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华为打造高品质大容量灵活接入的平安城市网络

2019-01-16 17:57

  2014年2月18日晚9时,H市交警接到报案,称在某三岔路口,一辆急速行驶的摩托车与一名穿越人行道的行人相撞,行人伤势严重,肇事者逃逸。又是一起交通肇事逃逸案件,交警询问完目击者后,立即调阅了案发周边各个路段的所有监控资料,所幸沿途关键路段都有视频监控覆盖,交警很快根据影像找出了犯罪嫌疑人及嫌疑车辆的基本特征。

  这是H市公安成百上千个,靠天网工程提供了重要线索,破获案件的例子之一。H市公安局交警大队的民警说,“打个比方,监控探头就好像我们交警的眼睛,几乎每一起交通肇事逃逸案件的破获都离不开监控探头的有效辅助。”

  H市公安天网是华为公司承建的众多平安城市项目之一,在这类项目中,一个最重要的基础内容,就是建立网络覆盖,能够将监控点信息有效的传递到监控中心。然而,随着监控技术以及公安监控应用的的不断发展,平安工程的网络建设面临着一系列新的挑战:

  监控探头每时每刻都在产生图像信息,这些信息需要回传后存储于派出所或分局,一旦网络出现故障,就可能引起图像信息的丢失;另一方面,突发事件时,上级单位需要扁平化指挥一线,从指挥中心调取一线探头的实时图像进行作战指挥,这时须确保图像传输的稳定与可靠,一旦发生网络中断,可能将引起情况误判。

  高清探头可以捕捉大量细节,使用越来越普及,然而1080P的高清探头每一路需要8Mbs左右的带宽,一个辖区未来往往有数百个这样的监控探头,需要当前网络能够支持未来的扩展。

  视频监控应用场景广泛,安装、使用环境复杂。除了公共安防监控,目前已拓展至楼宇、园区、隧道、公园等区域, 这就要求接入方案能够满足各种复杂场景的使用,包括供电方式、接入方式、安装方式等。

  首先,设备和网络层面需要保障可靠,故障快速收敛。对于视频类的业务而言,当网络发生故障时,切换到另一条链路的时间必须在200ms以内,人眼才不会感知到视频的花屏或中断,这对网络提出了极高的要求。华为提供的网络方案中,在派出所层面的交换机采用堆叠iStack技术,对于分局或市局的核心交换机则采用集群CSS技术来提高可靠性,并且全部采用了主控冗余备份的方式。此外,华为交换机和路由器支持基于硬件的双向链路检测BFD技术,一旦一条链路断开,提供快速感知,保障触发链路的快速收敛。综合这些技术,能够将网络故障时的收敛时间缩短到200ms以内,使得网络发生故障时,视频图像无感知。

  其次,网络质量下降时,需要定位问题所在。当发生图像质量下降时,是很难实时找出问题的,对于传统的IP网络,由于它的动态收敛特性,导致问题发生后只能默默承受。对此,华为提出创新的包守恒算法,在IP报文中插入了链路状态的感知字段,实时将每一段链路,每一台设备的丢包、时延信息同步到管理中心,一旦图像质量下降时,从网管立即能够排查问题所在。

  最后,在一些突发事件发生时,多个单位同时调取图像;或者在进行图像信息的同步时,都会带来一些突发流量,这种突发流量很容易引起网络的丢包。华为在汇聚、核心层的交换机上均支持大端口缓存,能够有效平抑这种突发流量,使得即使在极端情况下也能保障图像质量的稳定。

  一个派出所未来可能会有数百个高清的摄像头,以720P的摄像头计算,需要5~10Gbs的带宽;而一个中等城市,可能有100个这样的派出所,要实现扁平化指挥,完全无阻塞交换,则需要数百Gb的容量,华为认为,派出所以10GE链路接入分局,分局以40GE链路接入市局核心,将成为常态。这样大容量的网络,对核心交换机的容量带来了强大的挑战,而华为核心交换机具备业界最高的端口密度,性能和容量足够支撑标准平安城市未来10年的发展需要。

  为了实现无缝覆盖,平安城市的监控点越来越密集,涉及到很多复杂的接入环境,例如交警的探头需要沿道路部署,部分郊外、公园等监控点人烟稀少,供电困难,没有机房,面临极冷或极热的自然条件。华为为平安城市提供的接入网络PON设备形态丰富,能够满足各种复杂场景使用。体贴入微的系列化Unisite室外柜,AC/DC电源接入,线束一站式交付;不同供电模式的系列化ONU设备,AC/DC电源模式均可,针对取电困难的区域,还可提供30W的POE供电。同时,采取MAC地址绑定技术,防止前端摄像头非法更换,保障视频流可靠安全。对于部分派出所缺少机房环境,华为还提供工业级的交换路由一体机,能够在恶劣的自然条件下(-40~70°C,5-95%湿度)正常工作,满足国内极端自然条件。

  华为以在通信领域20多年的经验,致力于打造最佳平安城市解决方案,全面应对大数据与高清化浪潮所带来的挑战。

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