Présentation des Produits FVC

Les Solutions Multimedia sur ATM

Les limites des réseaux LAN traditionnels

Pour les utilisateurs du multimédia dans le cadre de l'entreprise, le critère numéro un est sans conteste la qualité visuelle et sonore des applications. On ne peut en effet envisager de déployer, dans le but d'une utilisation intensive et professionnelle, des services de visioconférence ou de consultation/diffusion vidéo si ceux-ci sont régulièrement dégradés par les pics de trafic provoqués par les applications classiques. La dégradation aléatoire de la bande passante, mais aussi et surtout une gestion défectueuse des délais, sont les principaux écueils à éviter pour réussir l'intégration du multimédia sur le réseau de l'entreprise.

Les réseaux LAN conventionnels ne sont pas conçus pour supporter les applications Multimédia temps réel et interactives. La principale limitation des réseaux LAN classiques est leur incapacité à supporter des Qualités de Service permettant d'assurer le support simultané du trafic LAN (caractérisé par des bursts) et d'un trafic multimédia de Haute Qualité très exigeant en terme de délais et de bande passante garantie. Cette limitation est d'autant plus évidente que la taille du réseau est importante.

Pour répondre aux difficultés posées par les applications Multimédia, on peut imaginer, pour un groupe de travail localisé, de surdimensioner la bande passante du réseau en faisant appel aux techniques de type commutation Ethernet. On profite alors de la bande passante importante du bus de l'équipement de commutation. Cette technique n'apporte qu'une réponse tout à fait transitoire. En effet, le déploiement rapide des applications de type Internet/Intranet va à très court terme faire véritablement exploser les besoins en bande passante sur les réseaux locaux d'entreprises. Qu'arrivera-t-il aux applications multimédia interactives positionnées sur des segments dénués de Qualité de Service ? Transportées en mode Best effort comme l'ensemble des autres applications, elles verront leur Qualité se détériorer au point de les rendre inutilisables. Le réseau aura été incapable de garantir le délai de transmissions des flux synchrones (Son et Vidéo).

Cette constatation est encore plus évidente lorsqu'on observe le cas de services multimédia devant être déployés à large échelle ou sur une organisation étendue. Ce type de déploiement requiert inévitablement le transport des applications Multimédia à travers un réseau fédérateur, le plus souvent de type ATM. Qu'arrive-t-il aux applications multimédia sur ce type de réseau fédérateur, si elles y transitent sans bénéficier d'une qualité de service adaptée? Elles seront totalement dégradées par les bursts consécutifs à l'activation simultané d'applications de type données.
Les techniques de commutation Ethernet ou Token Ring sont une solution permettant de répondre aux besoins de bandes passantes importantes, mais seulement pour les applications pour lesquelles elles ont été conçues : les applications de type données.

De même, si la technologie ATM couvre parfaitement les besoins de fédération de réseaux locaux classiques, son déploiement limité au backbone n'apporte pas une réponse satisfaisante aux exigences du transport des applications Multimédia.
Si ATM n'est pas porté jusqu'aux postes de travail et jusqu'aux serveurs Multimédia, les Qualités de Service adaptées ne peuvent être activées de manière dynamique. Le transport du son et de la vidéo est, dans ce cas, également assuré en mode « Best Effort ».

La puissance de l'ATM

La technologie ATM est aujourd'hui employée massivement pour la réalisation de réseaux métropolitains ou fédérateurs. L'ensemble des constructeurs télécoms a désormais choisi de développer des gammes de produits complètes, depuis le poste de travail jusqu'aux produits d'interconnexions longues distances. Un réseau basé sur la technologie ATM offre une bande passante importante, une évolutivité maximale et une pérennité garantie.

Mais l'avantage principal d'ATM par rapport aux autres technologies larges Bandes est d'avoir été conçu dès l'origine pour le transport simultané de données synchrones et asynchrones.

Cet avantage s'est aujourd'hui concrétisé par la standardisation par l'ATM Forum, de Qualités de Services (QoS) spécifiques à chaque type de trafic. Ces Qualités de services sont aujourd'hui adoptées par l'ensemble des constructeurs et sont supportées par la totalité des équipements ATM du marché.
Tout équipement réseau ATM est ainsi capable, aux moyens de mécanisme de contrôle de flux complexes, de supporter les QoS suivantes:

• UBR (Unspecified Bit Rate) ou « Best Effort », réservé aux données.
• ABR (Available Bit Rate) pour une utilisation maximale de la bande passante par les flux de données.
• VBR (Variable Bit Rate), pour les flux à débit variable nécessitant une bande passante et des délais garantis, comme la vidéo MPEG
• CBR (Constant Bit Rate), pour les flux garantie à débit fixe nécessitant une bande passante et des délais garantis, comme la visioconférence H.320.

Les qualités de service proposées par la technologie ATM représentent aujourd'hui la seule solution standardisée capable de garantir la réservation d'une bande passante et le respect de délais de transmission. Alliant les Qualités de Service à une bande passante importante, ATM supporte idéalement les applications multimédia tout en favorisant les performances des applications données.

Toutefois, pour faire bénéficier les applications Multimédia d'une Qualité de Service « de bout en bout », il est nécessaire de porter ATM jusqu'au poste de travail. C'est aussi la seule méthode d'assurer une gestion dynamique des QoS. Il faut de plus assurer que la requête des Qualités de Service par les applications Multimédia, soit automatique et transparente à l'utilisateur. L'avantage majeur de FVC est d'avoir réussi à créer un environnement logiciel et matériel, basé sur des standards, intéropérable avec les solutions du marché et capable de répondre à ces dernières spécifications.

La solution FVC

FVC exploite toutes les possibilités de l'ATM : La bande passante et les Qualités de Service « de bout en bout ». First Virtual propose une gamme de produits « groupe de Travail ATM 25 Mbps » (adaptateur et commutateur) permettant de porter ATM jusqu'au poste de travail. La technologie 25 Mbps permet de pouvoir réutiliser le câblage existant (UTP-3 ou 5) tout en proposant une bande passante suffisante : 25 Mbps full duplex (50Mbps) par poste de travail. Grâce à la LAN Emulation (LANE 1.0) qui utilise une qualité de service UBR, ce groupe de travail ATM communique de manière transparente avec les applications données existantes.
La clef de la solution FVC est le logiciel MOS (Media Operating Software). Ce Middleware permet de faire le lien entre les standards Windows (MICI, WinFile...) et les standards ATM (AAL5). MOS active automatiquement les QoS adaptées aux applications multimédia du marché (CBR pour la visioconférence et VBR pour la Vidéo)
Les autres produits FVC permettent de mettre en place sur le réseau des services Multimédia de très haute Qualité accessibles aux postes de travail ATM 25 Mbps:
· V-Gate (Media Gateway) et VAM 1000 : La Passerelle ATM/RNIS et l'interface MVIP de l'adaptateur FVC permettent l'intégration des produits de visioconférence/H.320 pour PC (type PictureTel PCS100) et la mise en place d'un service de Visioconférence H.320 384 Kbps de très haute Qualité
· V-cache (Media Storage) : Le serveur multimédia permet l'archivage et la consultation de documents vidéo (MPEG1, MPEG2, H.320...). Le V-Cache est accessible via une QoS VBR et est capable, suivant les versions, de délivrer jusqu'à 100 flux MPEG1 simultanés. Le V-Cache est facilement Intégrable dans des services de type Web Intranet.
· V-Caster : Le V-Caster est un serveur vidéo Temps Réel qui permet la diffusion temps réel d'un Flux Vidéo de Haute Qualité (MPEG1). Ce flux est diffusé en utilisant une QoS VBR et les fonctionnalités Broadcast de la signalisation ATM standard (UNI 3.0). Le V-Caster peut également être intégré dans un service Web Intranet.

Tous les produits FVC utilisent la couche ATM AAL5 standard et la signalisation standard UNI 3.0. Ils sont intéropérables avec les autres équipements ATM du marché.
L'ensemble des équipements FVC bénéficient d'une technologie RISC/Logiciel qui permet d'intégrer rapidement les dernières spécifications ATM Forum. La solution FVC ne provoque pas de rupture dans une stratégie réseaux puisqu'elle conserve l'existant en terme de câblage (Paire Torsadée UTP3 ou UTP5) ou de serveurs LAN pour les applications données.

MOS (Media Operating Software)

Le MOS de First Virtual est un Middleware qui permet à des applications multimédia Windows (décodeur MPEG/Kit de visioconférence H.320) de pouvoir activer automatiquement la Qualité de Service ATM requise pour leur fonctionnement optimal. MOS prend place de manière invisible entre les API Windows (MCI, WinFile) et la couche ATM AAL5, faisant ainsi le lien entre les standards Windows et les standards ATM Forum. Avec le MOS, toute application PC (audio et vidéo) peut ,sans modifications du code, bénéficier d'une bande passante et de délais garantis par les Qualités de services ATM (QoS CBR pour la visioconférence et QoS VBR pour la Vidéo MPEG). Positionné sur l'adaptateur V-NIC, Le MOS complète le logiciel LAN Emulation qui affecte une Qualité de Service UBR aux applications données.

V-Cache

Le V-Cache est composé d'une unité de stockage RAID connectée au réseau ATM par un ou plusieurs adaptateurs 155 Mbps. Le V-Cache est utilisé par l'ensemble des clients ATM pour stocker, relire et partager des documents Multimédia (MPEG, H.320; JPEG...). Le V-Cache a été spécialement optimisé pour le support de documents Multimédia. Positionné sur l'adaptateur 155Mbps, le logiciel MOS-Server optimise la gestion d'accès aux documents vidéo et permet de multiplier le nombre de consultations simultanées. (100 streams MPEG1 simultanés sur le modèle VCH-5000). Les postes client équipés du logiciel MOS consultent les documents positionnés sur le V-Cache en utilisant une Qualité de Service VBR Real Time qui garantit un service Vidéo de Haute Qualité. Ces postes sont également équipés de décodeurs MPEG standards (Sigma-Design, Optivision...)

 Le V-Cache est vu par les autres entités du LAN ATM comme un disque réseau où ne sont stockés que les fichiers vidéo ou sonore. La consultations de ces fichiers par les clients MOS peut se faire soit en utilisant le gestionnaire de fichier Windows, soit en associant le V-Cache à une machine de type Web Server.

La possibilité d'associer un serveur Web permet aux postes clients de bénéficier d'un mode de présentation largement répandu pour les guider vers le document Vidéo de leur choix. Le serveur Web Intranet est une application qui peut être totalement spécifiée par le client. Le V-Cache décharge le serveur Web (ex : NT Server) des fonctions de stockage et surtout de lecture/écriture MPEG pour lesquelles il n'a pas été concu.
Le fonctionnement de cet association Web/V-Cache peut se décrire comme suit : Les postes clients équipés des logiciels Netscape 3.0 ou Internet Explorer 3.0 se connectent via la LAN Emulation (QoS UBR) au Web server Intranet. Une fois le document choisi, le poste client se connecte automatiquement via le MOS (QoS VBR) au V-Cache ou le fichier Vidéo est stocké.
Cette solution permet aux créateurs de Web Intranet de de mettre en place des applications de type Vidéo à la demande ou de Formation On Line, avec la haute qualité attendue par les utilisateurs potentiels (25 images/seconde plein-écran).
Dans cet esprit, FVC met notamment à la disposition des développeurs, les bibliothèques « High Quality Video ActiveX » qui leur permettront de construire un Web associé au V-Cache pour les utilisateurs de Microsoft® Internet Explorer 3.0. Cette possibilité existe également pour les Web destiné aux utilisateurs de Netscape 3.0.

V-NIC

Le V-NIC est adaptateur ATM 25Mbps (câble UTP-3) disponible en version ISA et PCI il offre au PC une bande passante de 25 Mbps Full Duplex.
Le V-NIC est disponible dans les environnement Win 3.1, Win 3.11 et Win 95.
Conçu pour pouvoir supporter simultanément la LAN Emulation et des applications Multimédia H.Q, le V-NIC est basé sur une technologie RISC/Logiciel particulièrement performante. Intégrant un commutateur 3 ports sur la carte, le V-NIC est capable de commuter les flux multimédia et données entre le bus PC, le réseau ATM et l'interface optionnelle MVIP qui permet une connexion directe à un Kit de visioconférence H.320. Cette architecture RISC décharge la RAM et la PCU du PC des fonctions de signalisation ATM (UNI 3.0). Il permet un traitement performant par le PC des applications multimédia particulièrement consommatrice en temps processeur.
L'architecture RISC/Logiciel possède un autre avantage : l'intégration des nouvelles spécifications ATM par une simple mise à jour logicielle.
Conforme aux spécifications ATM Forum LANE 1.0, le Logiciel LAN Emulation Client (LEC) proposé avec le V-NIC, supporte les pilotes NDIS-3 et ODI-2 et donne accès à la plupart des protocoles LAN du marché (IP, IPX, Netbios...).
Simultanément au logiciel LEC, le V-NIC supporte le logiciel MOS de FVC.

V-Switch

Le commutateur ATM V-Switch de FVC permet de créer un groupe de travail ATM 25 Mbps pour un prix comparable à celui d'une solution Ethernet commuté. Le V-Switch utilise une architecture unique qui est optimisée pour le transport simultané d'un trafic LAN « bursty » et d'un trafic multimédia sensible au délai de transmission. le commutateur FVC est ainsi capable de prendre en charge simultanément, en leur assurant une qualité de service adaptée, des données de type audio/vidéo et LAN.
Offrant de 8 à 20 ports ATM 25 Mbps, le V-Switch peut être empilé via une interface spécifique pour créer une groupe de travail ATM 25 Mbps d'une centaine de postes. Deux ports ATM 155 Mbps assurent la connectivité vers le Backbone ATM ou les serveurs V-Cache. Le V-Switch peut être équipé de module V-35 pour une connexion directe vers des liaisons WAN. Le V-Switch supporte les spécifications ATM PNNI, UNI 3.0, LANE 1.0.
Le LAN Emulation Server intégré au MS-FLEX est particulièrement sophistiqué, puisqu'il intègre LES, BUS et LECS. Le LES fournit une transparence logicielle vers les serveurs LAN existants. Grâce à un port LAN (Ethernet ou Token-Ring) intégré qui assure une fonctionnalité de passerelle entre les clients ATM 25Mbps et le LAN existant, le V-switch peut être directement installé dans une environnement purement LAN.
Note : La solution FVC reposant sur les standards ATM, le groupe de travail multimédia ATM 25 Mbps peut être également constitué autour d'un autre commutateur ATM 25 Mbps du marché.

V-Gate

Le V-GATE est une passerelle ATM/RNIS pour les applications de visioconférence H.320.
Chaque poste client ATM 25 Mbps peut être équipé d'un kit de Visioconférence H.320, de l'option FVC VAM 1000 et réaliser des visioconférences intranet avec une excellente qualité. Cette qualité est directement lié au débit utilisé (384 Kbps) et l'absolue garantie des délais et de la bande passante procurée par la Qualité de Service CBR activée par le MOS. L'utilisation de la visioconférence peut-être simultané à l'affichage d'un document MPEG provenant du V-CACHE ou du V-CASTER et à un partage d'application réalisé, via LAN Emulation, par un logiciel du marché (ex : LiveShare Plus de PictureTel).

Le V-GATE permet d'étendre ce service en faisant le lien avec le réseau public RNIS. La V-GATE peut être équipée d'accès RNIS primaire ou de base. Le V-GATE PRI (accès primaire) supporte jusqu'à 15 visioconférences simultanées à 128 Kbps.
L'interface primaire RNIS est partagée entre les postes clients ATM. Le logiciel de la V-GATE prend en charge le mappage entre les numéros RNIS et les adresses ATM des postes clients. Grâce aux fonctionnalités de type numéro d'accès directe, une seule interface primaire peut répondre au besoin d'une trentaine de postes clients.

Le V-GATE permet de déployer la visioconférence H.320 dans l'entreprise sans mettre en place un véritable réseau RNIS interne (3 accès de base par poste). La solution FVC conserve les atouts du RNIS (Qualité et sécurité) mais permet de transporter la visioconférence en utilisant le câblage LAN existant.
Une utilisation intéressante de la V-GATE est la possibilité de permettre la consultation de documents Vidéo sur le V-CACHE par des utilisateurs H.320 distants et connectés au seul réseaux RNIS.


* Note : PictureTel Live 100 ou Live 50, Zydacron Z.250.

V-Caster

Le V-CASTER est un encodeur MPEG-1 Temps Réel connecté aux réseau ATM par un lien ATM 25Mbps. Equipé du logiciel MOS Server, le V-CASTER encode en MPEG1 un Flux Video PAL ou NTSC et le diffuse en temps réel vers les clients MOS. La diffusion est effectuée en utilisant la Qualité de Service VBR et est basé sur les fonctionnalités Broadcast de la signalisation ATM (UNI 3.0).
Le V-CASTER est un système « clés en main » qui se connecte à tout endroit du réseau et est intéropérable avec tout commutateur ATM 25 Mbps du marché.
La connexion au Flux vidéo Temps réel est à l'initiative du poste client et se fait à travers l'application V-TV. L'utilisateur dispose également d'une application V-STORE qui lui permet d'enregistrer dynamiquement, sur le V-CACHE, le flux Vidéo qu'il visionne.
Tout comme le V-CACHE, le V-CASTER peut-être associé à une application de type Web server. Cette solution est tout à fait adaptée à la gestion d'accès de plusieurs V-CASTER.