优化Wi-Fi视频传输的WLAN设计

从IPTV流到FaceTime视频，企业视频应用快速增长。通常这些视频通过连接企业无线局域网的移动设备发送和接收。现在网络管理员必须实施一种新的WLAN设计来优化无线视频传输，避免其性能下降。

视频WLAN设计所面临的挑战远远超出了带宽限制

在建立一个支持视频应用的无线局域网（WLAN）时，容量显然是要考虑的一个因素，但容量并不仅仅只是简单的带宽问题。视频应用的带宽需求是受分辨率，帧速率和编解码器影响的。例如，一个720p或1080p的监控摄像头要记录每秒6-10帧（FPS）并采用H.264编码，就需要1到2 Mbps带宽。然而，要观看一个72英寸120-240 FPS的高清视频可能需要高达30 Mbps的带宽才能达到令人满意的观看体验。

编码解码器可以以质量为代价来减少吞吐量，但它支持多网络电视（IPTV）频道。而且镜像数据也会用尽可用的AP或RF容量。视频在高密度环境（如教室和宿舍）的流行，加剧了在线时间的争夺。更糟糕的是，很多视频流采用组播的方式来减少有线网络的负载，但通过Wi-Fi，组播降低了对最弱（最老的最遥远的距离）的客户端的数据比率。在一个充满了各种消费电子设备的大厅中，质量差的问题肯定还是存在的，除非采取进一步的措施来优化和优先视频传输。

定义无线视频应用的容量需求

确保无线视频性能的第一个步是建立WLAN中视频和多媒体应用上所需的网络容量和性能要求。Aruba网络无线网络供应商建议将视频分为下面的几类：

•  通过Wi-Fi广播IPTV。这需要在许多高带宽（1到4 Mbps的SD或6到10 Mbps HD）通道上，为每个通道的用户单行向下传输对延迟不敏感的流量。
•  通过Wi-Fi的现场活动视频流媒体（网络广播）。这需要单向下行交付延迟不敏感的流量，特别是所有用户观看的超过单一高带宽（1-4 Mbps）的信道。
•  通过Wi-Fi 的IP监控录像。这需要上行链路或下行链路传输延迟不敏感流量，为一小部分观众用许多通道交付不同质量（500 Kbps到2 Mbps）的视频。
•  交互式视频会议。这是双向交付受流量延迟和抖动（最多为150至200毫秒）影响的流量，但双方需要低对称的带宽（1 Mbps）。
•  视频点播（培训，预录节目）。这需要单向下行链路交付延迟不敏感的流量，每个信道同时有多个用户消耗高带宽信道（1至4个Mbps的SD或6至10 Mbps的HD）。

这些例子说明了所有的视频和多媒体的WLAN部署的变换：方向性，吞吐量，时延和抖动容限，以及渠道和用户的数量。另一个关键指标是容错率，低封包错误率通常是有的，但也能给UDP组播带来问题。

设计注意事项：交付无线视频的802.11n无线局域网

幸运的是，企业WLAN产品已足够成熟来为视频和其他多媒体应用提供坚实的基础。视频WLAN应该使用802.11n来增加容量，密度和可靠性。802.11n的功能和设计方面需要重点考虑的要素包括：

通过多输入多输出（MIMO）天线进行通道绑定和空间复用，增加每个无线电的能力到450 Mbps（3X3）或600 Mbps（4×4）速率，使每个AP支持更多的视频用户。

•  每个用户的可用吞吐量将会受到Wi-Fi客户端能力的限制，尤其是智能手机和带有1x1 MIMO（最高65 Mbps速率，随距离而降低）技术的平板电脑。这对单一视频流来说可能已经足够，但要紧记，速度较慢的客户端可能会把每个用户的视频性能拉下，设计WLAN时要考虑到这些较低数据速率。
• 利用802.11n标准选项，如A- MPDU（MAC协议数据单元）和块确认，来进一步增加延迟不敏感单向视频流的数据吞吐量。
•  802.11n设备可以支持2.4 GHz和/或5 GHz。当需要更高的吞吐量时，要充分利用5 GHz的信道。例如，使用预测WLAN规划师设计的覆盖范围，替换AP满足吞吐量，用户密度、用户速率的上行和下行带宽需要。但不要觉得一个强烈的信号就会有高质量的视频，要经常验证性能。
•  使用Wi-Fi多媒体（WMM）优先级让视频比数据有更多的在线时间，但不会消耗所有可用的带宽。给对延迟和抖动（如VoIP，视频会议等）的应用的优先级要比单向数据流更高。WMM准入控制可能有助于避免一个AP负载过多。