Quality of Service van IPTV Geert Smelt 4 maart 2010
1 1.1
Probleemstelling Introductie
IPTV staat voor Internet Protocol Television en is een nieuwe manier van het uitzenden van televisiebeelden. Het beeldmateriaal wordt digitaal verstuurd naar de ontvanger middels het Internet Protocol, in tegenstelling tot de traditionele analoge manieren als etherfrequenties en de kabel. IPTV kan worden onderverdeeld in drie algemene groepen: live-televisie, time-shifted programming (het opnemen van een programma om later terug te kijken) en video-on-demand (VOD). IPTV wijkt af van traditionele IP-toepassingen op het gebied van abonnementen. IPTV maakt namelijk in tegenstelling tot internetsites gebruik van speciale kastjes, vaak ook met hoge datasnelheden, om het beeld bij de consument te brengen.
1.2
Onderzoeksvraag
Wat zijn de belangrijkste problemen in het ontwikkelproces van IPTV m.b.t. de ‘quality of service’ en hoe kunnen die worden opgelost?
1.3
Product/Antwoord
Het verwachte antwoord op deze vraag is een lijstje met problemen met bijbehorende oplossingen. Er zal dus voor elk probleem een oplossing ontworpen moeten worden. In het geval dat er voor een bepaald probleem geen oplossing mogelijk is, zal er uitleg volgen waarom zo’n oplossing niet tot de mogelijkheden behoort.
1
2
Verantwoording
De voornaamste reden dat ik dit onderzoek ga doen is dat ik vrijwel altijd interesse heb in nieuwe technologie, zeker als dat betekent dat de nieuwe technieken ervoor zorgen dat het alledaagse leven een stuk eenvoudiger wordt. IPTV is zo’n techniek. Ik verwacht dat men in de toekomst de televisie gewoon op het netwerk kan aansluiten en zo nieuwe programma’s kan downloaden van het internet, of misschien wel een film huren via de televisiemaatschappij, en dat alles met een druk op de afstandsbediening. Op die manier worden recorders misschien wel overbodig, omdat we alles rechtstreeks van het internet af halen. Al dat gebruikersgemak komt natuurlijk niet vanzelf, en vandaar ook dat ik dit onderzoek wil uitvoeren. Er liggen namelijk vele problemen op de loer die IPTV tot een grote flop kunnen maken.
3
Theoretisch kader
Er is een aantal problemen bij het ontwikkelen van goede systemen om IPTV mogelijk te maken in de nabije toekomst. IPTV is een manier van televisiekijken waarbij niet de traditionele analoge etherfrequenties, kabels of satellietenworden gebruikt, maar gebruik wordt gemaakt van het internet om de televisiebeelden bij de klanten op het scherm te krijgen. Om te voorkomen dat klanten massaal afhaken, bijvoorbeeld als blijkt dat de nieuwe manier van televisie kijken niet intu¨ıtief is of men dermate lang moet wachten voor het gewenste programma te zien is, is er een kwaliteitsnorm die gehaald dient te worden. Ik wil in mijn onderzoek gaan uitzoeken wat de problemen zijn die kunnen onstaan als bedrijven steeds meer klanten krijgen die IPTV willen ontvangen, met name lettend op de performance, traffic management en monitoring ervan. Vervolgens wil ik mogelijke oplossingen proberen te vinden voor de geconstateerde problemen.
4 4.1
Methode Onderzoeksfunctie
Mijn scriptie zal twee functies hebben. Allereerst is daar natuurlijk de beschrijvende functie. Er moet namelijk worden uitgezocht welke problemen er bestaan. De tweede functie van mijn scriptie zal zijn Ontwerpen. Deze functie zal voornamelijk in het tweede deel van de scriptie naar voren komen, vanwege het bedenken en eventueel maken van oplossingen voor de problemen die ik constateer in het eerste deel van de scriptie. 2
4.2
Structuur
Voor het beantwoorden van de onderzoeksvraag heb ik het probleem in een aantal deelvragen opgesplitst, namelijk: 1. Wat is IPTV en hoe werkt het? (a) Welke varianten van IPTV bestaan er en van welke protocollen en codecs maken ze gebruik? (b) Welke voordelen heeft IPTV boven ‘gewone’ televisie? (c) Welke nadelen heeft IPTV ten opzichte van ‘gewone’ televisie? 2. Welke problemen bestaan er (momenteel) omtrent de quality of service van IPTV? (a) Wat zijn criteria voor het beoordelen of een probleem belangrijk is of niet? (b) Welke problemen zijn reeds geconstateerd door anderen? (c) Zijn er ontwikkelingen die IPTV een voordeel kunnen geven ten opzichte van andere methoden? (d) Zijn er ontwikkelingen die in de toekomst voor problemen zouden kunnen zorgen? 3. Welke oplossingen bestaan zijn nodig om de problemen te verhelpen? (a) Hoe kunnen deze geconstateerde problemen worden opgelost? (b) Hoe kunnen de voorgestelde oplossingen geverifieerd worden?
4.3
Deliverables
Het antwoord op deelvraag een zal uit drie subantwoorden bestaan. Allereerst zal ik een beschrijving geven van de varianten van IPTV en uitleggen hoe ze werken. Daarbij zal ik ook aandacht besteden aan de protocollen waar gebruik van wordt gemaakt. Ik weet in ieder geval al wel dat er verschil wordt gemaakt tussen Multicast[1] en Video On Demand (VOD)[2]. De codecs waarvan gebruik wordt gemaakt zijn onder meer MPEG-2 en MPEG4[3] (vaak ook aangeduid met H.264[4]). Bij het tweede en derde deel van de eerste deelvraag verwacht ik opsommingen te kunnen geven van respectievelijk de voordelen en nadelen die IPTV heeft boven normale tv. Ook het antwoord op deelvraag twee zal drie subantwoorden bevatten. Na de feedback op mijn onderzoeksvraag begreep ik dat het niet duidelijk 3
is welke criteria ik hanteer voor het beoordelen of een probleem voldoende relevant cq. belangrijk is. Vandaar dat ik daar eerst antwoord op zal geven in deze deelvraag. Daarna zal ik een lijst met problemen opleveren die anderen al hebben geconstateerd en eventueel zelf problemen detecteren die anderen nog niet hebben gezien. Dat sluit ook aan bij het derde onderdeel van deze deelvraag, namelijk de toekomstige problemen. Ook hier verwacht ik een (korte) lijst met mogelijke problemen op te leveren. Het antwoord op deelvraag 3 tenslotte zal bestaan uit een lijst (mogelijke) oplossingen, gevolgd door een nadere analyse van de correctheid/juistheid van deze oplossingen.
4
5
Tijds- en faseringsschema Week 16-02-10 02-03-10 09-03-10 16-03-10 27-03-10 07-04-10 12-04-10 13-04-10 26-04-10 28-04-10 30-04-10 07-05-10 14-05-10 21-05-10 28-05-10 07-06-10 14-06-09 21-06-10
Wat af? Onderzoeksvraag Onderzoeksplan. Informatie opgezocht. Informatie opgezocht Eerste opzet deelvraag 1a. Deelvraag 1a Eerste opzet deelvraag 1b en 1c. Deelvraag 1b en 1c. Uitlooptijd Deelvraag 2a en 2b af. Deelvraag 2c en 2d af. Uitlooptijd. Gestart met deelvraag 3a. Deelvraag 3a af. Gestart met deelvraag 3b. Deelvraag 3 af. Eerste versie scriptie. Eerste opzet presentatie Verbeterde eerste versie Evaluatie eerste versie. Presentatie Definitieve versie scriptie. Tabel 1: Globale activiteitenplanning
In deze planning heb ik rekening gehouden met de meivakantie die binnen de periode van de scriptie valt en met de tussentijdse tentamenperiode van half april. Ik gebruik deze vakantie en tentamenperiode echter wel als uitlooptijd. Als blijkt dat ik meer tijd voor iets nodig heb dan ik nu gepland heb, dan kan ik dit inhalen in die perioden. Ik ga ervan uit dat ik buiten de vakantie en tentamens om iedere week zo’n 16 uur aan mijn scriptie kan besteden. Op de meeste plaatsen zit is er dus zo’n 16 uur voor een regel uit de tabel gereserveerd.
5
Referenties [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Multicasting. [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Video_on_Demand. [3] http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG. [4] http://en.wikipedia.org/wiki/H.264/MPEG-4_AVC.
6
