下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的視頻應(yīng)用
秦老 2009/03/25
視頻將成為目前網(wǎng)絡(luò)最重要的應(yīng)用之一。據(jù)Comscore公司稱，在2008年11月，77%的美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)用戶觀看在線視頻。用戶在線觀看視頻內(nèi)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(xù)增長(zhǎng)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主要內(nèi)容類別，但是，移動(dòng)平臺(tái)聲稱自己是主要的計(jì)算平臺(tái)。據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC稱，在2008年第三季度，筆記本電腦的出貨量首次超過了臺(tái)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(nèi)的互動(dòng)媒介實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的通訊。通過靈活地應(yīng)用和重新部署攝像機(jī)以擴(kuò)大其監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍并且使用無(wú)線技術(shù)改善覆蓋率，機(jī)構(gòu)將能夠改善安全和提高保密性。通過使用IP電視和數(shù)字信號(hào)更有效地把信息傳遞給在任何地方的員工，機(jī)構(gòu)可以改善員工的通訊和教育。
利用這些好處并不是沒有挑戰(zhàn)的。在許多方面，視頻的挑戰(zhàn)與網(wǎng)絡(luò)管理員在90年代末和本世紀(jì)初讓自己的網(wǎng)絡(luò)處理VoIP通訊時(shí)遇到的挑戰(zhàn)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(shù)據(jù)包丟失等問題。然而，采用視頻，這些因素變得更加嚴(yán)重和更容易察覺到。例如，在語(yǔ)音電話中丟失數(shù)據(jù)包可能在語(yǔ)音對(duì)話中出現(xiàn)滴答聲或者丟失音節(jié)。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(xiàn)一段時(shí)間的失真。在衛(wèi)星或者廣播高清晰度視頻節(jié)目出現(xiàn)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(yīng)用不同，視頻由于需要更多的帶寬會(huì)過度使用網(wǎng)絡(luò)。一般標(biāo)準(zhǔn)清晰度的視頻流也許消耗每秒數(shù)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(jù)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)線局域網(wǎng)
在1999年，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)重要的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11b發(fā)布的時(shí)候，無(wú)線局域網(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題是從2003年開始處理的。當(dāng)時(shí)，思科發(fā)布了CCKM(思科集中密鑰管理)工具。在最近通過802.11r標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證之后，CCKM已經(jīng)成為一種基于標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。服務(wù)質(zhì)量功能是部署實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的關(guān)鍵。這項(xiàng)功能是在2004年通過發(fā)布Wi-Fi多媒體標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)的。這個(gè)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果是實(shí)時(shí)應(yīng)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)問題已經(jīng)解決了，但是，由于消耗較多帶寬，視頻對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說仍然是有問題的。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(shù)據(jù)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)超過一個(gè)接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，使這個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不能為其他用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。要支持視頻和其它高帶寬應(yīng)用，就需要一種新的技術(shù)。
802.11n：無(wú)線視頻的實(shí)現(xiàn)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)線網(wǎng)絡(luò)能夠緩解這種局限性。根據(jù)新的802.11n協(xié)議，下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量提高到了每秒200MB，數(shù)據(jù)速率達(dá)到每秒300MB。這個(gè)容量比原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)提高了9倍，很容易為視頻應(yīng)用提供額外的帶寬。
不過，除了客戶吞吐量和網(wǎng)絡(luò)容量之外，802.11n還有其它的好處。MIMO(多入多出)技術(shù)用戶在整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這有助于提高接入點(diǎn)或者用戶收到數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包丟失率很低的可靠的連接對(duì)于視頻流的成功是非常重要的，因?yàn)閬G失一個(gè)數(shù)據(jù)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，用戶能夠以高速率在一個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)更平均地分配帶寬，即使他們?cè)谶@個(gè)小區(qū)的邊緣。這種改善的性能的可預(yù)見性還意味著這個(gè)無(wú)線小區(qū)的整個(gè)容量將增加，因?yàn)閷⒁愿叩臄?shù)據(jù)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(shù)據(jù)，因此將有更多的帶寬用于支持視頻等更高吞吐量的應(yīng)用。
無(wú)線視頻的最佳做法
要實(shí)現(xiàn)你的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持視頻應(yīng)用，你可以按照如下建議去做：
- 得到內(nèi)部需要的帶寬：部署一個(gè)使用下一代無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施的基于802.11n的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以保證你的網(wǎng)絡(luò)擁有支持視頻應(yīng)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(lán)牙設(shè)備和微波爐等非Wi-Fi設(shè)備的干擾能夠中斷無(wú)線信號(hào)，并且中斷視頻應(yīng)用。在部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候要盡可能使用5GHz頻率范圍，因?yàn)榕c2.4GHz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)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(yīng)用程序能夠幫助你提前發(fā)現(xiàn)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(yīng)用。
- 使用服務(wù)質(zhì)量：在你的有線和無(wú)線網(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(yīng)用。你還需要保證那個(gè)視頻通訊能夠好的適當(dāng)?shù)膬?yōu)先等級(jí)。要達(dá)到這個(gè)目的，你要啟用你的有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)質(zhì)量功能，并且保證你的端點(diǎn)設(shè)備支持WMM/802.11e。這是無(wú)線局域網(wǎng)上的服務(wù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。
- 熟悉多播：許多視頻應(yīng)用利用多播在有線網(wǎng)絡(luò)上傳送視頻數(shù)據(jù)。這對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說會(huì)產(chǎn)生一些問題，因?yàn)槎嗖?shù)據(jù)包是以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持的最低數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)摹＿@種數(shù)據(jù)速率通常不足以支持視頻需要的帶寬。目前，還沒有解決這個(gè)挑戰(zhàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
視頻并非技術(shù)發(fā)展的最前沿
雖然你也許會(huì)認(rèn)為視頻不會(huì)影響到你的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槟銢]有使用視頻應(yīng)用。你的想法是錯(cuò)誤的。據(jù)思科的“視覺網(wǎng)絡(luò)指數(shù)”調(diào)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(shù)據(jù)量將達(dá)到9600PB。隨著移動(dòng)設(shè)備發(fā)展成為主要的個(gè)人計(jì)算架構(gòu)，視頻的增長(zhǎng)不僅將影響到企業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)，而且還將影響到企業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
限制IT支持的應(yīng)用程序?qū)⒖刂扑脑鲩L(zhǎng)。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，如果你還沒有部署視頻協(xié)作應(yīng)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)線網(wǎng)絡(luò)從一個(gè)支持帶寬有限的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序的媒介向一個(gè)支持包括視頻在內(nèi)的豐富媒體應(yīng)用程序的平臺(tái)發(fā)展。你們要想辦法部署這些技術(shù)，這樣，你們的機(jī)構(gòu)就能為不久的將來(lái)出現(xiàn)的視頻浪潮做好準(zhǔn)備。
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