視頻監控無線傳輸解決方案淺析

視頻監控市場在中國方興未艾，前景非常廣闊。據相關統計，從2011年-2013年視頻監控市場規模將保持年均20%以上的增幅，其中高清視頻監控市場的年復合增長率更是將達36%。視頻監控對傳輸的穩定性、可靠性、低時延性提出了非常苛刻的要求，而高清視頻監控市場對傳輸帶寬也提出了非常高要求。無線傳輸作為視頻監控的有線傳輸一個重要補充，對視頻監控項目的成功與否起著非常關鍵的作用。目前市場的無線視頻傳輸技術種類繁多，主要有3G網絡、McWill、wifi和新一代無線網橋等技術。3G網絡作為一個廣覆蓋而又無處不在的網絡，具有一些諸如成本低、帶寬低特點，適應于低帶寬和低密度的視頻監控系統部署。McWill技術具有覆蓋性好特點，但帶寬低、相對成本高仍然制約著其發展。目前在行業市場上基于Wifi技術和新一代無線網橋技術部署的視頻監控傳輸系統較多，其各有優勢。

Wifi技術以其終端的經濟性和互操作性而被廣泛使用并被大家認可。而新一代無線網橋技術作為一種專門用來承載高清視頻監控的技術也越來越受到大家的重視。本文主要將基于OFDM/MIMO/分集技術的新一代無線網橋技術和基于802.11n技術的Wifi在視頻監控傳輸這個特定的領域做一個分析對比。

高容量點對多點(HPMP)新一代無線網橋視頻傳輸系統可以傳輸200Mbps凈吞吐量，傳輸距離最遠可達40公里，非常適合用于野外的高清視頻監控傳輸，可以充分保證服務質量及帶寬。

以下是高容量點對多點的新一代無線網橋傳輸系統領先802.11nWi-Fi點對多點的優勢：

1.高容量基站

高容量點對多點扇區基站提供200Mbps凈吞吐量，為現今市場上最高容量，支持語音，數據及高清視頻監控的解決方案。通過向每個遠端客站戶提供專有帶寬，RADWIN解決方案支持每個扇區連接更多高清攝像頭。這是現在唯一可向每個遠端站提供50Mbps帶寬并支持每個遠端站部署多個高清(HD)攝像頭與自動跟蹤(PTZ)攝像頭的解決方案。

Wi-Fi接入點和客戶端發送數據前會對空中接口進行檢測。如果發現某種程度的干擾(通常在免許可頻段)，數據傳輸將會有短時間或長時間的延時，大大降低了有效容量。同時由于Wifi系統在傳輸數據之前采用沖突檢測機制，通過爭搶機制實現數據傳輸，也大大提高了時延和降低了吞吐量。

2.廣袤的傳輸距離

一般Wifi的傳輸距離僅為幾百米，特殊設計的Wifi室外傳輸距離僅為幾公里。而新一代無線網橋系統可以提供最高達40公里的傳輸距離，極大提高了覆蓋范圍，從而提高了設備的利用效率。

3.保持高頻譜效率的同時實現零錯誤傳輸

延時或丟幀會在數據空中鏈路傳輸時對圖像質量造成很大影響。新一代無線網橋傳輸系統支持獨特的混合快速自動重傳請求(ARQ)協議，進行高效零錯誤傳輸。這項技術保證在高干擾和擁擠頻譜下進行不降低頻譜效率的高質量視頻監控傳輸。

在基于Wi-Fi的解決方案中，當接收到錯誤數據時，發送方會重發數據包。在頻譜干擾的情況下將會大大降低有效容量，增加延時，傳輸不穩定的同時損害圖像質量。

4.每個攝像頭都保證超高的圖像質量

新一代無線網橋傳輸系統保證為每個遠端站(攝像頭站點)預分配專有時隙。這種方法確保統一一致的高質量視頻傳輸性能，防止由于一個遠端站承載低劣的傳輸品質而造成所有遠端站共享扇區容量等級的降低。另外，系統還提供了固定低延遲幫助消除圖像像素化。這些獨特優勢保證了云臺、運動監測和車牌識別等視頻實時監控攝像頭的有效運行。

Wi-Fi接入點缺乏程序管理空中鏈路，因此不能保證所有遠端站的帶寬。另外，Wi-Fi傳輸延遲是多樣和不可預測的。這會導致高傳輸抖動，降低視頻質量。

5.全方位支持組播

新一代無線網橋傳輸系統支持組播通信，內置了先進的VLAN網絡保證視頻管理服務器啟用組播傳輸功能，接收來自多個不同地址的攝像頭視頻流。

Wi-Fi網絡組播傳輸由于高數據包丟失率造成的干擾和障礙導致其性能很差。另外Wi-Fi數據包會以最低速率傳輸數據以增強組播通信的可靠性。這使得組播通信更容易受到干擾并導致容量的降低。

6.專為戶外使用設計

新一代無線網橋傳輸系統采用OFDM,MIMO2x2,空間分集和干擾抑制等技術，在密集市區內常見的近非視距/非視距(nLOS/ NLOS)情況下同樣保證高質量傳輸，。

Wi-Fi網絡被設計用于室內和短距離使用，因此在室外尤其是非視距下性能表現非常差，在現實部署中其有效的容量會大大降低。

下圖是在相同的非視距條件下，通過知名的802.11nWifi產品和我們新一代無線網橋傳輸在無線鏈路上傳輸4路高清視頻流的實際測試結果。

通過該圖可以看出，采用新一代無線網橋傳輸系統的視頻流均非常穩定，而采用WiFi的四路圖像帶寬波動較大，帶來的直接效果就是視頻圖像的流暢性不同。

總結

新一代無線網橋傳輸系統(RADWIN5000)基站傳輸使用比Wi-Fi解決方案更小的光譜切片，尤其適用于嘈雜的免許可頻段和非視距環境下進行高容量傳輸。其每個遠端站支持更多的攝像頭和組播傳輸地址，獨特的專用帶寬和固定低延時保證了視頻圖像的高質量傳輸。而基于802.11n的Wifi技術更適合低帶寬、相對短距離的數據傳輸和接入。