無線網狀網承載VOIP應用的性能特點

隨著各種無線數據網絡的飛速發(fā)展，當今市場已經對于各種技術提出了苛刻的需求，必須滿足用戶需求的技術才能夠很好地生存下來。起源于軍事領域的移動自組織網絡(MANET)從上個世紀末開始便受到了各大研究組織的瘋狂關注，因為其易部署、自管理、不依賴于基礎設施等特性滿足災害、野戰(zhàn)等場景的需求，但是由于其性能和成本的劣勢至今沒有得到民用設施的廣泛應用。

為了改進MANET使其適用于民用網絡，無線網狀網絡(Wireless Mesh Network)最近幾年被提出，其核心思想是將傳統(tǒng)MANET中既充當路由器又充當主機的對等節(jié)點在物理上分離為無線網狀路由器(wireless mesh router)節(jié)點和無線網狀客戶端(wireless mesh client)節(jié)點，并且通過邊界網關將無線網狀路由器接入Internet。

無線網狀網絡繼承了MANET自組織的優(yōu)點，并且還具有高帶寬、低成本、可靠、可擴展等優(yōu)勢。因為無線網狀路由器屬于固定設備，部署后不輕易移動，所以其成本相對支持移動MANET的網卡低廉，眾所周知無線傳輸的帶寬和距離成反比，因此增加低成本的無線網狀路由器可以有效增加傳輸帶寬。其次，由于無線網狀路由器之間是網狀的連接，因此一條鏈路的失效并不影響傳輸，這樣的網絡具有高度的可靠性。再次，由于無線網狀網繼承了移動自組織網絡的自管理特點，擴充的無線路由器能夠進行自配置，因此具有高度的可擴展性。最后，無線網狀網絡滿足了任何民用設施都不可缺少的Internet接入需求，比起MANET更為實用。

正是因為這樣的優(yōu)勢，無線網狀網絡成為當前各大研究機構關注的重點，而其對于上層應用支持的焦點則聚集在了移動話音業(yè)務，而傳統(tǒng)MANET對于VOIP業(yè)務的性能評估結果總是差強人意。在此，人們非常關注無線網狀網絡能否滿足用戶對于實時話音業(yè)務的質量要求。

專業(yè)測試公司Iometrix日前基于IEEE 802.11工作組的在研草案進行了首次無線網狀網絡的性能評估測試工作。這項測試比較了當前最為流行的兩類無線網狀網解決方案：室內單路無線回程(single-radio wireless backhaul)解決方案和室外多路無線網狀網(multi-radio outdoor mesh)解決方案。

這項測試通過單項時延、抖動和丟包率等指標來評估平均意見分(即Mean Opinion Socore，簡稱MOS，是電信業(yè)標準規(guī)定的用戶對于話音質量主觀體驗的評估指標)。這項測試同時還評估了用戶漫游場景下的切換時延等性能。最終的測試數據被有效地分析和提取出來，以表征和無線網狀網VOIP應用相關的系統(tǒng)特性。以下篇章我們基于測試結果詳細分析無線網狀網承載VOIP應用的性能特點。話音質量對于網狀網絡的挑戰(zhàn)

隨著無線網狀網應用的日趨廣泛，使其支持話音應用的需求急劇增加。如何性能合乎要求，用戶非常樂意用廉價的基于無線網狀網的VOIP業(yè)務取代蜂窩電話，因為這樣的無線VOIP應用資費基本等同于無線寬帶基礎設施接入的費用。而市場上新進增加的各種結合802.11接入和蜂窩網絡接入的雙模手機更是加劇了這種趨勢。

然而，要想無線VOIP能夠滿足用戶對于話音質量的需求，其底層無線接入網絡必須具有高吞吐量、低時延、話音分組包端到端優(yōu)先排隊等特性，目前并不是所有的無線網狀網都滿足這樣的需求。

特別值得注意的是，由于多跳(Multi-hop，即接入網中的無線傳輸需要經過多個無線路由器才能到達AP。在傳統(tǒng)無線網絡中，無線傳輸僅僅是從移動終端到AP的一跳接入，而引入移動自組織網絡后，允許無線傳輸經由多個無線設備到達接入點，無線網狀網的路由器繼承了移動自組織網絡這樣的特性。)特性在無線網狀網中被保留，相應會引起帶寬衰減、網絡延時等性能問題。這樣的性能問題在無線網狀網部署規(guī)模擴大的時候可能會被放大得更為明顯。

為了支持VOIP應用，無線網狀網的路由器節(jié)點還需要合理地管理無線網狀網客戶端的其他業(yè)務流，使其不影響對于實時性要求較高的VOIP數據包的傳送優(yōu)先級。而目前最大的問題在于，標準化工作中已經規(guī)定了的對于話音類業(yè)務分組包的優(yōu)先級，并沒有在實際部署中被無線網狀網路由器節(jié)點有效地采用，因為這些節(jié)點不能很好地識別客戶端發(fā)起的VOIP數據包。