G与移动多媒体传输技术的发展及其在视频监控的应用.doc

3G与移动多媒体传输技术的发展及其在视频监控的应用 【摘要】本文回顾了公共移动通信技术在视频传输与国内移动监控中应用的历史，分析了有线传输与无线传输技术的优势与不足，重点对几种公共移动传输技术进行了比较，提出3G技术的发展并不能代表无线移动视频监控市场会在一、两年内得到广泛的应用，现有网络向下一代网络演进的最终目标是构建一个以光纤网络为基础，以宽带为重心，无线和有线结合，以“全业务+全IP化”为方向的“大网”。在这个核心网络基础上，各种接入手段将融入其中，包括窄带话音接入、宽带固定接入、多媒体移动接入、宽带无线接入技术等。将来在融合的无线网络环境中，3G将成为公共的无线通信平台，WiMAX、WLAN（WiFi）作为局部领域的无线宽带接入手段共同融入统一的网络，以后还可能加上WBMA。而3G与WiMAX、WLAN、WBMA的融合将为未来移动监控行业应用带来新的机遇。 2009年1月7日，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放了3张第三代移动通信（3G）的运营牌照，标志着我国进入了3G时代。在此前后， 3G技术在视频监控领域的应用及其前景就成为一个热门话题，不少企业为此投入了大量的人力与资金开发相关技术与产品，寄希望于取得良好的回报。到底3G这种公共移动通信技术在视频监控领域中的地位和市场前景如何呢？我们先来回忆一下公共移动通信技术在视频传输方面发展的历程。 一、公共移动通信技术在视频传输中应用的历史 最早的公共移动通信被称为第一代移动通信（1G），就是现在已经被淘汰的模拟移动通信网，它仅限于语音通信，无法进行数据与视频图像传输。后来出现了第二代移动通信（2G），典型代表是GSM和CDMA（基于高通公司发起的第一个数字蜂窝标准IS-95），就是我们通常说的G网和C网。最初的GSM和CDMA主要也仅限于提供语音业务，尽管技术上已经能够进行数据传输了，但由于带宽非常窄，GSM理论上只能提供9.6Kbps带宽，CDMA理论上只能提供64Kbps带宽。随后，在人们对移动数据通信迫切增长的需求下，GSM和CDMA开始了各自的演进过程。2G与第三代移动通信（3G）的过渡时代来临了，即2.5G/2.75G的时代。 GSM在这一时期的演进方向是GPRS（General Packet Radio Service，基于GSM系统的无线分组交换）技术和EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution，增强型数据速率GSM演进）技术，GPRS通常被归入2.5G，EDGE通常被归入2.75G。GPRS与GSM相比，数据传输性能有了很大的提升，理论最高速率可达171.2Kbps，而受信道编码方式、信道分配策略以及终端支持等因素影响，其实际速率平均只有2040Kbps。EDGE相对GPRS而言，数据传输性能有了进一步提升，理论上其最高速率可达2Mbps。但同样因为信道配置、移动速度等因素，EDGE的实际应用速率通常不超过160Kbps。 CDMA在这一时期的演进方向则是CDMA20001X。尽管从标准本身，整个CDMA2000都属于3G，但鉴于CDMA20001X本身的表现，仍然被大多数人归入了2.5/2.75G。与GPRS/EDGE的情况类似，CDMA20001X的数据传输性能比CDMA（IS-95）提升了一大截，其ReleaseA版本的理论最高速率为307.2Kbps。当然，受各种因素影响，CDMA20001X在实际应用中的平均速率只有70110Kbps。 由于带宽的提高，2.5G/2.75G开启了移动数据通信的大门，基于2.5G/2.75G技术的移动网已经可以进行基本的数据通信业务了，比如在线网页浏览、发送E-mail、文字和图片传输等，但是，由于传输速率仍然不高，还是无法较好地开展视频传输业务。尽管这一时期也出现了采用GPRS或CDMA20001X多信道捆绑进行视频传输的应用，但这是以牺牲成本和稳定性为代价的，实用性不高。因此，这一时期还只能称为窄带无线时代。正是人们对高速数据移动传输（包括视频移动传输）的迫切需求推动了3G的到来，同时也开启了宽带无线时代。 面向全球的3G标准有4个，包括WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000和WiMAX。我国公共移动通信采用的主要是前三个，即WCDMA（中国联通采用）、TD-SCDMA（中国移动采用），以及CDMA2000（中国电信采用）。这里提到的CDMA2000指的是CDMA20001xEV。这三个标准都可以由前面提到的2G时代G网和C网演进过来，其中WCDMA的演进步骤是GSMGPRSEDGEWCDMA，TD-SCDMA的演进步骤是GSMTD-SCDMA，CDMA2000的演进步骤是CDMA（IS-95）CDMA20001XCDMA20001xEV。 随着技术的进步与实际的需要，3G技术也在与时俱进，例如 HSDPA(High Speed Downlink Packages Access，高速下行分组接入)技术是提高WCDMA网络高速下行数据传输速率的技术，是致力于3G技术进步的3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）在R5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的，它可以在不改变已经建设的WCDMA系统网络结构的基础上，大大提高用户下行数据业务速率(理论最大值可达14.4Mbps)，该技术是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。而HSUPA (high speed uplink packet access，高速上行链路分组接入)技术可以大大增强WCDMA上行链路的数据业务承载能力和频谱利用率。 根据前三种3G标准在国内最新版本部署进展，WCDMA（最新版本采用HSUPA）的上行速率理论值为5.76Mbps、下行速率理论值为14.4Mbps，TD-SCDMA（最新版本TD-HSDPA）的上行速率理论值为384Kbps、下行速率理论值为2.8Mbps，CDMA2000（最新版本EV-DORevA）的上行速率理论值为1.8Mbps、下行速率理论值为3.1Mbps。而根据网上收集的网友实测情况，CDMA2000基本上接近理论值，WCDMA则位于800Kbps1.44Mbps之间，表现一般的TD-SCDMA也普遍超过了384Kbps。 一般网络视频监控要求达到相应的分辨率，不同的分辨率需要提供不同的带宽，目前视频压缩技术可以达到以下指标。 如果网络视频设备被设置到某一个分辨率后其带宽必须达到相应值以上，否则将出现丢帧、视频质量下降等现象。 多媒体业务是3G数据业务的重点，其传输速率要求为：高速移动时能够达到144kbps，慢速移动时为384kbps，静止状态为2Mbps。3G的带宽比较适合低速移动的无线视频监控应用。伴随着3G在全球商用步伐的加快，3G无线网络技术也在加速创新，3G无线传输设备在功能和性能方面也会取得不断的提升。在我国，随着3G移动通信系统走向实用，高至2MHz的带宽将为无线视频监控提供强有力的支持，此时视频的质量也会有很大的改善。此外，未来的3G系统也将考虑公众移动通信网络与WLAN、FWA和WBMA等系统的融合，用户将有可能真正实现在“任何时间、任何地点、任何终端”的无缝式无线视频监控。因此我们可以认为3G开辟了无线移动视频监控新的前景。 二、公共移动通信技术在国内移动监控中应用的概况 在任何时间、任何地点，甚至是移动的场合均能实现视频监控一直是安防业内努力的一个方向，许多用户也有这方面的实际需求。这种监控方式离不开无线传输的手段，公共移动通信网络无疑提供了一种很好的选择。由于本文重点讨论公用移动通信技术在国内移动监控中应用，专用的无线通信技术我们不在这里讨论。 随着2.5G/2.75G技术的出现，公共移动通信技术在国内开始应用于视频传输。安徽创世科技有限公司04年提出了基于CDMA1X无线网络的无线视频监控的概念。2005年6月，北京九为安泰科技有限公司推出的新一代CDMA移动视频监控系统；06年12月，北京世纪乐图数字技术公司研究开发了“LOTOOi-Patrol”，整合了CDMA、GPS、非硬盘的本地存储介质（Flash）等资源，能较好地将公共移动通信应用在多种视频监控场合。厦门、泉州、深圳、威海等地的安防生产商也先后推出了类似产品。 当时的联通与中国移动各自都拥有遍布全国的2.5G移动通信网络。可在掌上电脑、PDA手机上进行远程视频采集与传输，只要有网络信号的地方也可以实现视频的无线传输，初步实现移动监控。两家移动运营商都有分公司推出了相应的视频传输业务项目。虽然相对于2G来说带宽有了增加，而对于视频传输来说它们的缺点还是带宽较小，只适合于低帧率、低画质视频的传输，而且主要面向个人用户。不少厂家推出的家用网络摄像头针对的就是这一市场。 3G牌照的发放促进了新一轮的通讯产业变革。09年2月底中国移动率先推出了基于3G手机的新业务-移动安防业务，作为中国移动的合作方北京方标电信公司及其子公司北京方标科技有限公司将全权负责此项业务的全国市场拓展。 随着3G网络建设的逐步完善，一些基于3G技术的监控系统先后投入运行。 自2009年4月开始，北京急救中心正式开始启动基于中国移动“TD-SCDMA”技术的无线视频项目，将其实际应用于急救车上，使北京急救中心的工作人员可以在第一时间通过无线视频准确监控到急救车内的救护情况，并为现场提供指导和指挥意见。120急救中心TD视频监控应用为全国首例TD技术较大规模商业应用于卫生医疗急救系统。7月，中国移动北京公司与北京120急救中心共同签订了TD视频监控行业应用业务合作协议。 6月1日，青岛市南区金门路街道办事处与中国联通签订协议，由中国联通负责安装100个3G视频监控探头，以完善社区技防手段覆盖范围。这是山东省首次将3G网络技术应用于平安建设工作中。 今年6月，武汉建成国内首个城管视频实时指挥系统。在移动的情况下，该系统运用3G技术能将图像和声音通过无线发射系统适时地传递至指定地方。硚口区城管局的8台执法车装配了车载摄像仪，摄像头装在车顶，可360度旋转，将周边情况“尽收眼底”。所有图像适时传递到指挥中心，并分别显示在大屏幕上。该系统还配备了8套“单兵仪”佩戴在肩膀上的摄像仪，当车辆不方便进入时，可以由人携带进入。 我们相信，今后还出现更多类似项目的报道。 三、无线视频监控还只是有线监控的补充 虽然3G已经开始应用于移动视频监控，但在其发展过程中还存在许多问题。我们先从3G开通后的一些情况谈起。 年初，新浪数码评测室对中国电信深度定制的3G手机华为C7600进行了下载测试，下载了一首周杰伦的歌曲，普通版1.52MB，共耗时19秒，平均达到80KB/s的下载表现。虽然这个指标与较好质量的视频传输还有一段距离，但在3G推出的初期也是可以预料的。 下面我们再看一看目前3G使用的资费。中国移动设置了4款按流量计费的套餐，分别为50元包500MB、100元包2GB、200元包5GB，以及300元包10GB.每月超出的部分按0.01元/KB收取。中国电信的3G资费方案独树一帜，继承了ADSL固定宽带按时长计费的模式。目前，广东电信仍然沿用天翼CDMA放号时的无线上网资费标准，为0.1元/分钟。该种计费标准只适用于办理了天翼各种资费套餐的用户。北京电信已经推出了专门针对3G无线上网的3种包月资费套餐，分别是:160元包300小时本地上网和5小时国内漫游上网；200元包200小时上网时长（不区分本地和漫游）；300元包360小时上网时长（不区分本地和漫游）。每月超出部分按0.05元/分钟计算。而联通的3G上网资费标准以按流量计费为主要方式，主打150元包3GB流量的套餐。相对于视频监控需要传输的巨量信息，这样的资费对于监控，特别是需要连续监控的用户来说是很难接受的。 由于3G单个基站的带宽十分有限，随着用户的增长按照包时计费的方式推出不久就遇到难题。按时长计费的中国电信3G无线上网卡虽然到6月中旬只卖出100多万部，在实际操作中，按时长计费方式的弊端已经开始显露。由于固定宽带采用的是光纤传输方式，带宽对于用户的大容量网络需求基本都能满足，而无线宽带则由于频率的限制，以及网速的限制，对承载的用户量有一定要求。目前他们正酝酿改为按流量计费。7月1日，中国电信集团一位内部人士证实：前段时间，由于大量用户使用BT(一种P2P的下载方式)，甚至超过了北京电信的3G网络承载量，北京电信已经开始暂缓发展上网卡用户。 与2.5G相同，3G传输数据量巨大的视频流时仍然存在一些问题，可靠性不高、容易丢包，带宽随时可能变化，运行费用较高，且很难下降。目前的3G网络即使传输CIF图像，一个基站也不能超过3个监控点，而且无线宽带的特点是传输当中带宽的不确定，目前3G网络速度快的话可以达到1M，速度慢的几十K，因此只能作为辅助传输手段。手机监控系统运行费用应当包括视频源的宽带上网费、手机收看流量费、监控系统运行费等，总费用还是太高。 北京邮电大学经济管理学院阚凯力教授认为，3G根本不可能承担大规模的使用量，大量使用，通道就会拥堵。3G用户数量要大量增加的话，现在的3G网络根本无法承受，而扩容的成本，运营商也是无法承受的，所以资费就高；资费一高，用户就承受不了，就不用。3G一个基站，或者说一个频道，也就是几百K，即采用了HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入）或HSUPA (high speed uplink packet access，高速上行链路分组接入)技术也才几兆。这个容量非常有限。现在有些人说3G速度很快，为什么？因为一个基站只有很少几个用户。一个基站如果覆盖半径是5公里，那么它的覆盖面积就是70、80平方公里。在3G的用户真正发展起来的时候，这70、80个平方公里的市区中心会有多少用户？至少上万。那么，上万个用户来共享3G的基站，共享这几百K甚至几兆带宽，每个用户能有多少K？3G根本不可能承担大规模的使用量，更不要说现在推的上网本、数据卡，这是要3G的命。而3G网络对于数据量巨大的视频传输更是如此。因此，3G与2.5G比较带宽也还只是量变，其带宽资源与资费下降空间限制了它的发展。 无线传输与有线传输相比较有这样几个问题：1、无线网络的带宽与频率资源更为有限，所能达到的带宽远低于有线网络。由于公共移动通信网络其单个终端的有效带宽相当有限，往往需要同时承载语音、数据等传输业务，高带宽的视频监控数据易发生丢包，而且可用带宽经常发生波动。2、无线信道的误码率比较高。特别是当终端设备处于移动状态时，可用带宽和误码率指标有较大幅度下降。3、无线传输的资费也远高于有线传输。 我们可以进一步就有线传输与无线传输信道带宽进行比较。 目前大量应用的有线宽带传输方式主要是XDSL与光缆。在XDSL当中VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop，甚高速数字用户环路）速度较高，VDSL也称为ADSL的快速版本。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps，甚至更高。不同厂家的芯片组，支持的速度不同。同一厂家的芯片组，使用的频段不同，提供的速度也不同。而光纤传输线缆比铜质传输线具备更多优势，其特点有：(1)频带较宽，目前光纤的使用带宽已达1.0GHz以上。(2)衰减较小，中继器的间隔较大，因此可以减少整个通道中继器的数目，可降低成本。单模LED光源的光传输设备可以传输60km以上。(3)抗干扰及电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，也不会像传统的同轴电缆和通信电缆那样因短路、接触不良或线缆老化等现象而造成火花或静电。(4)体积小，光缆的外径均在15mm左右，即使是48芯、96芯光缆，其外径也不会有较大变化。(5)传输保密性强。 国内两家主要的有线通信运营商中国电信和中国联通近两年同时采取VDSL2与光纤到户技术进行固网宽带技术推广，采用VDSL2与采用GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，以通用帧结构为传输平台的无源光网络）、EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)光纤到户技术都可实现100M 的速率。 一般来讲，有线传输的性价比高于无线传输，宽带传输更是如此。在互联网无线通信，如无线局域网（WLAN）、无线个人局域网（WPAN）、无线固定接入（FWA）和宽带移动接入（WBMA）中主要采用的是通过接入技术的FMC(Fixed Mobile Convergence，基于固定和无线相结合)传输技术。因此从总体看，无线视频监控还只是有线视频监控的补充。 四、几种公共移动传输技术的比较 与3G相类似的公共移动传输技术还有几种通过无线接入的方式进行的FMC(Fixed Mobile Convergence，基于固网和移动网相结合)传输的技术，它们和3G一样都有电信级的应用。由于它们往往与互联网的应用紧密联系，这几种传输技术都受到电气电子工程师协会（IEEE）的关注。近几年这几种无线接入技术的发展显得十分红火。电气电子工程师协会（IEEE）制定了802.11（无线局域网，WLAN）、802.15（无线个人局域网，WPAN）、802.16a/d（无线固定接入，FWA）和802.20（宽带移动接入，WBMA）等标准。其中WPAN主要包括蓝牙（Bluetooth）技术和超宽带（UWB）技术，它在公共移动传输中应用较少。WLAN采用802.11标准， WiMAX采用802.16a/d标准，而WBMA（wireless brodband mobile access，宽带移动接入）采用802.20标准，这3类在公共移动传输中应用较多。 WLAN标准主要包括802.11b、802.11a和802.11g等。其中802.11b采用2.4GHz的频段，可支持11Mbps的共享接入速率；802.11a采用OFDM（正交频分复用）技术，传输采用5GHz的频段，速率高达54Mbps，但无障碍的接入距离降到3050米；802.11g其实是一种混合标准，既能适应802.11b标准，又符合802.11a标准，它比802.11b速率快5倍，并和802.11b兼容。目前，WLAN的推广和认证工作主要由产业标准组织WiFi（Wireless Fidelity,无线保真）联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为WiFi。出于安全和知识产权的考虑，我国在推广WiFi技术时提出了中国无线局域网安全强制性标准WAPI ( Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure， 无线局域网鉴别和保密基础结构安全协议)。中国移动运营商方面已经明确相关无线网络设备必须支持WAPI功能。 美国著名科技杂志Wired8月10日在网站上刊登署名为Priya Ganapati的文章称，经过将近五年的酝酿，下一代WiFi标准即将在9月份被最终确定，其官方名称为“802.11n”，也常被称为“Wireless N”，这种新标准将为高清视频和家庭数据传输铺平道路。基于802.11n最终标准的产品能提供最高600Mbps的连接速度，支持最多四条高清视频流、音频流和数据流的同时播放和传输，此外还承诺提供良好的向后兼容性，即新设备在旧产品上顺畅运行的能力。在上个月的台北国际电脑展上，高通推出了一种能让802.11n成为用户“理想标准”的芯片，这种名为“WCN 1320”的芯片能提供44的收发性能，也就是说，它能在5GHz或2.4GHz两种频段中同时收发四条音频流、视频流或数据流。 WiFi具有以下一些优势：其一，无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，约合15米，而WiFi的半径则可达300英尺左右（接近100米）。最近，由Vivato公司推出的一款新型交换机。该款产品能够把目前WiFi无线网络的半径提高到4英里（约6.5公里）。其二，虽然由WiFi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54mbps，符合个人和社会信息化的需求。其三，厂商进入该领域的门槛比较低，WiFi接入设备的成本也特别低。 表1列出了3G和WiFi的主要异同点。显然，3G网络可以利用WiFi高速数据传输的特点以弥补自己数据传输速率受限的不足，而WiFi不仅可利用3G网络完善的鉴权与计费机制，而且可结合3G网络广覆盖的特点进行多接入切换功能。这样就能实现WiFi与3G的融合，C+W在移动数据业务上的优点显而易见。WLAN（WiFi）可以提供比目前3G高出数倍的网络带宽，而且其成本低廉，部署迅速，可以作为传统蜂窝网3G技术在数据带宽有限情况下的有力补充，使3G运营锦上添花，进一步扩大业务量。 去年10月中国电信成为有线与无线混合电信经营商，在今年6月就紧急启动了31个省公司核心网改造项目，该项目旨在于核心网层面实现对CDMA+WiFi(C+W)的统一认证和统一计费的支持，对C+W用户数据、承载业务的统一管理控制，从而为中国电信用户提供高性价比的融合业务和服务。这是国内首个C+W网络，在固定移动融合的全业务运营领域具有示范意义。中国电信希望其能够尽快形成一定规模，并与已经商用的CDMA2000网络形成互补，在3G数据业务上形成差异化竞争的优势。 表1对该技术标准和3G技术标准进行了比较。 WiMAX作为线缆和xDSL的无线扩展技术，802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。这是一种新的宽带FWA技术，是为解决宽带接入“最后一公里”的问题而设计的。同时，WiMAX也是面向全球的4个3G标准之一。 目前业界对WiMAX的一致认同是，相对于3G和LTE（(Long Term Evolution,长期演进)）项目，WiMAX更适合以大容量、高频谱效率用于满足无线互联网对数据的需求，例如无线城市中的无线宽带接入、农村信息化中的宽带网络构建等，配合NGN(Next Generation Network，下一代网络)，WiMAX可以提供宽带数据业务和语音业务。表2对该技术标准和其他3G技术标准进行了比较。 移动宽带无线接入(WBMA)提供与移动电话系统一样的覆盖率和移动速度，并拥有WiFi的数据传输速率。WBMA目前主要采用了一种从局域网(LAN)扩展到广域网(WAN)的互联网协议IEEE802.20标准。Flarion科技公司（由朗讯贝尔实验室分拆而出）率先开发出了基于FLASH(Fast Low-latency Access with Seamless Handoff)-OFDM技术的WBMA系统。表3对该技术标准和3G技术标准进行了比较。 3G可以提供广覆盖、较高移动性和中等数据传输速率；WiFi可以提供廉价的热点覆盖、低移动性和高数据传输速率；WPAN可以提供超近距离的无线高速率连接；WiMAX可以提供城域覆盖和高数据传输速率；WBMA则可以提供广覆盖、高移动性和高数据传输速率。WBMA是一种在以较高速度运行的载体中进行无线移动监控的、比3G更有前途的方式，虽然目前该技术尚不成熟。 应该说WiFi、WiMAX、WBMA和3G在高速无线数据通信领域都将扮演重要角色，但是在最初设计时，它们采用了不同的技术手段来解决不同的应用问题。WiFi、WiMAX、WBMA和3G的主流是互补的，在局部会有部分融合，但要相互取代不太可能。另外，在应用和需求上它们也有着显著的差距，它们都将在越来越细化的市场中找到自己的生存空间。因此，与其说它们是竞争的关系，还不如说是共存的关系。 3G系统的大规模使用已经开始，而WiFi、WBMA和WiMAX等技术作为局部的高速接入手段来弥补3G的不足也会有广阔的应用前景。 由此可见，无线视频传输网络可以采用宽带无线接入系统与移动无线传输系统相结合的方式。宽带无线接入系统以其高容量、规模组网能力、价格低廉和长距离传输取胜。 据中国安防杂志09年7月刊报道，美国加利福尼亚州的San Mateo县为多家媒体和几百位公众成员能够实时观看一场长达几个月的审讯实况，建成了一个利用城市WiFi网络组建的视频监控系统。土耳其港口城市博得鲁姆则利用WiMAX接入技术组建了一个37个基站、70多个摄像头的无线监控网络。这是这两种技术在无线监控中实用案例的报道。 今年8月，贵州联通的邓天元先生在对国内3种3G接入、Wimax接入、WiFi接入的优缺点进行了比较之后，针对上海世博园无线视频监控系统的要求，认为如果不加区别地采用3G移动通信网络接入方案有4个主要缺点。首先，移动通信系统的频谱资源十分有限。而高数传率的无线视频传输势必耗费大量的频谱资源，在世博等用户密集的场合下，甚至会影响用户的话音业务。而且也会增加系统成本以及网络规划的难度。其次，由于移动通信系统中存在着呼吸效应，即覆盖半径随用户数目的增加而收缩。导致呼吸效应的主要原因是CDMA系统是一个自干扰系统，用户增加导致干扰增加而影响覆盖。而且，对于数据业务，随着峰值速率的提高，处理增益在下降，所消耗的无线资源在增加，为了保持与语音业务相同的覆盖半径，需要增加发射功率等资源，因此前向数据容量随着峰值速率的提高而不断下降。因此，当用户大量涌入世博场馆时，无线视频传输的距离和质量势必受到影响。其三，移动通信系统的网络规划、部署都比较复杂，要考虑对邻近小区的干扰等诸多因素，成本很高，基站的增减还需要无委会审批过程。因此，监控前端与监控平台间的无线连接监控前端与监控平台间的无线连接若采用移动通信系统的解决方案，既不灵活，成本也高。最后，带CDMA接口的无线摄像机种类很少，价格较高，且多是以成套无线视频系统的形式售卖。 而WiFi无线接入方案有3个突出优点。首先，WiFi不占用移动通信系统的频谱资源。与移动通信系统互不干扰，即会场人群的移动通信业务再多，两者也不会互相影响。 其次，WiFi的网络规划、部署、转移都很简单易行，只需考虑其本身的信道复用规划即可，无需有关部门的审批。WiFi普及度很高，各种WiFi产品生产批量都很高，带WiFi接口的无线摄像机仅仅数千元人民币。WiMAX无线接入方案的情况与此类似。 根据上海世博园区的无线视频监控要求，他提出尽量多地采用WiFi等非移动通信系统的技术来实现监控前端与监控平台间的无线连接，具体地，针对四种场景的解决方案如下： 1、场馆内无线视频监控 这个显然是应该采用带 WiFi接口的无线摄像机。另外，在园区大门、路口、场馆门口可以采用带 WiFi接口的无线摄像机。在园区道路，可以每隔 250米就布设一个 WiFi无线摄像机（WiFi室外覆盖半径 300 米），重点路段可以布得密集一点。这样，加上带摄像机的巡逻人员及车辆的补充，应该可以满足园区视频监控的需求。 2、单兵无线视频监控 世博园区要求有 56组安保人员（每组 56人）肩负便携式无线摄像机以步行的方式执行园区监控（绝大多数情况下是户外）。由于黄埔江两岸的世博园区面积均不大（浦西世博园区面积：约 1.96平方公里，浦东世博园区面积：约 4.72平方公里），因为 802.16d覆盖距离最大达 50 公里，所以完全可以用 2个 802.16d小区来分别覆盖黄埔江东西两岸的世博园区，这样，不涉及小区切换的话，802.16d完全可以支持在单小区内以步行速度移动的安保人员的视频采集活动（如果想节省成本，浦西园区与黄埔江江面可以用同一个 WiMAX 802.16d小区进行覆盖）。而且，为了能够后向平滑过渡到 802.16e，802.16d增加了部分功能以支持用户的移动性。其最高 75Mbps的带宽也足以满足多路视频传输的要求。当然，如果能使用 802.16e的产品，效果会更好。 3、轮渡及渡口的无线视频监控 渡口和码头等固定场所可以采用带 WiFi（802.11b/g）接口的无线摄像机。至于轮渡，其活动范围是，两岸世博园区所夹黄埔江江段，沿江距离 23公里，江面跨度 700米左右。显然轮渡的活动范围远大于 WiFi的覆盖范围，远小于 802.16d覆盖距离。但是，由于轮渡属于低速移动物体（小于 20公里/小时），可以在轮渡上采用 802.16d 的 WiMAX解决方案。可直接采用带 802.16d 接口的无线摄像机或者将带以太网接口的有线摄像机和 802.16d的发射机连接。因为 802.16d覆盖距离最大达 50 公里，且江面平坦无遮挡，所以完全可以用单个 802.16d小区来覆盖轮渡的活动范围，这样，不涉及小区切换的话，802.16d完全可以支持在单小区内低速移动物体的正常无线通信（为了能够后向平滑过渡到 802.16e，802.16d增加了部分功能以支持用户的移动性。），其最高 75Mbps的带宽也足以满足多路视频传输的要求。当然，如果能使用 802.16e的产品，效果会更好。 4、园区流动车辆无线视频监控 车辆移动监控有两种，即流动站定点外景监控和车辆行进间车内监控两种（其车速可参考市内交通管理规定限速80km/h）。流动站定点外景监控显然仍是采用带WiFi（802.11b/g）接口的无线摄像机。对于车辆行进间车内监控，由于车速最高可达80km/h，如果不能使用802.16e的话，对于上海移动而言，就只有TD-SCDMA的HSUPA技术（上行峰值速率5.8 Mbit/s，典型值为1.12Mbit/s）能满足视频数据无线上传的要求了。建议此种车辆不要行驶到人员密集区域进行实时视频采集，人员密集区域的实时视频采集应由单兵无线视频监控人员或布放的WiFi 摄像机进行。 五、移动视频监控的发展前景 就如同前几年的网络视频监控市场一样，3G技术的发展并不能代表无线移动视频监控会在一、两年内得到广泛的应用，正好相反，这最初的两年还是安防移动监控市场的痛苦挣扎期。 据了解，中移动的3G推广采用3+1策略，这一策略正在经受着市场的严峻考验。TD上网卡、内置TD上网卡的笔记本电脑，无线固话及拥有上网功能的TD手机，都是有人气没销量。因为TD终端手机款式较少，中移动选择在上网本上发力，给上网本提供了大额的话费补贴，并做出了让利于民的姿态，但是上网本这个前锋也遭遇到了挫折。自4月16日中国电信正式宣布全国规模启动3G服务以来，到7月中国电信的3G服务已经覆盖近500个城市，发展步伐远较中国联通100个城市和中国移动38个城市3G商用为快。据中国电信透露，截至2009年上半年，中国电信以CDMA2000 EVDO为技术、按小时计费的3G上网卡已经销售100多万只，3G手机10多万部，3G上网本只有3万多部，这意味着上网卡显然是贡献最大的终端，反映3G与WiFi融合上网的模式更受到购买者的欢迎。 无论从技术应用成熟度，网络的完善（包括建设基于固定和无线技术相结合的网路），消费观念的改革，运营商经营模式的转变等，整个市场的成熟需要一定时间。在这段时间内，市场与技术导向会完成安防厂商、通信芯片厂商、运营商等上下游厂商的配合，3G无线通讯解决方案提供商联芯科技（大唐通信子公司）、T3G、华为、中兴等都将绑定各自安防厂商，提供产品以及最终解决方案，而3家运营商也会为各自网络的建设、完善和使用展开激烈的竞争，从基站的架设，信号覆盖率，以及资费服务等各个方面着手以获得更多的消费者。安防厂商也会根据网络建设情况，芯片功能的增补以及最终用户实际使用反馈，优化现有产品，丰富整个产品线。可以说一个市场的成熟是复杂而微妙的，但这个趋势不会受到怀疑。 综上所述，公共无线视频传输网络应当同时采用宽带无线接入系统与移动无线传输系统。宽带无线接入系统以其高容量、规模组网能力和长距离传输、价格取胜，非常适合在平安城市、政府机关、工商企业等传输网络中的接入层、汇聚层（及部分骨干层）应用，特别是在网络的接入和汇聚节点，可以作为光纤的替代来使用。由于在移动性具有优势的WBMA接入技术尚未成熟，更未推广，其它成熟的接入技术目前只支持低速移动通信。3G传输系统还可以其移动性、网络的覆盖面取胜。其主要应用领域应当是有其优势的几个方面：1、需要移动监控的特定行业用户需求，如治安管理、交通的道路管理、城管、急救车等需要移动视频监控的领域，主要是对无线视频采集(如交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等)和移动视频观看的要求。从技术上讲，目前只有3G无线传输才能满足上述的高要求。3G无线网络视频监控与具体行业的深度融合，将成为移动视频监控市场发展的必然趋势。2、家庭及商业监控，如民用级家庭安防看护、中小商铺联网等。在此之前，国内家庭无线视频监控业务尚未到较大面积开展的时机，存在的困难主要有三方面：适用的无线网络、费用问题及认识问题。伴随着家庭网络和移动网络环境不断改善，由于3G手机监控一般只是短时间观看，随着用户消费能力和安防意识的增强，独立式居住家庭增多，国内家庭监控将开始兴起。当出现盗贼入侵、意外失火或是煤气泄漏等状况，3G安防监控系统会把报警信息和图像发送到主人手机上，让主人及时获悉并做出处理。3G家庭终端还可以根据指令拍摄下家中的实时视频画面，并发到主人手机中供以后取证。这对于中高端家庭具有相当的诱惑力。3、特殊环境场合监控。如森林防火、油田、野外变电站监控等具有特殊环境的行业应用。在这些领域，地域广而用户比较稀疏，有线线路户外架设及维护成本非常高，所以3G视频监控就发挥了其重要的应用价值。此外，公交、地铁等公共交通工具的安防移动监控市场，也将伴随3G技术的纵深应用，逐渐得到开发。 在公共移动通信持续快速增长、移动通信网络向3G演进的同时， WiFi、WiMAX、WBMA等新的宽带无线接入技术和短距离无线技术相继涌现，并不断走向成熟，无线通信产业发展呈现多样化、优势互补的新格局。随着通信技术的不断发展和网络的逐步演进，3G与各种宽带无线接入技术和短距离无线技术呈现融合发展的态势，这将成为未来移动监控应用开拓更加广阔的空间。 中国电信与中国网通在光纤接入上具有大量资源，可以形成光纤+WAPI/WiFi+2G/3G混合布网，率先实现FMC(Fixed Mobile Convergence，基于固定和无线技术相结合)的通信业务。 据报道，不久的将来中国电信的3G/WiFi/CDMA1X无线宽带网络就可以自由切换，只要用户开通了3G的话，在WIFI热点区域就可以随意冲浪（54M），在无WIFI的地方用3G（3.1M），尚未被3G网络覆盖的地区用CDMA1X（153.6kbp/s），只要有天翼网的地方，就能随心所欲地上网。 据新浪科技5月25日报道，中国电信正在实施C+W的3G无线上网方式，即中国电信3G无线上网卡用户既可用3G上网，也可用WiFi上网，而中国移动未见到类似行动。对此，中国移动一位高层近日在出席业内会议时说，“确实国内出过一些终端，在电脑和上网本上都装有WIPI（WiFi），但现在在手机上做应用的产品市场不会太大”。他认为原因一是中国的国土面积非常大，城市也很大，而WIPI实际上在中国的覆盖区很小很小。另一个原因是更重要的无线电频率问题，WIPI使用的是公开频率，谁占上就谁用，不是像其它制式，国家已经划分好这个频段给哪个运营商哪个运营商就用。由于是公开频率，用户的身份确认，包括与后台的连接和计费都还有很多复杂的问题解决不好。他表示，中国移动也有一部分区域，在酒店、机场，包括营业厅做过一些WIPI的覆盖，但是根据他们的使用观察情况来看，效果不是很好。“为什么我们研究了半天，不把WIPI（WiFi）作为必要的项目加进去，因为加进去需要成本，对用户不一定能形成长久的销售需求”，他如此说。 但是到了7月份情况就发生了变化。据业内人士透露，中国移动今年将新建WLAN热点11万个左右，中移动已经顺利完成了2009年集中采购招标10万台WLAN设备的工作。据悉，中国移动要求各中标设备商在8周内完成供货，8周内完成建网，预计全网将于11月前建设完毕。这显示了该公司开始加强FMC(Fixed Mobile Convergence，基于固定和无线相结合)传输网络的建设。在WLAN建