desplazamiento del bloque “más parecido” respecto del
bloque original determina el “vector de movimiento” para
ese bloque (dx, dy). El sistema codifica el vector de movi-
miento y la diferencia entre el bloque predicho y el actual.
La cantidad de información que se evita enviar depende
esencialmente de qué tan parecidos sean los bloques origi-
nales y predichos. El criterio utilizado para la búsqueda del
bloque “más parecido” consiste generalmente en encontrar
el bloque que tenga mínima Suma de Todas las Diferencias
―Sum of Absolute Difference, (SAD)―, entre el bloque
original y cada uno de los posibles bloques cercanos dentro
de la ventana de búsqueda.
Luego del proceso de codificación, cada uno de los videos
resultantes con diferentes niveles de calidad es segmen-
tado en pequeños fragmentos, denominados chunks, que
pueden tener de uno a diez segundos de duración, según
establece el estándar MPEG-DASH.
Acontinuación, el contenido de video codificado y segmen-
tado es transmitido por cada uno de los enlaces existentes
en la red desde el extremo donde se encuentra el servidor
de contenidos hasta el extremo del cliente. La transmi-
sión y difusión de señales multimedia en los servicios
OTT se realiza sobre todo tipo de redes IP (redes de área
local o redes de área amplia, ya sean cableadas o inalám-
bricas). En este tipo de redes, típicamente no orientadas a
la conexión, existen diversos factores que pueden afectar
la calidad percibida de video. Dentro de estos factores se
destacan: la pérdida de paquetes, las demoras y el jitter. El
comportamiento de estos parámetros de red puede provo-
car el vaciado y desbordamiento del buffer de la aplica-
ción cliente, lo que influye en la duración de los tiempos
de inicialización del video, la ocurrencia de congela-
mientos de la imagen, conocidos como rebufferings, y
su duración.
Además, en los distintos enlaces de la red pueden ocurrir
variaciones del ancho de banda disponible que provoquen
que el cliente conmute entre las distintas representaciones
del video disponibles con diferentes niveles de calidad.
La frecuencia y amplitud de los cambios de calidad ocu-
rridos durante la reproducción del video pueden afectar
severamente la QoE percibida
por el usuario.
Existe actualmente una gran di-
versidad de dispositivos termi-
nales con grandes variaciones
en los tamaños de las pantallas
utilizadas, que son empleados
por los usuarios para acceder a
los servicios de Internet y repro-
ducir video en streaming. Es de
esperarquecuantomáspequeña
sea la pantalla del dispositivo
terminal, menos información
es necesario enviar por cada cuadro de imagen y por lo
tanto, menos ancho de banda sería requerido para lograr una
determinada calidad de video. Estudios realizados muestran
que la calidad obtenida para un determinado bit rate depende
del tamaño de la pantalla, por lo que las dimensiones del
dispositivo utilizado son un aspecto a tener en cuenta en la
evaluación de la QoE percibida por el usuario.
A partir de lo explicado, se plantean los indicadores para
evaluar la QoE de los servicios OTT de video streaming
junto con los factores que en ellos influyen. Asimismo, se
considera que las aportaciones de calidad que se deben te-
ner presente para el desarrollo del modelo que se propone
son las siguientes:
• Calidad del contenido asociada al proceso de codifica-
ción. (QCod
)
• Calidad asociada al nivel de complejidad espacio tem-
poral del contenido. (QCC
)
• Calidad asociada al tamaño de la pantalla del dispositivo
terminal empleado. (QDisp
)
• Degradación de la calidad asociada al efecto de la red.
(QRed
)
• Degradación de la calidad asociada a los cambios de ca-
lidad ocurridos durante la reproducción del video. (QSw
)
Planteamiento general del método propuesto
Los métodos de evaluación subjetivos son los más con-
fiables, pero también son costosos (en tiempo y recursos)
y difíciles de realizar. Por ello se hace necesario el uso de
métodos objetivos que permitan estimar con fiabilidad la
calidad percibida, en función de mediciones tomadas en
determinados puntos del sistema.
En base a lo planteado anteriormente, en este artículo se
ofrece un método objetivo que se basa en la estimación de
la calidad percibida a partir de medidas de rendimiento. La
propuesta modela de manera cuantitativa la relación entre la
calidad percibida por los usuarios finales y las mediciones
Tabla 1. Principales indicadores para evaluar la QoE de los servicios OTT
de video streaming y factores que en ellos influyen.
de determinados parámetros de calidad. Teniendo en cuen-
ta las clasificaciones recogidas en la recomendación ITU-T
G.1011 (06/2015) [4] para las metodologías de evaluación
objetiva de la QoE, la que se presenta puede considerarse un
método híbrido.
Este método estima la QoE global de extremo a extremo y
está conformado a su vez por varios submodelos que esti-
man la QoE en función de parámetros específicos. Para el
desarrollo de cada uno de estos submodelos que conforman
el modelo global debe seleccionarse alguno de los métodos
objetivos planteados por otros autores. Un esquema del
modelo que se brinda
para la estimación de la QoE de los servicios OTT de vi-
deo streaming, de extremo a extremo, en el cual se inclu-
yen los submodelos considerados se muestra en la figura 5.
De acuerdo con lo anterior, la expresión matemática gene-
ral para el método propuesto estaría dada por:
QoEE2E
(QCod
, QCC
,QDisp
, QRed
, QSw
)
Selección de los modelos objetivos para
conformar la propuesta
Para la correcta selección de los modelos objetivos a usar
en el modelo propuesto inicialmente se identificaron un
Figura 5. Método general para la estimación de la QoE de
servicios OTT de video streaming. Fuente: Elaboración propia
Indicadores
Desbordamiento y vaciado del
buffer (Demoras en el inicio de la
reproducción)
Frecuencia y amplitud de los
cambios de calidad
Nivel de calidad del contenido
Factores
Desempeño de parametros de red (RTT,
Jitter, PLR)
Ancho de banda disponible en la red (BW)
Parámetros de codificación (BR, FR, QP)
Complejidad espaciotemporal del contenido

TÉCNICATÉCNICA
Tabla 2. Cuadro comparativo de los métodos objetivos de evaluación de la QoE estudiados. Fuente: Elaboración propia
Tabla 2.1. Cuadro comparativo de los métodos objetivos de evaluación de la QoE estudiados. Fuente: Elaboración propia
conjunto de aspectos que permitieran compararlos. Estos
son: la clasificación de los mismos, el nivel de compleji-
dad que presentan, los parámetros que evalúa, el valor de
correlación que presentan con las evaluaciones subjetivas
realizadas durante el proceso de validación del método y
sus principales limitaciones.
Teniendo en cuenta los anteriores aspectos, se compararon
los métodos analizados lo cual se presenta en la tabla 2 y
2.1. Esto facilitó la selección de los métodos que mejor
nivel de correspondencia tienen con los indicadores que
se definieron para evaluar la QoE de los servicios OTT de
video streaming y los factores que en ellos influyen.
Tras el análisis comparativo realizado de los métodos
existentes, los que se proponen escoger son: [5], [6] y [7].
Conclusiones
En este trabajo se han definido los principales indicadores a
considerar para la evaluación de la QoE de los servicios OTT
devideostreaming,apartirdeloselementosqueintervienenen
cada uno de los procesos por los que transita el contenido mul-
timedia, desde su obtención, hasta que es presentado al usuario
finalydelascondicionesenquesedesarrollandichosservicios.
Además, se ha propuesto un método general, híbrido,
sencillo y automatizable, para la estimación de la calidad
percibida por los usuarios en un servicio OTT de video
streaming. El método propuesto combina las aportaciones
de calidad de los distintos componentes del servicio y em-
plea varios métodos objetivos existentes que evalúan, de
manera individual, cada uno de los indicadores definidos.
Referencias bibliográficas
[1] Usuarios de Internet[citado Marzo 2017] Available from: https://marketing4ecommerce.net
[2] Haro Glez, Adrián; Silva Gari, Yoel; Conde del Oso, Luis E. y Anías Calderón, Caridad. ´´propuesta de evaluación
de la calidad de experiencia (qoe) en servicios over the top (OTT) ´´. Tesis de grado, ISPJAE, La Habana 2016.
[3] Video Encoding and HTML5 Playback With Native DRM [citado Marzo 2017] Available from: https://pt.slide-
share.net/
[4] Recommendation Itu-T G.1011 (06/2015). Reference Guide to Quality of Experience Assessment Methodologies.
[5] J. Joskowicz, “Hacia un Modelo Perceptual de Video. Desarrollo de un Modelo Paramétrico General de Estimación
de la Calidad Percibida de Video”. ETSI de Telecomunicación Universidad de Vigo, 2012.
[6] E. W. W. C. Ricky K. P. Mok and Rocky K. C. Chang, “Measuring the Quality of Experience of HTTP Video
Streaming,” 12th IFIP/IEEE 1M 2011: Mini Conference, 2011.
[7] S. D. Yao Liu, Don Gillies, Faith Ulupinar and Michael Luby, “User Experience Modeling for DASH Video”.
IEEE, 2013.
(Artículo recibido en febrero de 2017 y aprobado en abril de 2017)
Modelo
Modelo AV-QoE
Modelo paramétrico
de estimación de
calidad de Video
Recomendación UIT-R
BT.1866(03/2010)
Modelos de QoE
basados en la acepta-
bilidad
Modelo basado en
APMs
Modelo de intensidad
de la pausa
Método no intrusivo
basado en redes
neuronales
Parámetros que
evalúa
Calidad global (Tini,
Trubef, Frebuf, AA, Tz)
Calidad global (BR, FR,
PLR, CC, DEV)
Calidad del video
Calidad global (QP, BR,
FR, CC, DEV)
Calidad global
(Tini, Trubef, Frebuf)
Calidad global
(Trubef, Frebuf)
Calidad global (BR, FR)
Clasificación
Modelo hibrido
Modelo basado en
el flujo de bits
Modelo basado
en el contenido de
media
Modelo basado en
el flujo de bits
Modelo basado
en paquetes
Modelo basado en
paquetes
Modelo basado en
el flujo de bits
Clasificación
Modelo basado
en el flujo de bits
Modelo basado
en el contenido
de media
Modelo basado
en paquetes
Modelo basado
en el flujo de bits
Modelo basado
en el flujo de bits
Modelo basado
en el flujo de bits
Comple-
jidad
Normal
Normal
Alta
Normal
Normal
Alta
Muy Alta
Comple-
jidad
Normal
Alta
Normal
Normal
Alta
Normal
Correlación
con evaluación
subjetiva (CCP)
0.48 - 0.88
0.89
0.756 - 0.841
0.943 - 0.977
0.923 - 0.979
> 0.90
Correlación
con evaluación
subjetiva (CCP)
0.811 - 0.8645
> 0.95
> 0.98
0.93 - 0.94
Limitaciones
No tiene en cuenta algunos pará-
metros de red como RTT, Jitter y
Ancho de Banda
Evalúa un solo componente del eco-
sistema. Se necesita la señal original.
Para resolución VGA,CIF y QCIF
No tiene en cuenta la degradación
introducida por el desempeño de
parámetros de red
Solo tiene en cuenta la degrada-
ción introducida por el desempeño
de parámetros de red
Solo tiene en cuenta la degrada-
ción introducida por el desempeño
de parámetros de red
Método muy complejo. Solo tiene
en cuenta la influencia de un redu-
cido número de parámetros
Limitaciones
No presenta una fórmula explícita
para el cálculo de la QoE
Solo evalúa la degradación del video
Solo tiene en cuenta la degradación
introducida por el desempeño de
parámetros de red
No se ajusta a las características de
los servicios OTT
Propone un complejo algoritmo para
la evaluación de la calidad del video
que lo vuelve impráctico para aplica-
ciones en tiempo real
Asumequetodoslosdispositivostermi-
nalessoportanH.256.Soloesprobadoa
niveldesimulación.Consideraeldesem-
peñodealgunosparámetrosdered
Parámetros que
evalúa
Calidad global
(QoS, EqF, EnF)
Calidad del video
Calidad global
(Jitter, PLR)
Calidad global
Calidad global
(BR, FR, CC, (Tis,
Tini, Trubef, Frebuf,
AA, Tz)
Calidad global
(QP, PLR, CC)
Modelo
ModelodeQoEque
considerafactoresdel
ambienteelequipa-
miento
VQM_VFD
Modelo de calidad
de video basado en
el mapeo QoS/QoE
Modelo de calidad
global para servicios
triple play
Modelo global de
estimación de QoE
de un servicio de
streaming
Modelo de calidad
de video basado en
el contenido

31ENERO / JUNIO 2017 VOL. 14Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A.
TÉCNICA
30 Revista Técnica de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A.
TÉCNICA
PROPUESTA DE
FSO COMO TECNOLOGÍA
COMPLEMENTARIA EN LA
RED DE ETECSA
Por: Ing. Claudia Carballo González, Especialista B en Telemática, Departamento Estructura
de la red, Dirección de Planeamiento Estratégico, DCDT, ETECSA.
claudia.carballo@etecsa.cu
RESUMEN
En el presente trabajo se realiza una caracterización de la tecnología óptica en el espacio libre
(FSO); se destacan sus ventajas y las numerosas aplicaciones que la hacen atractiva para ser
considerada por ETECSA como una tecnología complementaria que dé soporte a los servicios
de banda ancha y en situaciones temporales o de recuperación de desastres.
Palabras clave: FSO, comunicación inalámbrica, visibilidad directa.
ABSTRACT
This presentation characterizes the Free Space Optics (FSO), highlighting its advantages and
its many applications that leads ETECSA to find it appealing as a complementary technology
to provide support to broadband services and in temporary situations or in catastrophes re-
covering conditions.
Keywords: FSO, Wireless Communications, Line of Sight.
Introducción
La adopción de la banda ancha a nivel global ha revolucio-
nado las comunicaciones, no solo desde el punto de vista
del operador para quien representa un negocio lucrativo,
sino, sobre todo, para el del usuario, quien puede disfrutar
de aplicaciones innovadoras relacionadas con la salud, la
educación, el intercambio de información y el entretenimien-
to. Por tales motivos, la banda ancha se ha situado en el
centro de las prioridades de desarrollo y muchos países
en el mundo invierten cada año en infraestructuras de co-
municaciones de altas capacidades de transmisión, con el
propósito de brindar servicios cada vez con más calidad y,
de esta forma, obtener una mayor productividad, mejorar
la competitividad y alcanzar un mejor nivel de vida.
Cuba está dando los primeros pasos para la implementa-
ción de la banda ancha, la cual se ve materializada en la
propuesta de una estrategia hasta el año 2020 elaborada
por el MINCOM con la participación de otros organismos,
donde se refleja la voluntad para desplegar servicios de
banda ancha que estimulen el desarrollo económico, polí-
tico y social del país.
Para alcanzar este propósito hay mucho por hacer, pues
actualmente el acceso a Internet y a la red interna cubana
está limitado, tanto en velocidad como en accesibilidad,
debido a los altos niveles de obsolescencia que tiene la in-
fraestructura tecnológica, en específico la limitada infraes-
tructura IP en las capas de acceso y agregación. Por esta
razón, ETECSA, dentro de su plan de desarrollo para el

TÉCNICATÉCNICA
periodo comprendido entre 2017 y 2022, debe potenciar
el despliegue de tecnologías de banda ancha que garanti-
ce la introducción de diversos servicios atractivos para la
población y para el sector empresarial.
Sin dudas, la tecnología de acceso más atractiva, a partir
de las ventajas que presenta, es la fibra óptica, pues me-
jora la calidad del servicio debido a la inmunidad frente
a ruidos electromagnéticos y ofrece mayor ancho de ban-
da con respecto a las tecnologías de banda ancha fija que
utilizan par de cobre o cable coaxial. Además, permite la
convergencia total de todos los servicios de telecomuni-
caciones sobre una única infraestructura de acceso basa-
da en IP, con lo que se reducen notablemente los costos
de los operadores, que no tienen que instalar y mantener
redes de acceso para cada aplicación, lo que puede ser
traducido, a mediano plazo, en tarifas más baratas para los
usuarios y en servicios más potentes. De igual manera, las
tecnologías como GPON presentan un consumo reducido
al no tener elementos activos y logran una distancia máxi-
ma de 20 km, que es considerablemente mayor que la que
permite la tecnología xDSL.
Sin embargo, actualmente en nuestro país no existe una
alta disponibilidad de fibra óptica para brindar los servi-
cios de banda ancha. Además, los costos de instalación
de la misma son elevados y la obra civil requiere tiempo,
debido a la obtención de la mejor ruta y al excavado. De-
bido a esto, el despliegue de fibra óptica debe realizarse
en los lugares donde realmente se justifique la inversión,
Figura 1. Sistema de comunicación óptico por medio de fibra. Fuente: [2].
Figura 2. Sistema de comunicación óptico por medio del espacio libre. Fuente: [2].
los cuales serían en un primer momento los escenarios de
alta densidad de tráfico y para el resto de los escenarios
se hacen necesarias tecnologías de acceso que, en menor
tiempo y con un menor costo de instalación, permitan
la oferta de servicios de banda ancha. Asimismo, en los
escenarios de alta densidad de tráfico pueden emplearse
otras tecnologías de acceso de manera complementaria o
con carácter temporal, que garanticen la infraestructura
hasta tanto se cuente con la fibra óptica.
Una de las tecnologías a considerar debe ser FSO ―Free
Space Optic―, que provee transmisión de datos a través del
espacio libre. En este trabajo de investigación se exponen las
características de esta tecnología, sus ventajas y desventajas
y se analiza en qué casos es factible utilizarla.
Características y principio de
funcionamiento de FSO
La tecnología FSO tiene el mismo principio de funcio-
namiento de los sistemas de comunicaciones ópticas por
medio de una fibra (Figura 1), excepto que el haz de luz es
transmitido a través del espacio libre (Figura 2).
Durante los últimos años esta tecnología ha expe-
rimentado un aumento sustancial en cuanto al número
de aplicaciones y a la adopción entre los proveedores de
servicios en el mundo, debido fundamentalmente a la
creciente demanda de conectividad de alta velocidad a
un bajo costo y a las dificultades asociadas con el des-
pliegue de redes de fibra óptica.
FSO transmite haces invi-
sibles entre los equipos
transmisores y receptores
utilizando LEDs de alta
potencia o diodos láser en
el espectro de los THz, con
lambdas que varían de los
750 nm hasta los 1550 nm,
y el rango de frecuencias
en el que opera es no licen-
ciado. Para una comuni-
cación dúplex se emplean
dos haces de luz paralelos
(Tx y Rx).
Una característica impor-
tante de los sistemas FSO
es la transparencia de pro-
tocolo, es decir, que puede
enviar cualquier tipo de
trama independientemente
del protocolo que manejen.
Esta facilidad logra que la
tecnología FSO se acople
Lens Air
Light
Light
Antenna
Antenna
Antenna
Antenna
Fiber core
Fiber core Cable
Receiving Detector
Receiving Detector
Electrical signals
receiving
Electrical signals
receiving
Electrical signals
to transmit
Electrical signals
to transmit
Laser or LED
transmitter
Laser or LED
transmitter
Focusing
Lens
Focusing
Lens
a los equipos de red existentes sin necesidad de realizar
cambios en los equipos instalados o en los protocolos usa-
dos para la información.
Los sistemas comerciales disponibles hoy ofrecen altas
capacidades desde 100 Mbps hasta 2,5 Gbps. Las señales
de información en formato eléctrico llegan al transmisor
donde se deben trasladar al dominio óptico. La modula-
ción que se utiliza se denomina modulación en potencia,
con la cual se varía la potencia de la señal óptica de forma
que al transmitir un uno lógico la intensidad de la señal
es mayor que si se transmite un cero lógico. Con buen
tiempo, la potencia usada para transmitir se reduce con-
siderablemente permitiendo mejorar la vida útil del láser.
En cambio, en clima adverso, la potencia del láser se au-
menta para mantener el enlace óptico.
Es una forma de conexión diseñada para dos puntos que se
encuentran en una línea de visión directa ―Line of sight,
(LOS)―. Por tanto, el sistema puede alcanzar las veloci-
dades anteriormente mencionadas en distancias cortas (1
a 2 km) y en dependencia de las condiciones climáticas.
Existen diferentes variantes de arquitectura de FSO:
• Punto a punto: Conexión especializada con mayor ancho
de banda, pero es la solución más cara de todas.
• Punto a multipunto: En esta arquitectura un nodo actúa
como origen y desde él se crean múltiples enlaces. El
método más efectivo consiste en conectar cada enlace
FSO a un dispositivo capa 2 o 3 localizado en el edifi-
cio. Más barata que la arquitectura punto a punto, pero
con menor ancho de banda. Está restringida por límites
de potencia impuestos por las autoridades regulatorias.
(Figura 3).
• Malla: Compuesta de una serie de nodos interconectados
directamente o por una serie de saltos. El beneficio princi-
pal es la restauración del servicio por medio de múltiples
nodos en la red; sin embargo, la distancia cubierta dismi-
nuye. (Figura 4).
• Anillo: Para agregar nodos a la red más fácilmente. Se
provee niveles de redundancia al usuario final, basándose en
su requerimiento de disponibilidad de servicio. (Figura 5).
• Múltiple punto a punto: Se utiliza en los casos donde se
necesite crear un enlace que excede el límite del rango del
equipamiento para un enlace óptico. (Figura 6).
Aplicaciones de FSO
Los sistemas FSO son independientes de protocolos y pre-
senta las siguientes aplicaciones:
- Extensión de un anillo metropolitano ya existente o cone-
xión de nuevas redes (Backhaul 3G/4G y agregación WiFi/
WiMax).
Figura 4. Topología FSO malla. Fuente: [3].
Figura 5. Topología FSO anillo. Fuente: [3].
Figura 6. Topología FSO múltiple punto a punto. Fuente: [3].
Figura 3. Topología FSO punto a multipunto. Fuente: [3].

TÉCNICATÉCNICA
- Conectividad entre LANs dentro de instituciones univer-
sitarias, empresas, centros deportivos, entre otros.
- Conexión de última milla, la cual se puede desplegar
en arquitectura punto a punto, punto a multipunto, anillo
o malla.
- Respaldo de fibra (enlaces redundantes, en lugar de utili-
zar un segundo enlace de fibra).
- Conexión temporal en ferias, presentaciones, en situa-
ciones de emergencia, entre otros.
Ventajas del sistema FSO
El sistema FSO presenta las siguientes ventajas:
• Menores costo y plazo de instalación.
• Movilidad de la instalación y fácil mantenimiento.
• Alta tasa de transmisión.
• Utiliza un espectro no licenciado e inmune a los campos
electromagnéticos.
• Transparencia en el protocolo utilizado.
Además, es importante destacar la alta seguridad del sistema
FSO, razón por la cual las organizaciones gubernamentales
y militares fueron las primeras en utilizar dicha tecnología.
Su fortaleza en cuestiones de seguridad deriva de un flujo óp-
tico altamente direccional y limitado a un pequeño diámetro
del haz. Un transmisor convenientemente diseñado puede
tener una divergencia del haz de tan solo un miliradián
sin lóbulos laterales, lo que brinda extrema seguridad y
es 17,5 veces más estrecho que el de un sistema de RF.
Los sistemas SONAbeamTM de señal fija tienen una
anchura de haz de 2 miliradianes, la cual es considera-
blemente más estrecha que los sistemas de RF. El peque-
ño ángulo de apertura del haz es una de las razones de que
sea extremadamente difícil interceptar la comunicación, y
la única manera de hacerlo es colocar un receptor dentro
del camino del haz (figura 7), el cual sería detectado por
la pérdida anómala de potencia en el receptor, lo que ac-
tivaría una alarma en el centro de operaciones de red del
proveedor. El software SONAbeamTM NMS tiene esta
capacidad [4].
Desventajas del sistema FSO
El sistema FSO presenta las siguientes desventajas:
• Vulnerable a los efectos atmosféricos tales como la lluvia
y la neblina (pequeñas gotas de agua de diámetro similar a
la longitud de onda de la señal enviada), lo cual puede re-
ducir la disponibilidad de los sistemas FSO e introducir ex-
ceso de errores con la atenuación de la potencia de la señal.
• En el proceso de transmisión, las señales que portan la
información se contaminan con ruido. Este es generado
por los diferentes fenómenos naturales y provoca errores
en la transmisión así como pérdida en la amplitud de la
señal, es por ello que se hace necesario realizar un análisis
para predecir sus efectos en enlaces FSO a fin de estudiar
las posibles fallas en la transmisión.
En el caso de la neblina, los valores de atenuación molecular
se incrementan de acuerdo a la distancia que recorren los
enlaces inalámbricos ópticos; y están en relación del coe-
ficiente de dispersión, el mismo que depende de las condi-
ciones climáticas del sector en el que se quiera establecer
el sistema FSO.
• El reducido ancho del haz del láser puede dificultar el
apunte direccional inicial entre el transmisor y el receptor,
así como el mantenimiento del mismo.
Se requiere visibilidad directa para la comunicación entre
el Tx y el Rx (corto alcance de 1 km).
Figura 7. Haz bloqueado en un sistema FSO. Fuente: [5].
Haz que el receptor no alcanza
Haz bloqueado por
el receptor
Interceptador
Receptor Interceptador
ReceptorTransmisor
Haz que llega al receptor
Diseño de un sistema FSO
Considerando las características anteriormente plantea-
das, es necesario tener en cuenta a la hora de diseñar un
sistema FSO los siguientes aspectos:
Elegir un emplazamiento adecuado que garantice la visi-
bilidad directa. Para ello es necesario caracterizar el tra-
yecto, evitándose los obstáculos físicos entre el transmi-
sor y el receptor. Se debe tener en cuenta el crecimiento de
árboles, los vientos, la topografía y el tipo de superficie.
Además, el lugar donde se instalen los equipos debe tener
acceso restringido. Pensar en soluciones tanto outdoors
como indoors, ya que estos equipos pueden trabajar a tra-
vés de una ventana.
¿Realizar un correcto? del montaje, debido a que los
sistemas FSO emplean anchos de haz estrechos y, en
consecuencia, el alineamiento preciso entre transmisor
y receptor se vuelve crítico. Cualquier desalineamiento
puede conducir a una pérdida significativa de la señal,
por lo que se recomienda realizar un montaje directo en
un muro sólido o en la parte superior de una columna. De
esta forma se minimiza el movimiento resultante de un
aumento térmico diferencial o de las sacudidas provoca-
das por el viento.
Ciertos dispositivos FSO tienen sistemas activos de ali-
neación y se emplean, especialmente, en implementacio-
nes donde la armazón no es muy firme o si los alcances
son muy largos.
Garantizar la limpieza del equipamiento, pues la parte óp-
tica está sujeta a suciedad debida, principalmente, al rocío
y al polvo.
Elegir la longitud de onda a emplear. Los sistemas FSO
disponibles en el mercado operan en longitudes de onda
cercanas a los 800 nm y a los 1550 nm. Los más adecua-
dos son los que emplean los 1550 nm, debido a la segu-
ridad para la visión humana, la radiación solar reducida
y la compatibilidad con la infraestructura de tecnología
existente (componentes pasivos, láser, moduladores, am-
plificadores ópticos, y receptores foto detectores).
El láser que opera en el rango de los 400 a los 1400 nm
emite luz que pasa a través de la córnea y se enfoca en
un punto de la retina, mientras que las longitudes de onda
superiores a 1400 nm son absorbidos por la córnea y no se
enfocan en la retina. Además, la potencia de transmisión
de los dispositivos que trabajan a 1550 nm es cincuenta ve-
ces mayor que los de 850 nm, cumpliendo adicionalmente
los estándares de seguridad [6].
Elegir el detector óptico, que puede ser de dos tipos: PIN
(Positivo – Intrínseco – Negativo) y APD (Fotodiodo de
avalancha). El primero es un detector de bajo costo que
no tiene ganancia interna; sin embargo, el segundo es más
caro, pero más sensitivo porque tiene ganancia interna.
Analizar las condiciones meteorológicas, en específico del
lugar donde se instalará el sistema, teniendo en cuenta las
repercusiones de la lluvia, la niebla y el polvo, que propi-
ciarán la absorción y dispersión de la señal transmitida.
Atenuación geométrica. Aún en condiciones de tiempo des-
pejado, el haz diverge y, por consiguiente, el detector recibe
menos potencia de la señal. La atenuación provocada por
la dispersión del haz de transmisión cuando aumenta el
alcance se denomina atenuación geométrica y se expresa
mediante la ecuación: [7]
donde:
Scaptura
: superficie de captura del receptor (m2
)
Sd
: superficie del haz de transmisión a la distancia d, que
se aproxima mediante:
(2)
siendo θ la divergencia del haz (mrad) y d la distancia
entre transmisor y receptor (km).
En los casos en los que la Scaptura
sea mayor que Sd
, el
valor de Ageo
debe fijarse a cero.
Atenuación atmosférica específica γatmo
, que se expresa:
γatmo
(dB/km) = γtiempo_despejado
+ γexceso
(3)
donde:
γtiempo_despejado
es la atenuación específica en condiciones
de tiempo despejado (debida a la presencia de moléculas
gaseosas N2, O2, H2, H2O, CO2, O2, entre otras).
Normalmente, las longitudes de onda del láser se seleccio-
nan de modo que caigan dentro de las ventanas de transmi-
sión atmosférica, a fin de que el valor de γtiempo_despejado
sea
despreciable. Por lo general, las longitudes de onda que se
emplean en los sistemas FSO están próximas a 690, 780,
850 y 1 550 nm. No obstante, en comparación con escena-
rios suburbanos con escasa contaminación, las aplicaciones
en zonas urbanas con un mayor contenido de gases podrían
tener más ventajas con una longitud de onda diferente.
γexceso
es la atenuación provocada por la presencia ocasio-
nal de niebla, llovizna, lluvia, nieve, granizo, entre otros.
(1)

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