Suggestion of an Fiber Channel-Embedded IPTV STB for Optical Fiber-based IPTV Networks

Recently, the Internet Protocol Television (IPTV) services have become very common, enabling various Internet-based services as well as watching TV. In the IPTV system, a Set-Top box (STB) plays a key role as a network terminal device that transmits and receives realtime multimedia contents. In addition, the IPTV networks are usually supported by broadband optical fiber-base network such as fiber-to-the-home (FTTH), However, a general IPTV STB is regarded as one of the local area network (LAN)-attached devices while sharing the bandwidth of the LAN (e.g., Ethernet). In order to overcome the limited bandwidth utilization by fully facilitating the broadband bandwidth (e.g., 1 Gbps) of the optical fiber-based network, we propose a new FC (Fiber Channel)-embedded IPTV STB which can be directly attached to the optical fiber network. Then, we verify that the impacts of the proposed FC-embedded IPTV STB by organizing the the FC-AL (Fiber Channel-Arbitration Loop) network equipped with the FC-embedded IPTV We measures the average Start-up Delay, Average Reject Ratio and the Number of Concurrent Users through extensive simulations to investigate the performances of the suggested FC-AL-based IPTV network. Surprisingly, the IPTV network architecture with the proposed FC-embedded IPTV STBs has an excellent average start-up delay of less than 10 msec, an acceptable average reject ratio of less than 3 % as well as a linear increase of the number of concurrent users when extending the architecture. This reveals that the proposed FC embedded STB has a superior impacts on the performance of the entire IPTV network by effectively utilizing the broadband bandwidth of the fiber optic-based network.

광섬유 기반 IPTV 네트워크를 위한 FC 내장형 IPTV STB 제안

최근, 인터넷 프로토콜 텔레비전 (IPTV) 서비스가 일반화되어 TV시청 뿐만 아니라 다양한 인터넷기반 서비스가 가능하다. 이러한 IPTV 시스템에서 STB(Set-Top Box)는 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 송수신 할 수 있도록 지원하는 네트워크 단말 장치로써 작동한다. 이러한 IPTV 네트워크는 일반적으로 FTTH(Fiber-To-The-Home)와 같은 광섬유(Optical Fiber) 기반의 광대역기반 네트워크에 의해 제공되지만 현재 대부분의 IPTV STB는 대역폭(Bandwidth)을 공유하는 이더넷(Ethernet)과 같은 로컬 영역 네트워크(LAN)에 연결된 장치 중 하나로 연결된다. 따라서 HD급 고화질 콘텐츠 및 다양한 서비스 지원을 위한 IPTV STB을 위하서는 1Gbps와 같은 충분한 광섬유 기반의 네트워크 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유 네트워크에 바로 장착할 수 있는 새로운 FC(Fiber Channel) 내장형 IPTV STB를 제안한다. 그 후 해당 제안된 FC 내장형 IPTV STB의 우수성을 확인하기 위하여 해당 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 FC-AL(Fiber Channel-Arbitration Loop) 네트워크를 구성하여 해당 아키텍처의 성능을 검증한다. 우수한 IPTV 아키텍처의 성능을 확인하기 위하여 철저한 시뮬레이션을 통하여 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 동시 사용자수(Number of Concurrent Users)를 측정한다. 놀랍게도, 제안된 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 IPTV 네트워크 아키텍처는 10 msec 미만의 우수한 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 3 % 미만의 수용가능한(Acceptable) 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 아키텍처를 확장 할 때 동시 사용자수의 선형증가(Linear Increase)를 보여준다. 이는 제안된 FC 내장형 STB가 광섬유 기반의 광대역 대역폭을 효과적으로 사용하여 전체 IPTV 네트워크 성능에 우수한 영향을 미치고 있음을 보여준다.