下一代无线网络将实现企业网络的视频应用

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视频的挑战与网络管理员在90年代末和本世纪初让自己的网络处理VoIP通讯时遇到的挑战是一样的。这两种技术都是实时通讯的形式,从而容易产生延迟、抖动和数据包丢失等问题。

视频将成为目前网络最重要的应用之一。据Comscore公司称,在2008年11月,77%的美国互联网用户观看在线视频。用户在线观看视频内容的平均时间是4.5小时,比2007年11月提高了34%。虽然视频在继续增长已经成为计算机网络上的主要内容类别,但是,移动平台声称自己是主要的计算平台。据市场研究公司IDC称,在2008年第三季度,笔记本电脑的出货量首次超过了台式电脑的出货量。

移动性和视频交汇在一起有巨大的潜力。个人将来能够使用工具进行自然的协作,使用包括视频在内的互动媒介实现随时随地的通讯。通过灵活地应用和重新部署摄像机以扩大其监视网络的覆盖范围并且使用无线技术改善覆盖率,机构将能够改善安全和提高保密性。通过使用IP电视和数字信号更有效地把信息传递给在任何地方的员工,机构可以改善员工的通讯和教育。

利用这些好处并不是没有挑战的。在许多方面,视频的挑战与网络管理员在90年代末和本世纪初让自己的网络处理VoIP通讯时遇到的挑战是一样的。这两种技术都是实时通讯的形式,从而容易产生延迟、抖动和数据包丢失等问题。然而,采用视频,这些因素变得更加严重和更容易察觉到。例如,在语音电话中丢失数据包可能在语音对话中出现滴答声或者丢失音节。在视频通讯中,如果一个视频帧丢失,那么视频流就会出现一段时间的失真。在卫星或者广播高清晰度视频节目出现即刻阻塞或者失真的时候,个人能够注意到这种影响。

与语音应用不同,视频由于需要更多的带宽会过度使用网络。一般标准清晰度的视频流也许消耗每秒数百KB或者十几MB的带宽。高清晰度视频流甚至需要更多的带宽。根据质量要求的不同,高清晰度视频流能够消耗每秒20MB至30MB的带宽。

视频与无线局域网

在1999年,当第一个重要的无线局域网标准802.11b发布的时候,无线局域网很少处理语音等实时通讯,视频通讯就更少。像快速安全漫游等问题是从2003年开始处理的。当时,思科发布了CCKM(思科集中密钥管理)工具。在最近通过802.11r标准认证之后,CCKM已经成为一种基于标准的实施。服务质量功能是部署实时应用程序的关键。这项功能是在2004年通过发布Wi-Fi多媒体标准引进的。这个技术发展的结果是实时应用程序能够得到支持,而且具有符合要求的低延迟和抖动。

虽然延迟和抖动问题已经解决了,但是,由于消耗较多带宽,视频对于无线网络来说仍然是有问题的。例如,一个802.11a/g网络的网络容量是每个接入点大约是每秒22MB(大约是每秒54MB数据速率的一半)。按照这个速率,一个高清晰度视频实际上会超过一个接入点的网络负荷,使这个无线网络不能为其他用户的数据应用服务。要支持视频和其它高带宽应用,就需要一种新的技术。

802.11n:无线视频的实现技术

虽然802.11a/b/g网络在使用视频的时候会遇到网络的局限性,但是,下一代无线网络能够缓解这种局限性。根据新的802.11n协议,下一代无线网络的容量提高到了每秒200MB,数据速率达到每秒300MB。这个容量比原来的标准提高了9倍,很容易为视频应用提供额外的带宽。

不过,除了客户吞吐量和网络容量之外,802.11n还有其它的好处。MIMO(多入多出)技术用户在整个无线网络上发送和接收数据。这有助于提高接入点或者用户收到数据的可能性,从而有助于保证网络的可靠性。如上所述,一种数据包丢失率很低的可靠的连接对于视频流的成功是非常重要的,因为丢失一个数据包就可能给视频流的质量造成损失。

802.11n还能够提供整个网络性能更大的一致性。这就是说,用户能够以高速率在一个无线小区内更平均地分配带宽,即使他们在这个小区的边缘。这种改善的性能的可预见性还意味着这个无线小区的整个容量将增加,因为将以更高的数据速率进行连接。他们将用更少的时间占用带宽发送指定容量的数据,因此将有更多的带宽用于支持视频等更高吞吐量的应用。

无线视频的最佳做法

要实现你的无线网络支持视频应用,你可以按照如下建议去做:

◆得到内部需要的带宽:部署一个使用下一代无线基础设施的基于802.11n的无线网络,以保证你的网络拥有支持视频应用程序的带宽,特别是支持能够引起你网络流量紧张的高清晰度视频。

◆最大限度减少干扰:来自其它Wi-Fi网络以及蓝牙设备和微波炉等非Wi-Fi设备的干扰能够中断无线信号,并且中断视频应用。在部署无线网络的时候要尽可能使用5GHz频率范围,因为与2.4GHz频率范围相比,5GHz频率可使用的频率更多和干扰更少。此外,要使用能够帮助你管理射频频道和电源输出的无线网络设备以便帮助最大限度地减少干扰的影响。最后,思科“Spectrum Expert”等频谱分析应用程序能够帮助你提前发现和消除干扰源,以便提供最佳的网络质量支持视频应用。

◆使用服务质量:在你的有线和无线网络上得到更多的带宽只能帮助确保你的网络能够处理视频应用。你还需要保证那个视频通讯能够好的适当的优先等级。要达到这个目的,你要启用你的有线和无线网络上的服务质量功能,并且保证你的端点设备支持WMM/802.11e。这是无线局域网上的服务质量的标准。

◆熟悉多播:许多视频应用利用多播在有线网络上传送视频数据。这对于无线网络来说会产生一些问题,因为多播数据包是以无线网络支持的最低数据速率传输的。这种数据速率通常不足以支持视频需要的带宽。目前,还没有解决这个挑战的标准方法。

视频并非技术发展的最前沿

虽然你也许会认为视频不会影响到你的网络,因为你没有使用视频应用。你的想法是错误的。据思科的“视觉网络指数”调查显示,到2012年,视频几乎占互联网通讯量的将近50%,每个月的数据量将达到9600PB。随着移动设备发展成为主要的个人计算架构,视频的增长不仅将影响到企业有线网络,而且还将影响到企业无线网络。

限制IT支持的应用程序将控制它的增长。员工将寻求使用能够帮助他们工作的工具,而不管企业是否支持这些工具。因此,如果你还没有部署视频协作应用程序,你的员工可能会选择Skype或者iChat等工具进行协作。

好消息是像802.11n这样的技术将迅速推动无线网络从一个支持带宽有限的数据应用程序的媒介向一个支持包括视频在内的丰富媒体应用程序的平台发展。你们要想办法部署这些技术,这样,你们的机构就能为不久的将来出现的视频浪潮做好准备。

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责任编辑:许凤丽 来源: IT168
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