Häiriöiden vaikutukset videosuoratoistoon IEEE 802.11n-verkossa

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää koeverkon avulla häiriöiden vaikutuksia vi-deosuoratoistoon IEEE 802.11n-verkossa. Ongelmaa lähestyttiin tutustu-malla IEEE 802.11n-verkon fyysiseen kerrokseen ja siinä käytettäviin tek-niikoihin. Mahdollisista häiriölähteistä valittiin kirjallisuuden perusteella kokeellisesti tutkittavaksi jatkuvaa kapeakaistaista kantoaaltoa 2,4 GHz taajuusalueella lähettävä A/V-lähetin. Videosuoratoiston laadun mitoiksi valittiin kaistanleveys, viiveiden vaihtelut ja subjektiivinen kuvanlaatu. A/V-lähettimen lähetystehoksi mitattiin (3,2 ± 3,4) dBm keskimmäisellä kantotaajuudella. A/V-lähettimen aiheuttamien häiriöiden vaikutuksia IEEE 802.11n-verkkoon mitattiin rivitaloasunnossa Iperf-ohjelmistolla. Mittauksissa havaittiin että 27,7 m:n etäisyydelle asunnon ulkopuolelle si-joitettu A/V-lähetin aiheutti kaistanleveyttä laskevan häiriön verkkoon, mutta videosuoratoistossa häiriöitä ei havaittu. A/V-lähettimen sijaitessa joko lähempänä asuntoa tai asunnon sisällä verkkoyhteys katkesi. A/V-lähettimen aiheuttama häiriö katkaisi videosuoratoiston, kun SJR oli pie-nempi kuin 23 dB. Tulos vastaa kirjallisuudessa IEEE 802.11n-verkoille annettua signaalikohina-suhteen vähimmäistasoa. Langattomien lähiverkkojen ja videosuoratoiston lisääntyessä on kasvava tarve nopealle ja luotettavalle videosuoratoiston laadun mittaukselle. Jat-kossa mittausta voisi kehittää niin, että mittausjärjestelmä yhdistäisi ele-menttejä sekä verkon suorituskykymittauksista että objektiivisista ja sub-jektiivisista videon laatumitoista.

The aim of study was to evaluate the impact of RF interference on video streaming in a real-world IEEE 802.11n network. To understand video streaming in the wireless network, insights on physical layer technologies are presented. Potential sources of RF interference were evaluated based on information provided in literature. A/V transmitter sending continuous narrow band carrier-wave at 2.4 GHz ISM-band was chosen to be used in the test network. The video quality was evaluated by characterizing band-width, jitter and video subjective quality. The A/V transmitter EIRP was measured to be (3.2 ± 3.4) dBm at the cen-ter carrier-wave frequency. Impact of the A/V transmitter interference on video streaming in the IEEE 802.11n network was characterized by Iperf software in a terraced house. It was observed that 27.7 m from the house A/V transmitter interference decreased the bandwidth of the network, but there was no impact on video subjective quality. When the A/V transmitter was brought closer to the house or inside the building, the network con-nection was interrupted. Interference from the A/V transmitter interrupted the network connection when SJR was less than 23 dB. The result agreed with the recommended minimum SNR figure for IEEE 802.11n network given in the literature. The crowing delivery of high-quality stream content to any device over wireless networks creates a growing need for quick and reliable video quality measurements. The ideal video quality metrics would combine the best elements from the network performance metrics as well as from the objective and subjective video quality metrics.