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01/15/2015

Netzwerkbelegung durch Mediendatenverkehr

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2010-11-17

Aufgrund der Vielzahl an verschiedenen Faktoren, wie z. B. Codecverwendung, Auflösung und Aktivitätsgrad kann es schwierig sein, die Bandbreite für Mediendatenverkehr zu berechnen. Die Bandbreitennutzung wird durch den verwendeten Codec und die Streamaktivität bestimmt, und beide Faktoren können in unterschiedlichen Szenarien variieren. In der folgenden Tabelle werden die in den Szenarien für die Microsoft Lync Server 2010-Kommunikationssoftware typischerweise verwendeten Audiocodecs aufgeführt.

Bandbreite für Audiocodec

Audiocodec	Szenarien	Bitrate der Audionutzlast (KBit/s)	Bandbreite für Audionutzlast und IP-Header (KBit/s)	Bandbreite für Audionutzlast, IP-Header, UDP, RTP und SRTP (KBit/s)	Bandbreite für Audionutzlast, IP-Header, UDP, RTP, SRTP und Vorwärtsfehlerkorrektur (KBit/s)
RTAudio, Breitband	Peer-zu-Peer	29,0	45,0	57,0	86,0
RTAudio, Schmalband	Peer-zu-Peer, PSTN	11,8	27,8	39,8	51,6
G.722	Konferenzen	64,0	80,0	95,6	159,6
G.711	PSTN	64,0	80,0	92,0	156,0
Siren	Konferenzen	16,0	32,0	47,6	63,6

Die Bandbreitenangaben in dieser Tabelle basieren auf einer Paketierung mit 20 ms (50 Pakete pro Sekunde), für Siren und G.722 einschließlich SRTP-Overhead (Secure Real-Time Transport Protocol) aus Konferenzszenarien, und setzen voraus, dass der Stream zu 100% aktiv ist. Die Vorwärtsfehlerkorrektur (Forward Error Correction, FEC) wird dynamisch eingesetzt, um bei einem Paketverlust in der Verbindung die Qualität des Audiostreams zu erhalten.

Videodaten werden immer mit RTVideo codiert. Die erforderliche Bandbreite richtet sich nach der Auflösung, Qualität und Framerate. Bei jeder Auflösung sind zwei Bitraten von Interesse:

Bitrate bei maximaler Nutzlast Diese Bitrate wird vom Lync 2010-Endpunkt zur Auflösung mit der maximal unterstützten Framerate für die jeweilige Auflösung eingesetzt. Dieser Wert ist von Interesse, da er die Übertragung von Videodaten mit höchster Qualität und maximaler Framerate ermöglicht.
Bitrate bei minimaler Nutzlast Diese Bitrate wird vom Lync 2010-Endpunkt für eine Auflösung von etwa einem Frame pro Sekunde eingesetzt. Diese Zahl ist von Interesse, da sie für Fälle, in denen die maximale Bitrate nicht verfügbar oder sinnvoll ist, den geringstmöglichen Wert angibt. Bedenken Sie jedoch bei Verwendung dieser Bitraten, dass für einige Benutzer eine Videoübertragungsrate von einem Frame pro Sekunde möglicherweise nicht akzeptabel ist.

Bandbreite für Videoauflösung

Videocodec	Auflösung	Bitrate bei maximaler Videonutzlast (KBit/s)	Bitrate bei minimaler Videonutzlast (KBit/s)
RTVideo	Hauptvideo, CIF	250	50
RTVideo	Hauptvideo, VGA	600	350
RTVideo	Hauptvideo, HD	1500	800
RTVideo	Panoramavideo	350	50

Wenn die Vorwärtsfehlerkorrektur eingesetzt wird, ist sie in der Videonutzlast enthalten, daher sind keine unterschiedlichen Werte mit und ohne Video-FEC vorhanden.

Endpunkte übertragen Audio- oder Videopakete nicht in einem kontinuierlichen Stream. Für jedes Szenario gibt es unterschiedliche Aktivitätsebenen, die angeben, wie häufig Pakete für einen Stream gesendet werden. Die Aktivität eines Streams richtet sich nach dem Medium und dem Szenario, nicht jedoch nach dem verwendeten Codec. In einem Peer-zu-Peer-Szenario gilt Folgendes:

Endpunkte senden Audiostreams nur, wenn der Benutzer spricht.
Beide Teilnehmer empfangen Audiostreams.
Wenn Videodaten übertragen werden, senden und empfangen beide Endpunkte Videostreams während der gesamten Kommunikation.

In einem Konferenzszenario gilt Folgendes:

Endpunkte senden Audiostreams nur, wenn der Benutzer spricht.
Alle Teilnehmer empfangen Audiostreams.
Wenn Videodaten übertragen werden, können nur zwei Endpunkte gleichzeitig Videostreams senden (der aktive Sprecher und der vorherige aktive Sprecher).
Wenn Videodaten übertragen werden, empfangen alle Teilnehmer Videostreams.

Die folgende Tabelle zeigt die Streamaktivität basierend auf Messungen von Kundendaten.

Streamaktivitätsebenen

Szenario	Medien	Geschätzte Streamaktivität (%)
Peer-zu-Peer-Sitzungen	Audio	61
Peer-zu-Peer-Sitzungen	Hauptvideo, CIF	84
Peer-zu-Peer-Sitzungen	Hauptvideo, VGA	83
Peer-zu-Peer-Sitzungen	Hauptvideo, HD	80
Peer-zu-Peer-Sitzungen	Panoramavideo	74
Konferenzen	Audio	43
Konferenzen	Hauptvideo, CIF	84
Konferenzen	Hauptvideo, VGA	83
Konferenzen	Hauptvideo, HD	80
Konferenzen	Panoramavideo	74
PSTN	Audio	65

Zusätzlich zu der Bandbreite, die für den RTP-Datenverkehr (Real-Time Transport Protocol) für Audio- und Videomedien erforderlich ist, wird auch Bandbreite für RTCP-Datenverkehr (Real-Time Transport Control Protocol) benötigt. RTCP wird zum Generieren von Statistiken und zur Out-of-Band-Steuerung des RTP-Streams genutzt. Verwenden Sie zur Planung die Bandbreitenangaben in der folgenden Tabelle für RTCP-Datenverkehr. Diese Werte stellen die maximale Bandbreite für RTCP dar und variieren aufgrund der Unterschiede in den Steuerungsdaten bei Audio- und Videostreams.

RTCP-Bandbreite

Medien	Maximale RTCP-Bandbreite (KBit/s)
Audio	5
Video	10

Für die Kapazitätsplanung sind die folgenden beiden Bandbreiten von Interesse:

Maximale Bandbreite ohne FEC Die maximale Bandbreite, die ein Stream nutzt, einschließlich der typischen Aktivität des Streams und des in diesem Szenario verwendeten typischen Codecs ohne FEC. Hierbei handelt es sich um die Bandbreite, die benötigt wird, wenn die Streamaktivität bei 100% liegt und kein Paketverlust auftritt, der eine Vorwärtsfehlerkorrektur auslöst. Diese Angaben sind nützlich, um die für den Codec in einem bestimmten Szenario erforderliche Bandbreite zu berechnen.
Maximale Bandbreite mit FEC Die maximale Bandbreite, die ein Stream nutzt, einschließlich der typischen Aktivität des Streams und des in diesem Szenario verwendeten typischen Codecs ohne FEC. Hierbei handelt es sich um die Bandbreite, die benötigt wird, wenn die Streamaktivität bei 100% liegt und ein Paketverlust auftritt, der eine Vorwärtsfehlerkorrektur zur Verbesserung der Qualität auslöst. Diese Angaben sind nützlich, um die Bandbreite zu berechnen, die für den Codec in einem bestimmten Szenario erforderlich ist und die Verwendung der Vorwärtsfehlerkorrektur zur Qualitätssicherung bei Paketverlusten ermöglicht.

In den folgenden Tabellen wird ein weiterer Bandbreitenwert aufgeführt, die typische Bandbreite. Hierbei handelt es sich um die durchschnittliche Bandbreite, die ein Stream benötigt, einschließlich der typischen Aktivität des Streams und dem typischen Codec für das Szenario. Anhand dieser Bandbreite können Sie ungefähr berechnen, wie viel Bandbreite zu einer bestimmten Zeit durch den Mediendatenverkehr genutzt wird. Verwenden Sie diesen Wert jedoch nicht zur Kapazitätsplanung, da einzelne Anrufe diese Bandbreite überschreiten, wenn die Aktivitätsebene über dem Durchschnitt liegt.

In den folgenden Tabellen finden Sie diese drei Bandbreitenwerte für die verschiedenen Szenarien.

Planen der Audio/Videokapazität für Peer-zu-Peer-Sitzungen

Medien	Codec	Typische Streambandbreite (KBit/s)	Maximale Streambandbreite ohne FEC	Maximale Streambandbreite mit FEC
Audio	RTAudio, Breitband	39,8	62	91
Audio	RTAudio, Schmalband	29,3	44,8	56,6
Hauptvideo, CIF	RTVideo	220	260	Nicht zutreffend
Hauptvideo, VGA	RTVideo	508	610	Nicht zutreffend
Hauptvideo, HD	RTVideo	1210	1510	Nicht zutreffend
Panoramavideo	RTVideo	269	360	Nicht zutreffend

Planen der Audio/Videokapazität für Konferenzen

Medien	Typischer Codec	Typische Streambandbreite (KBit/s)	Maximale Streambandbreite ohne FEC	Maximale Streambandbreite mit FEC
Audio	G.722	46,1	100,6	164,6
Audio	Siren	25,5	52,6	68,6
Hauptvideo, CIF	RTVideo	220	260	Nicht zutreffend
Hauptvideo, VGA	RTVideo	508	610	Nicht zutreffend
Panoramavideo	RTVideo	269	360	Nicht zutreffend

Planen der Audiokapazität für PSTN

Medien	Typischer Codec	Typische Streambandbreite (KBit/s)	Maximale Streambandbreite ohne FEC	Maximale Streambandbreite mit FEC
Audio	G.711	64,8	97	161
Audio	RTAudio, Schmalband	30,9	44,8	56,6

Die Angaben zur Netzwerkbandbreite in diesen Tabellen gelten nur für unidirektionalen Datenverkehr und beinhalten 5 KBit/s für RTCP-Overhead pro Stream. Bei Videodaten wird zur Berechnung des maximalen Streams die maximale Videobitrate verwendet.