Sony智能QoS助力喜盈門(mén)集團(tuán)打造高清視頻會(huì)議系統(tǒng)
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四、Sony智能QoS介紹
我們知道，是否啟用QoS主要是由網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用決定的，如果網(wǎng)絡(luò)只用于特定的、無(wú)時(shí)間限制的應(yīng)用系統(tǒng)。比如Web或E-mail應(yīng)用等，一般不需要QoS；如果是關(guān)鍵應(yīng)用或者多媒體應(yīng)用，則在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時(shí)，需要啟用QoS。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或擁塞時(shí)，QoS 能確保重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不受延遲或丟棄，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。
索尼高清視頻會(huì)議終端采用了5種機(jī)制混用的“智能”的QoS系統(tǒng)，分別包括：
1）包重發(fā)請(qǐng)求：（Real-Time Auto Repeat request）
2）前向糾錯(cuò)：（Forward Error Correction）
3）自適應(yīng)速率控制：（Adaptive Rate Control）
4）網(wǎng)絡(luò)層的QoS：（Network-level QoS）
5）自適應(yīng)帶寬調(diào)整：（Auto Bandwidth Detection Mechanism）
■ 包重發(fā)請(qǐng)求（Real-Time Auto Repeat request）
包重發(fā)請(qǐng)求是一種包丟失、恢復(fù)的機(jī)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(qǐng)求發(fā)送發(fā)重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)包。Sony的包重發(fā)請(qǐng)求是一種建立在考慮到網(wǎng)絡(luò)狀況和網(wǎng)絡(luò)延遲的實(shí)時(shí)的包重發(fā)請(qǐng)求機(jī)制。
圖二：包重發(fā)請(qǐng)求示意圖
Sony高清視頻會(huì)議終端可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的往返時(shí)延（RTT）和包丟失率（PLR）智能的從系統(tǒng)硬件資源中“開(kāi)辟”一個(gè)緩沖池，并且相應(yīng)的增加系統(tǒng)等待時(shí)間，以便重新安排RTP包頭數(shù)據(jù)。當(dāng)然，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件非常好，且不存在丟包，那么將不會(huì)存在數(shù)據(jù)包緩沖池，也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成任何影響。
■ 前向糾錯(cuò)（Forward Error Correction）
前向糾錯(cuò)：是一種利用相同數(shù)據(jù)包進(jìn)行包丟失-恢復(fù)的技術(shù)。
Sony FEC采用了一種Reed-Solomon的FEC編碼技術(shù)，發(fā)送從K個(gè)數(shù)據(jù)包中復(fù)制N個(gè)相同的相同數(shù)據(jù)。這些N×K個(gè)數(shù)據(jù)就被稱(chēng)為FEC塊。FEC能夠調(diào)節(jié)生成N個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)量，主要看網(wǎng)絡(luò)條件，N是由Sony終端進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整。
圖三：前向糾錯(cuò)示意圖
從上圖可以發(fā)現(xiàn)，如果接收端的2號(hào)數(shù)據(jù)丟失，那么它會(huì)從F1數(shù)據(jù)塊中對(duì)2號(hào)數(shù)據(jù)包進(jìn)行恢復(fù)。對(duì)比包重發(fā)請(qǐng)求，前向糾錯(cuò)并不受網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的影響，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，這項(xiàng)技術(shù)非常適合在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)比較大的環(huán)境中使用。
■ 自適應(yīng)速率控制（Adaptive Rate Control）
自適應(yīng)速率控制是一種能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況計(jì)算最合適、最優(yōu)化的傳輸速率，網(wǎng)絡(luò)（穩(wěn)定性，延遲性）的好壞決定了傳輸?shù)乃俾�。自適應(yīng)速率控制依賴(lài)于TCP-friendly rate control(TFRC)運(yùn)算法則，通過(guò)這個(gè)來(lái)控制INTERNET傳輸環(huán)境下的傳輸速率。
Sony每個(gè)型號(hào)的視頻會(huì)議終端具有不同的TFRC。下圖就是一個(gè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)丟包率和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)來(lái)計(jì)算視頻傳輸比率的圖例：
■ 基于網(wǎng)絡(luò)層的QoS（Network-level QoS）
Sony全系列視頻會(huì)議終端能夠輸入IP優(yōu)先級(jí)、ToS(Type of Service)以及區(qū)分服務(wù)（Differentiate Service）數(shù)值。這些數(shù)值往往和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的QoS設(shè)置密切相關(guān)，所以叫網(wǎng)絡(luò)層的QoS。
■ 自動(dòng)帶寬偵測(cè)（Auto Bandwidth Detection Mechanism）
自動(dòng)帶寬偵測(cè)技術(shù)能夠在2個(gè)終端間預(yù)估網(wǎng)絡(luò)帶寬質(zhì)量的一種技術(shù)。其基本原理就是在兩個(gè)終端真實(shí)通訊之前，開(kāi)始一個(gè)虛擬的通訊，以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況。
在真實(shí)通訊前，發(fā)送方發(fā)些有問(wèn)題的包到接收方，這些數(shù)據(jù)包會(huì)經(jīng)過(guò)路由器，會(huì)有網(wǎng)絡(luò)瓶頸，會(huì)有網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)等等， 當(dāng)接收方收到數(shù)據(jù)包后，會(huì)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)延遲，并決定通訊帶寬。所以帶寬會(huì)經(jīng)常變化。
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