主页（http://www.pttcn.net）：浅谈Wimax无线网络在城市视频监控系统建置问题 大部分城市视频监控系统受分布及建置点的数量，以及建置地点的环境和建筑物的影响，期望在道路设施施工上，尽量降低及减少对路面的破坏。因此系统建置中，尽量避免在道路底下或是路侧埋设附挂光纤电缆，在系统的传输上采用无线网络架构。但由于视频监控点分布在城市的不同区域，建筑物所产生的信号受到遮蔽或是传输文件受阻，是必然会遇到的问题。以下我们就来分别探讨采用不同的无线网络传输方式可能带来的系统建置问题。 无线监控风险高吗? 首先，由于无线网络视频对于码率及画面时延、带宽稳定性等要求较高，如果这些部份处理不当造成传输不畅，传回画面可能出现模糊状的马赛克情形、画面跳动、延时或过大停格等。可见如果影像监控系统没有严格按照电信规范标准设计WLAN的架设方式，可能导致部分无线网络监控系统得到无法高效率的使用。 再者随着无线技术的不断演进，无线网络监控架构在越来越多的监控系统中得到广泛应用，而且传输形式和传输内容一直在不断尝试突破，这里面包含这WiFi、3G与Wimax，其中GPS及TD-LTE(4G)也已开始进入监控应用层面。 但我们此处不是讨论形式，而是讨论这些无线架构在应用上面临的问题。由于架构与网络设定参数的复杂性，我们也就将无线网络成败风险列为系统建置的第一个问题所在。 Wimax传输欲迎又止，困难上路? 我们撇开WiFi和3G的WLAN初阶系统，直接进入探讨Wimax，这种IEEEE 802.16的无线视频监控系统主要由视频采集前端系统、网络传输系统和视频流信息处理系统三个部分组成。比较适合于一些无法铺设网线或光纤电缆的地方，而且成本及网络传输基本可以满足用户需求。在4G尚未形成风潮前，作为最有效的无线网络方式之一，Wimax除了被大量运用于城市监控，在科技工业园区监控、城市轻轨运输系统、港口特定码头及大范围游憩乐园或森林游乐区管理监控可中也有应用。 以城市监控应用为例(如图1)，采用Wimax作为视频监控传输介质，在前端影像系统的输出信号接入传输时，将转换成为TCP/IP网络数字信号方式，在前端就将影像转换成网络IP信号再传递到城市监控中心，这样传输的优点是占用带宽小，管理查询可到达摄影机前端。IP摄像机或模拟摄像机通过DVS转换成TCP/IP数字信号，在前端可以装设有本地储存的DVR或DVS，通过Wimax无线传输方式，将影像、PTZ控制数字信号传输到监控中心端。 图1 Wimax无线影像监控发射与接收基站图示 目前的Wimax无线传输设备至少都具备有以下规格条件才能采用: ·符合IEEE 802.16 无线通信协议，传输接口10/100/1000 Base T; ·支援通讯协议PPP、HTTP、SNMP、TCP/I; ·预留WiMax 无线通信设备网管系统接口，可由未来网管系统进行路径、效能及告警管理; ·工作频率符合ISM 5.8GHz，符合调变OFDM 技术; ·数据传输速率支持每秒全双工传输 (Throughput) 不得低于20Mbps; ·户外型，传输距离100公尺有效传输功率不低于20dBm(EIRP)，能在不干扰其他设备下良好沟通; ·工作环境温度范围从0℃?50℃，电源为户外型之交直流电源供应器，其操作电压AC 110?240 伏; ·支持单点对单点及单点对多点联机; ·具备至少IP66保护等级及抗干扰传输模式技术; ·软件升级可以无线方式重新编辑; ·支持无线加密功能，防止未经授权之侵入; ·天线为全指向性，可分离外接，须提供U型环固定器座并可调整设备仰角; ·需符合低功率射频设备; ·提供IP分配器，两组10/100/1000 Base T输入接口; ·提供一只防水型不锈钢电源箱，以安装电源转换器、以太网络光电转换器及IP分配器等; ·提供固定架设备。 Wimax传输满足多频道多链路无线监控 模拟摄像机信号在前端转换成数字网络讯号时，通过网络视频服务器、模拟摄像机、云台编译码器、报警输入/输出设备组成的视频控制采集和报警控制系统(一般成为终端或TC端)，将监控点的视频讯号转换为TCP/IP信号后，再通过Wimax CPE转换为无线电射频信号后，发往中继或终端接收站，再由终端站以TCP/IP以太网信号传输到视频监控中心。同时，Wimax接口具有RS-422/485控制接口，具有回转云台的PTZ控制及远程DVS及、IP摄像机、网络设定维护等功能。 Wimax网络传输系统由无线网络传输设备、天线以及Wimax、Ethernet 、TCP/IP信号转换设备所组成，一个Wimax基站可支持多个信号转换器，每个转换器可接入一个或多个摄像机视频控制端，信号转换器的射频模块将信号变频到适宜的频率，再经天线发送到Wimax中继或终端站，透过链路建置可实现对多个监控点视频信号的集中转发管控。 Wimax无线监控传输潜在问题有哪些? 通常无线网络架构会跨越数百公尺或数公里的范围，(如图2)需要根据Wimax无线网络涵盖范围去规划设计摄像机的安装位置，这其中需要考虑很多架设因素;包含树木、电杆、灯杆及广告广告牌等障碍物遮挡，以及大型金属物体，如公交车、地面式地铁车厢、金属玻璃帷幕建筑物的金属电波吸收干扰，高频频率、大电源电流干扰、控制管理软件的安装兼容性等因素问题。同时Wimax非常适合施工应用，由于在非金属墙面或建筑物上可以有很好的反射效果，因此，可以采取利用建筑物反射电波和传输路由转弯的方式，但先决条件是确定无金属干扰，或者是有墙面附挂物体出现改变电波反射角。 图2 Wimax在城市监控的实际应用 Wimax无线系统分为无需申请许可的2.4G?4.9GHz频率(公网域)及无需申请的使用许可5.2G?5.8GHz频率(私网域用)，目前大部分厂商及工程商都采用了无需申请的5.8GHz无线视频监控系统方案。但有些工程仍会需要使用功率更高更强的公网域无线电以确保没有干扰。不过申请许可频率是很麻烦又耗费时的工作，所以大部分工程商还是会使用无需申请许可的频道使用。
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