提高WLAN視頻性能的工具
在《優化Wi-Fi視頻傳輸的WLAN設計》,我們討論了無線視頻優化的容量需求和802.11n考慮因素。本文將討論針對視頻的其他網絡優化辦法以及測量WLAN中無線視頻性能的方法。
除了用于視頻優化的基本802.11n功能外,我們還應該考慮使用網絡組件中內置的其他優先方法來提高視頻性能。這樣做以后,為保持視頻質量所做的持續測量無線視頻性能也很關鍵。
提高無線視頻性能的優先網絡方法
供應商的網絡硬件中有各種功能可以用于優化無線視頻傳輸和性能,以下是一些實用的優先網絡方法:
擴展優先次序到有線網絡。你需要尋找支持Wi-Fi多媒體類、802.1p(MAC層)和差分服務代碼點(或DSCP)IP優先級標記之間映射的接入點(AP)。此外,還應該考慮具有視頻感知能力的接入點,以及能夠對特定視頻流運用正確優先級的接入點。
視頻感知接入點。由于通過Wi-Fi組播往往會降低數據傳輸速率,并增加錯誤率,你應該尋找能夠優化組播視頻的功能。例如,視頻感知接入點,這種接入點可以為組播自動選擇較高的速率,或者將有線組播數據包轉換為無線單播幀。這種轉換是很有效的,特別是當只有少數客戶端接收視頻時;一些產品可以考慮這一點,并在必要時繼續使用組播(例如網絡廣播)。另一些產品實際上對特定編解碼器和幀類型更敏感。這種智能可用于調整接入點行為,從而減少更重要幀類型的丟失或者執行轉碼(轉換到更容錯的編碼)或視頻轉換(根據需要降低視頻分辨率以適應較低的數據傳輸速率)。
管理客戶端多樣性的功能。一般來說,客戶端多樣性會降低WLAN性能,特別是無線視頻性能(尤其是組播視頻)。但很多供應商已經開發了優化技術來處理多樣性,包括傳輸波束成形和無線電管理調整。通過傳輸波束成形,接入點會為每個客戶端自定義傳輸,以減少錯誤。而無線電管理算法可以改變分配到每個設備的通話時間,這樣更新或更快的客戶端就不會被更舊或更慢的客戶端拖累。理想情況下,這些優化技術也應該是視頻感知的。
無線網狀網絡。無線網狀網絡可以優化一些無線視頻應用(例如室外無線攝像頭和數字標牌),雖然很多雙射頻802.11n接入點支持無線網狀網絡,但要知道,并不是所有接入點都優先考慮和通過無線回程鏈路優化視頻。
有線端的網絡優化。這包括使用互聯網小組管理協議窺探(Internet Group Management Protocol snooping)等視頻優化方法來避免從控制器到接入點的不必要的組播轉發,并且優先處理接入點和控制器間傳輸的視頻流量。
測量無線視頻性能
在802.11n WLAN中,信號強度并不能說明無線視頻性能的好壞。上行鏈路和下行鏈路數據傳輸速度會因為多路徑行為以及接入點、客戶端和芯片組的不同而有所不同。因此,確保觀眾觀看體驗的唯一方法是使用具有代表性的應用和設備就地測量視頻和多媒體應用性能情況。
媒體傳輸索引(MDI)是測量視頻質量的行業標準指標之一,它涉及延遲因素(DF)--用于測量延遲和抖動的指標,以及媒體丟失率(MLR)--用于反映丟失數據包和亂序數據包的指標。由于DF測量的是耗盡緩沖需要多少時間(單位為毫秒),因此,對于交互式視頻而言,保持DF在較低水平(例如,在50毫秒以下)是非常重要的,但這對IP電視、流媒體或者視頻點播沒有太大影響。媒體丟失率測量的是每秒丟失數據包的數量,對于高質量視頻,我們必須保持非常低的MLR(也就是在0.001以下,實際上是0)。視頻服務協議水平(SLA)和測量方法通常被指定為DF和MLR之間的比率(例如50:0)。
視頻設備制造商通常使用專門的流量生成器和測量工具來測試產品,例如機頂盒、媒體網關和攝像機。接入點供應商可以使用類似的工具和模擬負載來測量視頻體驗質量(QoE),例如,為數百臺Wi-Fi客戶端生成標準清晰度電視或高清晰度電視流。
使用實時網絡工具測量WLAN視頻性能
產品開發人員發現,在優化其視頻處理時,這些測試方法非常有用,但企業仍然需要實時網絡測試工具來測量和比較實際QoE以設定目標。例如,Ixia的 IxVeriwave WaveDeploy是一套用于WLAN現場評估的測試工具。測試者可以將WaveDeploy Agent安裝在實時Wi-Fi客戶端設備上,例如筆記本電腦、iPhone和Android平板電腦。并且,這些設備可以在場地內定的車中,隨車移動進行測量,接收視頻測試流量,同時記錄MDI和其他指標,例如接收信號強度指示符(或者RSSI)。另外,特制的流量生成器可用于模擬多達64臺Wi-Fi 客戶端。然后,我們將MDI分數與SLA進行對比,從而在平面圖上產生熱點地圖,幫助測試者看到哪些設備和位置需要改進。
當然,你還可以將實時無線視頻發動到筆記本或者iPad,用肉眼來主觀地觀看結果。這種更加正式的測試方法和工具可以幫助發現問題客戶端設備,并幫助企業來了解提高視頻性能措施的效果,特別是在高密度或者不同的WLAN中。