让“视”界无“线”延伸——视频监控解决方案

　  随着市场竞争的加剧，电信运营商逐渐从传统的语音、数据业务不断向其他衍生业务拓展，扩大可运营业务范围，增加市场竞争力。视频监控业务由于越来越广泛地渗透到教育、政府、水利电力、油田、军队、家庭、城市交通、小区治安、酒店、运动、景区等各种领域，并在安防、管理、监测等方面得到广泛应用，而渐渐成为运营商新的竞争焦点。

　  传统的有线视频监控系统建设面临着许多难题：被监控点和中央控制中心相距较远且位置较分散，利用传统网络布线的方式，线路铺设成本高昂，施工周期长，而且一旦遇到河流山脉等障碍时难以架设线缆，这些问题都极大的限制了视频监控业务的广泛开展。

　  无线传输必将是以后视频监控主要传输方式，在无线监控系统中，无线网络主要扮演连接被监控点和监控中心数据传输链路的角色。通过无线网络可以将远程的多个监控点设备连接起来，进行视频传输。由于监控系统对视频质量要求较高，如何在无线网络中传输稳定高质量的视频信息也是无线数字监控系统中需要解决的关键技术之一。

　  在目前应用于监控系统的几种无线技术中，以微波、WIFI和基于CDMA技术的3G技术为主（如WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA）。然而，WIFI虽然吞吐量较大，但是在较大范围的无线覆盖显然有些力不从心，微波只能支持点对点方式，局限性太强，而其他几种3G技术，吞吐量又明显不足，往往不能保证高清楚度监控图像的传输。详细比较可参见表1.现存无线监控传输手段的缺陷列表

WiMAX技术，更适合于无线视频监控

　  根据视频监控对于传输介质的要求，带宽是最大的瓶颈，其次是覆盖范围和多点传输能力和成本，几种传输技术的分析可看到，在带宽、覆盖范围、多点传输能力、成本方面都或多或少有较大缺陷，所以采用这些网络作为无线视频监控的传输介质，是不可能开展大规模的可运营的视频监控业务。

　  而WiMAX技术，从表2可见，其吞吐量可达几十兆，并且覆盖范围可和3G媲美。5种QOS保证机制也可以使得视频业务更可靠的开展，其具有的移动能力和多用户接入能力都为开展视频监控业务提供完美的技术基础。

表2.WiMAX技术用于视频监控的优势分析

　  综合比较可知，WiMAX的接入方式可节约有线传输的工程成本，并在移动车上就可以进行灵活的移动监控，非常方便扩展和调整，减少了网络的布线时间，人力和工程成本。

　  对比其他传统的无线监控技术，微波传输工程复杂，只能点对点传输，并且为视距传播，不能移动。WiFi传输距离近，不能移动，没有完善的QOS机制。 CDMA/WCDMA频谱效率低，数据量小，很难满足较大规模清晰度高的监控要求。因此WiMAX比起以上无线技术更适合移动视频监控。 

高集成度的一体化终端，为运营商节省成本

　  视频监控的建设，工作量最大的是监控点的工程建设，设备投资最大的也是监控前端的设备。一般WiMAX无线监控系统从监控点到控制中心，是由摄像头、编码器、WiMAX CPE、基站等组成，摄像头编码器和CPE组成了监控前端。如图1所示：

图1. 传统WiMAX无线监控系统组成

　  这种方式的监控前端由摄像头、编码器和无线传输设备组成，在监控点位置上，分别需要对这几种设备进行工程安装，不但耗费工程力量，而且成本较高，可靠性较差。日常的维护和故障定位都比较复杂。

　  所以无线监控系统的传输手段越来越趋向于一体化的监控终端，而仅仅在少量的特定场所才考虑分体的监控前端。一体化的监控前端设备将摄像头、编码器和传输设备全部合一。减小体积，降低占地空间，降低工程量，统一管理，且高集成的设备价格也能降低很大。

　  图2为中兴通讯的MI100一体化WiMAX监控摄像头，作为业界领先的一体化监控终端，集成度高，使用方便，极大的降低了用户的运营成本。

图2. ZTE WiMAX MI100一体化视频监控终端

完善的认证计费平台，保证规模化运营

　  视频监控要推向民用，从专网应用转向公网应用，需要有强大的运营平台支撑，中兴通讯将视频监控和WiMAX的运营管理平台相结合，实现视频监控和WiMAX网络统一管理、统一计费和统一网管。

　  在管理方面，拥有强大的业务管理系统，能够方便地实现大规模用户接入、业务接入、用户和业务认证鉴权管理、资费管理、权限管理、告警管理等业务管控功能，并具备灵活的统计能力，支持一个平台满足各类应用管理的需求，避免传统方案重复投资建设管理平台的问题。并已和多套运营支撑系统实现实际对接。

　  在计费方面，支持完整的预付费、后付费、卡付费等功能，和计费系统可实现良好的对接。

　  在网管方面，采用统一网管平台，提供自动化的业务流程管理，除支持SNMP等协议外，还支持业界最先进的终端网管协议TR069，可对视频监控业务所涉及的流媒体服务器、磁阵存储设备、PU设备、CU设备等设备提供统一的网管功能，并可纳入电信现有统一网管平台统一管理。视频监控的PU/CU设备具备智能、配置和控制复杂、量大面广、散落在户外监控点及用户侧的特点，需要一种高效的手段对终端设备进行便捷的管理。“网络视讯”网管系统可采用TR069网管协议对PU/CU进行管理，对PU/CU实现高效便捷的维护，通过丰富的管理手段实现单纯的设备管理向业务管理转变。

易拓展的网络结构，便于灵活组网

　  因为视频监控的前端监控点总是在不断拓展的，每新建一个新的监控点，就需要配套安装监控前端的设备，但是在监控中心却是随着一定级数的规模达到时，才会进行扩展。比如：在监控中心，每超过8个监控点或者16个监控点才需要扩容。所以建设一个可运营的视频监控网，要考虑整个网络分层，并且各层的扩展要模块化。

• 可运营的网络结构

　  中兴通讯基于WiMAX 网络的端到端视频监控解决方案系统就是按照这样的思路来制定的解决方案。如图3所示，整个网络分为运营支撑层、媒体交换层、用户设备层（前端、客户端）三大部分。

图3. 中兴通讯WiMAX视频监控系统

　  运营支撑层可以一次建设完成，具备强大的运营管理支撑能力，才能对公众开展运营服务。Wi-Eye系统的运营支撑层由视频监控业务管理平台和运营支撑系统组成，主要包含业务运营平台，设备管理平台，完成设备的理，控制服务，告警服务，调度服务，接入服务，网络管理。

　  媒体交换层主要由媒体分发网络组成，担任媒体分发和网络存储的功能。中兴通讯的无线视频监控方案采用分布式架构，提供监控媒体的转发、分发及存储服务，监控视频的媒体处理和控制，支持不同用户的按需访问。媒体交换层网元数量可以按照一定的规模级数进行拓展，并且改动不会对运营支撑层和用户设备层造成影响。

　  用户设备层主要包括PU前端和CU客户端设备，分别位于用户现场监控点和监控中心。用户可以通过PU前端设备实现监控点的图像上传，通过CU客户端实现各监控点的实时监控和后台控制。

• 层次化的扩容方式

　  中兴通讯Wi-Eye视频监控系统可分布部署、平滑扩容升级，视频监控分发网络通过层次化部署流媒体服务器的方式构建一个转发网络，采用分级、分布式设计，随着监控应用的增长，支持以下两种方式的扩容：

• 利用单个节点的扩展增加单节点的流并发能力：通过新增新的流媒体服务器，支持更多的并发流；
• 利用增加节点数目来扩展系统整体流并发能力：对用户发展迅速的区域，可以通过增加新的边缘节点，来满足各类需求的线性扩展。

　  业务运营平台采用分布式配置，可根据系统规模和应用的增长对注册管理模块实现平滑扩展。

　  所有的扩容模式下，流服务能力扩容、存储设备扩容、PU前端扩容、CU客户端扩容都可以分别进行，不需要对原有系统架构进行重建等工作，确保业务的稳定性。

　  无线网络监控系统采用WiMAX无线传输技术，可以更好地提供线路的共享使用，进而将专网应用和公网应用很好地结合起来。在降低专网应用费用的同时，将视频监控市场推向民用，为运营商带来巨大的商机。

　  中兴通讯基于WiMAX的无线监控端到端解决方案综合了WiMAX网络本身的优势和监控系统（包括平台等各个方面）的优势，具有低成本、高质量、可运营、可管理四大突出特点。在保证监控效果的情况下，降低了运营成本，增强了可运营性。