基于wimax的无线视频监控系统

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1、2009年第3期论文选粹基于WiMAX的无线视频监控系统李攀，周凤星（武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心，湖北省武汉市430081）摘要平安工程中的视频监控点分布在城市的各个角落，部分地区无法实现光缆的埋地敷设，必然会遇到“最后一公里”的接入难题，采用无线技术进行视频监控信号的传输就成为一种很好的选择。文章介绍了宽带无线接入WiMAX系统的网络架构，分析了其具有的关键技术，提出了基于IP交换、视频、存储等多技术融合的智能监控解决方案。关键词全球微波接入互操作性（WiMAX）；IEEE802

2、.16；正交频分复用（OFDM）；无线视频监控（MSS）、接入服务网络（ASN）、连接服务网络（CSN）0引言和应用服务提供商（ASP）网络或者Internet。有关非[2]传统的视频监控系统基本都是定点监控，受制漫游模式端到端参考模型如图1所示。于硬件及传输线路的连接，不能满足行业的特殊需要。基于无线通信网络的移动监控技术可以很好地满足这一社会需求。目前国内现有的移动通信网络有GSM网络、GPRS网络、CDMA1X网络，利用无线信道传输话音、数据和视频己经可以实现，但是普遍存在传输速率不高、传输图像不稳

3、定和传输的信[1]息存在安全漏洞等问题。本文主要研究了基于WiMAX的无线视频监控系统的组网与应用，WiMAX具有良好的非视距特性和高带宽，可以满足复杂城市环境中的传输要求，能够很好地解决对图1基于802.16的非漫游模式端到端参考模型环境要求比较苛刻、不易敷设线缆地方的视频监控的问题，比如旅游景点等。ASN由基站（BS）和ASN网关（ASNGW）构成，作为一个逻辑实体，它的功能是管理IEEE1WiMAX系统概述及网络体系结构802.16空中接口，为WiMAX用户提供无线接入。在市场和技术的共同驱动下，无

4、线通信系统在ASN网关是BS和CSN通信的管理通信实体。ASN最近几十年经历了几次巨大跨越，从2G到3G，无作为WiMAX系统的接入网，为WiMAX用户提供线移动通信系统解放了有线的束缚，成为人们必不无线接入。可少的通信手段。WiMAX是一项基于IEEE802.16CSN是一套网络功能的组合，为WiMAX用户空中接口标准的宽带无线接入城域网（BWAMAN）提供IP连接。CSN包含许多功能实体，如路由器、技术。2007年10月，国际电信联盟（ITU）已批准AAA代理或者服务器、用户数据库、互联网关等。WiM

5、AX宽带无线接入技术成为移动设备的全球标协议接口位于两组功能之间，两组功能则分别准。WiMAX成为继WCDMA、CDMA2000、TD-位于协议接口两侧的功能实体中，协议接口两侧的SCDMA后全球第四个3G标准。网络实体通过标准的协议接口上的协议实现互操WiMAX系统的通信实体包括移动用户台作。图1包含了非漫游模式端到端模型定义的主要33论文选粹2009年第3期接口。较差时，则选取低阶调制方式（如QPSK）和低速率[4]信道编码（1/4编码速率）来保证通信质量。2WiMAX系统采用的关键技术WiMAX采用

6、AMC作为基本的链路自适应技术对WiMAX技术是新一代宽带无线接入技术，通调制编码速率进行选择。过接入核心网从而提供业务。与之前的宽带无线接3WiMAX在视频监控中的实际应用入系统相比，它的优势来源于所采用的空中接口技术，其技术优势可简要概括为以下几点：a）传输距离WiMAX技术提供了灵活的QoS机制，可以根远，WiMAX的无线信号传输距离最远可达50km。据不同的业务需求和特性配置不同的QoS策略，包b）接入速率高，WiMAX所能提供的最高接入速率括语音、视频及互联网接入等，既保证了网络带宽的是70Mb

7、it/s。c）支持固定、游牧、便携和全移动多种稳定性，同时又可以有效地利用网络资源。WiMAX场景。d）基站对信道资源进行集中管理，实现了空口网络承载包括两部分：无线承载和IP传输承载。无的QoS管理。线承载通过IEEE802.16机制提供端到端的QoS2.1正交频分复用（OFDM）技术服务，IP传输承载则采用DiffServ和多协议标识交OFDM是一种多载波传输技术，将较宽的频带换（MPLS）等IP网络的技术来保证QoS。分成若干较窄的子带（子载波）进行并行发送，这是典型的IP智能监控解决方案拓扑结构如

8、图2最朴素的实现宽带传输的方法。在数字信号处理技所示。术FFT发展的推动下，允许将各个子载波重叠排在实际组网中，根据视频监控点分布的位置，结列，同时保持子载波之间的正交性，从而有效避免了合可安装WiMAX无线接入基站的机房资源、数据子载波之间的干扰。由于相同的带宽内容纳了更多网络节点的分布情况以及可用频率资源情况，选择的子载波，部分重叠的子载波可以大大提高频谱效合适的站址设立WiMAX中心站（基站）。各监控点[3]率。OFDM