淺談Wimax無線網(wǎng)絡(luò)在城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)建置問題

　　大部分城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)受分布及建置點(diǎn)的數(shù)量，以及建置地點(diǎn)的環(huán)境和建筑物的影響，期望在道路設(shè)施施工上，盡量降低及減少對(duì)路面的破壞。因此系統(tǒng)建置中，盡量避免在道路底下或是路側(cè)埋設(shè)附掛光纖電纜，在系統(tǒng)的傳輸上采用無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。但由于視頻監(jiān)控點(diǎn)分布在城市的不同區(qū)域，建筑物所產(chǎn)生的信號(hào)受到遮蔽或是傳輸文件受阻，是必然會(huì)遇到的問題。以下我們就來分別探討采用不同的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式可能帶來的系統(tǒng)建置問題。

　　無線監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)高嗎?

　　首先，由于無線網(wǎng)絡(luò)視頻對(duì)于碼率及畫面時(shí)延、帶寬穩(wěn)定性等要求較高，如果這些部份處理不當(dāng)造成傳輸不暢，傳回畫面可能出現(xiàn)模糊狀的馬賽克情形、畫面跳動(dòng)、延時(shí)或過大停格等?？梢娙绻跋癖O(jiān)控系統(tǒng)沒有嚴(yán)格按照電信規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)WLAN的架設(shè)方式，可能導(dǎo)致部分無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)得到無法高效率的使用。

　　再者隨著無線技術(shù)的不斷演進(jìn)，無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)在越來越多的監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，而且傳輸形式和傳輸內(nèi)容一直在不斷嘗試突破，這里面包含這WiFi、3G與Wimax，其中GPS及TD-LTE(4G)也已開始進(jìn)入監(jiān)控應(yīng)用層面。

　　但我們此處不是討論形式，而是討論這些無線架構(gòu)在應(yīng)用上面臨的問題。由于架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)定參數(shù)的復(fù)雜性，我們也就將無線網(wǎng)絡(luò)成敗風(fēng)險(xiǎn)列為系統(tǒng)建置的第一個(gè)問題所在。

　　Wimax傳輸欲迎又止，困難上路?

　　我們撇開WiFi和3G的WLAN初階系統(tǒng)，直接進(jìn)入探討Wimax，這種IEEEE 802.16的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻采集前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和視頻流信息處理系統(tǒng)三個(gè)部分組成。比較適合于一些無法鋪設(shè)網(wǎng)線或光纖電纜的地方，而且成本及網(wǎng)絡(luò)傳輸基本可以滿足用戶需求。在4G尚未形成風(fēng)潮前，作為最有效的無線網(wǎng)絡(luò)方式之一，Wimax除了被大量運(yùn)用于城市監(jiān)控，在科技工業(yè)園區(qū)監(jiān)控、城市輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)、港口特定碼頭及大范圍游憩樂園或森林游樂區(qū)管理監(jiān)控可中也有應(yīng)用。

　　以城市監(jiān)控應(yīng)用為例(如圖1)，采用Wimax作為視頻監(jiān)控傳輸介質(zhì)，在前端影像系統(tǒng)的輸出信號(hào)接入傳輸時(shí)，將轉(zhuǎn)換成為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)方式，在前端就將影像轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)IP信號(hào)再傳遞到城市監(jiān)控中心，這樣傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是占用帶寬小，管理查詢可到達(dá)攝影機(jī)前端。IP攝像機(jī)或模擬攝像機(jī)通過DVS轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)字信號(hào)，在前端可以裝設(shè)有本地儲(chǔ)存的DVR或DVS，通過Wimax無線傳輸方式，將影像、PTZ控制數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心端。

圖1 Wimax無線影像監(jiān)控發(fā)射與接收基站圖示

　　目前的Wimax無線傳輸設(shè)備至少都具備有以下規(guī)格條件才能采用:

　　·符合IEEE 802.16 無線通信協(xié)議，傳輸接口10/100/1000 Base T;

　　·支援通訊協(xié)議PPP、HTTP、SNMP、TCP/I;

　　·預(yù)留WiMax 無線通信設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)接口，可由未來網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行路徑、效能及告警管理;

　　·工作頻率符合ISM 5.8GHz，符合調(diào)變OFDM 技術(shù);

　　·數(shù)據(jù)傳輸速率支持每秒全雙工傳輸 (Throughput) 不得低于20Mbps;

　　·戶外型，傳輸距離100公尺有效傳輸功率不低于20dBm(EIRP)，能在不干擾其他設(shè)備下良好溝通;

　　·工作環(huán)境溫度范圍從0℃?50℃，電源為戶外型之交直流電源供應(yīng)器，其操作電壓AC 110?240 伏;

　　·支持單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)及單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)聯(lián)機(jī);

　　·具備至少IP66保護(hù)等級(jí)及抗干擾傳輸模式技術(shù);

　　·軟件升級(jí)可以無線方式重新編輯;

　　·支持無線加密功能，防止未經(jīng)授權(quán)之侵入;

　　·天線為全指向性，可分離外接，須提供U型環(huán)固定器座并可調(diào)整設(shè)備仰角;

　　·需符合低功率射頻設(shè)備;