Narzędzia osobiste
Integrator Integrator  > Archiwum  > Archiwum Wydania Online  > Wydanie 2006  > Nr 11-12/2006 (89)  > Budowa systemu video, opartego o komponenty firmy Cisco Systems
Integrator nr II/2018(141)
 
 

Budowa systemu video, opartego o komponenty firmy Cisco Systems

Systemy komunikacyjne przeżywają ciągły i dynamiczny rozwój. Wraz z rozwojem sprzętu i oprogramowania, wzrasta liczba dostępnym usług dla typowego użytkownika sieci. Jeszcze do niedawna typowym zastosowaniem Internetu oraz wewnętrznych sieci LAN, była wymiana danych, plików czy poczty elektronicznej. Obecnie sytuacja raptownie się zmienia.

Użytkownicy wymagają coraz bardziej zaawansowanych usług, takich jak: telefonia IP, videorozmowy, czy videokonferencje. Firma Cisco Systems jako lider światowego rynku IP, dostarcza rozwiązania coraz bardziej elastyczne i funkcjonalne, pozwalające na potraktowanie sieci komputerowej jako "wspólnego" medium dla danych, głosu oraz obrazu, łącząc te wszystkie elementy i aplikacje w jeden system  - "Unified Communications"

Obecnie systemy video, przeżywają swoją "drugą" młodość, technologia stała się już na tyle dojrzała i sprawdzana, że możliwe stało się wdrażanie rozwiązań video, na skale znacznie większą niż dotychczas oraz potraktowanie ich, już jako pełnowartościowe systemy komunikacyjne.

Rozmowa video ma kilka niepodważalnych zalet które powodują, że technologia ta będzie rozwijana i stosowana w przyszłości. Nie do przecenienia jest możliwość obserwowania współrozmówcy - jego  gestów i mimiki, czujemy się pewniej widząc reakcje "drugiej" strony. Kolejną bardzo ważną zaletą jest możliwość tworzenia "wirtualnych sal". Pozwala to nam to na zaoszczędzenie czasu i pieniędzy - odpada konieczność częstych podróży służbowych, które niejednokrotnie trwają kilkakrotnie dłużej niż samo spotkanie.

Firma Cisco Systems posiada w swojej ofercie rozwiązania pozwalające na realizację wyżej opisanych funkcji. Wędrówkę po świecie video w wydaniu Cisco Systems proponuję zacząć od urządzeń najbliższych końcowemu użytkownikowi, czyli terminali:

Terminale:
Cisco Systems w swojej ofercie posiada następujące dedykowane terminale zdolne do obsługi video:

  • Zestawy VT Advantage
  • Videotelefony z serii 7985

Zestawy VT są najprostszym sposobem skorzystania z usług video oferowanych przez Cisco Systems. Wystarczy laptop z odpowiednim oprogramowaniem (Unified VT Advantage) i już można cieszyć się z rozmów video. Obowiązkowo w tym przypadku kamera VT musi być sprzężona z komputerem który podłączony jest poprzez wewnętrzny przełącznik do telefonu Cisco. Telefon Cisco musi być odpowiednio skonfigurowany do świadczenia usług video (sygnalizowane jest to ikoną na wyświetlaczu). Istnieje także możliwość współpracy kamery z oprogramowanie Unified IP Communicator - zainstalowanym na komputerze klasy PC lub laptopie. Wzajemne "wykrywanie" się telefonu wraz z komputerem użytkownika odbywa się automatycznie za pośrednictwem protokołu CDP.

Dużo bardziej zaawansowanym terminalem video jest telefon videokonferencyjny 7985. Jest to aparat przeznaczony dla wymagających użytkowników ceniących sobie komfort i funkcjonalność. Aparat jednocześnie może służyć jako klasyczny telefon IP, z drugiej strony wyposażony jest w duży ekran LCD oraz regulowana kamerę, co daje możliwość wykonywania częstych rozmów audio/video poprzez sieć IP. Zaznaczyć tutaj należy, że wykonanie rozmowy video w niczym nie odbiega od zestawienia klasycznej rozmowy. W przypadku gdy terminal po "drugiej stronie" ma zdolności video takie połączenie zostanie zestawione, w przeciwnym wypadku zestawione zostanie zwykłe połączenie głosowe.

1r2r
  
Rys. 1. Zestaw Unified VT Advantage

3r

Rys. 2. Telefon IP - 7985

Warto wspomnieć również o terminalach współpracujących z systemem  Unified CallManager, dostarczanych przez innych producentów. Firma TANDBERG posiada w swojej ofercie videotelefony (ich specjalne wersje) współpracujące bezpośrednio z systemem CallManager a co za tym idzie rejestrujące się w systemie jako zwykłe telefony IP.

Firma TANDBERG posiada następujące modele terminali współpracujących z systemem Unified CallManager:

  • 550,770 MXP for CallManager
  • 1000 MXP for CallManager
  • 2000 MXP for CallManager

Terminale te to wysoko zaawansowane urządzenia, dedykowane do obsługi połączeń video. Wyposażone są w bardzo wysokiej jakości kamery i ekrany LCD (1000 MXP,  2000 MXP) pozwalając cieszyć się dobrej jakości obrazem video.

Zaznaczyć należy, że z systemem telefonii IP oraz terminalami video firmy Cisco Systems współpracują nie tylko terminale obsługujące protokół sygnalizacyjny SCCP (protokół firmy  Cisco). Z systemem mogą współpracować terminale działające w oparciu o standardowy  i popularny protokół H.323 (z pewnymi ograniczeniami).  Oczywiście terminale takie nie będą posiadały funkcjonalności takiej, jak urządzenia dedykowane zarejestrowane w systemie Unified CallManager, natomiast umożliwiają realizację rozmów video.

Infrastruktura:
Przenoszenie rozmów video poprzez sieć IP nie byłoby możliwe bez specjalnej infrastruktury sieciowej. Na infrastrukturę sieciową składają się:

  • Gateway'e
  • Mostki videokonferencyjne (MCU)
  • Gatekeeper'y

Gatekeeper
Gatekeeper jest bardzo ważnym elementem sieci IP, świadczącym następujące funkcje:

  • Zarządzanie rejestracją urządzeń
  • Call Routing
  • Zarządzanie pasmem
  • Tłumaczenie pomiędzy adresami E.164 i IP

Gatekeeper wraz z systemem Unified CallManager tworzy "narzędzie" do zarządzania terminalami w sieci. Gatekeeper używa protokołu RAS (Registration Admission and Status) do komunikacji z terminalami, natomiast system CallManager używa protokołów H.225 i H.245 (sygnalizacja i negocjacja mediów). Gatekeeper jest niezbędny kiedy musimy użyć sygnalizacji RAS dla terminali H.323. Sytuację tą przedstawia poniższy rysunek (Rys. 3).

4r

Rys. 3. Działanie gatekeeper'a w sieci

W zależności od potrzeby gatekeeper może pełnić w sieci następującą rolę:

  • Endpoint Gatekeeper

W tym przypadku wszelkie terminale rejestrują się u gatekeeper'a, zarządza on całą komunikacją RAS pomiędzy terminalami H.323, gateway'ami H.320 i mostkami. Gatekeeper kieruje wszystkie takie rozmowy do odpowiedniego klastra CallManager'a,  a ten zajmuje się już odpowiednią sygnalizacją H.245 (Media Negotiation) i H.225 (Call Routing) z terminalem H.323.

  • Infrastructure Gatekeeper

Taka rola gatekeeper'a wymaga od niego zarządzania całym planem numeracyjnym oraz pasmem (Call admision control).

Te dwie funkcje może pełnić jeden fizyczny gatekeeper, oparty o Cisco IOS.
W każdym przypadku kiedy nie można jednoznacznie określić adresu terminala lub gdy potrzebna jest translacja adresu i odpowiedni routing połączenia - niezbędny staje się gatekeeper.

Mostki videokonferencyjne (MCU)
Kolejnym bardzo ważnym elementem infrastruktury sieciowej w przypadku rozwiązań wideo są mostki videokonferencyjne oraz opcjonalne gateway'e.

Rozmowa video w porównaniu do klasycznej rozmowy telefonicznej jest wielkim "skokiem" technologicznym jak i jakościowym. Całkiem naturalna wydaje się więc możliwość rozmowy w większej grupie osób. Realizacja tego zadania nie jest już jednak taka prosta i wymaga określonych zasobów sprzętowych, służących realizacji połączeń konferencyjnych.

W ofercie firmy Cisco znajdują się dedykowane, urządzenia sprzętowe pełniące funkcje MCU (Multipoint Control Unit).

Obecnie rodzina mostków IPVC składa się z następujących modeli:

  • IPVC 3515 (12 lub 24 portowe)
  • IPVC 3545

Obecne nowe wersje charakteryzują się wsparciem dla formatu 4CIF i H.264 oraz możliwością jednoczesnej obsługi protokołu H.323 oraz SCCP w mostkach z serii 3515 (w poprzedniej serii 3510 nie było możliwości jednoczesnej współpracy terminali H.323 z SCCP). Nowe mostki charakteryzują  się większą wydajnością i skalowalnością (brak utraty pojemności/wydajności mostka przy wzroście przepustowości).

Poniżej zdjęcie mostków z serii 3515 i 3545 (Rys. 4)

 5r

Rys. 4. Mostki IPVC z serii 3515 i 3545

Rozróżniamy dwa główne typy videokonferencji:

  • Voice Switching

W modelu tym na ekranie użytkownika wyświetlana jest w danym momencie mówiąca osoba, gdy ktoś inny zaczyna mówić mostek automatycznie przełącza na tą osobę a obraz przekazywany jest do pozostałych uczestników spotkania (oczywiście można wybrać inny sposób przełączania)

  • Continuous Presence

Konferencja w tym modelu wymaga znacznie więcej zasobów sprzętowych, ponieważ ekran podzielony jest w określony sposób (layout) tak, że użytkownicy widzą się wzajemnie w poszczególnych częściach ekranu.

Gateway'e
Gateway'e w systemach video służą podłączeniu systemów, które nie działają w sieci IP (np. ISDN). Firma Cisco ma w swojej ofercie gateway'e służące podłączeniu terminali H.320 do terminali H.323 i SCCP oraz SIP.

W ofercie Cisco znajdują się rozwiązania typu "stand alone" oraz specjalne moduły instalowane w chassis mostka 3545 o pojemności odpowiednio (4xBRI, 1xPRI - stand alone, 2xPRI - karta). W zależności od prędkości połączenia gateway'e te obsługują zmienną liczbę połączeń.

Założenia projektowe i wymagania stawiane sieci IP
Bardzo ważnym akceptem przy projektowaniu systemów wideo jest odpowiednio przygotowana infrastruktura sieci LAN/WAN.  Wszelkie parametry typu: przepustowość, mechanizmy QoS, muszą być odpowiednio skonfigurowane aby zapewnić odpowiednią jakość usług.

W zależności od wymaganej prędkości, należy przewidzieć zajętość pasma w sieci LAN/WAN. O ile w sieci LAN nie będzie to zazwyczaj problemem, w sieci WAN może pojawić się poważny problem z dostępnością pasma dla przekazu video.

Poniższa tabelka przedstawia zajętość pasma dla jednej rozmowy w sieci (razem dodatkowymi informacjami oraz nagłówkami innych warstw) w  stosunku do zgłaszanej przez terminal prędkości połączenia (Tab. 1)

 

Prędkość zgłoszona przez terminal Zajętość  pasma rzeczywista

128 kbit/s

153,6 kbit/s

256 kbit/s

307,2 kbit/s

384 kbit/s

460,8 kbit/s

512 kbit/s

614,4 kbit/s

768 kbit/s

921,6 kbit/s

1,5 Mbit/s

1,766 Mbit/s

2,048 Mbit/s

2,458 Mbit/s

Tab. 1. Zajętość pasma


Kolejnym elementem, który musi być poprawnie skonfigurowany w sieci jest mechanizm QoS (Quality of Service). 

Cisco Systems zakłada mechanizm QoS oparty na klasyfikacji ruch. Zgodnie z wytycznymi każdy rodzaj ruchu ma przyporządkowany priorytet,  który powinien mu być nadany (Tab. 2)

 

  Layer-3 Classification 
IP Precedence
Layer-2 Classification
Class of Service (Cos)
Application 

6

 6

Routing

5

 5

Voice

4

 4

Videoconferencing

4

 4

Streaming video 

3

 3

Call Signaling 

3

 3

Transactional data 

2

 2

Network managment 

2

 2

Bulk data 

1

 1

Scavenger

1

 1

Best effort 

0

 0

 Tab. 2. Priorytety ruchu

Klasyfikacji ruchu można dokonać zasadniczo w dwóch miejscach:

  • Początkowy terminal video - ta klasyfikacja jest później sprawdzana w switch'u lub routerze
  • Na switchu lub routerze - Używany, gdy urządzenie samo nie może nadać priorytetu lub jest mało wiarygodne.


Nowości w systemach video
Rynek video cały czas przeżywa gwałtowny rozwój, na rynku pojawiają się nowe produkty będące coraz bardziej dopracowane i mające coraz więcej funkcji. Poniżej krótka charakterystyka nowości w portfolio Cisco Systems:

  • System Meeting Place i Meeting Express VT
  • Unified Videoconferencing Manager 5.0

System Meeting Place i MeetingPlace Exprees VT

Jest to nowa aplikacja w ofercie Cisco, służąca do przeprowadzania wirtualnych spotkań i współdzielenia się treścią. System umożliwia rezerwację spotkania, rozsyła zaproszenia do wyznaczonych uczestników czy też umożliwia integrację z kalendarzem Microsoft Outlook.

Aplikacja występuje w kilku wersjach w zależności od złożoności:

  • Meeting Place Express VT - mniejsze rozwiązania, przeznaczone dla średnich organizacji, efektywne kosztowo pozwalające korzystać z możliwości jakie daje videokonferencja.
  • Meeting Place - rozwiązanie dedykowane, klasy Enterprise, z możliwością nagrywania przebiegu spotkania (audio/www/video), w celu późniejszego wykorzystania jako np. VoD (Video on Demand) lub materiały szkoleniowe dla nowych pracowników.


Cisco Unified Videoconferencing Manager 5.0

Najnowszą aplikacją Cisco dotyczącą video jest Videoconferencing Manager.

Jest to aplikacja do zarządzania całym złożonym i nieraz rozproszonym  geograficznie systemem video. Za jej pomocą można :

  • Rezerwować zasoby (poprzez WWW lub kalendarz MS Outlook)
  • Monitorować wybrane elementy

Rozwiązanie to daje dużą elastyczność zarówno dla typowego użytkownika systemu, który niejednokrotnie nie musi znać zaawansowanej obsługi terminali i urządzeń video (i najczęściej nie zna) jak i dla administratora, który poprzez zdalną dostęp może wykonać większość zadań administracyjnych i konfiguracyjnych. Zarządzanie kilkoma urządzeniami wydaje się proste, jednak w przypadku systemów, gdzie ilość komponentów jest większa użytkownicy doceniają narzędzia potrafiące uprościć proces zarządzania i administracji zasobami video firmy. Podejście takie nie tylko ułatwia korzystanie z systemu lecz przekłada się także na oczywiste oszczędności finansowe.

Czym jest TelePresence?
Nowością w ofercie Cisco jest rozwiązanie nazywane TelePresence. O co chodzi ? Generalnie chodzi o jak najbardziej realne oddanie przebiegu spotkania. Mówimy tu nie tylko o jakości samego obrazu i dźwięku, chodzi o całą aranżację spotkania, tak by uczestnicy mieli wrażenie, że naprawdę siedzą przy jednym stole i odbywają realne spotkanie.

Mechanizm Cisco TelePresence dostępny jest jak na razie w dwóch wariantach:

  • Cisco TelePresence 3000
  • Cisco TelePresence 1000

Rozwiązania te przeznaczone są dla różnej skali pokojów spotkań. Cisco TelePresence 3000 przeznaczone jest dla dużej grupy, spotkanie przeznaczone jest dla maksymalnie dwunastu użytkowników. Przy stole siedzi sześciu uczestników a przy drugie "wirtualnej" stronie następnych sześciu.

Mniejsze rozwiązanie Cisco TelePresnce 1000 przeznaczone jest dla mniejszych grup (około 4 osobowych).

W skład rozwiązania TelePresence 3000 wchodzą trzy plazmy, w rozwiązaniu TelePresence instalowany jest jeden ekran plazmowy.

Cała sala w której odbywa się spotkanie jest odpowiednio umeblowana  i  skomponowana aby zwiększyć odczucie "realności" spotkania  (Rys. 5)

6r

Rys. 5. TelePresence

Podsumowanie
Wydaje się, że wraz ze wzrostem wydajności i jakości sieci komputerowych rozwiązania video będą przybierały coraz bardziej na sile. Jest to zjawisko korzystne, pozwalające na prawie "osobisty" kontakt w coraz bardziej pędzącym świecie. W niedalekiej przyszłości będą z pewnością pojawiać się rozwiązania dające coraz większe wrażenie "prawdziwości" spotkania. Nie ma w tym nic złego. Należy mieć jednak nadzieje, że czasem znajdziemy chwilę,  aby spotkać się w realnym świecie....


Opracowano na podstawie materiałów Cisco Systems i TANDBERG.

Akcje Dokumentu

Nasze cookies są bezpieczne! Korzystamy z nich w minimalnym zakresie tak, aby nasz serwis był jak najlepiej dopasowany do potrzeb Użytkowników. Warunki przechowywania oraz dostępu do plików cookies, można zmienić w ustawieniach przeglądarki. Domyślne ustawienia popularnych przeglądarek pozwalają na zapisywanie cookies. Więcej informacji w naszej polityce cookies.

[X] Zaakceptuj, by informacja więcej się nie pojawiała