As the current networks progress toward converged network for BcN (Broadband Convergence Network), current TV system will also change toward IP-based TV system. The new IPTV system will replace some or many parts of legacy TV systems. One of the most critical issues of IPTV network in current stage is shortage of bandwidth capacity in local distribution networks. Therefore, admission control models for the heavily loaded IPTV contents in the local area need to be considered. The other important issue is to achieve profit maximization in the IPTV system, which provides various contents such as real-time TV, video-on-demand and interactive services.
In our paper, we suggest an IPTV system whose resources are managed by IPTV agents in the distributed IPTV system. This model consists of BcN network, IPTV streaming servers, clients (STB), and IPTV agents. In the model, we assume that there are three kinds of contents type: class 1 (Preferred Contents), class 2 (Normal Contents), and class 3 (Un-preferred Contents). In such a system, admission control tests are employed to check whether the resources for the requested service are available or not. The test considers not only admission controls for resource limitation, but also profit maximization for the contents providers.
This paper mainly focuses on designing an admission control algorithm and a profit policy which take into account the inherent nature of incoming requests. For example, when there are real time TV programs and VoD programs in the system, there will be no threshold limitation for real-time TV programs if the programs bring in more revenues than VoD programs. The other contents, VoD programs, will have a limited threshold value to lower the blocking probability of real-time TV contents. Therefore, real-time TV contents will have lower blocking probabilities than less profitable contents.
현재의 통신 망들이 IP 기반의 BcN 융합 망으로 변화함에 따라, 현재의 TV 시스템도 IP 기반의 방송 시스템으로 바뀌어 지고 있다. 새로운 IP 기반의 TV 시스템인 IPTV 시스템은 과거의 TV 시스템의 많은 부분을 대체하며 TV 시스템의 IP로의 융합화가 이루어지고 있다.
이러한 IPTV 시스템을 위한 전개를 위해 고려되고 있는 큰 이슈중의 하나는 로컬 분배 망에서의 자원 (e.g. bandwidth resource)의 부족함이다. 또 하나의 중요한 이슈는 실시간 서비스, VoD (Video on Demand), Interactive service 등 여러 종류의 컨텐츠를 제공하는 IPTV 시스템에서의 수익 극대화이다. 이러한 이유로, 우리는 제한된 로컬 리소스 하에서 임계값을 이용하는 에이젼트 기반의 수익 최대화 알고리즘을 제시하였다.
이러한 IPTV 시스템을 위하여 이 논문은 어드미션 컨트롤 알고리즘과 들어오는 요청값들의 특성을 고려하는 수익 정책을 디자인 하는 것을 목표로 한다. 예를 들면, 실시간 TV 컨텐츠와 VoD 컨텐츠가 제공될 때, 제공되는 실시간 컨텐츠의 수익이 VoD의 수익보다 높고, 로컬 망의 자원은 한정되어 있다면, 수익률이 높은 컨텐츠에 대해서는 임계값을 주지 않고, 수익률이 낮은 컨텐츠의 임계값을 조정하여야 한다. 이러한 방식으로 각 컨텐츠에 대한 수익이 정해서 있는 상황에서, 임계값의 조정을 통하여 IPTV 컨텐츠 제공자들의 수익을 극대화 하는 임계값, 사용자들을 위한 최소한의 QoS를 보장하는 값을 찾는 방법을 제시하였다. 또한, 본 논문은 IPVT 서비스 환경에서 새로운 자원 할당 방식과 수익 모델을 제시한다. 이 모델는 새로운 자원의 요청을 받아 들일 지를 판단하고, 제한된 자원과 컨텐츠 제공자들의 수익을 고려하는 어드미션 컨트롤을 제시하였다.
제안된 알고리즘의 퍼포먼스 분석을 위해 다음과 같은 방식의 수치 분석이 사용되었다. 우선, 선호도 높은 컨텐츠 (PS), 보통 컨텐츠 (NC), 그리고, 선호도가 낮은 컨텐츠의 3가지 종류로 컨텐츠를 분리하였다. 선호도 높은 컨텐츠의 블록킹 확률을 줄임으로서, IPTV 컨텐츠 제공자는 보다 나은 수익을 얻었다. 두번째로, 리워드와 패널티 요소를 고려하는 에이젼트 기반의 수익 극대화 알고리즘을 정의하였다. 우리는 이를 IPTV 시스템 디자인에서의 컨텐츠 제공자의 수익과 고객의 QoS를 고려하는 임계값을 계산하였다. 이 수치 분석은 차등화된 트래픽에서의 블록킹 확률과 다양한 컨텐츠 타입과 임계값 하에서의 수익 분석을 포함한다.
결론적으로, 본 논문의 기여도(contribution)는 세 단계를 통해서 이루어진다. 우선 우리는 세가지 종류의 IPTV 컨텐츠에 대한 블록킹 확률을 계산하는 수치적 모델을 제시하였다. 그후, 해당 시스템의 수익 분석 수행을 위한 수치적 모델을 세웠으며, 우리가 제시한 수치적 모델과 이를 이용한 퍼포먼스 분석을 통해 IPTV 컨텐츠 제공자들의 수익 최대화를 위한 최적의 임계값을 찾을 수 있었다.
