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0 引 言
视频监控系统已广泛用于武警部队，有力提升了武警部队的执勤备战能力。但武警部队驻扎范围广，如水坝、重要仓库、矿产资源基地、桥梁、隧道等，监控点分散且与监控中心距离较远，利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现，其次实时视频监控的需求越来越多，对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求。在这些情况下，基于多种无线传输手段的移动视频监控体现出了不可替代的优势。无线局域网和无线宽带接入技术，可以将多个监控点和远端控制中心连接起来，可以在最短的时间内快速建立起无线监控网络。
目前常用的无线接入技术包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。与其他技术相比，WiMAX具有传输距离远、接入速率高、带宽高等优点，可以保证视频流的传输质量，同时使监控系统在接入层的部署更为快速、简便。本文结合武警部队特点，提出了一种基于WiMAX无线宽带接入技术的监控系统设计方案，也适用于其他应急状态下组建监控网络，并给出了系统建设中注意事项。
1 WiMAX技术特点和优势
WiMAX是一项新型的无线通信技术，全名为微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Micro-wave Access)，是基于IEEE 802．16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access MetropolitanArea Network，BWAMAN)，能提供面向互联网的高速连接。WiMAX技术具有较高的数据传输速率，最高可达到75 Mb／s；传输距离远，最大传输半径50 km，其网络覆盖面积是3G基站的10倍。
1．1 WiMAX系统组成
WiMAX网络体系结构如图1所示，其由核心网络、基站、用户基站、接力站、用户终端设备及网管组成。通常的WiMAX系统包括一个基站和多个用户基站，也可以根据需要设置若干个接力站，形成单点对多点或多点对多点的体系结构。
核心网络：WiMAx连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口。
基站：提供用户基站与核心网络间的连接，通常采用扇形天线或全向天线，可提供灵活的子信道部署与配置功能，并根据用户群体状况不断升级扩展网络。
用户基站：属于基站的一种，提供基站与用户终端设备间的中继连接，通常采用固定天线，并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。
接力站：通常用于提高基站的覆盖能力，即充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。
用户终端设备：完成具体的应用功能，例如视频监控。
网管系统：用于监视和控制网内所有的基站和用户基站，提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。
1．2 WiMAX技术用于的武警部队无线视频监控系统的优势
武警部队所使用的视频监控系统，一般数百米内设一个监控点，具有覆盖范围广，覆盖点多、质量要求高等特点。而目前无线监控系统多使用基于Wi-Fi的IP无线监控技术，其采用IEEE 802．11作为无线传输标准，传输距离仅几百米，其数据传输率较低，QoS机制不够完整，这都限制其在武警部队中的应用。
WiMAX的覆盖能力完全满足视频监控点的分布特点，在一个WiMAX基站覆盖范围内可存在多个连续设置的监控点。同时，WiMAX具有非视距传输的特性，可以满足复杂环境中的传输要求。WiMAX还可以作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展，方便地实现边远地区的网络连接。
WiMAX采用面向连接方式，定义了完整的QoS机制。其MAC层支持4种业务：非请求的宽带分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力传输业务，向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音服务，能够满足视频监控所需的QoS要求。
采用802．16d标准工作在频分双工模式(即FDD模式)上的WiMAX，占用一对3．5 MHz频点，一个扇区可提供的上、下行总带宽超过15 Mb／s；每个WiMAX客户端(即WiMAX CPE——Client Produce Equipment，用户端设备产品)可提供最大10 Mb／s的吞吐量，能够满足各种带宽需求的监控要求；按照每个监控点1 Mb／s带宽需求，单个WiMAX基站可支持10个左右的监控点视频传输需求。
