Service Provider 24호

IPTV/Video over Broadband

IPTV/비디오 시대 '초읽기'

새로운 수익 창출 · 고객 만족도 제고 … 차세대 IP 네트워크 필수


브로드밴드 IP 네트워크를 통해 디지털 형식의 비디오 기능을 지원하는 IPTV 비디오가 고객 서비스 통합에서 매출을 올리려는 통신서비스사업자들에게 '필수 사항'이 되고 있다. 유선 음성 사업 기회가 줄어드는 통신 회사에게 IPTV 비디오는 새로운 수익 창구인 셈이다. CATV 회사들은 디지털 서비스 컨버전스로 나아가는 가장 효율적인 경로를 IP에서 찾고 있다.

여기에는 디지털 방송 비디오, 비디오 기본요금제 및 PPV(pay per view) 프리미엄 채널, VOD, nPVR(network-based personal video recording), 최근 부각되는 HDTV가 포함된다. 이러한 기회는 ARPU(Average Revenues Per User)를 높이고, 사업자의 행보를 넓히고, 천(churn)을 줄이고, 컨버전스 인프라를 이용하면서 수익성을 증가시킬 수 있다. 이미 VOD는 다수의 사업자들을 위한 서비스 차별화 요소로 입증된 상태이다.

시장조사 기관인 인-스탯(In-Stat)의 멀티미디어 브로드밴드와 소비자 컨텐츠 부문 수석 애널리스트인 게리 코프홀드(Gerry Kaufhold)에 따르면, 통신 회사가 제공하는 디지털 비디오의 전 세계 수입은 2005년 11억 달러에서 2008년 55억 달러로 증가할 것으로 예상한다. 코프홀드는 "특히 VOD가 그 중 20% 가량을 차지할 전망"이라고 밝혔다.

시스코 브로드밴드 사업부 마케팅 이사인 판카지 굽타(Pankaj Gupta)는 "네트워크와 밀접한 관계가 있는 IPTV/비디오 오버 브로드밴드는 차세대 컨버전스 네트워크 성공에 주요 요인이 될 것이다"고 말했다.



비디오 네트워크 구축
통신서비스사업자들은 수익성을 내기 위해 인프라를 확장해 비디오 서비스 네트워크를 구축해야 한다. 비디오 서비스는 코어(core) 및 애그리게이션 기가비트 이더넷 IP 인프라에 강점이 있기 때문에 많은 대역폭을 필요로 하는 비디오의 특성에 적합하도록 확장될 수 있다. 비디오 서비스는 QoS, 보안, 라우팅 프로토콜, 신속한 페일오버(failover) 같이 네트워크에 연결된 비디오 애플리케이션을 이용해야 한다. 이어 DSL, 이더넷, 동축망/HFC 같은 다양한 액세스 기술에도 잘 적응할 수 있어야 한다.

굽타는 시스코가 다년간 VoIP 네트워크를 구축한 검증된 회사이며, 제작-확장 네트워크로 사용되는 시스코 VOD 부문에 천만 명 이상이 가입한 상태라고 밝혔다. 그는 이어 "시스코는 비디오 서비스와 관련해 통신사업자들에게 저렴한 서비스와 커다란 고객 만족도를 선사하며 중요한 네트워크 기술 혁신을 주도해왔다"고 덧붙였다.

굽타는 시스코의 혁신적인 네트워크 기능들이 "디지털 비디오를 성공적으로 제공하는데 아주 중요하다"고 말했다.

비디오에 적합한 비대칭 네트워킹 : 이를 통해 통신사업자들은 PPV와 VOD 커뮤니케이션의 업스트리밍과 다운스트리밍이 이뤄질 때, 코어 및 분산 네트워크에 필요한 대역폭만 설정할 수 있다.

라이브 TV, PPV, VOD용 향상된 동적 IP 멀티캐스트와 브로드캐스트 소스 중복성 :
사용자 서비스에 필요한 대역폭을 최소화시키고 소스 중복성을 지원하면서, 품질 만족도를 높여줄 수 있다.

SSM(Source-Specific Multicast) : 원치 않은 소스에서 나온 DoS 공격을 억제하고, 비디오 브로드캐스트 서비스 설치와 관리를 쉽게 해준다.

고 대역폭 절실
시스코 비디오 기술 및 솔루션 개발담당 이사인 데이빗 벤험(David Benham)은 "인터랙티브와 온 디맨드 디지털 비디오 (on-demand digital video)에서 가장 많이 필요한 것이 대역폭이다. 비디오, 특히 VOD와 nPVR을 가정으로 전달할 때 대역폭이 그 어떤 서비스보다 많이 든다. 예를 들어, 동시에 고화질 영화와 표준해상도 스트리밍 및 2~3 가지 영화 스트리밍을 일부 가입자들에게 지원할 경우, 네트워크에서 음성 및 데이터 서비스만 제공하는 것보다 훨씬 많은 기능이 필요하다"고 말했다.

일반적으로 DSL 가입자 당 20~24Mbps의 속도를 지원하는 ADSL2+나 고속 DSL, 고급 비디오 코덱의 출현으로 통신사업자들은 다양한 고화질 비디오 스트리밍을 각 가정으로 지원할 수 있게 됐다.

벤험은 "온 디맨드 서비스가 성공함에 따라 대역폭 요구가 커지고 있다. 방송 서비스와 결합한 비디오 스트리밍이 멀티캐스트인 반면, 온 디맨드 서비스와 결합한 비디오 스트리밍은 유니캐스트다. 그러므로 온 디맨드 스트리밍을 전송하기 위해 통합 및 분산 네트워크에 필요한 대역폭의 양이 방송 서비스에 채널을 추가하는데 드는 양보다 훨씬 빠르게 증가하는 추세"라고 설명했다.

성공적인 VOD 서비스를 제공하려면, 비디오 방송 서비스보다 4배에서 7배 많은 대역폭이 들게 될 것이다. 즉, 평균 4~8Gbps 다운스트림 트래픽이 각 비디오 중앙관리국에서 소요되고, 100Gpbs 이상의 트래픽이 전파중계소에서 소요된다는 의미이다. 그러나 네트워크 대역폭의 양이 아무리 많다 해도 저렴하게 제공받는 방법이 있다.

벤험에 따르면, 이때 사용되는 기술은 업스트림보다 다운스트림에 대역폭을 더 많이 이용하는 비대칭 네트워킹이다. 비디오 트래픽은 거의 일방향 다운스트림으로만 흐른다. 업스트림 트래픽은 채널과 타이틀, 혹은 스트리밍 컨트롤에 필요한 패킷으로 이뤄진다. 통신서비스 사업자가 비디오 요구사항을 만족시키고자 대칭 대역폭을 구축한다면, 쓸데없이 비싼 업스트림 기능으로 인해 불필요한 예산만 낭비하는 결과를 낳게 될 것이다. 그는 이어 "비대칭 네트워킹을 통해 동적이고 탄력적으로 설정되는 업/다운스트림 링크에 개별 경로가 만들어진다. 업/다운 신호 모두 충분한 대역폭 경로를 통해 이더넷 IP 네트워크 상에서 이동할 수 있다"고 말했다.

CAPEX를 가장 효율적으로 사용하는 것과는 관계없이 업스트림이나 다운스트림 기능 중 한 가지는 필요에 따라 대역폭에서 증가할 수 있다. 벤험은 비대칭 네트워킹 기능 덕분에 전송 시에 하나 이상의 양방향 링크와 덜 비싼 일방향 링크가 통합돼 분산 네트워크 비용도 감소된다고 밝혔다.

비대칭 네트워크로서 양방향과 일방향을 함께 연결할 수 있는 기능은 UDLR(Unidirectional Link Routing)을 사용함으로써 가능해진다. 이는 하나의 경로에서 일방향 링크를 결합시키고, 다른 경로를 통해 비교적 적은 패킷 업스트림을 터널링하면서, 두 가지 노드 간에 쌍방향 커뮤니케이션을 제공한다. UDLR은 비대칭 네트워킹 비용의 장점을 충분히 살려주는 동시에, 쌍방향 네트워크의 기능적 이점도 잘 유지시켜준다.

벤험에 따르면, VOD에 의한 대칭 네트워크 상에서는 '좌초된(stranded)' 대역폭이 많이 발생할 수 있는 반면, 비대칭 네트워킹은 경제적인 서비스 전송에 중요하다는 것이다.



디지털 비디오 네트워크 비대칭 네트워킹과 동적인 IP 멀티캐스트 같은 비디오 계층과 네트워크 사이를 연결할 수 있는 기술은 전파중계소에서 홈 게이트웨이를 관리하는 예산과 운영비용을 감소시키는 동시에 고객 만족도를 향상시켜준다.

비디오 통신 서비스사업자를 위한 수요 전망
다음은 실제 네트워크와 비디오 및 VOD 최고 매출액을 합리적으로 예상한데서 나온 전망이다. 트리플 플레이 용으로 통합된 기가비트 이더넷 네트워크는 브로드밴드와 위성 신호를 수신하는 대형 전파 중계소 한 곳과 400대의 비디오 장비를 갖추고 평균 1만 가정씩 관리하는 중앙관리국에 서비스를 공급한다. 비디오 서비스 판매 시장의 40% 가량을 가정이 차지하는데, 이는 중앙관리국 당 약 4,000 가구를 관리하는 셈이다. 각 가정은 평균 2.5 대의 TV 수상기를 보유하고 있으며, 독립적인 서비스가 가능하다.

IPTV/비디오 오버 브로드캐스트 솔루션(IPTV/Video over Broadcast Solution)은 고급 비디오 코덱을 사용해 150가지 표준해상도 컨텐츠 채널을 제공한다. 이때 요구되는 속도는 약 300Mbps, 채널 당 2Mpbs나 그 이하로 추산된다. 8~10Mbps가 필요한 HDTV 채널 50개를 추가한다 해도, 방송 서비스 네트워크에 필요한 총 대역폭은 1Gbps 이하다. 이 대역폭은 비디오 장비를 갖추고 최종 멀티캐스트 리프 복제(leaf replication) 기능이 가능한 지국에 제공된다.

VOD의 최고 수요량은 모든 셋톱박스 중 20% 가량을 차지하며, 이는 서버에서 기존 중앙관리국으로 최고 2,000스트리밍까지 제공한다. 그러한 VOD 스트리밍 중 90%가 2Mbps의 표준 해상도 비디오이다. 이 중 10%는 8Mbps 표준 해상도를 지원하는데, 모두 합치면 최고 온 디맨드 서버에서 제공되는 각 지국 당 속도 5Gbps보다 높은 속도이다.

nPVR과 VOD는 다른 서비스 보다 훨씬 많은 대역폭을 요구하며, 네트워크 재디자인을 추진하는 원동력이 되고 있다는 사실을 명심해야 한다.



캐스트 소스 중복 피해야
벤험은 "동적 IP 멀티캐스트로 트리가 형성되는 것은 유동적이며, 이로써 사용자는 저렴하게 네트워크 대역폭을 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 통신서비스 사업자는 시스코 IP 멀티캐스트 솔루션에서 '애니캐스트(anycast)' 지원도 받을 수 있다. 이 시스코 솔루션은 비디오 인코더(encoder)/스트리머(streamer) 로드 밸런싱과 비디오 브로드캐스트 소스의 페일오버 용"이라고 말했다.

시스코 IOS 소프트웨어는 지리상 서로 다른 비디오 전파중계소에서 다양한 방송 소스용의 가입자 셋톱박스 기능을 하기 위해 다양한 멀티캐스트 트리를 만들어낸다. 이를 위해 동일한 호스트 주소를 사용해 같은 채널을 전송하고 있다. 방송 소스가 제대로 작동하지 않으면 IOS 소프트웨어는 방송 소스의 실패를 감지하고, 소스의 멀티캐스트 트렁크와 지점을 자동적으로 변경해, 기존 멀티캐스트 트리로 통합시킨다. 일부 가입자들은 순간적인 작동 중지 상태를 경험할 수 있지만, 곧바로 두 번째 방송 소스에서 동적으로 나오는 양질의 스트리밍을 받게 된다.

트리와 페일오버를 연결하면 원거리도 커버할 수 있다. 예를 들어 보스턴에 있는 서버에서 경미한 서비스 불통 사태가 발생하면, 보스턴 지사를 자체 트리에 결합시키면서 애틀랜타에 있는 서버로 페일오버할 수 있다.

인증 위해 'SSM' 필요
동적인 멀티캐스팅 업무를 돕는 혁신적인 기술 중 하나가 시스코 IOS 소프트웨어 기능인 PIM (Protocol Independent Multicast) SSM이다. 이로써 멀티캐스트 포워딩을 위해 랑데뷰 포인트를 정의할 필요가 없어지고, 각 소스용 IP 멀티캐스트 트리 생성이 간소화되는 것이다. 표준 SSM은 오늘날 대부분의 셋톱박스가 지원하지 못하는 신호 프로토콜인 IMPv3(Internet General Management Protocol version 3)으로 이뤄진다.

한편 시스코의 또 다른 혁신적인 기술인 PIM SSM 매핑(Mapping)은 통합 네트워크로 하여금 IGMPv3 메시지를 IM SSM 메시지로 매핑할 수 있다. 트리가 생겨나면 네트워크는 IM SSM 메시지를 읽을 수 없다. PIM SSM의 경우, 운영자가 네트워크 라우터에서 멀티캐스트 소스 어드레스를 설정할 때 필요하기 때문에, 인증된 비디오 소스만 네트워크로 접근할 수 있다. 이를 통해 DoS 공격과 무허가 방송 컨텐츠를 가입자에게 전달하려는 시도가 차단될 수 있는 것이다.

이러한 기술은 라우팅, 기가비트 이더넷, 디지털 비디오 네트워크에서 사용되는 시스코 IOS 소프트웨어 및 장비에 탑재된 여러 기능을 사용한다. 해당 소프트웨어와 기능에는 시스코 CRS-1 캐리어 라우팅 시스템, 시스코 7600 시리즈 라우터, 카탈리스트 6500, 4500, 3750 시리즈 기가비트 이더넷 스위치, 시스코 ONS 15454 ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer), 시스코 DWDM(Dense Wavelength-Division Multiplexing) 플러거블 옵티컬집적회로, 새로운 옵티컬필터링 기능이 포함된다. 고객 만족도를 높이고, 네트워크와 수익성을 보장하면서 보안 문제를 개선시키는 QoS 기능도 이러한 디바이스에서 찾아볼 수 있다.

앞으로 어떻게 진행될 것인가? 이에 굽타는 앞으로 많은 도전과 기회가 찾아올 것으로 보고 있다. 그 중 한 가지는 비디오 서비스 신청자가 지나치게 많을 경우에 대비하는 것이다. 이 문제는 원하는 데로 서비스를 신속히 사용 할 수 없다는 사실을 사용자에게 알려주고, 이들의 요청을 가급적 빨리 해결하는데 의의가 있다. 네트워크와 비디오 서비스를 서로 통합해서 비디오를 보는 가입자들에게도 QoS가 제공된다는 사실을 가입자 관리에 적용시켜야 한다.

사례 : 프랑스 뇌프 텔레콤
많은 어려움에도 불구하고 전 세계 통신서비스 사업자들은 자신만의 색깔을 갖춘 비디오 사업을 펼치고 있거나 준비 중에 있다. 프랑스 통신 사업자인 뇌프 텔레콤(neuf telecom)도 이들 중 하나. 뇌프 텔레콤은 시스코 7600 시리즈 라우터와 카탈리스트 3750 시리즈 스위치가 있는 시스코 비디오 네트워킹 솔루션, 시스코 IOS 소프트웨어를 사용해, 2004년 서비스 시작 후 멀티서비스, 멀티미디어 네트워크를 3,000군데 이상의 도시에 구축해왔다.

그해 11월, 뇌프 텔레콤은 뇌프 TV, 70개 이상의 채널과 ADSL을 통해 전송되는 디지털 서비스를 런칭했으며 이어 ADSL2+도 제공하기 시작했다.

뇌프 텔레콤 네트워크 부문 관리이사인 프랑수아 폴뤼(Francois Paulus)는 "우리는 시스코 기반 네트워크을 통해 고객들이 유료 서비스 메뉴를 선택할 수 있는 독특한 '유료 채널' 서비스를 제공하고 있다. TV 서비스 공급이 한층 간편해지면서 최소 운영비용으로 우리만의 경쟁력을 보유할 수 있게 됐다"고 말했다.

시스코 브로드밴드 사업부 개발 이사인 장-크리스토프 디상쥬(Jean-Christophe Dessange)에 따르면, 뇌프 텔레콤의 일반가정 가입자중 2003년 말 ADSL 가입자 10만 명에서 2004년 말 ADSL 유료 채널 가입자만 40만 명으로 증가했다. 이어 뇌프 측은 2004년 전반기 매출액이 전해 보다 24% 증가했다고 밝혔다.

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