VoWLAN若干问题的分析与对策
二、带宽占用
WLAN中VoIP呼叫占用的带宽要比解码器的数据速率大的多。低码流解码器例如G.729,数据最大速率是8kbps。但是,实际的带宽要大的多。当以30ms的间隔发送时,每个数据包的大小是30字节。另外,包头有额外的RTP字头和802.11字头。所以,单向总带宽要多于25kbit/s。双向通话要求高于50kbit/s的带宽。更高码流的解码器G.711,一个语音呼叫会占用160kbit/s的带宽。
使用G.711 解码器,如果没有静音抑制,能支持10个并发VoIP呼叫的AP大概需要1.6Mbit/s的带宽。需要指出的是10个客户竞争一个802.11AP,由于协议采用CSMA Backoff算法,数据最大速率会低于1.6Mbit/s。
在这种模式下每个AP最好能同时有5到7个呼叫。这个数字是基于2Mbit/s的情况,如果部分或者全部VoWLAN终端的数据速率是1Mbit/s,这个数字要减少一半。为了避免每个AP的最大呼叫数过量,对VoWLAN终端和AP覆盖范围内的呼叫数量进行评估是必不可少的。需要特别指出的是,在AP标准范围内才可能有更高的数据传输。当VoWLAN终端在RF覆盖的边缘时,它们的传输速率会降到最低且占用更多的带宽。例如,一个VoWLAN应用在数据传输为11Mbit/s时需要7%的带宽,2Mbit/s时大约需要10%的带宽,1Mbit/s时大约需要15%的带宽。
有四种技术可以用来优化WLAN的带宽占用:报头压缩,静音抑制,帧打包,呼叫接入控制。
(1) 有报头压缩的情况下,如果采用低速编码器可以节省一半的带宽。不利的方面是它会增加等待和单向时延中的传输时延。
(2) 静音抑制可以通过减少有效载荷进而节省带宽。在大多数的电话通话中,总会有几次一方或双方是静音的。静音时,没必要发完整的包,只需要发稍小一点的即可。通话双方的静音抑制可以压缩50%的有效载荷。
(3) 帧打包技术通过把多个音频包合为一个来节省带宽。这就意味着排列后的包只需要一个包头,而不是一个音频包一个包头。因为较大的包要等较小的包合并后才能有发射机发出,所以会产生时延。另外,单个包传输的丢失意味着多个包的丢失,这样会进一步损害呼叫质量。
(4) 最后,采用呼叫接入控制可以避免WLAN中有过多的同时发生的VoIP通话。呼叫管理软件可以限制同时发生的通话的数量到预先设定的值,从而避免AP的过载。
尽管这四项技术可以提高VOWLAN的性能,如果想挖掘WLAN的最大的潜能,你需要知道WLAN全部可用的容量。只有采用全部非重叠802.11信道持续通过设备才能获得。另外,网络中较少的抖动可以减少传输时延的积累。通过把AP放在距网络边缘较近的地方,可以减少VoIP包的抖动,进而改善通话质量。