實施一種新的WLAN設計優化企業Wi-Fi無線視頻傳輸

    2013-11-15 23:37 來源:互聯網 作者:和靜

    從IPTV流到FaceTime視頻,企業視頻應用快速增長。通常這些視頻通過連接企業無線局域網的移動設備發送和接收。現在網絡管理員必須實施了一種新的WLAN設計來優化無線視頻傳輸,避免其性能下降。

    視頻WLAN設計所面臨的挑戰遠遠超出了帶寬限制

    在建立一個支持視頻應用的無線局域網(WLAN)時,容量顯然是要考慮的一個因素,但容量并不僅僅只是簡單的帶寬問題。視頻應用的帶寬需求是受分辨率,幀速率和編解碼器影響的。例如,一個720p或1080p的監控攝像頭要記錄每秒6-10幀(FPS)并采用H.264編碼,就需要1到2 Mbps帶寬。然而,要觀看一個72英寸120-240 FPS的高清視頻可能需要高達30 Mbps的帶寬才能達到令人滿意的觀看體驗。

    編碼解碼器可以以質量為代價來減少吞吐量,但它支持多網絡電視(IPTV)頻道。而且鏡像數據也會用盡可用的AP或RF容量。視頻在高密度環境(如教室和宿舍)的流行,加劇了在線時間的爭奪。更糟糕的是,很多視頻流采用組播的方式來減少有線網絡的負載,但通過Wi-Fi,組播降低了對最弱(最老的最遙遠的距離)的客戶端的數據比率。在一個充滿了各種消費電子設備的大廳中,質量差的問題肯定還是存在的,除非采取進一步的措施來優化和優先視頻傳輸。

    定義無線視頻應用的容量需求

    確保無線視頻性能的第一個步是建立WLAN中視頻和多媒體應用上所需的網絡容量和性能要求。Aruba網絡無線網絡供應商建議將視頻分為下面的幾類:

    ◆通過Wi-Fi廣播IPTV。這需要在許多高帶寬(1到4 Mbps的SD或6到10 Mbps HD)通道上,為每個通道的用戶單行向下傳輸對延遲不敏感的流量。

    ◆通過Wi-Fi的現場活動視頻流媒體(網絡廣播)。這需要單向下行交付延遲不敏感的流量,特別是所有用戶觀看的超過單一高帶寬(1-4 Mbps)的信道。

    ◆通過Wi-Fi 的IP監控錄像。這需要上行鏈路或下行鏈路傳輸延遲不敏感流量,為一小部分觀眾用許多通道交付不同質量(500 Kbps到2 Mbps)的視頻。

    ◆交互式視頻會議。這是雙向交付受流量延遲和抖動(最多為150至200毫秒)影響的流量,但雙方需要低對稱的帶寬(1 Mbps)。

    ◆視頻點播(培訓,預錄節目)。這需要單向下行鏈路交付延遲不敏感的流量,每個信道同時有多個用戶消耗高帶寬信道(1至4個Mbps的SD或6至10 Mbps的HD)。

    這些例子說明了所有的視頻和多媒體的WLAN部署的變換:方向性,吞吐量,時延和抖動容限,以及渠道和用戶的數量。另一個關鍵指標是容錯率,低封包錯誤率通常是有的,但也能給UDP組播帶來問題。

    設計注意事項:交付無線視頻的802.11n無線局域網

    幸運的是,企業WLAN產品已足夠成熟來為視頻和其他多媒體應用提供堅實的基礎。視頻WLAN應該使用802.11n來增加容量,密度和可靠性。802.11n的功能和設計方面需要重點考慮的要素包括:

    通過多輸入多輸出(MIMO)天線進行通道綁定和空間復用,增加每個無線電的能力到450 Mbps(3X3)或600 Mbps(4×4)速率,使每個AP支持更多的視頻用戶。

    ◆每個用戶的可用吞吐量將會受到Wi-Fi客戶端能力的限制,尤其是智能手機和帶有1x1 MIMO(最高65 Mbps速率,隨距離而降低)技術的平板電腦。這對單一視頻流來說可能已經足夠,但要緊記,速度較慢的客戶端可能會把每個用戶的視頻性能拉下,設計WLAN時要考慮到這些較低數據速率。

    ◆利用802.11n標準選項,如A- MPDU(MAC協議數據單元)和塊確認,來進一步增加延遲不敏感單向視頻流的數據吞吐量。

    ◆802.11n設備可以支持2.4 GHz和/或5 GHz。當需要更高的吞吐量時,要充分利用5 GHz的信道。例如,使用預測WLAN規劃師設計的覆蓋范圍,替換AP滿足吞吐量,用戶密度、用戶速率的上行和下行帶寬需要。但不要覺得一個強烈的信號就會有高質量的視頻,要經常驗證性能。

    ◆使用Wi-Fi多媒體(WMM)優先級讓視頻比數據有更多的在線時間,但不會消耗所有可用的帶寬。給對延遲和抖動(如VoIP,視頻會議等)的應用的優先級要比單向數據流更高。 WMM準入控制可能有助于避免一個AP負載過多。

    無線局域網 WLAN Wi-Fi視頻傳輸

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