下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將實(shí)現企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的視頻應用
秦老 2009/03/25
視頻將成為目前網(wǎng)絡(luò )最重要的應用之一。據Comscore公司稱(chēng),在2008年11月,77%的美國互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)觀(guān)看在線(xiàn)視頻。用戶(hù)在線(xiàn)觀(guān)看視頻內容的平均時(shí)間是4.5小時(shí),比2007年11月提高了34%。雖然視頻在繼續增長(cháng)已經(jīng)成為計算機網(wǎng)絡(luò )上的主要內容類(lèi)別,但是,移動(dòng)平臺聲稱(chēng)自己是主要的計算平臺。據市場(chǎng)研究公司IDC稱(chēng),在2008年第三季度,筆記本電腦的出貨量首次超過(guò)了臺式電腦的出貨量。
移動(dòng)性和視頻交匯在一起有巨大的潛力。個(gè)人將來(lái)能夠使用工具進(jìn)行自然的協(xié)作,使用包括視頻在內的互動(dòng)媒介實(shí)現隨時(shí)隨地的通訊。通過(guò)靈活地應用和重新部署攝像機以擴大其監視網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍并且使用無(wú)線(xiàn)技術(shù)改善覆蓋率,機構將能夠改善安全和提高保密性。通過(guò)使用IP電視和數字信號更有效地把信息傳遞給在任何地方的員工,機構可以改善員工的通訊和教育。
利用這些好處并不是沒(méi)有挑戰的。在許多方面,視頻的挑戰與網(wǎng)絡(luò )管理員在90年代末和本世紀初讓自己的網(wǎng)絡(luò )處理VoIP通訊時(shí)遇到的挑戰是一樣的。這兩種技術(shù)都是實(shí)時(shí)通訊的形式,從而容易產(chǎn)生延遲、抖動(dòng)和數據包丟失等問(wèn)題。然而,采用視頻,這些因素變得更加嚴重和更容易察覺(jué)到。例如,在語(yǔ)音電話(huà)中丟失數據包可能在語(yǔ)音對話(huà)中出現滴答聲或者丟失音節。在視頻通訊中,如果一個(gè)視頻幀丟失,那么視頻流就會(huì )出現一段時(shí)間的失真。在衛星或者廣播高清晰度視頻節目出現即刻阻塞或者失真的時(shí)候,個(gè)人能夠注意到這種影響。
與語(yǔ)音應用不同,視頻由于需要更多的帶寬會(huì )過(guò)度使用網(wǎng)絡(luò )。一般標準清晰度的視頻流也許消耗每秒數百KB或者十幾MB的帶寬。高清晰度視頻流甚至需要更多的帶寬。根據質(zhì)量要求的不同,高清晰度視頻流能夠消耗每秒20MB至30MB的帶寬。
視頻與無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)
在1999年,當第一個(gè)重要的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標準802.11b發(fā)布的時(shí)候,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)很少處理語(yǔ)音等實(shí)時(shí)通訊,視頻通訊就更少。像快速安全漫游等問(wèn)題是從2003年開(kāi)始處理的。當時(shí),思科發(fā)布了CCKM(思科集中密鑰管理)工具。在最近通過(guò)802.11r標準認證之后,CCKM已經(jīng)成為一種基于標準的實(shí)施。服務(wù)質(zhì)量功能是部署實(shí)時(shí)應用程序的關(guān)鍵。這項功能是在2004年通過(guò)發(fā)布Wi-Fi多媒體標準引進(jìn)的。這個(gè)技術(shù)發(fā)展的結果是實(shí)時(shí)應用程序能夠得到支持,而且具有符合要求的低延遲和抖動(dòng)。
雖然延遲和抖動(dòng)問(wèn)題已經(jīng)解決了,但是,由于消耗較多帶寬,視頻對于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)仍然是有問(wèn)題的。例如,一個(gè)802.11a/g網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )容量是每個(gè)接入點(diǎn)大約是每秒22MB(大約是每秒54MB數據速率的一半)。按照這個(gè)速率,一個(gè)高清晰度視頻實(shí)際上會(huì )超過(guò)一個(gè)接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )負荷,使這個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不能為其他用戶(hù)的數據應用服務(wù)。要支持視頻和其它高帶寬應用,就需要一種新的技術(shù)。
802.11n:無(wú)線(xiàn)視頻的實(shí)現技術(shù)
雖然802.11a/b/g網(wǎng)絡(luò )在使用視頻的時(shí)候會(huì )遇到網(wǎng)絡(luò )的局限性,但是,下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )能夠緩解這種局限性。根據新的802.11n協(xié)議,下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的容量提高到了每秒200MB,數據速率達到每秒300MB。這個(gè)容量比原來(lái)的標準提高了9倍,很容易為視頻應用提供額外的帶寬。
不過(guò),除了客戶(hù)吞吐量和網(wǎng)絡(luò )容量之外,802.11n還有其它的好處。MIMO(多入多出)技術(shù)用戶(hù)在整個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上發(fā)送和接收數據。這有助于提高接入點(diǎn)或者用戶(hù)收到數據的可能性,從而有助于保證網(wǎng)絡(luò )的可靠性。如上所述,一種數據包丟失率很低的可靠的連接對于視頻流的成功是非常重要的,因為丟失一個(gè)數據包就可能給視頻流的質(zhì)量造成損失。
802.11n還能夠提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò )性能更大的一致性。這就是說(shuō),用戶(hù)能夠以高速率在一個(gè)無(wú)線(xiàn)小區內更平均地分配帶寬,即使他們在這個(gè)小區的邊緣。這種改善的性能的可預見(jiàn)性還意味著(zhù)這個(gè)無(wú)線(xiàn)小區的整個(gè)容量將增加,因為將以更高的數據速率進(jìn)行連接。他們將用更少的時(shí)間占用帶寬發(fā)送指定容量的數據,因此將有更多的帶寬用于支持視頻等更高吞吐量的應用。
無(wú)線(xiàn)視頻的最佳做法
要實(shí)現你的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支持視頻應用,你可以按照如下建議去做:
- 得到內部需要的帶寬:部署一個(gè)使用下一代無(wú)線(xiàn)基礎設施的基于802.11n的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),以保證你的網(wǎng)絡(luò )擁有支持視頻應用程序的帶寬,特別是支持能夠引起你網(wǎng)絡(luò )流量緊張的高清晰度視頻。
- 最大限度減少干擾:來(lái)自其它Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )以及藍牙設備和微波爐等非Wi-Fi設備的干擾能夠中斷無(wú)線(xiàn)信號,并且中斷視頻應用。在部署無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的時(shí)候要盡可能使用5GHz頻率范圍,因為與2.4GHz頻率范圍相比,5GHz頻率可使用的頻率更多和干擾更少。此外,要使用能夠幫助你管理射頻頻道和電源輸出的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備以便幫助最大限度地減少干擾的影響。最后,思科“Spectrum
Expert”等頻譜分析應用程序能夠幫助你提前發(fā)現和消除干擾源,以便提供最佳的網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量支持視頻應用。
- 使用服務(wù)質(zhì)量:在你的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上得到更多的帶寬只能幫助確保你的網(wǎng)絡(luò )能夠處理視頻應用。你還需要保證那個(gè)視頻通訊能夠好的適當的優(yōu)先等級。要達到這個(gè)目的,你要啟用你的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上的服務(wù)質(zhì)量功能,并且保證你的端點(diǎn)設備支持WMM/802.11e。這是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)上的服務(wù)質(zhì)量的標準。
- 熟悉多播:許多視頻應用利用多播在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳送視頻數據。這對于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)會(huì )產(chǎn)生一些問(wèn)題,因為多播數據包是以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支持的最低數據速率傳輸的。這種數據速率通常不足以支持視頻需要的帶寬。目前,還沒(méi)有解決這個(gè)挑戰的標準方法。
視頻并非技術(shù)發(fā)展的最前沿
雖然你也許會(huì )認為視頻不會(huì )影響到你的網(wǎng)絡(luò ),因為你沒(méi)有使用視頻應用。你的想法是錯誤的。據思科的“視覺(jué)網(wǎng)絡(luò )指數”調查顯示,到2012年,視頻幾乎占互聯(lián)網(wǎng)通訊量的將近50%,每個(gè)月的數據量將達到9600PB。隨著(zhù)移動(dòng)設備發(fā)展成為主要的個(gè)人計算架構,視頻的增長(cháng)不僅將影響到企業(yè)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),而且還將影響到企業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。
限制IT支持的應用程序將控制它的增長(cháng)。員工將尋求使用能夠幫助他們工作的工具,而不管企業(yè)是否支持這些工具。因此,如果你還沒(méi)有部署視頻協(xié)作應用程序,你的員工可能會(huì )選擇Skype或者iChat等工具進(jìn)行協(xié)作。
好消息是像802.11n這樣的技術(shù)將迅速推動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )從一個(gè)支持帶寬有限的數據應用程序的媒介向一個(gè)支持包括視頻在內的豐富媒體應用程序的平臺發(fā)展。你們要想辦法部署這些技術(shù),這樣,你們的機構就能為不久的將來(lái)出現的視頻浪潮做好準備。
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