802.11n的重要性及視頻傳輸解決方案分析

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet技術(shù)已難以滿足日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。在1993年10月以前，對(duì)于要求10Mbps以上數(shù)據(jù)流量的LAN應(yīng)用，只有光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）可供選擇，但它是一種價(jià)格非常昂貴的、基于100Mpbs光纜的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一臺(tái)快速以太網(wǎng)集線器Fastch10/100和網(wǎng)絡(luò)接口卡FastNIC100，快速以太網(wǎng)技術(shù)正式得以應(yīng)用。隨后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速以太網(wǎng)裝置。

根據(jù)In-Stat的介紹，802.11n解決了一些Wi-Fi在處理視頻設(shè)備應(yīng)用上的技術(shù)問(wèn)題。預(yù)計(jì)11n會(huì)引起電子視頻設(shè)備的消費(fèi)出現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)，包括機(jī)頂盒、游戲機(jī)和媒體服務(wù)器，到2014年會(huì)超過(guò)20000萬(wàn)臺(tái)。商業(yè)應(yīng)用也會(huì)在Wi-Fi視頻產(chǎn)品成熟后展開(kāi)。

視頻直接受益于11n更高的吞吐量和更大的覆蓋范圍。對(duì)于那些計(jì)劃在無(wú)線LAN上部署視頻的公司，他們要考慮的11n的關(guān)鍵特性包括3x3或4x4 MIMO、信道綁定與SGI（增加吞吐量）、A-MPDU和阻擋ACK（以減小流媒體過(guò)載）。除了這些標(biāo)準(zhǔn)的特性，推薦的視頻實(shí)踐方法還包括以下幾個(gè)方面：

天線和空間流：理解您的設(shè)備有多少天線，以及它們是如何使用的。例如，一個(gè)3x3 AP與一個(gè)1x1客戶端的通信會(huì)受到客戶端MCS值的限制——即，65Mbps或150Mbps。幸好，這些“額外的”AP天線仍然可用于STBC或TxBF，以提高它們所支持的數(shù)據(jù)速率。

傳輸速率：視頻格式和編碼方式?jīng)Q定了吞吐量需求，以及因此決定了最小可接受數(shù)據(jù)傳輸速率。要確定視頻流量需求，并驗(yàn)證您的WLAN始終符合它們的要求。

WPA2-AES：為了在新的WLAN上實(shí)現(xiàn)更高的安全性，11n在使用WEP和TKIP保證相關(guān)安全性時(shí)禁止了HT數(shù)據(jù)速率（>54Mbps）。要驗(yàn)證所有視頻客戶端均支持AES，并且沒(méi)有任何視頻SSID配置了WPA2-Mixed-Mode（如，WPA2與TKIP或AES）。

頻道：HD視頻受益于5GHz頻段的綁定頻道。然而，即使經(jīng)過(guò)緩沖，視頻仍然很容易發(fā)生延遲，所以要將視頻部署在非DFS頻道上。如果這變成了一個(gè)問(wèn)題，那就要在兩個(gè)20MHz頻道上實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，而不是將它們都集中到一個(gè)綁定頻道中。

優(yōu)先級(jí)：類似于語(yǔ)音，WMM訪問(wèn)級(jí)別也可用于視頻QoS。然而，視頻的爭(zhēng)奪規(guī)律與語(yǔ)音是非常不同的，要給視頻分配最佳效果的吞吐量，但是不要讓視頻“堵住”這個(gè)頻道。視頻訪問(wèn)級(jí)別應(yīng)該映射到802.1p AP或AP的DSCP標(biāo)記上。

帶寬占用時(shí)長(zhǎng)公平性：WMM能夠給視頻流量更多的帶寬占用時(shí)長(zhǎng)，但是并不會(huì)幫助視頻客戶端與其他客戶端共享頻道。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們要啟用專用的帶寬占用時(shí)長(zhǎng)公平性（Airtime Fairness）特性，并且最好是基于實(shí)時(shí)RF方法的。雖然產(chǎn)品不同，但是帶寬占用時(shí)長(zhǎng)公平性在使11n視頻會(huì)話（或者任何其他高吞吐量應(yīng)用程序）達(dá)到它們最大值方面是非常重要的。

組播：有一些視頻是使用IP組播流傳輸?shù)?，但是許多WLAN并不能夠很好地在802.11處理組播，事實(shí)上，組播所消耗的帶寬占用時(shí)長(zhǎng)會(huì)大于發(fā)送N個(gè)單播幀所需要的時(shí)長(zhǎng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們要尋找一些無(wú)線組播優(yōu)化技術(shù)——例如，能夠?qū)⒂芯€端組播幀轉(zhuǎn)換為許多分散尋址的單播幀的WLAN產(chǎn)品。

同樣，WLAN性能應(yīng)該再一次根據(jù)視頻設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)，如吞吐量、媒體丟失率（MLR）和延遲因數(shù)（DF）都會(huì)影響總體視頻質(zhì)量，它們一般是作為Media Delivery Index （MDI）測(cè)量的。

整合各種802.11n部署

在本系列文章中，我們介紹了802.11n的優(yōu)點(diǎn)和重要特性，各種對(duì)于技術(shù)共存很重要的機(jī)制，以及優(yōu)化802.11n WLAN語(yǔ)音和視頻傳輸性能的實(shí)踐方法。

要記住最佳實(shí)踐方法一般都適用于典型的WLAN。由于每一個(gè)建筑和人員都是不一樣的，所以每一個(gè)WLAN都是不相同的。例如，一個(gè)專門(mén)設(shè)計(jì)來(lái)支持移動(dòng)VoIP手持設(shè)備的WLAN可能會(huì)與為使用電子郵件、Wi-Fi連接的軟件電話語(yǔ)音和視頻會(huì)議的筆記本及智能手機(jī)設(shè)計(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)差別很大。

自從1997年IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，WLAN依然面臨帶寬不足、漫游不方便、網(wǎng)管不強(qiáng)大、系統(tǒng)不安全和沒(méi)有殺手級(jí)的應(yīng)用等。就像當(dāng)今VoIP應(yīng)用中一個(gè)全新的領(lǐng)域VoWLAN那樣，雖被業(yè)內(nèi)人士看作是WLAN最有希望的殺手級(jí)應(yīng)用，卻因?yàn)檫@四個(gè)“不”，很難進(jìn)一步發(fā)展。要使用能夠測(cè)量MOS和MDI并且有助于整個(gè)覆蓋區(qū)域的無(wú)線測(cè)試的工具。最后，要建立一個(gè)基線，這樣您才能夠具體地評(píng)估提議的升級(jí)及將來(lái)未規(guī)劃的變化的影響。