评论

HFC网络

测试流行视频会议应用程序的带宽使用情况

朱虎

朱虎
高级工程师

谢尔顿韦伯斯特

谢尔顿韦伯斯特
首席架构师-研发有线集团

道。琼斯

道。琼斯
主要架构师

2020年11月5日

今年,我们看到了一种转变,人们开始在家里工作和学习,更多地依赖宽带连接。具体来说,我们大多数人在工作、学校和日常交流中使用视频会议。考虑到这一点,我们研究了宽带连接能支持多少视频会议。

在美国,联邦通信委员会(FCC)定义了宽带下游至少25mbps,上游至少3mbps。我们从这里开始。这项调查研究了使用谷歌Meet、GoToMeeting和Zoom等流行软件在接入网上可以支持多少同时举行的会议。数据收集使用了典型的设置,并查看了上下游的带宽使用情况,从笔记本电脑到连接到以太网电缆的调制解调器和有线宽带连接。为了避免出现任何支持某一会议应用程序的情况,我们没有在下面的图表上标出正在测试的特定应用程序。

由于这是电缆实验室,我们使用金宝搏188BETDOCSIS®电缆宽带技术。使用的是Technicolor TC8305c网关,它是DOCSIS 3.0调制解调器,支持8个下行通道和4个上行通道。注意,这个调制解调器已经有好几年的历史了,而不是现在的DOCSIS 3.1技术。modem通过线缆接入网连接到CommScope E6000 cable modem terminal system (cmt)。

笔记本电脑使用以太网有线连接到调制解调器,以确保在服务提供商的控制范围内没有变量会影响所提供的速度,并且在随着时间的推移收集交通流量的同时,设置的参数变化。使用各种笔记本电脑,运行Windows,MacOS和Ubuntu - 没有特别的,只是实验室周围的笔记本电脑和可供使用。

大多数宽带提供商过多地提供给用户家庭的宽带速度——这是出于各种各样的原因,包括考虑协议开销和确保系统中有处理意外负载的空间。对于这个测试,25/3服务的供应过剩了25%,这是该服务层的典型配置。

在较高的层次上,我们发现这三种会议解决方案可以在五台单独的笔记本电脑上支持至少五个同时进行的会议,这五台笔记本电脑连接到同一个有线调制解调器上,使用上述25/3宽带服务,并且所有会议都在画廊视图中。所有5个会话的质量都是良好且始终一致的,没有抖动、不稳定、工件或在会话期间注意到的其他缺陷。

This research doesn’t take into account the potential external factors that can affect Internet performance in the home, from the placement of Wi-Fi routers, to building materials, to Wi-Fi interference, to the age and condition of the user’s connected devices, but it does provide a helpful illustration of the baseline capabilities of 25/3 broadband.

数据如下,使用TShark(Wireshark网络分析仪)每200毫秒收集样本。

会议程序:

下面的图表(图1)显示了上述一个会议应用程序的5个并发会话超过300秒(5分钟)的接入网使用情况。蓝色的线是下游总使用量,橙色的线是上游总使用量。注意,在5分钟的时间里,上游流量保持在2mbps以下。

图2显示了五个独立会议会话的上行带宽使用情况,每个会话都低于0.5 Mbps。

图3显示了五个独立会议会话的下行带宽使用情况。

会议程序:B

图4显示了对下一个测试的会议应用程序的5个并发会话的接入网使用情况,时间超过300秒(5分钟)。蓝色的线是下游总使用量,橙色的线是上游总使用量。请注意,当每个会议试图尽可能多地使用上游带宽时,上游使用量徘徊在3mbps左右。

图5显示了五个单独的会议会话的上游带宽使用情况,每个会话都低于1 Mbps,但是由于单独的会议会话争夺更多的带宽,各个会话上下波动。这是这类应用程序的正常行为,对流质量没有负面影响。

图6显示了五个独立会议会话的下行带宽使用情况。

会议程序:C

图7显示了测试所测试的应用程序中的第三秒(五分钟)的五个并发会话的访问网络使用情况。蓝色的线是下游总使用量,橙色的线是上游总使用量。请注意,在五分钟内,总上游使用占地约3 Mbps。

图8显示了五个单独的会议会话的上游带宽使用情况,每个会话都低于1 Mbps,但是由于单独的会议会话争夺更多的带宽,各个会话上下波动。这是这类应用程序的正常行为,对流质量没有负面影响。

图9显示了五个独立会议会话的下行带宽使用情况。注意,由于下行带宽利用率较高,此图的比例有所不同。

总之,每个视频会议应用程序在25/3宽带连接上支持至少5个并发会话。本文分析的重点是上游带宽使用,所有三种视频会议技术都管理上游带宽使用,以适应规定的3mbps宽带速度。对于至少两个会议应用程序,也有足够的下行速度来运行其他常见的应用程序,如视频流和web浏览,同时进行五个会议会议。

未来研究方向

会议服务具有增强的模式,允许更高的定义视频,但也使用更多的带宽。这些模式在宽带连接上放置额外的负载,并可以减少同时会议的数量。

一个有趣的发现是,从房屋的上游带宽使用可以依赖于其他会议参与者如何选择查看视频。Gallery Mode使用参与者的较低比特率缩略图图片,并且是对会议最有效的。“Pinning”扬声器的视频可能导致房屋中的更高带宽。此外,购买提供更高定义视频的附加摄像机的用户可以看到更高的上游使用情况。

了解更多关于宽带网络性能

评论

隐私偏好中心

    严格必要

    站点正常运行所必需的Cookies。

    PHPSESSID, __cfduid hubspotutk

    表现

    它们用于跟踪用户交互并检测潜在的问题。通过提供用户如何使用本网站的分析数据,这些帮助我们改善我们的服务。

    BizoID, wooTracker, GPS, _ga, _gat, _gid, _hjIncludedInSample, mailmunch_second_pageview

    针对

    这些cookie用于(1)向您和您的兴趣提供更相关的广告;(2)限制您看到广告的次数;(3)帮助衡量广告活动的有效性;(4)在观看广告后,了解人们的行为。

    __hssc,__hssrc,__hstc,