华为助力打造高品质 大容量 灵活接入的平安城市网络

   “天网”恢恢，疏而不漏
　　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。”
　　“平安工程”建设，网络新挑战
　　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：
　　挑战一：实时图像信息，如何保证稳定传输，不丢包不花屏
　　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。
　　挑战二：视频监控渐趋高清化，网络如何支撑未来的扩展
　　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。
　　挑战三：如何覆盖各种复杂环境的网络接入
　　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。
　　华为助力“平安工程”建设
　　应对一：高品质的图像承载网
　　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。
　　应对二：大容量面向未来的网络
　　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。
　　应对三：灵活接入的网络
　　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。
　　华为公司在通信领域已有20多年的经验，华为正在致力于打造最好的平安城市解决方案，全面应对大数据与高清化浪潮所带来的挑战。