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802.11n的重要性及視頻傳輸解決方案分析

電子設(shè)計 ? 作者:電子設(shè)計 ? 2018-09-17 07:43 ? 次閱讀

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的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。在1993年10月以前,對于要求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)問題。預(yù)計11n會引起電子視頻設(shè)備的消費出現(xiàn)爆炸性增長,包括機(jī)頂盒、游戲機(jī)和媒體服務(wù)器,到2014年會超過20000萬臺。商業(yè)應(yīng)用也會在Wi-Fi視頻產(chǎn)品成熟后展開。

視頻直接受益于11n更高的吞吐量和更大的覆蓋范圍。對于那些計劃在無線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(以減小流媒體過載)。除了這些標(biāo)準(zhǔn)的特性,推薦的視頻實踐方法還包括以下幾個方面:

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3x3 AP與一個1x1客戶端的通信會受到客戶端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,并驗證您的WLAN始終符合它們的要求。

WPA2-AES:為了在新的WLAN上實現(xiàn)更高的安全性,11n在使用WEP和TKIP保證相關(guān)安全性時禁止了HT數(shù)據(jù)速率(>54Mbps)。要驗證所有視頻客戶端均支持AES,并且沒有任何視頻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。如果這變成了一個問題,那就要在兩個20MHz頻道上實現(xiàn)負(fù)載均衡,而不是將它們都集中到一個綁定頻道中。

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

帶寬占用時長公平性:WMM能夠給視頻流量更多的帶寬占用時長,但是并不會幫助視頻客戶端與其他客戶端共享頻道。為了解決這個問題,我們要啟用專用的帶寬占用時長公平性(Airtime Fairness)特性,并且最好是基于實時RF方法的。雖然產(chǎn)品不同,但是帶寬占用時長公平性在使11n視頻會話(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,事實上,組播所消耗的帶寬占用時長會大于發(fā)送N個單播幀所需要的時長。為了解決這個問題,我們要尋找一些無線組播優(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)計目標(biāo)進(jìn)行驗證。單個的標(biāo)準(zhǔn),如吞吐量、媒體丟失率(MLR)和延遲因數(shù)(DF)都會影響總體視頻質(zhì)量,它們一般是作為Media Delivery Index (MDI)測量的。

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)點和重要特性,各種對于技術(shù)共存很重要的機(jī)制,以及優(yōu)化802.11n WLAN語音和視頻傳輸性能的實踐方法。

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

自從1997年IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)實施以來,WLAN依然面臨帶寬不足、漫游不方便、網(wǎng)管不強大、系統(tǒng)不安全和沒有殺手級的應(yīng)用等。就像當(dāng)今VoIP應(yīng)用中一個全新的領(lǐng)域VoWLAN那樣,雖被業(yè)內(nèi)人士看作是WLAN最有希望的殺手級應(yīng)用,卻因為這四個“不”,很難進(jìn)一步發(fā)展。要使用能夠測量MOS和MDI并且有助于整個覆蓋區(qū)域的無線測試的工具。最后,要建立一個基線,這樣您才能夠具體地評估提議的升級及將來未規(guī)劃的變化的影響。

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