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优化Wi-Fi视频传输的WLAN设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-09-17  浏览次数:6
  从IPTV流到FaceTime视频,企业视频应用快速增长。通常这些视频通过连接企业无线局域网的移动设备发送和接收。现在网络管理员必须实施了一种新的WLAN设计来优化无线视频传输,避免其性能下降。
  视频WLAN设计所面临的挑战远远超出了带宽限制
 
  在建立一个支持视频应用的无线局域网(WLAN)时,容量显然是要考虑的一个因素,但容量并不仅仅只是简单的带宽问题。视频应用的带宽需求是受分辨率,帧速率和编解码器影响的。例如,一个720p或1080p的监控摄像头要记录每秒6-10帧(FPS)并采用H.264编码,就需要1到2 Mbps带宽。然而,要观看一个72英寸120-240 FPS的高清视频可能需要高达30 Mbps的带宽才能达到令人满意的观看体验。
 
  编码解码器可以以质量为代价来减少吞吐量,但它支持多网络电视(IPTV)频道。而且镜像数据也会用尽可用的AP或RF容量。视频在高密度环境(如教室和宿舍)的流行,加剧了在线时间的争夺。更糟糕的是,很多视频流采用组播的方式来减少有线网络的负载,但通过Wi-Fi,组播降低了对最弱(最老的最遥远的距离)的客户端的数据比率。在一个充满了各种消费电子设备的大厅中,质量差的问题肯定还是存在的,除非采取进一步的措施来优化和优先视频传输。
 
  定义无线视频应用的容量需求
 
  确保无线视频性能的第一个步是建立WLAN中视频和多媒体应用上所需的网络容量和性能要求。Aruba网络无线网络供应商建议将视频分为下面的几类:
 
  ●通过Wi-Fi广播IPTV。这需要在许多高带宽(1到4 Mbps的SD或6到10 Mbps HD)通道上,为每个通道的用户单行向下传输对延迟不敏感的流量。
 
  ●通过Wi-Fi的现场活动视频流媒体(网络广播)。这需要单向下行交付延迟不敏感的流量,特别是所有用户观看的超过单一高带宽(1-4 Mbps)的信道。
 
  ●通过Wi-Fi 的IP监控录像。这需要上行链路或下行链路传输延迟不敏感流量,为一小部分观众用许多通道交付不同质量(500 Kbps到2 Mbps)的视频。
 
  ●交互式视频会议。这是双向交付受流量延迟和抖动(最多为150至200毫秒)影响的流量,但双方需要低对称的带宽(1 Mbps)。
 
  ●视频点播(培训,预录节目)。这需要单向下行链路交付延迟不敏感的流量,每个信道同时有多个用户消耗高带宽信道(1至4个Mbps的SD或6至10 Mbps的HD)。
 
  这些例子说明了所有的视频和多媒体的WLAN部署的变换:方向性,吞吐量,时延和抖动容限,以及渠道和用户的数量。另一个关键指标是容错率,低封包错误率通常是有的,但也能给UDP组播带来问题。
 
  设计注意事项:交付无线视频的802.11n无线局域网
 
  幸运的是,企业WLAN产品已足够成熟来为视频和其他多媒体应用提供坚实的基础。视频WLAN应该使用802.11n来增加容量,密度和可靠性。802.11n的功能和设计方面需要重点考虑的要素包括:
 
  ●通过多输入多输出(MIMO)天线进行通道绑定和空间复用,增加每个无线电的能力到450 Mbps(3X3)或600 Mbps(4×4)速率,使每个AP支持更多的视频用户。
 
  ●每个用户的可用吞吐量将会受到Wi-Fi客户端能力的限制,尤其是智能手机和带有1x1 MIMO(最高65 Mbps速率,随距离而降低)技术的平板电脑。这对单一视频流来说可能已经足够,但要紧记,速度较慢的客户端可能会把每个用户的视频性能拉下,设计WLAN时要考虑到这些较低数据速率。
 
  ●利用802.11n标准选项,如A- MPDU(MAC协议数据单元)和块确认,来进一步增加延迟不敏感单向视频流的数据吞吐量。
 
  802.11n设备可以支持2.4 GHz和/或5 GHz。当需要更高的吞吐量时,要充分利用5 GHz的信道。例如,使用预测WLAN规划师设计的覆盖范围,替换AP满足吞吐量,用户密度、用户速率的上行和下行带宽需要。但不要觉得一个强烈的信号就会有高质量的视频,要经常验证性能。
 
  使用Wi-Fi多媒体(WMM)优先级让视频比数据有更多的在线时间,但不会消耗所有可用的带宽。给对延迟和抖动(如VoIP,视频会议等)的应用的优先级要比单向数据流更高。 WMM准入控制可能有助于避免一个AP负载过多。
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