1 引言

　　随着全球安防市场迅猛发展，安防设备的需求与日俱增，其中，视频监控的产品成为安防设备中的重要组成部分。由于无线方式可避免布线的麻烦和节省成本，以及摄像头可摆脱线缆约束达到更好的隐藏目的，无线视频监控的需求越来越大。若附近有计算机连入ip网络，则基于ip的视频监控可更有效地实施监控。

　　随着无线通信技术的进步，人们已从ieee 802.11标准的应用中享受到无线网络的灵活和便捷，进一步刺激了对无线通信产品的需求。可以说wi-fi是802.11标准的代表技术，而wimax(world interoperability for mi-crowave access)则体现了802.16标准的先进性。由于wi-fi技术优异的性价比，现有绝大多数ip无线监控系统均采纳了ieee 802.11作为无线传输标准。然而，802.11的传输距离有限，仅100 m，限制其在室内应用。诸如，小范围监控和小规模商务监控。而视频监控系统中所需的吞吐量和qos，802.11标准不能予以满足。

　　wimax技术作为一种宽带无线接入技术，以其传输距离远，维护升级方便，高速双向数据传输等优点赢得了业界的青睐，为下一代无线视频监控提供了良好的解决方案。wimax组织是一个由业界领先的通信产品、设备公司及芯片制造商共同建立的非盈利组织。该组织旨在对基于ieee 802.16标准和etsi hiperman标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证，从而推进基于802.16产品的广泛应用，并大大降低产品的研发和生产成本。在此，本文探讨wimax技术在无线视频监控中的应用。

2 wimax技术及应用

　　制订ieee 802.16标准系列的重点在于解决用户终端同基站系统之间的空中接口，并定义空中接口的物理层和mac层，其最初的设计目标主要针对建筑物，而802.11标准的处理内容大多涉及到移动性问题。2004年6月23日，ieee正式批准了802.16d标准，而wimax正是该标准的代名词。wimax是一项无线城域网(wman)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准，用于将802.11a无线接入热点连接到因特网。它详细规定了10～66 ghz频段和小于11 ghz频段的固定宽带无线接入空中接口物理层和mac层，支持5种应用场景定义，即固定、游牧、便携、简单移动和全移动。与802.16标准版本前几个相比，wimax进行了整合和修订，仍属于固定宽带无线接入规范。一般来说，wimax技术特点主要体现在物理层、mac层、业务能力及网络结构4个方面。

2.1 物理层特点

　　wimax采用宏小区方式来增加覆盖范围，最大可达50 km。当信道带宽为20 mhz时，可支持高达70 mbit／s的共享数据传输速率(此时的最大覆盖范围为3～5 km)。另外，wimax采用多扇区技术来改善系统容量，每个扇区可同时支持60多个e1／t1级别的企业用户，以及数百个家庭用户。通过采用ofdm、收／发分集、自适应调制等多种先进技术，wimax实现了非视距(nlos)和阻挡视距(onlos)传输，有效提高了城市内无线传输的性能。物理层还支持tdd／tdma和fdd／tdma两种无线双工多址方式，以适应不同国家或地区电信体制要求。根据需要，wimax可灵活选择单载波(sc)，ofdm(256点)、ofdma(2 048点)3种调制方式。根据传输信道性能变化，物理层可动态调整调制方式和物理层参数(例如：调制参数、fec参数、功率电平、极化方式等)，以保证良好的传输质量。

2.2 mac层特点

　　根据业务qos要求及业务参数，mac层以轮询方式请求连接带宽或进行带宽调整，以保证语音和视频等实时业务的低延迟要求。同时，针对无线信道环境(较高的误码率和丢包率)，mac层为每个应用流定义了arq，保证mac层业务数据单元msdu的自动重发，确保端到端包的传输质量。另外，mac层支持atm业务和分组业务汇聚子层cs，能方便地实现与atm业务或ip业务为特征的网络应用。同时，mac层具有安全子层，支持mac层安全机制，实现鉴权、加密等安全管理。

2.3 业务能力

　　wimax采用面向连接方式，可向用户提供具有qos性能的数据、视频和语音(voip)服务。在ieee802.16标准中，除完整的qos机制外，mac层还定义了4种不同的业务：非请求的带宽分配业务(ugs)、实时轮询业务(rtps)、非实时轮询业务(nrtps)、尽力而为业务(be)，可分别用来向用户提供高质量的视频和语音业务、普通质量的视频和语音业务，以及质量无保证的诸如internet业务。根据业务的实际需要，wimax动态分配带宽，具有较大的灵活性。

2.4 网络结构特点

　　wimax支持点到多点(point to multipoint)体系结构，构建出以基站为中心的星形接入网。同时，也能支持网状网mesh体系结构，该结构中允许多个wimax节点采用自主互连方式构建网状网。这意味着可更灵活地拓展接入网的结构，如在骨干网覆盖不到的地方，采用wimax网状网覆盖，实现城域网的弹性延伸。

2.5 市场推广

　　目前，wimax在商用化进程上已初步形成了芯片研发、设备生产系统应用的产业链。随着802.16d和802.16e标准的先后制订，芯片研发可划分为了两个重要阶段：