Wi-Fi視頻傳輸優(yōu)化WLAN設計

從IPTV流到FaceTime視頻，企業(yè)視頻應用快速增長。通常這些視頻通過連接企業(yè)無線局域網(wǎng)的移動設備發(fā)送和接收?，F(xiàn)在網(wǎng)絡管理員必須實施一種新的WLAN設計來優(yōu)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(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。