項目背景
為了配合不斷壯大的業(yè)務發(fā)展規(guī)模，提高工作效率，喜盈門集團希望充分利用先進的計算機和網絡技術，利用視頻會議系統(tǒng)進行實時會議和專門的業(yè)務培訓以及能隨時觀看商場監(jiān)控圖像，使整個集團在廣域網環(huán)境下，實現(xiàn)全方位、全過程、全天候的高質量的軟硬件結合的視頻會議溝通。經過市場比較，喜盈門集團最終選擇了索尼視頻會議系統(tǒng)與下屬南昌、廈門、福州、長沙、泉州、南寧等6個分公司組成軟硬件結合的高清視頻會議系統(tǒng)。
此套系統(tǒng)是架構在Internet網絡，以南昌公司作為視頻會議的核心節(jié)點，放置一臺RADVISION高清MCU，其他分公司作為分支節(jié)點，采用索尼高清視頻會議終端PCS-XG55。
用戶總體需求
● 本項目I期將建成總計10點的硬件高清視頻會議系統(tǒng)。
● 所有會場推薦使用一臺Sony PCS-XG55 高清視頻會議終端。
● 南昌公司要求具有10M的上下行對稱的Internet出口帶寬，專供視頻會議系統(tǒng)使用。
● 各個分會場保證1.5M的Internet出口帶寬，專供視頻會議系統(tǒng)使用。
● 實現(xiàn)在外出差人員只要能夠上網就可以隨時加入到高清視頻會議中來，不遺漏任何重要會議。不需要發(fā)言的人員，可以通過流媒體觀看視頻會議內容。
系統(tǒng)建設重點
在系統(tǒng)規(guī)劃初期，考慮到廣域網的不穩(wěn)定性和時延性，索尼曾建議客戶以專線網絡取代Internet。但是，本著為客戶考慮節(jié)約系統(tǒng)使用成本的原則，以及客戶非常認可索尼高清視頻會議在前期測試中的優(yōu)異表現(xiàn)。最終，還是采用在廣域網基礎上建設高清視頻會議。同時，索尼的工程師也建議客戶采用如下標準來規(guī)劃高清視頻會議網絡：
● 所有會場的Internet都采用中國電信為運營商
● 所有會場的上網方式采用FTTB+LAN
● 主會場南昌保證至少10M上下行對稱的出口帶寬
● 其他會場保證1.5M上下行對稱的出口帶寬
最后一條，也是最重要的一條，通過不斷的系統(tǒng)測試和參數(shù)修正，讓網絡設備、MCU和Sony高清視頻會議終端的QoS配合臻于完美。
Sony智能QoS介紹
我們知道，是否啟用QoS主要是由網絡應用決定的，如果網絡只用于特定的、無時間限制的應用系統(tǒng)，比如Web或E-mail應用等，一般不需要QoS；如果是關鍵應用或者多媒體應用，則在網絡不穩(wěn)定時，需要啟用QoS。
當網絡過載或擁塞時，QoS 能確保重要業(yè)務數(shù)據(jù)不受延遲或丟棄，同時保證網絡的高效運行。
索尼高清視頻會議終端采用了5種機制混用的“智能”的QoS系統(tǒng)，分別包括：
● 包重發(fā)請求：(Real-Time Auto Repeat request)
● 前向糾錯：(Forward Error Correction)
● 自適應速率控制：(Adaptive Rate Control)
● 網絡層的QoS：(Network-level QoS)
● 自適應帶寬調整：(Auto Bandwidth Detection Mechanism)
■ 包重發(fā)請求(Real-Time Auto Repeat request)
包重發(fā)請求是一種包丟失、恢復的機制：發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)包，如果接收方發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包有丟失，請求發(fā)送方重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)包。Sony的包重發(fā)請求是一種建立在考慮到網絡狀況和網絡延遲的實時包重發(fā)請求機制。
Sony高清視頻會議終端可以根據(jù)網絡的往返時延(RTT)和包丟失率(PLR)智能地從系統(tǒng)硬件資源中“開辟”一個緩沖池，并且相應地增加系統(tǒng)等待時間，以便重新安排RTP包頭數(shù)據(jù)。當然，當網絡條件非常好，且不存在丟包，那么將不會存在數(shù)據(jù)包緩沖池，也不會對系統(tǒng)造成任何影響。
■ 前向糾錯(Forward Error Correction)
前向糾錯：是一種利用相同數(shù)據(jù)包進行包丟失—恢復的技術。Sony FEC采用了一種Reed-Solomon的FEC編碼技術，發(fā)送從K個數(shù)據(jù)包中復制N個相同的相同數(shù)據(jù)。這些N×K個數(shù)據(jù)就被稱為FEC塊。FEC能夠調節(jié)生成N個數(shù)據(jù)包的數(shù)量，主要看網絡條件，N是由Sony終端進行自適應的調整。
圖三：前向糾錯示意圖
從圖三可以發(fā)現(xiàn)，如果接收端的2號數(shù)據(jù)丟失，那么它會從F1數(shù)據(jù)塊中對2號數(shù)據(jù)包進行恢復。對比包重發(fā)請求，前向糾錯并不受網絡時延的影響，經過檢測，這項技術非常適合在網絡延時比較嚴重的環(huán)境中使用。
■ 自適應速率控制(Adaptive Rate Control)
自適應速率控制能夠根據(jù)網絡狀況計算最合適、最優(yōu)化的傳輸速率，網絡(穩(wěn)定性，延遲性)的好壞決定了傳輸?shù)乃俾省Ｗ赃m應速率控制依賴于TCP-friendly rate control(TFRC)運算法則，通過這個來控制Internet傳輸環(huán)境下的傳輸速率。
Sony每個型號的視頻會議終端具有不同的TFRC。下圖就是一個根據(jù)網絡丟包率和網絡延時來計算視頻傳輸比率的圖例：
■ 基于網絡層的QoS(Network-level QoS)
Sony全系列視頻會議終端能夠輸入IP優(yōu)先級、ToS(Type of Service)以及區(qū)分服務(Differentiate Service)數(shù)值。這些數(shù)值往往和網絡設備的QoS設置密切相關，所以叫網絡層的QoS。
■ 自動帶寬偵測(Auto Bandwidth Detection Mechanism)
自動帶寬偵測技術是能夠在2個終端間預估網絡帶寬質量的一種技術。其基本原理就是在兩個終端真實通訊之前，開始一個虛擬的通訊，以檢測網絡質量情況。
在真實通訊前，發(fā)送方發(fā)些有問題的包到接收方，這些數(shù)據(jù)包會經過路由器，會有網絡瓶頸、網絡抖動等等現(xiàn)像， 當接收方收到數(shù)據(jù)包后，會計算網絡延遲，并決定通訊帶寬。所以帶寬會經常變化。
技術總結
在本次項目中，所有的Sony PCS-XL55的QoS模式都設置成混合模式，一旦當廣域網發(fā)現(xiàn)有高延時和丟包的時候，就會啟用包重發(fā)請求和前向糾錯兩種技術，如圖四：
另外，通過對MCU、防火墻和Sony高清終端PCS-XG55的關于網絡層QoS的綜合測試，找到了一個最平衡的設置值，不僅不會對現(xiàn)有的Internet使用有影響，也會最大程度地降低廣域網的不穩(wěn)定對高清視頻會議系統(tǒng)的影響。
用戶反饋
這套系統(tǒng)在用戶喜盈門集團的大力支持及集成商(上海似源電子科技有限公司)的努力配合下，于2011年4月建成并投入運行，截至目前為止，系統(tǒng)運行平穩(wěn)有效，大大降低了用戶為了開會而付出的時間、精力和金錢。得到了用戶滿意的評價。
事實證明，企業(yè)在廣域網環(huán)境中，在帶寬不穩(wěn)定的情況下，通過Sony的智能QoS技術依然能夠感受極致高清的視頻會議體驗。