网络传输系统设计.doc

网络传输系统设计需求分析平安城市在建设过程中,传输技术也经历了多次的变迁:从初期的仿真信号传输技术到现在的IP数字传输网络技术,配合视频监控产品的更新换代传输网络技术将向高质量、大容量的方向飞速发展。目前的平安城市系统主要以高清全数字网络架构为主,网络传输系统在建设过程中需考虑以下建设特点:接入点多,覆盖面广、跨越地域广、覆盖环境复杂;整个监控系统接入点少则几百个点,多则几万个接入点,部分覆盖区域由于有线网络部署困难,成为监控系统部署的盲点;对上行的带宽要求高,视频监控数据主要从监控点往监控中心传送,单路上行带宽在3M~10Mbps甚至更高;链形或树形组网,如沿主干道路每一公里左右路口或公共场所设几个接入点;这样用以太网交换机或光端机串联或星型级连成本很高,维护将会非常困难;实时性强、需捕捉高速运动物体、回传图像清晰度要求高;安全性、稳定性要求高;必须适应室外恶劣的工作环境;回传的数据量大、存储量大;管理复杂等特点。面对以上问题,平安城市中视频监控系统承载的传输网络的选择就变得尤为重要。设计要求平安城市视频监控系统要求建设一张覆盖全市、县、乡镇的视频传输专网,实现“横向到边,纵向到底”的总体建设目标,作为图像信息的传输通道,为图像信息的采集传输和应用提供强有力的支撑。视频专网采用市、县局做为核心网、派出所作为汇聚接入网,通过分层部署可以使网络具有很多好的扩展性,提升网络的可用性,简化网络的管理。为了达成平安城市视频监控系统的建设目标,对于网络传输系统的设计要求如下:基本要求网络传输协议要求联网系统网络层应支持IP协议,传输层应支持TCP和UDP协议。媒体传输协议要求视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议;视音频流的数据封装格式应符合GB/T28181-2011标准要求。信息传输延迟时间当信息(包括视音频信息、控制信息及报警信息等)经由IP网络传输时,端到端的信息延迟时间(包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间)应满足下列要求:前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s;前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。网络带宽需求结合项目实际需求,视频传输专网网络带宽设计应能满足前端监控设备接入、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求,并留有余量:视频监控前端接入线路满足视频监控前端数据传输需求,同时考虑到网络传输过程中的开销,建议300万像素高清网络摄像机至少提供15Mbps以上的接入带宽,200万像素高清网络摄像机至少提供10Mbps以上的接入带宽,130万像素高清网络摄像机至少提供6Mbps以上的接入带宽,单兵无线接入至少提供2Mbps以上的接入带宽;市、县、派出所三级骨干网应满足市级、区县级、派出所级视频调用需求,建议至少达到千兆以上;中心网络设备满足服务器、存储设备接入带宽需求,传输带宽至少达到千兆以上。网络质量要求联网系统IP网络的传输质量(如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等)应符合如下要求:网络时延上限值为400ms;时延抖动上限值为50ms;丢包率上限值为1×10-3;包误差率上限值为1×10-4。设计原则1、可扩展性原则无论是网络的核心层、汇聚层还是接入层,都必须充分考虑网络结构的可扩展性,例如:主干带宽、汇聚、边缘接入的扩展。2、标准化、模块化设计从网络设备的选型、网络结构的设计、路由策略的定制都需要考虑网络的开放性和灵活性。标准化和模块化设计主要体现在各个层次节点的设计方面,采用模块化的方式,可以使网路呈现简单的模式,便于管理,也便于网络的扩展。3、冗余设计视频专网作为承载整个系统的基础网络平台,网络可靠性的重要程度不言而喻。因而网络的冗余设计显得至关重要。必须从网络的各个层次、各个环节考虑避免单点故障,才能保障网络正常运行,并且可以简化系统升级的复杂度。网络整体架构设计视频监控传输网络建设的目的是将各前端子系统集中联网并形成统一的专用网络,网络整体架构采用星形,其特点是易于扩展、故障隔离较容易、控制简单、网络维护方便。结合本项目实际应用,网络整体架构设计如下:前端视频资源接入前端视频资源接入包括有线接入和无线接入,治安监控和卡口前端视频资源通过裸光纤点对点传输或EPON传输方式接入。各级社会面、政府部门和移动视频资源通过防火墙保障安全性分别接入各级公安视频专网。其中单兵无线接入支持联通、电信、移动3G/4G网络,推荐采用4G网络;有线接入推荐采用租用运营商链路或由运营商承建,根据目前技术现状,分为裸光纤点对点传输及EPON传输方式,2种传输方式需要根据现场网络资源、当地运营商情况酌情选择。裸光纤点对点传输方式:前端监控、卡口点位采用专用光纤,每个点位铺设独立光缆,一般为百兆、裸纤,通过派出所接入