IP視頻監(jiān)控網(wǎng)絡部署

1、IP視頻監(jiān)控網(wǎng)絡部署關鍵詞：單播、組播、混播、視頻監(jiān)控摘 要：隨著視頻監(jiān)控應用不斷深入，監(jiān)控規(guī)模和圖像共享需求日益突出，IP網(wǎng)絡監(jiān)控成功地應用在多個平安城市建設，并逐步成為建設主流方案。如何讓視頻監(jiān)控的各種業(yè)務在IP網(wǎng)絡上順利的開展，如何依托不同的網(wǎng)絡技術如以太網(wǎng)、EPON以及無線技術來承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如何利用舊有網(wǎng)絡部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)，等等這些問題都是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設者需要考慮的。1 視頻監(jiān)控市場需求與部署技術視頻監(jiān)控目前已是安防中非常重要的組成部分，已逐步為各行各業(yè)所重視并得到廣泛應用。經(jīng)過幾年國家“平安城市”工程的持續(xù)推進，目前08年9月為止示范城市已達180多個城市，作為系統(tǒng)核心的視頻

2、監(jiān)控點預計已有200萬個左右*；與此同時轉(zhuǎn)型中的運營商已推出為行業(yè)客戶提供各自可運營的視頻監(jiān)控系統(tǒng)如“全球眼”和“寬視界”，截至08年Q2電信共建設約10萬個監(jiān)控點，并計劃2010年發(fā)展到50萬個。另外在銀行、港口和電力等行業(yè)都在大量使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。總而言之，視頻監(jiān)控已經(jīng)在各行業(yè)得到廣泛的應用，而且隨著當前對安全保障力度不斷增加，將在未來的市場上進一步得到規(guī)模且深入的發(fā)展。眾所周知，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常由攝像頭、傳輸、矩陣和存儲等部分組成，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已由矩陣為核心的模擬監(jiān)控逐步完成數(shù)字化轉(zhuǎn)變，并將模擬和數(shù)字技術相結(jié)合，DVR技術逐步成為市場主流；隨著視頻監(jiān)控應用不斷深入，監(jiān)控規(guī)模和圖像

3、共享需求日益突出，規(guī)模應用則意味著全方位的圖像資源記錄和多角度取證，圖像共享則意味著讓更多的專家能夠看到和分析圖像；視頻監(jiān)控的規(guī)模管理和資源共享必須利用成熟且共享的傳輸平臺來實現(xiàn)，這個傳輸平臺就是標準的IP網(wǎng)絡，IP網(wǎng)絡監(jiān)控成功地應用在多個平安城市建設*，并逐步成為建設主流方案。截止2008年底，H3C中標超過120個城市的平安工程，其中包括總規(guī)模超過5萬路的平安杭州二期、 07年亞太地區(qū)最大存儲容量（超過1500T）的深圳福田平安工程以及多個3111試點和科技強警試點城市；2008年，H3C監(jiān)控順利保障了二十多個城市的奧運火炬?zhèn)鬟f，包括杭州、井岡山、銀川、南寧、石河子等，覆蓋大江南北H3C

4、iVS IP智能監(jiān)控解決方案是H3C公司面向?qū)I(yè)監(jiān)控領域推出的監(jiān)控方案，包括視頻管理服務器VM Server（VM，Video Management）、數(shù)據(jù)管理服務器DM Server（DM，Data Management）、EC/ECR/DC（Encoder/Decoder）系列視頻編解碼器、視頻管理客戶端VC（VC，Video Management Client）、媒體交換服務器MS Server、IP SAN網(wǎng)絡存儲設備、IP網(wǎng)絡設備和EPON無源光網(wǎng)絡設備等。與傳統(tǒng)監(jiān)控的組成類似，iVS方案包括視頻源、傳輸及交換、存儲、顯示及管理控制等組成部分，系統(tǒng)組成圖如下所示：圖1 H3C iVS

5、 IP智能監(jiān)控解決方案示意圖H3C iVS方案可以實現(xiàn)各種監(jiān)控業(yè)務，包括實時監(jiān)控、視頻信息存儲及歷史視頻流回放等，主要業(yè)務流的實現(xiàn)機制如下圖所示：圖2 H3C iVS主要業(yè)務流示意圖l 實時監(jiān)視流：可在VC界面上發(fā)起實時監(jiān)視請求，VM 將控制指令發(fā)給相應的EC，EC發(fā)送實時視頻流到需要觀看圖像的VC和DC。l 視頻存儲流：DM預先制定每個EC的存儲計劃，該存儲計劃通過VM下發(fā)到每個EC上。EC可根據(jù)存儲計劃，自動將視頻流寫入到IP SAN存儲系統(tǒng)中，不需要經(jīng)過其他設備，也不需要其他人工干預。l 歷史回放流：當需要查看歷史視頻信息時，在VC操作界面上發(fā)起回放請求，VM將該指令發(fā)給DM，DM在IP

6、 SAN進行檢索，找到相應的歷史視頻數(shù)據(jù)后，IP SAN會直接將歷史視頻數(shù)據(jù)發(fā)給VC或者通過MS復制分發(fā)到VC，由VC進行解碼播放。對于實時視頻流的承載，目前主要有單播和組播兩種技術方案選擇組播承載，EC以IP組播方式發(fā)送實時視頻流，需要觀看圖像的VC和DC可加入到該EC所對應的組播組中，便可直接觀看相應的實時視頻圖像了。由于采用了IP組播，無論有多少個VC或DC在觀看該EC的實時視頻流（實際部署取決于網(wǎng)絡設備的組播能力），所占有的IP骨干網(wǎng)帶寬都是一路視頻流帶寬，從而節(jié)省了大量網(wǎng)絡帶寬。單播承載，EC以IP單播方式發(fā)送實時視頻流，通過媒體服務器MS中轉(zhuǎn)到需要觀看圖像的VC和DC端。采用了IP

7、單播，對于網(wǎng)絡的要求更低一些，只要網(wǎng)絡可達即可，但帶來的問題是MS需要復制多路媒體流，大量客戶訪問需要通過流媒體服務器，存在流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器的性能瓶頸，同時也會占用網(wǎng)絡帶寬。2 IP視頻監(jiān)控業(yè)務的網(wǎng)絡承載IP視頻監(jiān)控作為IP網(wǎng)絡上承載的數(shù)據(jù)密集型業(yè)務，不可避免的要受到IP網(wǎng)絡型態(tài)和拓撲的影響。受布線及傳輸系統(tǒng)限制，傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)多局限在場所和園區(qū)范圍，此外還有如交通、道路等鏈狀監(jiān)控。但是隨著IP網(wǎng)絡的發(fā)展，監(jiān)控的應用和覆蓋范圍也越來廣泛，已經(jīng)逐步擴展至城域，甚至廣域范圍。回顧IP網(wǎng)絡的發(fā)展，IP網(wǎng)絡最初只有廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的概念，局域網(wǎng)以以太網(wǎng)交換機為主，提供高帶寬數(shù)據(jù)交換和共享，但是路由能力很弱

8、，幾乎沒有三層功能，而廣域網(wǎng)則重點解決異種鏈路網(wǎng)絡互聯(lián)和廣域覆蓋問題，以路由器組網(wǎng)，解決廣域的數(shù)據(jù)路由和交換問題為主，但受路由器性能的影響，數(shù)據(jù)交換性能有限。后來隨著三層交換機設備的出現(xiàn)，以太網(wǎng)技術應該范圍逐步擴展至園區(qū)和小型城域的范圍，交換機的路由等三層能力越來越強。網(wǎng)絡應用的不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了城域網(wǎng)和園區(qū)網(wǎng)。目前城域網(wǎng)和園區(qū)網(wǎng)已經(jīng)成為最主要的IP基礎設施。與此相適應，IP視頻監(jiān)控的組網(wǎng)型態(tài)和應用模式也逐步發(fā)生相類似的演化。場所監(jiān)控、園區(qū)監(jiān)控、城域監(jiān)控、廣域監(jiān)控成為常見的幾種應用型態(tài)，其承載網(wǎng)絡分別對應于IP領域的局域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。2.1 IP視頻監(jiān)控的部署場景從覆蓋范圍和組網(wǎng)

9、型態(tài)來看，視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署通?？煞譃閳鏊O(jiān)控、園區(qū)監(jiān)控、城域監(jiān)控以及廣域監(jiān)控。（1）場所監(jiān)控監(jiān)控范圍相對較小，一般局限在一個較小的場所或一座單體樓宇內(nèi)，攝像頭數(shù)量有限且相對比較集中，接入方式和組網(wǎng)都相對簡單。如小型超市、酒店、娛樂場所、營業(yè)網(wǎng)點等。（2）園區(qū)監(jiān)控所謂園區(qū)，一般指在一個固定地理區(qū)域內(nèi)的一個公司/單位或一個公司/單位的一部分，覆蓋范圍較大，具備多棟建筑，管理上具備相對的獨立性和完整性，一般有一定周界；同時擁有該園區(qū)網(wǎng)的公司/單位通常也擁有該園區(qū)內(nèi)所用的物理線路。園區(qū)是當前社會組織（廠礦、企業(yè)、機構(gòu)等）生產(chǎn)、辦公、生活等活動中涉及的最常見的地域范疇。因此也是應用最廣泛的IP監(jiān)控組網(wǎng)型

10、態(tài)，園區(qū)監(jiān)控涵蓋企業(yè)園區(qū)、校園園區(qū)、政府機關園區(qū)、監(jiān)獄、港口、機場等多個行業(yè)的主要監(jiān)控應用。（3）城域監(jiān)控相對于園區(qū)局限于城市中的部分區(qū)域，城域監(jiān)控的范圍覆蓋更廣。城域監(jiān)控點的部署將覆蓋城市中的多數(shù)，甚至全部區(qū)域，地域跨度一般是數(shù)十平方公里以上，同時組網(wǎng)型態(tài)也更復雜。城域監(jiān)控實際上在IP網(wǎng)絡技術應用到監(jiān)控領域后發(fā)展起來的，在當前城市公共安全和城市管理日益受到人們關注的背景下，城域監(jiān)控近兩年成為IP監(jiān)控領域發(fā)展最快的部分，如平安工程就是最典型的城域監(jiān)控，此外，如城管、城市環(huán)保等監(jiān)控也帶有城域監(jiān)控的一些特點。（4）廣域監(jiān)控廣域監(jiān)控是指跨廣域網(wǎng)絡的監(jiān)控應用，通過廣域網(wǎng)互聯(lián)的機構(gòu)（如上下級單位）需要共

11、享實時和歷史圖像資源，多是上級單位調(diào)用下級單位的圖像，如在全國性連鎖機構(gòu)或大型企業(yè)的應用中，總部調(diào)用分支/網(wǎng)點/分店的實時和歷史圖像。此外，很多時候園區(qū)/城域監(jiān)控也存在跨廣域聯(lián)網(wǎng)的需求，如目前的平安工程建設中，除了城市的視頻監(jiān)控外，很多省市已經(jīng)提出跨地市的實時和歷史圖像聯(lián)網(wǎng)共享需求。2.2 IP視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn)IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為綜合性多媒體應用系統(tǒng)，包含了視頻、音頻、數(shù)據(jù)多種數(shù)據(jù)類型，并同時運行實時音視頻編碼/傳輸、音視頻存儲、歷史視頻回放以及實施音視頻解碼/觀看等業(yè)務，在提供客戶更直觀的交流及監(jiān)控手段的同時，也給承載網(wǎng)絡帶來了巨大壓力。我們在考慮整個IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設的初期，就

12、要去了解IP視頻監(jiān)控的流量特征，明白監(jiān)控業(yè)務對IP承載網(wǎng)的壓力所在，并通過合理的網(wǎng)絡規(guī)劃、系統(tǒng)設計來減小網(wǎng)絡的負載，讓承載網(wǎng)絡更好的保障其承載的多媒體業(yè)務正常運行。2.2.1 理解視頻監(jiān)控流量模型IP視頻監(jiān)控集成了音視頻多種業(yè)務，不同業(yè)務對于承載網(wǎng)絡的需求也各不一樣，在業(yè)務流量的方向、模型以及特征上區(qū)別較大。比如對于視頻存儲而言，數(shù)據(jù)安全性是第一位的，在數(shù)據(jù)傳輸過程中首要保障的是可靠性，而實時視頻查看業(yè)務，用戶的感官體驗是首要考慮的，數(shù)據(jù)傳輸要優(yōu)先考慮實時性，低延時的網(wǎng)絡對實時視頻業(yè)務來說是最重要的。視頻監(jiān)控各類業(yè)務的流量模型可見下表：業(yè)務類型流量方向流量模型流量特征實時視頻單向編碼器 解碼器

13、點到點（單播）點到多點（單播/組播）基于UDP，無線及廣域可選基于TCP傳輸要求高質(zhì)量的實時視頻圖像，帶寬要求高，當前主流應用的單路實時視頻帶寬要求在18Mbps視頻存儲單向編碼器 存儲多點匯聚基于TCP，要求可靠性第一全天候存儲或分時段存儲，流量穩(wěn)定，可事前規(guī)劃，流量總量占監(jiān)控業(yè)務總流量一半以上帶寬要求高，當前主流應用的單路視頻存儲帶寬要求多為2Mbps、4Mbps歷史圖像回放單向存儲 解碼器點到多點點播流量模型為典型的發(fā)散模式，具有突發(fā)性、分散性以及源集中性帶寬要求取決于歷史圖像的存儲碼率網(wǎng)絡壓力集中于存儲的帶寬及并發(fā)能力以及存儲子系統(tǒng)的接入層語音對講雙向編碼器 客戶端點到點視頻語音業(yè)務多

14、選用G.711、G.729或G.723.1等低碼率編碼方案對時延敏感語音廣播單向編碼器 客戶端點到多點同上上表基本匯集了當前IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的主要業(yè)務流量特征，而要完成IP承載網(wǎng)絡的設計，還需要考慮以下問題：1) 多媒體業(yè)務使能當前IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中啟用了哪些業(yè)務？視頻數(shù)據(jù)是滿足實時查看還是事后查詢？視頻數(shù)據(jù)的存儲策略（集中存儲或分布存儲）？2) 多媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和消費視頻源（編碼器/攝像頭）部署在哪里？實時視頻在哪里查看？視頻源數(shù)據(jù)存儲在哪里？3) 多媒體數(shù)據(jù)流向音視頻數(shù)據(jù)在IP承載網(wǎng)中的路由方向、匯聚點。4) 多媒體業(yè)務的網(wǎng)絡服務水平指標考慮多媒體數(shù)據(jù)的的帶寬需求，確定視頻源的數(shù)量、音視

15、頻碼率大小、以及為可能的數(shù)據(jù)突發(fā)考慮帶寬冗余度。考慮其他網(wǎng)絡服務水平指標，包括丟包率、抖動、時延、亂序等。5) 系統(tǒng)擴展需求需要了解整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)可能的擴展需求，在網(wǎng)絡接入端口擴容、核心網(wǎng)擴展以及存儲系統(tǒng)擴展等方面留下必要的彈性空間。2.2.2 IP承載網(wǎng)絡面臨的壓力對于處于底層的IP承載網(wǎng)來說，IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)承載說帶來的壓力和需求主要集中在以下幾點：圖3 IP視頻監(jiān)控對承載網(wǎng)絡的壓力l 高帶寬需求早期視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于顯示系統(tǒng)以及模擬傳輸系統(tǒng)的限制，多為CIF分辨率（352288），隨著數(shù)字編解碼和顯示系統(tǒng)技術的發(fā)展，高分辨率編解碼和顯示已經(jīng)逐漸普及，D1（720480/720576）分辨

16、率已經(jīng)成為主流，而更高的720P/1080P也在少量使用中，在這種背景下，對單路視頻來說，2Mbps碼率下的圖像清晰度已經(jīng)不能滿足客戶的需求，4M、8M碼率的視頻應用逐漸成為主流應用。l 流量分布不均視頻存儲和實時視頻查看的需求同時存在，存儲集中匯聚以及多路視頻的接入造成了流量的局部熱點，整體網(wǎng)絡流量分布不均衡。l 低時延要求根據(jù)ITU-T G.114建議，音視頻傳輸雙向延時不超過300ms，即單向延時不超過150ms。雖然傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的時延、抖動和丟包率的平均值滿足要求，隨著高碼率應用的普及，現(xiàn)有IP網(wǎng)絡難以滿足IP視頻監(jiān)控實時業(yè)務的承載要求。l 高可靠性要求視頻存儲數(shù)據(jù)一般要求可查證、可追

17、溯，對可靠性要求高，網(wǎng)絡的震蕩、故障乃至中斷都對業(yè)務可用性、數(shù)據(jù)可靠性造成威脅。l 業(yè)務優(yōu)先級管理業(yè)務優(yōu)先級在不同類型的承載網(wǎng)絡都是需要的，對于IP視頻監(jiān)控而言，在專網(wǎng)部署模式下需要考慮監(jiān)控不同業(yè)務間的優(yōu)先級設計問題，比如視頻存儲對可靠性的要求就高于實時視頻；在非專網(wǎng)模式下需要考慮監(jiān)控業(yè)務和其他生產(chǎn)業(yè)務的優(yōu)先級設計問題，以免在數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生帶寬爭用和擁塞的情況。2.3 IP視頻監(jiān)控的承載網(wǎng)絡2.3.1 IP視頻監(jiān)控業(yè)務的承載需求IP視頻監(jiān)控業(yè)務的實時性決定了其對于高可靠性承載網(wǎng)絡的需求，在網(wǎng)絡帶寬、丟包率、時延以及抖動方面都提出了高于普通數(shù)據(jù)業(yè)務的要求。l 帶寬網(wǎng)絡可用帶寬（Bandwidth

18、）決定了多媒體應用的音視頻碼流速率，不同的碼流類型由于壓縮算法的不同，音視頻的質(zhì)量也有些不同，在相同的編解碼設置下，碼流速率越高，視頻質(zhì)量越好，但帶寬需求也越大。 可用帶寬需要綜合考慮2個方面 1) 接入帶寬，指多媒體終端接入的可用帶寬，這是終端可感知、可控的帶寬 2) 會話端到端帶寬，指多媒體應用會話建立后，音視頻數(shù)據(jù)傳輸帶寬。在IP網(wǎng)絡下，會話端到端帶寬通常是終端難以感知的，它取決于IP鏈路多跳中的最小帶寬點。 音頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸多采用CBR方式，發(fā)包間隔多為固定時間間隔，固定報文大小。以G.711編解碼為例，打包間隔20ms，包長200bytes。因此帶寬要求80Kbps，無突發(fā)流量視頻

19、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸也以CBR方式為主，一般固定報文大小，固定幀間隔，由于I、P、B幀大小不一，存在突發(fā)流量。以高清視頻為例，帶寬215Mbps不等（依編解碼壓縮比而不同）每秒30幀，每幀由長度不等的包組成，因此媒體流本身存在突發(fā)流量，一般為設定碼率的10%上下浮動。如果CBR碼率控制不佳的話，突發(fā)流量會更大，可達到設定碼率的23倍或更多。l 丟包率丟包對音視頻播放質(zhì)量有直接的影響。無論音視頻丟包的類型（I，B，P幀）、編碼格式、碼率，在沒有適當?shù)囊粢曨l解碼補償或者丟包重傳機制下，音視頻播放質(zhì)量都會出現(xiàn)不同程度的下降。 圖4 丟包率數(shù)據(jù)包丟失一般是由網(wǎng)絡中斷或擁塞引起，網(wǎng)絡設備如果分配帶寬不足或瞬間

20、不足，導致流量超出隊列Buffer容量，一般會造成數(shù)據(jù)包的丟失。l 時延時延（Latency）是處理和傳輸導致數(shù)據(jù)不能按時到達的延遲。為了避免網(wǎng)絡抖動而產(chǎn)生視頻播放效果惡化，網(wǎng)絡節(jié)點和視頻解碼器往往需要對視頻流進行緩沖。在緩沖的前提下，時延不影響視頻觀看的質(zhì)量，但時延會導致回聲干擾和交互性的劣化，降低用戶滿意度。 根據(jù)影響因素的不同，多媒體業(yè)務的端到端時延可以分解為固定時延和可變時延兩部分(如下所示)。 圖5 時延固定時延是與采用的音視頻壓縮算法、數(shù)據(jù)封裝大小、傳輸距離和傳輸鏈路相關。在給定網(wǎng)絡拓撲、音視頻壓縮算法和打包時長的情況下，這部分時延可以較為準確地計算出來。固定時延優(yōu)化只能通過選擇合

21、適的壓縮算法、較小的發(fā)包間隔等方法降低這部分時延。 可變時延與設備的端口速率、網(wǎng)絡的負載情況、設備對QoS的支持方式、實現(xiàn)的QoS算法等密切相關?？勺儠r延優(yōu)化通過選擇合理的報文大小、高端口速率、數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級設定等方法來降低這部分時延。 根據(jù)ITU-T G.114建議，音視頻傳輸單向延時不超過150ms，而可感知的網(wǎng)絡時延基線是200ms，如下圖所示，網(wǎng)絡時延高于200ms后，用戶滿意度將大打折扣。圖6 ITU-T G.114建議2.3.2 視頻監(jiān)控專網(wǎng)還是多業(yè)務承載網(wǎng)用戶在建設IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的時候，通常會面臨一個選擇：是建視頻監(jiān)控業(yè)務的專網(wǎng)？還是基于現(xiàn)有網(wǎng)絡去承載視頻監(jiān)控業(yè)務？由于各個

22、行業(yè)特點不一，用戶需求和部署模式也各有不同，對于IP承載網(wǎng)絡選擇專網(wǎng)模式或多業(yè)務網(wǎng)模式，沒有絕對的好或不好，而是要分析用戶需求，選擇最合適的模式。用戶都應該明白，不論選擇哪種承載網(wǎng)絡模式，IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載要求是一樣的。不同建設模式下，要達到相同的效果，所付出的代價是不同的。專網(wǎng)模式子網(wǎng)模式多業(yè)務模式模式簡介僅承載視頻監(jiān)控業(yè)務多業(yè)務承載視頻監(jiān)控業(yè)務在單獨的安防子網(wǎng)子網(wǎng)核心層和主網(wǎng)絡核心層相連接傳統(tǒng)3層IP網(wǎng)絡，承載視頻監(jiān)控業(yè)務的同時，還有其他數(shù)據(jù)業(yè)務圖示適用場景園區(qū)監(jiān)控城域監(jiān)控廣域監(jiān)控場所監(jiān)控園區(qū)監(jiān)控場所監(jiān)控園區(qū)監(jiān)控網(wǎng)絡拓撲簡單為視頻監(jiān)控業(yè)務優(yōu)化較復雜分離視頻監(jiān)控業(yè)務復雜多為辦公數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)

23、化的傳統(tǒng)3層網(wǎng)絡拓撲監(jiān)控業(yè)務優(yōu)先級高中、高低特點視頻監(jiān)控業(yè)務為主業(yè)務監(jiān)控點多且分布較廣實時視頻查看地點多且地理位置分散視頻監(jiān)控業(yè)務較為獨立監(jiān)控點分布較為集中實時查看視頻地點大部分固定，偶有遠程地點視頻監(jiān)控業(yè)務非主業(yè)務監(jiān)控點少實時查看視頻地點固定選擇原因無網(wǎng)絡或網(wǎng)絡條件一般安全要求較高，物理位置分布廣現(xiàn)有網(wǎng)絡接入層端口利用率高，核心層負載小，足以再承載監(jiān)控業(yè)務現(xiàn)有網(wǎng)絡接入點不需要監(jiān)控業(yè)務安全要求高，有業(yè)務隔離需求，物理位置集中，但功能上有分區(qū)現(xiàn)有網(wǎng)絡接入層端口利用率低，網(wǎng)絡負載小，足以承載監(jiān)控業(yè)務現(xiàn)有網(wǎng)絡改造困難安全要求一般，物理位置較為集中應用實例平安工程高速公路監(jiān)控大型園區(qū)監(jiān)控機場監(jiān)控工業(yè)生

24、產(chǎn)監(jiān)控大型園區(qū)監(jiān)控商業(yè)樓宇監(jiān)控場館監(jiān)控2.3.3 網(wǎng)絡接入層技術選擇 2.3.2.1. 不同網(wǎng)絡接入技術的網(wǎng)絡拓撲IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設首要解決的是監(jiān)控前端設備的接入問題，在接入技術上可以考慮以太網(wǎng)直接接入、光纖以太網(wǎng)接入、Wi-Fi無線接入等方式，見下表。技術對比EPON接入有線以太接入Wi-Fi無線接入適用場景適合周界、區(qū)域覆蓋、園區(qū)道路、出入口及室外監(jiān)控接入適合園區(qū)功能區(qū)、室內(nèi)、樓宇樓層監(jiān)控適合作為布線不方便的非關鍵區(qū)、水域、危險工作區(qū)以及移動監(jiān)控組網(wǎng)拓撲 樹型、星型、鏈型等組網(wǎng)結(jié)構(gòu)各根據(jù)需要靈活使用，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)沒有特定的限制，可適用于任何光纖可達的環(huán)境樹型、星型、環(huán)型等組網(wǎng)結(jié)構(gòu)各根據(jù)需要靈

25、活使用，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)沒有特定的限制點到點、點到多點、多點橋接級聯(lián)等模式傳輸距離可以在高帶寬的情況下保證10-20 KM的傳輸距離以太網(wǎng)的100m傳輸距離是其作為接入技術的最大問題之一，通常只能通過級聯(lián)交換機延長傳輸距離取決于天線，全向天線一般在100米左右，定向天線一般在2001200米左右，受天氣、障礙物、信號源功率、距離、客戶端服務端相對移動速度以及干擾源的影響可靠性EPON為無源光網(wǎng)絡，傳輸可靠性高以太網(wǎng)技術屬于成熟技術，可靠性高，線路環(huán)節(jié)多，隱含故障點多受天氣、障礙物、信號源功率、距離、客戶端服務端相對移動速度以及干擾源的影響供電及布線EPON傳輸無需供電，分光器為無緣器件網(wǎng)絡設備需要額外

26、供電無線AP需要額外供電接入帶寬EPON是長距離、高帶寬的接入技術，目前能提供上下行對稱的1Gbps的帶寬，今后可望升級到10Gbps千兆GE接入已經(jīng)成為主流802.11a最大速率為54 Mbps802.11b最大速率為11 Mbps802.11g最大速率為54 Mbps802.11n最大速率為54300 Mbps2.3.2.2. 不同網(wǎng)絡接入技術的網(wǎng)絡拓撲2.3.3.2.1. EPON接入EPON網(wǎng)絡采用點至多點的拓樸結(jié)構(gòu)，取代點到點結(jié)構(gòu)，大大節(jié)省了光纖的用量、管理成本。EPON支持的基本組網(wǎng)方式為星型和樹型，通過這兩種基本組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合不同類型的分光器（均分、固定非均分、可調(diào)分光比）可以衍生出其它多種網(wǎng)形式，可以滿足多種應用的需要。圖7 EPON接入拓撲2.3.3.2.2. 有線以太