視頻WLAN設計所面臨的挑戰(zhàn)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(wǎng)(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(jiān)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(zhì)量為代價來減少吞吐量，但它支持多網(wǎng)絡電視(IPTV)頻道。而且鏡像數(shù)據(jù)也會用盡可用的AP或RF容量。視頻在高密度環(huán)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(wǎng)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(shù)據(jù)比率。在一個充滿了各種消費電子設備的大廳中，質(zhì)量差的問題肯定還是存在的，除非采取進一步的措施來優(yōu)化和優(yōu)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(wǎng)絡容量和性能要求。Aruba網(wǎng)絡無線網(wǎng)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(xiàn)場活動視頻流媒體(網(wǎng)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(jiān)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(zhì)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(jié)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(shù)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(wǎng)

 

　　幸運的是，企業(yè)WLAN產(chǎn)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(jīng)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(shù)據(jù)速率。

 

　　●利用802.11n標準選項，如A- MPDU(MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元)和塊確認，來進一步增加延遲不敏感單向視頻流的數(shù)據(jù)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(guī)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(zhì)量的視頻，要經(jīng)常驗證性能。

 

　　使用Wi-Fi多媒體(WMM)優(yōu)先級讓視頻比數(shù)據(jù)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(yōu)先級要比單向數(shù)據(jù)流更高。 WMM準入控制可能有助于避免一個AP負載過多。