[ 導讀 ] 智能交通方案設計中，接入設計靈活采用點對點光纖直連、EPON、RRPP等接入技術來解決可靠性接入問題；在匯聚網和核心網選型上，優選插卡式設備，關鍵部分采用雙鏈路、雙機備份，在條件允許的情況下，選擇RPR環網；在協議選擇上，通過選擇支持多媒體QoS、多媒體組播、iSCS

 　　整個視頻行業已經進聯網監控時代，平安工程、智能交通系統建設模式也由原來單一重視增加視頻前端攝像頭，演變為視頻信息的采集、傳輸、存儲、共享、應用幾部分并重，視頻監控網絡化、信息化的趨勢日益明顯。IP網絡，作為連接前端與后端的通信基礎平臺，是IP監控系統的重要組成部分。可靠的基礎網絡平臺，是治安視頻監控系統、卡口系統、電子警察系統能可靠運行的前提和基礎。

 　　平安城市工程、智能交通組網可以使用視頻專網、租用寬帶專線、VPN網絡等幾種形式，從保障視頻監控效果和安全性的角度出發，建議使用前兩種形式中的一種，其中優選視頻專網。

　　網絡的可靠性可以從接入、核心與網絡協議三方面進行設計。

　　接入網絡設計

 　　接入網絡將視頻信號從前端傳輸到接入機房，是視頻傳輸的第一步，需要合理規劃，從源頭上解決信號的可靠傳輸問題。同時也需要注意，接入網絡設備主要放置在室外環境中，對可靠性要求較高。

　　點對點光纖直連模式

 　　在傳統解決方案中，全景IPC、智能交通相機通過以太網線連接光端機回傳視頻信號。不但在室外環境中增加了一個故障點，而且采用以太網線連接需要增加額外的防雷措施。

 　　點對點光纖直連方案取消了光電轉換環節，全景IPC、智能交通相機自帶光接口，通過光纖將信號傳輸到機房的接入交換機，接入網絡的可靠性大大提高。

　　EPON無源光網絡

　　在平安城市工程、智能

 　　交通的實施過程中，接入網絡需要借助運營商的骨干光纜，為了最大程度節約光纜使用，可以考慮使用串行總線模式進行信號傳輸。

 　　EPON是一種可靠的、可以滿足室外應用的串行總線IP傳輸網絡。筆者公司的智能交通相機、IP攝像機都帶EPON傳輸模塊，可以實現光纖通過該模塊進智能交通相機或IP攝像機。同時EPON網絡的分光器是無源設備，不需要額外供電，網絡通信節點受外界影響小，可靠性高。

　　匯聚與核心網絡設計

 　　匯聚和核心設備部署在區縣分局、市局機房，所有視頻流量都要匯聚到這些設備上。一旦這些設備出現問題，可能會引起整個視頻網絡的癱瘓，所以針對該部分網絡設備的選型、方案設計提出了更高的要求。

　　設備選型

 　　匯聚和核心設備要選擇高可靠的插卡式交換機，配置雙電源、雙引擎，關鍵板卡做冗余備份，如圖3所示。

 　　如圖3所示，對于匯聚與核心均采用可靠性較高的插卡式設備，通過交換、防火墻、IPS、無線等插卡，既實現了業務，又實現了后臺的無阻塞交換。

　　雙機、雙鏈路組網

 　　出于網絡可靠性考慮，接入交換機和匯聚交換機之間可以考慮采用雙鏈路上行，核心交換機與匯聚交換機之間也建議采用雙鏈路上行，核心交換機采用雙機熱備，參見圖4。

 　　匯聚交換機采用雙光模塊上行，核心交換機采用雙機熱備模式，兩臺核心交換機分別接入匯聚交換機的一路光纖，兩臺交換機通過中心機房的聯機進行信息互通。該組網方式從模塊、設備、線路三方面考慮了網絡組網的冗余。

　　RPR環網

 　　在大型平安城市工程、智能交通項目中，如果對核心網絡的可靠性提出最高的要求，可以考慮使用RPR（Resilient Packet Ring）環網作為系統的核心網，如圖5。

 　　RPR（Resilient Packet Ring）彈性分組數據環技術集IP的智能化、以太網的經濟性和光纖環網的高帶寬效率、可靠性于一體，是核心組網中可靠性最高的方案。在典型的平安城市工程視頻監控組網中，將分局、市局分配到環網的節點上，通過環網進行各局點數據和業務的交互。一旦區間光纜發生中斷，該系統可以在50ms以內將視頻業務切換到另外一段線路上，實現健壯的核心網絡。

　　網絡軟性特性設計

 　　視頻監控的網絡攝像機會產生視頻碼流，而卡口攝像單元、電警攝像單元也具備產生視頻監控碼流的特性，特別是視頻監控實時碼流，對IP網絡的波動較為敏感，例如網絡出現300ms左右的抖動，電視墻上的實時圖像就會出現卡頓。所以，視頻監控設備與網絡設備的深度整合，網絡流量的合理規劃，對視頻監控系統的良好運行起到重要作用。

　　QoS保障

 　　當IP網絡出現擁塞時，可以通過對網絡設備的QoS設置，讓對網絡波動敏感的實時視頻圖像優先通過，見圖6。

 　　在視頻監控前端設備上啟用DSCP（Differentiated Services Code Point）功能，對不同優先級的數據流打上不同的DSCP值，在流量通過網絡進行傳輸時，網絡設備根據不同流量的DSCP值進行流分類，實現不同的優先級處理。

　　組播協議

 　　組播技術作為一種監控系統媒體轉發的優化方案，用交換機的組播轉發代替傳統模式中的流媒體服務器復制方式。組播分發時，前端只需發送一路實時媒體流到網絡上，媒體流在盡可能遠的分叉路口才進行復制和分發，當網絡交換機發現網絡中有用戶需要觀看監控圖像時，對監控圖像進行復制轉發，見圖7。

 　　組播協議的啟用使得實時視頻的傳送路徑縮短，取消了流媒體服務器，客觀上提高了視頻監控傳輸的可靠性。

　　iSCSI直存儲協議

 　　在傳統解決方案中，視頻集中存儲采用服務器轉存模式，即存儲視頻流傳送給流媒體存儲服務器，由流媒體服務器轉成視頻文件存儲在磁盤數組中。該傳輸模型在網絡和存儲之間存在流媒體服務器，流媒體服務器成為視頻存儲環節的單點故障，見圖8。

 　　直存解決方案通過啟用iSCSI協議，由前端編碼器或者攝像機打包存儲流，直接存儲到IPSAN磁盤數組中。iSCSI協議的使用，繞開了流媒體服務器，提高了視頻存儲業務的可靠性。

　　結語

 　　在實際的平安城市工程、智能交通方案設計中，建議使用專網來承載視頻監控業務，保證視頻圖像的效果。在接入設計中，靈活采用點對點光纖直連、EPON、RRPP等接入技術來解決可靠性接入問題；在匯聚網和核心網選型上，優選插卡式設備，關鍵部分采用雙鏈路、雙機備份，在條件允許的情況下，選擇RPR環網；在協議選擇上，通過選擇支持多媒體QoS、多媒體組播、iSCSI直存的網絡設備，完成視頻監控設備與網絡設備的深度融合。

 　　通過接入、匯聚、核心網絡的優化設計，網絡協議的合理選擇，在各個層面保證視頻監控網絡的可靠性，為視頻監控業務提供可靠的傳輸平臺。

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