Studie + Carriere

Graduation project: Channel Zapping Quality for IPTV

Duration: 6 months
Supervisors: Robert Kooij and Kamal Ahmed
Location: TNO Information and Communication Technology, Delft

INTRODUCTION
Telecommunication service providers are investing heavily in IPTV to complement their existing voice and data services, and compete with cable operators. Before IPTV proliferation and triple play utopia is realized, service providers and network equipment manufacturers must first verify that IPTV services will in fact meet user quality expectations. Viewers have come to expect a predictable level of service quality with their broadcast and satellite TV services and will not be tolerant to service interruptions, picture and sound degradation or long waiting periods to change channels with their new IPTV service. With a plethora of competing IPTV and cable TV service offerings, subscriber churn due to poor quality of experience is a serious risk.

IPTV Quality of Experience (QoE) refers to how well the video service satisfies users' expectations. The IPTV quality experienced by subscribers must be equal to or better than today's cable and satellite TV services or service providers run the risk of significant subscriber churn and the resulting loss in revenue. It is believed that IPTV is the key component to service provider growth and hence service providers are taking IPTV QoE very seriously.

'Measuring' IPTV QoE refers to testing the technical aspects that influence the subscriber's service experience. There are two fundamental areas of IPTV QoE testing:

  • Channel zapping measurements
  • Media (audio and video) quality metrics

In this project we will only focus on the first area. Channel zapping measurements measure how quickly subscribers can change channels, and verify that they are in fact receiving the correct channel. Acceptable channel zapping delay is generally considered to be approximately 1 second total, end-to-end.

PROJECT
Until recently, there was no knowledge about the explicit relation between zapping time and the QoE as expressed as a Mean Opinion Score (MOS). In order to fill this gap TNO has conducted a number of subjective experiments and proposed a model where the MOS depends on the zapping time on a logarithmic scale.

The objective of this project is to enhance the model suggested by TNO and to back it up with measurements in real-life IPTV networks. The work consists of the following activities:

1. Construct a model that maps zapping time and the variation in zapping time for one channel to QoE expressed in MOS values. In order to construct the model subjective tests will have to be conducted. Multi- dimensional regression will be used to fit subjective data to the model.
2. The model suggested by TNO assumed ‘lean forward’ and ‘channel-by- number’ zapping behavior. The model should be enhanced such that it also takes into account ‘lean backward’ zapping (using a remote control instead of a mouse) and ‘arrow-up/ arrow-down’ zapping
3. Measurements of zapping times in real-life implementations of IPTV. Ideally a test script is developed with which the characteristics of zapping time can be measured.
4. Construction of a model that predicts the zapping times. This model should take into account the impact of IGMP Processing Delay (time to join & leave the appropriate multicast group), buffering delay in the Set Top Box and decoding delay.

What are we looking for?
We are looking for a MSc student with background in electrical engineering, computer science, econometrics or applied mathematics, with a capacity for logical and abstract thinking and an interest in telecommunications. He/she should be able and willing to program and conduct subjective experiments. Affinity with or a willingness to learn programming in Javascript is important.

What do we offer?
We offer an innovative graduation project in an interesting field as well as a young and dynamic environment to work in. You will be assigned one or more supervisors and a coach who will give you support in other issues not directly related to the subject of your project. In case of mutual satisfaction, job opportunities exist after completion of the project and the student’s graduation.

More information
For more details you can contact the main supervisor at TNO ICT: robert.kooij@tno.nl or send your résumé to our recruitment officer: instroom-ICT@tno.nl.

Afstudeerstage: Analyse van optimalisatiepakketten

Duur van opdracht: 6 maanden
Begeleider: Frank Phillipson
Locatie: TNO Informatie- en Communicatietechnologie Delft of Groningen

Binnen TNO wordt gewerkt aan wiskundige modellen waarbij met verschillende methodieken gezocht wordt naar optimale oplossingen. De vele verschillende werkgebieden van TNO leveren een veelheid aan soorten problemen op. Veel van de problemen waaraan gewerkt wordt kunnen worden gemodelleerd als lineaire, al dan niet geheeltallige, modellen, die met bestaande pakketten geoptimaliseerd kunnen worden. Verschillende pakketten kunnen echter anders presteren bij verschillende soorten modellen. Doel van de opdracht is een analyse te doen voor wat voor soort karakteristieken van een probleem welke optimalisatiepakketten het beste resultaat geven. Hiertoe zal een inventarisatie moeten worden gemaakt van de soorten lineaire problemen die binnen TNO voorkomen, breder dan alleen het instituut ICT, zal moeten worden bepaald welke prestatie-indicatoren van belang zijn en zal voor verschillende categorieën problemen bepaald moeten worden hoe een optimalisatiepakket scoort op verschillende prestatie-indicatoren.

Voor specifieke vragen over het project kun je het beste even contact opnemen met de directe begeleider Frank Phillipson (E-mail frank.phillipson@tno.nl).

Voor sollicitatie kun je contact opnemen met Theo Tegelaers (email: instroom-ICT@ tno.nl)
Deze opdracht kan vallen binnen de Bachelor- of Masterfase van een studie econometrie/wiskunde.

Afstudeerstage: Prestatie Analyse van Online Diensten

Duur van stage: 7 maanden
Manager: Jan-Jaap Aué
Begeleiders: dr. P.J. Meulenhoff (directe begeleider), ir. B.M.M. Gijsen
Locatie: TNO Informatie- en Communicatietechnologie Groningen

Inleiding
Online dienstverlening neemt de laatste jaren flink in betekenis toe: de inkomsten uit online verkopen groeien sterk, en online banking neemt in rap tempo de plaats in van het gebruik van de overschrijfkaarten. Voor veel bedrijven betekent dit dat zij in toenemende mate afhankelijk worden van hun websites en hun ICT-infrastructuur – en van de beschikbaarheid daarvan. Uit ‘web performance monitor’-metingen van TNO en diverse andere partijen blijkt evenwel dat de beschikbaarheid en interactiesnelheid van veel websites te wensen overlaat. Vooral tijdens ‘populaire aanbiedingen’ op een website en in geval van bepaalde ‘gebeurtenissen’ loopt het vaak fout. Denk daarbij aan onbeschikbaarheid van kaartverkoop websites zodra kaarten voor populaire concerten worden aangeboden. Of aan frustrerend lange responstijden voor online banking tijdens uitkeringsperiodes van vakantiegeld of kerstgratificaties.

TNO ontwikkelt kennis en prototypes waarmee de beschikbaarheid en interactiviteit van online dienstverlening kan worden gemeten, geanalyseerd en verbeterd. In het verleden hebben een aantal afstudeerders hiertoe bijgedragen. Het onderzoek van TNO richt zich in 2007 vooral op:

  • verbetering van methoden voor prestatiemeting van online diensten,
  • prestatieverbeterende technieken (o.a. caching, load-balancing en admission control) en
  • analyse van combinaties van prestatieverbeterende technieken.

Dit ICT Performance toepassingsgebied biedt uitdagende opdrachten voor wiskundigen, informatici, econometristen en electrotechnici!

De opdracht
In de context van dit onderzoek passen meerdere afgebakende afstudeeropdrachten. Het concrete onderwerp van de afstudeeropdracht zal in overleg met de afstudeerder en zijn begeleider worden gekozen en ingevuld. Een mogelijke opdracht betreft verdere ontwikkeling van de meettool “web performance monitor”. Ook analyse van de effectiviteit van combinaties van prestatieverbeterende technieken met behulp van wiskundige modellen en simulaties behoort tot de mogelijkheden.

De afstudeeropdracht vindt plaats in het kader van het kennisnetwerk ICT Performance. De afstudeerder zal gestationeerd zijn bij TNO Informatie- en Communicatietechnologie in Groningen en dagelijks worden begeleid door dr. Pieter Meulenhoff en ir. Bart Gijsen.

Wie zoeken wij?
Wij zijn op zoek naar een WO-afstudeerder met een achtergrond in de informatica, electrotechniek of wiskunde, en met initiatief, ambitie en doorzettingsvermogen. De volgende criteria zijn een pré:

1. Affiniteit met en enige kennis van web-servers en het HTTP communicatieprotocol
2. Basale kennis van Operations Research en stochastische modellen
3. Hands-on experience met programeren en met het opzetten van simulatiemodellen en experimenten
4. Goede communicatieve vaardigheden
5. Team player

Wat bieden we?
Afstuderen binnen het Kennisnetwerk ICT Performance betekent werken met de modernste techniek in een toepassingsgerichte omgeving. Formulering van de definitieve afstudeeropdracht vindt plaats tussen jou en de begeleiders. Voor het uitvoeren van de opdracht zul je intensief samenwerken met de aanwezige experts binnen het kennisnetwerk. De afstudeerder zal zijn/haar onderzoeksresultaten presenteren tijdens kennisnetwerk meetings. Tijdens de afstudeerperiode zal je behalve inhoudelijke begeleiding ook persoonlijke begeleiding ontvangen om je persoonlijke competenties verder te ontwikkelen.

Onze doelstelling is dat je na succesvolle afronding van je afstudeerperiode deelneemt aan een assessment om in dienst te treden bij TNO Informatie- en Communicatietechnologie.

Geinteresseerd?
Voor specifieke vragen over het project kun je het beste even contact opnemen met Bart Gijsen, e-mail bart.gijsen@tno.nl.

Afstudeerstage: Externe bedreigingen voor Telecommunicatienetwerken

Duur van opdracht: 3 maanden, 2 studenten
Begeleider: Frank Phillipson
Locatie: TNO Informatie- en Communicatietechnologie Delft of Groningen

Inleiding
Binnen de afdeling Planning, Performance & Quality, van TNO Informatie- en Communicatietechnologie, is één van de onderwerpen waar aan gewerkt wordt ‘Availability analyse’ van ICT-netwerken. Hierbij wordt meestal gekeken naar technische beschikbaarheid, dat wil zeggen kans op uitval doordat apparaten in het netwerk het niet meer doen. Er zijn echter nog meer (vaak externe) oorzaken waardoor er storingen optreden.

Opdrachtomschrijving
Graag zouden we een overzicht hebben van deze oorzaken, zoals daar door wetenschappelijke artikelen melding van wordt gemaakt, de mate van optreden van deze verstoringen en de modelvorming die daar aan te grondslag ligt om zo een inschatting te kunnen maken van de impact van dit soort verstoringen.

Een startpunt van de literatuurstudie kan zijn:
‘Spare capacity allocation: model, analysis and algorithm’ van Yu Liu (dissertation University of Pittsburgh) waarin staat: "The causes of failures in networks include network element defects, software bugs, inadequate/wrong maintenance procedures, disasters (lightning, hurricane, earthquake, flood), accidents (backhoe, auto crashes, railroad derailment), and sabotage (hackers, disgruntled employees, foreign powers). Most of these failure scenarios are hard to forecast and eliminate; nevertheless it is possible to mitigate the impact of a set of specific failure scenarios by incorporating of survivability strategies into the network
design phase." Hierin wordt verwezen naar: ‘J. C. McDonald. Public network integrity – avoiding a crisis in trust. IEEE Journal on Selected Areas of Communications, 12(1):5–12, January 1994.’

Wie zoeken wij
Deze opdracht kan vallen binnen de Bachelorfase van een studie econometrie/wiskunde. Affiniteit met onzekersheidsanalyse en operations research is gewenst.

Informatie
Voor specifieke vragen over het project kun je het beste even contact opnemen met de directe begeleider Frank Phillipson (E-mail frank.phillipson@tno.nl). Voor sollicitatie kun je contact opnemen met Theo Tegelaar (email: instroom-ict@tno.nl)