高清视频会议对IP网络的要求V31

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1、高清视频会议对IP网络的要求POLYCOM宝利通北京2009年9月目录1.0概述错误!未定义书签。2.0视频会议对带宽的需求52.1带宽和QOS62.2 MCU带宽要求63.0可用带宽73.1融合网络的链路73.2专有网络的链路74.0需求管理85.0实时流量96.0广域网提供商和技术97.0 VPN或Internet上的实时流量108.0结论10版本控制文档作者版本号日期更新信息Jack ZhaoVI2009年8月Bill ChenV22009年9月Jack ZhaoV3.12009年11月增加引言部分引言视频会议的发展目前已经慢慢进入到一个高清的时代，一些用户从原来普清的系统逐步 升级到高

2、清的视频会议，在视觉体验上有了一个很大的飞跃。但是对于高清视频会议的承载 网络也提出了更高的要求，带宽是一个非常重要的因素，原来普清的会议一般开会的带宽是 384K或768K，高清的视频会议需要1M以上的网络带宽。因此，在从普清升级到高清时，除 了视频会议的设备需要升级，视频会议承载网络也需要做好扩容和改造以适应高清的视频会 议系统。1.0概述当前大多数企业或单位都意识到使用视频会议作为主要的通信工具能给企业带来效率 和生产力。使用视频会议可以快速的将分布于全球的部门和团队联系到一起。节省时间和成 本，视频会议让企业分布在全球不同办公室搭建起一个沟通的平台。高清视频会议已经充分提高了视频体验的

3、质量。高质量的高清视频会议对承载网络也带 来了很大的挑战。本白皮书主要对在IP网络上部署高清视频会议做一综述，同时对支持高 质量视频会议服务提供了一些部署建议。了解IP网络设计和部署，如IP网络部署常识（交换、路由、带宽、纠错机制等等）， 有助于对本白皮书的理解。2.0视频会议对带宽的需求高清视频会议和传统的H.323视频会议之间最明显的区别就是对带宽的要求增加了。传 统的视频会议需要384Kbps或512Kbps的传输带宽，高清视频会议系统则差不多需要 l-4Mbps的带宽来传输语音和视频。为了便于理解网络对视频会议的影响，上述数值应该考 虑增加的IP包头部分的负载。表1-视频会议带宽估算会

4、议类型速率以太网ATM传统视频会议192K230K240K384K460K480K512K614K640K768K920K960K高清视频会议832K998K1080K1024K1.2M1.3M1472K1.8M1.9M1920K2.3M2.4MPOLYCOMTWETHE凡 GREAT THINGS HAPPEN.3840K4.6M4.8M4096K4.9M5.1M表一显示了传统视频会议和高清视频会议典型的传输速率。第二第三列分别显示了在以 太网和ATM环境下的对应的带宽要求。由于要算上IP包头或ATM的信元，在广域网或局域 网上实际的需要要比会议电视本身要求的带宽要高。2.1带宽和QOS带宽

5、使用是QOS重要一部分。每条链路都要有足够的带宽来承载既定的实时流量。什么 是既定的实时流量？分析既定的需求是非常重要的，只有部署合适的带宽规划才能在网络链 路上支持视频会议。必须基于使用习惯来评估呼叫密度和方式。如果视频会议主要是在视频会议室进行，则 需求的评估可以假定会议室的利用率来考虑。呼叫目的地的评估则需要考虑商务知识和用户 可能的呼叫方式。以电子表的形式把企业网在最繁忙的时间段同时进行的视频会议统计出 来。2.2 MCU带宽要求视频会议系统的主要部件需要单独考虑。首先要考虑MCU,如果一个会议有6个视频会 议终端，所有的终端和MCU之间都建立全双工的连接。MCU的网络连接必须能支持最

6、大数量 的终端同时进行会议呼叫。当客户端和MCU之间协商视频会议的带宽时，每一路连接到MCU的客户端都会产生一个 数据流。如果每一个客户端协商的带宽是1.9Mbps，那么对于6个客户端的情况，MCU需要 支持1.9Mbps*6或者11.5M的流量。算上IP包头，我们要加上20%的带宽，这样总带宽将 达到 13.8Mbps。一些视频会议终端支持多点会议模式。如果某台视频会议终端作为某小型会议的MCU, 相应的，客户端的带宽也会增加。对一个4人的会议，如果某一终端用作MCU,则对该终端 来说会产生3路全双工数据流。其他的3个终端看到1路全双工数据流。30可用带宽计算出带宽需求后，需要确定现网的链路

7、带宽是否能满足承载实时流量的要求。网络中 的每一条链路除了满足已有的数据应用之外，要有足够的带宽来支持语音和视频流量的需 要。在实践中，这一般是指广域网链路、桥之间的骨干链路以及客户端链路等，可能是ATM、 SDH、MSTP、帧中继、MPLS等链路，也可能是10M的以太网链路。建议将终端连接交换机链路使用100M，高清MCU连接交换机建议使用1000M。3.1融合网络的链路融合网络链路是指同时承载数据流量和实时流量（语音或视频）的链路。当评估广域网 链路的时候，有两个参数需要考虑。一是语音和视频（实时流量）的负载不要超过链路带宽 的33%。超过这一比例之后，基于优先级的QOS机制开始失效。高于

8、33%的高优先级流量意 味着流量本身造成链路拥塞、可靠性降低。第二个参数是包括实时和数据的带宽利用总和。通常计算数据应用的带宽是非常困难 的，数据应用具有突发性，当众多数据应用在某一链路上传输时，流量总是突发的。数据应 用需要考虑冗余带宽来保障其良好的性能。当链路带宽低于数据应用带宽消耗的评价值时, 应用本身将变得很慢，降低生产率。3.2专有网络的链路专网链路只承载实时流量。包括视频会议在内的流量，链路带宽利用在70%左右，100M 和更高速的链路可以达到80%，链路上单个突发流量对链路的影响变得很小。如果使用不同的链路，上述的带宽利用原则不适用于MPLS提供商的分级服务。通常接 入链路是影响

9、QOS决定性的链路，因为接入链路是连接视频会议端到端的最低速链路。如果 接入链路同时支持实时和数据流,就应用33%原则。如果接入链路专门用于语音和视频会议， 那么可以使用上述提到的更高的利用率。40需求管理如果网络评估发现当前网络的关键链路存在带宽不足的情况，企业通常有以下几种选择 来解决问题： 链路带宽升级 降低语音或视频会议的要求 压缩/应用加速带宽升级-如果可用的链路带宽不能满足语音或视频会议的承载要求，通常情况下对链 路带宽进行升级是唯一的选择。限定会议要求-第二种选择就是限定（降低）会议电视的要求。有好几种方法可以实现 这种方式：首先，可以限定视频会议的呼叫带宽。最佳的高清视频质量需

10、要4Mbps的链路带 宽，然而2Mbps甚至1Mbps的链路带宽同样可以带来高品质的高清视频效果。不同水平视频 质量的测试结果表明，对那些受可用链路带宽限制的办公室来说较低的链路带宽也是足够 的。第二种方法是管理呼叫容量使得每一条链路上可以同时承载有限的呼叫。如果远端办公 室有3个视频会议会场，但是链路带宽仅支持同时承载2路呼叫，可以通过时间调度策略来 确保同一时间段内只有2个会场在使用。最为简单的策略是确保远端办公室只配置可用链路 带宽支持的会议电视终端。语音或视频会议网守【Gatekeeper】也能够帮助管理带宽利用。网守可以为群组内的终 端分配最大的可用带宽，这与网络拓扑有关。压缩和应用

11、加速-第三种选择是减少现有的数据流量。一种使用多项技术来实现既减少 数据流量又提高应用性能的新型设备已经面世。这些设备使用压缩、缓存、TCP连接终结、 传输优化和其他的技术来实现上述目标，通常可以在无需进行链路带宽升级的情况下为电视 会议或语音流量提供可用的空间。5.0实时流量所有的视频会议都是实时流量，无论是在广域网（WAN）还是在局域网（LAN）,都需要 适当的QOS支持。除了更高的带宽要求，高清视频会议流量和标准的视频会议流量对QOS 的要求是一样的。关于实时流量更为详细的讨论，读者可以参阅POLYCOM公司的白皮书“支 持实时流量-视频会议对IP网络的要求”6.0广域网提供商和技术广域

12、网服务运营商通常帮助企业将遍布各地的分支机构连接起来。运营商的链路已经逐 渐成为企业网的主要组成部分。高清视频会议需要高速链路支持实时流量。对于高清视频会议来说，对实时流量（低丢 包率，低延迟，低抖动）的要求和对链路带宽的要求一样的重要。当前许多运营商通过使用MPLS技术来支持上述要求。MPLS允许运营商通过配置合适的 带宽和差分服务来支持实时流量的高带宽要求POLYCOM建议使用DDN专线、TM或MPLS-VPN 广域网服务来支持高清视频流。城域网运营商提供2层技术以支持高带宽数据流。城域网在城域范围内提供服务，但不 支持跨国服务。恰当的带宽和QOS参数设定可以使2层网络支持高清视频会议。承

13、载于MPLS或者2层技术的视频会议流量应该将其IP优先级设置为4,在DiffServ 环境下这将被标记为AF41，在802.1P的二层环境下将标记为4。在连接广域网链路上要确保数据包的标记是正确的,并且在广域网上也被赋予恰当的优 先级。目前中国的运营商可以提供多种类型的广域网接入方式，例如：DDN、帧中继、ATM、SDH、 MSTP、MPLS-VPN等，在建设视频会议的承载网络时，需要特别注意的是如果广域网中有多 条链路捆绑【N*2M】在两条以上的广域网链路上做负载均衡、视频会议流量双向访问的路 径不同，这些情况都有可能引起视频会议流量的错序，错序将会严重影响视频会议的质量和POLYCOMTO

14、GETHER, GREAT THINGS HAPPENr 系统的稳定性，建议尽量避免以上情况的广域网接入。7.0 VPN或Internet上的实时流量许多中小型企业都在利用VPN技术来连接分别在全球各地的办公室。VPN通过在公网上 封装隧道来传输数据。使用VPN的成本要比专线的成本低许多。通常VPN连接并不提供QOS保障，通过VPN来承载实时流量具有很大的风险。当VPN 两端的连接是承载在同一运营商的时候，质量也许会不错，但是带宽、丢包、抖动是得不到 保证的。部分企业采用这一方案是因为同偏远的工厂或开发中心之间的语音或视频会议存在的 这一风险是合理的，同时用户也能够忍受链路的失效。如果需要高质

15、量的效果，例如支持管 理层会议、销售更新、向客户介绍以及其他对视频要求高的用户，使用VPN这一方案存在过 咼的风险。因缺少可控性，使用Internet来承载实时流量所存在的风险与使用VPN的风险是一样 的。当通过In terne t来连接不同分支机构时，通常都是涉及到多个运营商，对此用户根本 无法控制呼叫的路由。棘手的路由算法通常会导致流量来回路径不一致的情况发生。由于 Internet能够提供很高的带宽，教育和科研机构常使用它来承载流量，但是连接质量差的 风险也比较高。8.0结论在ip网络环境下部署高清视频会议是一个全新的巨大挑战。成功的部署高清视频会议 方案需要非常仔细考虑实时流量对ip网络的的要求。如果对本文提到的上述因素都做了充 分的考虑，并且在日常的操作中真正遵循上述原则，即使应用、地点或者网络发生了改变, 企业依然能在ip网络上成功部署并且保持高质量的高清视频会议服务。