Тест терминалов ВКС от Huawei

Объект тестирования

В качестве объектов тестирования были выбраны новые терминалы ВКС TE30 компании Huawei, о которых мы уже рассказывали. Эти устройства построены по принципу «все в одном»: в одном компактном продукте интегрированы кодек, видеокамера и аудиомикрофоны. Видеокамера терминала TE30 обеспечивает разрешение 1080р и 12–кратный оптический зум. Дальность действия встроенного стереомикрофона составляет до 6 м. Кроме того, к системе можно подключить внешнюю микрофонную панель Технологии эхоподавления, автоматической регулировки усиления и акустического подавление шума  позволяют добиться более чистого звучания.

Специализированный процессор TE30 и алгоритмы Н.264 High Profile и Video Motion Enhancement 2.0 обеспечивают высокое качество видео даже на низкоскоростных каналах связи. Как утверждает производитель, технологии масштабируемого кодирования Н.264 SVC, компенсации потерь SEC 3.0 и адаптации к полосе пропускания IRC позволяют сохранить стабильное качество видеоизображения на каналах связи с потерями до 20%. Эти характеристики систем ВКС особенно важны для России, где в регионах по-прежнему ощущается дефицит качественных высокоскоростных каналов.

Для видеосвязи TE30 позволяет использовать не только стандартное проводное подключение Ethernet, но и беспроводные каналы WiFi и 3G/LTE. Поддержка 3G/LTE, реализуемая с помощью USB-модема, является уникальной для устройств ВКС. Однако в ходе данного тестирования использовалось только проводное подключение по Ethernet.

Тестовая сеть

Тестирование ВКС-терминалов проводилось с использованием эмулятора IP-облака ANUE и аппаратных зондов Metrotek.

Использованный в тестах эмулятор IP-сети «способен» вносить нормированные задержки и искажения в пакетный трафик, моделируя работу реальной сети. Меняя комбинации искажений, можно оценить качество работы системы ВКС в разных условиях, а также определить максимально допустимые потери пакетов, задержки, джиттер и минимальную пропускную способность канала, при которых качество ВКС ещё носит удовлетворительный характер.
Зонды Metrotek EtherNID позволяют контролировать качество каналов передачи данных Ethernet на скоростях 10, 100 или 1000 Мбит/с. Они включаются в разрыв канала, беспрепятственно пропускают полезную нагрузку и одновременно генерируют дополнительный измерительный трафик, который терминируется другими зондами и используется для анализа параметров качества каналов Ethernet.

В тестовой сети данные с зондов поступали на сервер с предустановленной системой контроля качества связи wiSLA.

Тест ВКС при кратковременном отключении канала

При отключении питания зонда Metrotek EtherNID он замыкает медные контакты и становится пассивным сетевым устройством, полностью пропускающим пользовательский трафик. При этом, очевидно, происходит  кратковременное отключение канала. Этот факт и использовался в тестах.

Сначала первый зонд выключали, а через небольшой промежуток времени (~20 секунд) снова включали. При отключении питания, ухудшения картинки не происходит, сессия ВКС не прерывалась. Но после включения питания зонда, происходило зависание картинки на 2-3 секунды, что связано со спецификой работы тестового оборудования: согласованием интерфейсов между зондом и эмулятором IP-облака. Но при этом сама сессия ВКС также не разрывалась.

Подбор минимально допустимой полосы пропускания

На эмуляторе IP-сети устанавливалось предельное значение полоса пропускания, при превышении которого трафик отсекается. Качество ВКС оценивалось субъективно с учетом возникновения периодических артефактов, рассыпания картинки и пр. Было установлено, что для обеспечения приемлемого качество при разрешении 720р необходима полоса пропускания1024 кбит/с. В ходе этого теста система автоматической подстройки изображения на терминалах ВКС была отключена.

Проверка качества ВКС при разных значения коэффициента потери пакетов

На эмуляторе IP-сети выставлялись определенные потери пакетов. При отключенных алгоритмах компенсации потерь качество связи оставалось в пределах нормы при потерях пакетов до 0,8 - 1%, если данный порог превышался, то начинали появляться артефакты. При включении этих алгоритмов система достаточно неплохо справлялась с потерями пакетов в пределах 10%.

Относительно этих результатов следует сделать три важных замечания.

• Первое -- при статичной картинке, когда мало движения в кадре (что характерно для сеансов ВКС), даже 5% потерь пакетов (с выключенными алгоритмами компенсации) были практически не заметны. При статичной картинке и включении указанных алгоритмов допустимый процент потерь может быть выше 10%.
• Второе -- при увеличении коэффициента потерь пакетов алгоритмы компенсации потерь могут автоматически уменьшать разрешение передачи видеопотока и задействовать механизм FEC (Forward Error Correction), но при этом увеличивается загрузка канала и появляется задержка.
• Третье -- расхождение результатов теста с данными производителя связано с различиями в способе измерения уровня ошибок. В рамках теста использовалась статистическая модель учёта за период в пять минут и более, при этом эмулятор вносил ошибки случайным образом. Терминал использует другую модель учёта ошибок и измеряет мгновенный уровень, показывая количество ошибок приходящихся на фиксированное количество последних принятых пакетов. Иными словами для оценки уровня ошибок терминал использует скользящее окно в несколько пакетов. При случайном распределении ошибок на окно может приходиться разное количество потерянных пакетов. Что также подтверждается результатами теста: при статистическом уровне ошибок 10% терминал показывал колебания уровня ошибок от 1% до 20%