□文/巩　珏

作者单位：深圳市中瀛鑫科技股份有限公司

无线智慧城市，即使用高速宽带无线技术覆盖城市行政区域，提供利用无线技术获取信息的服务。现代城市布局日趋复杂、地理环境千差万别（如规范的市政绿化环境、建筑物林立老旧商业区等），针对智慧城市建设需求以及城市环境的复杂化，搭建一套实用、融合先进无线通讯技术的智慧城市无线传输网络作为城市信息采集和智能化管理的基础网络，以实现互联互通，融入城市物联网发展。

智慧城市信息采集建设背景

当前，国内正在大力推进智慧城市信息化建设，而平安城市视频监控无疑是最为重要的应用之一，先进的视频监控系统可以高效地服务于城市的安防体系，有效维护社会治安稳定，是当前构建“智慧城市”、“和谐城市”的重要内容。

随着现代城市多职能化发展，城市管理职能部门通过平安城市视频监控图像可以了解布控在城市各个敏感区的实时状况，在满足治安管理、城市及乡镇管理、交通管理、应急指挥等需求，同时可以兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面需要。而视频图像监控点多部署于主要街道、重点要害部位、社区、娱乐场所、主要路段、各个出入口交通枢纽区等，布控点以视频、音频等智能识别信息采集设备为主，基于城市管理职能部门需求，视频图像信息采集系统需要保证实时传输的图像清晰，同时要求图像连贯性、不丢帧、不跳帧等，保证职能部门的管理人员是在第一时间掌握实时的、清晰的高品质视频图像。

针对智慧城市信息采集系统涉及覆盖环境复杂、跨越地域范围广、且点位密集分布的特点，搭建一套实用、融合先进无线通讯技术的智慧城市无线传输网络作为城市信息采集和智能管理的基础网络，实现互联互通，助力城市物联网发展。

智慧城市信息采集传输网络分析

在大多数的智慧城市信息采集系统中，有线网络（电缆或光纤）一直是主流的传输模式，通过架空或埋地方式搭建的有线网络，为采集到的信息传输提供了高质量的信息高速公路。随着城市建设项目逐渐推进，有限的线路资源、复杂的地理环境往往成为有线网络发展的瓶颈。另外，网络建设过程中，城市管理者对环境保护、建网速度、建网成本、维护费用等的要求也在不断提升，在这种情况下，无线传输网络以其高度的灵活性、便捷性、移动性、低成本和保护用户投资等特性，在智慧城市应用中崭露头角。

有线传输网络

智慧城市信息采集传输系统中的有线传输网络，其传输媒介主要是光纤，结合网络节点的光端机、路由器、交换机和前端的以太网线等设备和材料，组成有线传输网络，完成视频图像等信号的传输。

有线传输网络的优点是带宽高、稳定性好。但在某些场合会受到布线本身的限制，已经建设成的建筑物林立的商业开发区、规范的市政绿化带、远距离大范围的监控区域布局等等，铺设专用有线通信线路的施工难度大，有线网络搭建很难完成，或者用户成本投入过高，网络建设周期过长，不能完全满足智慧城市信息采集传输系统的投资控制和建设速度的需求。

无线传输网络

智慧城市信息采集传输系统中的无线传输网络是通过无线电技术，将数字化后的视频信号承载在无线电波上，从发射端（前端监控点）传送到接收端（如指挥调度中心）的传输网络。

现代城市既建有新型的社区，也有老城区及改造中的老城区，环境都比较复杂。新型社区环境优美，规划现代，老城区道路错综复杂，如果采用传统的有线视频监控方案势必造成环境的破坏，随着大力整治市容市貌，城市“白转黑”工程建设，为了不破坏城市各种设施、不挖掘道路埋管、不架空敷设电缆等，采用无线视频监控的方案就是一个非常好选择。无线传输网络与有线传输网络最大的不同在于传输媒介的不同，在无线传输网络中，无线电技术取代了传统的光纤。由于无线传输系统只需考虑网络节点（即安装点）的环境条件，从而降低了施工难度，提高了建设效率。

智慧城市信息采集无线传输架构体系

智慧城市信息采集无线传输系统由三部分组成：前端信息采集点、传输链路、指挥管理中心智能管控系统。

前端信息采集点

主要负责城市各个重点位置的信息采集。各采集点由信息采集处理系统和信号传输系统两部分组成，其中信号传输系统由无线网桥、天馈系统等构成。每个信息采集点前端无线传输部分可以采用一台无线网桥采集设备独立发射；或者采用就近汇聚的原则，把多个信息采集设备的信号通过交换机汇集到一个点后再通过一台无线网桥发射。

传输链路

前端各个信息采集点与指挥管理中心不可能都是可视的，根据现场实际情况，整个无线传输系统选取部分无线中继点，将前端各个点汇聚到各个中继点。每个中继点放置高性能无线网桥设备外接高增益天线来作为接收，多台无线网桥信号通过交换机连接起来，然后再通过基站型无线网桥用一对一的方式把信号传输到指挥管理中心。

无线主干链路：在无线网络体系中，系统整体设计成星型的结构，主干链路由高速率远距离的无线网桥以进行跳接搭建，中间结合无线聚合技术，无线路由技术保证系统可以达到多跳后还可以进行高速稳定的图像传输。每一跳都是无线双链路，聚合带宽并互为备份，使无线传输稳定可靠。如果有必要还可以组合成路由环型网络，该结构可以实现链路负载均衡和链路冗余。

无线支线链路：在无线主干链路的基础上，可以从干路节点延伸到任何一条小路形成支路系统。支路系统采用点对点多跳技术或者点对多点技术进行分支延伸。如果支路下监控节点比较多，则可以采用无线聚合技术提高支路的带宽。

指挥管理中心系统

前端信号从中继点集中后传输到指挥中心，前端与指挥中心的无线接收器必须采用一对一的传输方式来实现。如果其它的点是独立发射回监控中心，可以采用多个发射，一个接收的方式来传输，具体配置根据现场环境而定。指挥中心无线网桥收到信号后通过交换机将所有无线网桥的信号汇集后再把信号进行存储、通过显示器来展示。

智慧城市信息采集无线传输架构如图所示：

智慧城市信息采集无线传输架构从组网模式上看，可分为点对点组网模式和点对多点组网模式。

点对点组网模式常用于固定的两个站点之间，是无线组网的常用方式。这种方式建成的网络，传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小。

点对多点组网模式常用于一个中心点和多个远端点的情况。这种方式建成的网络，组网成本低，维护简单，调试方便。

智慧城市信息采集常用的无线通信技术

宽带无线接入系统是一种基于IP的、支持高速率的无线系统。系统利用无线包交换技术来实现包括快速Internet接入、视频流传输、局域网互联、VoIP和虚拟专网（VPN）等高速的IP业务。支持蜂窝组网，具备大规模应用部署能力。

5.8GHz宽带无线接入系统

5.8GHz频段宽带是一个开放的免申请的ISM频段，工信部［2008］332号文件规定1785-1805MHz，2400-2483.5MHz和5725-5850MHz频段可用于固定无线视频传输系统。5.8GHz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取胜，非常适合在智慧城市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。在没有光纤资源或光纤资源不足的区域，用宽带无线接入系统代替光纤，系统采用先进的数字处理技术，将信息采集摄像机拍摄的图像信息处理为基于TCP/IP的数据包，通过综合宽带无线接入系统传输到远端监控中心。系统以其高速率和远传输距离的特点，非常契合视频信号高速率、远传输距离的基本要求。

330MHz网络移动无线传输系统

330MHz网络移动无线传输系统主要以其移动性取胜，在一些特殊场合（如边防海岸、国境线监控；交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等移动点监控；应急事件处置的现场和远程现场监控和指挥；应急事件包括自然灾害、大型事件、突发事件等等），为实现在复杂环境下向上级监控指挥中心提供重要监控目标高质量的实时视音频信息，实现指挥人员在现场或在移动状态下进行实时监控、调度和指挥，实现对移动目标动态、实时地跟踪、监控和调度。工信部［2008］333号文件规定336-344MHz频段规划为应用于应急指挥、公共安全、抢险救灾等领域的移动无线视频传输系统的专用频段，一种基于GSM网络的城际热点信息采集系统——330MHz频率移动无线视频传输系统相继产生。

总体来看，两种无线技术本身是互补关系。作为智慧城市建设中可以选择的两种主要无线技术，它们的加入，有力地补充了有线传输网络天然的缺陷和不足，大大提高了网络规划的灵活性。

结束语

由智慧城市建设实情获悉，基于有线的传输网络在进行信息采集视频信号传输时受到越来越多的限制。而无线传输网络具有诸多先天性的优势，伴随着相关无线技术（如终端技术、组网技术、传输技术等）的持续进步，并与其它安防技术的紧密融合，未来智慧城市建设中传输网络将是有线与无线相结合的方式。其中，（光纤）有线传输网络主要负责骨干网络的高数据量（Gbps）传输，无线传输网络负责汇聚和接入层的中低数据量（10/100Mbps）传输。当然，对于一些前端到接入节点较近的情况（100米以内），中低数据量的传输也可采用四对双绞线直接连接的方式。总之，基于有线、无线灵活多样的接入方式的视频信息采集业务的数据传输，将在智慧城市的建设中获得越来越广泛的应用。