从伊利集团奶源视频监控解决方案看PMP微波方式在宽带接入中的应用

姜雷+杨瑞+孙增泽

摘 要：面对当前网络运营商普遍面临的难题（例如传输网能力不足、新铺光缆投资大、后续线路维护难等），中国移动内蒙古公司创造性地选取了PMP微波方式（点对多点微波）进行宽带接入，同时在微波覆盖不到的地区采用光缆接入（PTN覆盖区域内采用PTN接入，PTN未覆盖区域采用SDH接入）。此举不仅解决了宽带接入难题，实现了伊利集团视频监控网络接入全国项目试点建设工作。

关键词：数字微波通信；一点对多点；PMP微波；接入；视频监控

中圖分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0151-02

Abstract： Faced with the current network operators generally faced with the difficulties （such as the lack of transmission network capacity， new fiber-optic cable investment， difficult maintenance of subsequent lines， etc.）， China Mobile Inner Mongolia Company has creatively selected PMP microwave mode （point-to-multipoint microwave） for broadband access. At the same time， PTN access is used in the area where microwave coverage is not available， and SDH access is used in the area covered by optical fiber cable. This not only solves the problem of broadband access， but also realizes the pilot construction of Yili Group's video surveillance network access to the national project.

Keywords： digital microwave communication； point-to-multipoint； PMP microwave； access； video surveillance

1 数字微波通信

1.1 数字微波通信特性

微波作为通信的一种传输方式，数字微波通信是指利用微波携带数字信息，通过电波空间，同时传送若干相互无关信息，并进行再生中继的通信方式。随着我国信息技术的飞速前进，通信网的建设也正在飞速发展，一点对多点（PMP：point to Multi-Point）微波通信系统作为组网的一种手段亦得到了较快的发展，它与点对点微波通信系统互相补充，成为微波通信领域中的一支新秀。

数字微波通信受到世人的青睐并被普遍适用，具有一定的特性：（1）抗干扰能力强，线路噪声不积累。（2）保密性强。数字信号易于加密，除了设备中已采用了扰码电路外，还可以根据要求加入相应的加密电路；微波通信中使用的天线方向性好，因此偏离微波射线方向是接收不到微波信号的。（3）便于组成数字通信网。数字微波通信系统中传输的是数字信息，便于与各种数字通信网相连，并且可以用计算机控制各种信息的交换。（4）设备体积小，功耗低。（5）通频带宽，通信容量大。

1.2 一点对多点微波通信

一点对多点微波通信系统是一种分布式的无线电系统，它是在空间上从一点到多点传输信息。这种系统由中心站（基地台）和次级站（用户）组成的通信网络构成。基地台应构成覆盖360°方向的圆形无线区域，而用户一侧只要设置一个面对基地台方向的小型定向天线，很容易地建立起通信线路。每个用户站可以分配十几或数十个电话用户，在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。

一点对多点通信方式应用一种无线宽带接入方式，多个用户共用一种载频和一个基地台设备。这样使得无线频率得到有效利用且设备利用率较高。基地台的监控系统能够高效地监控每个用户线路的状态和设备状态，并且基地台能为用户进行维修。该系统适用于用户比较分散且业务量小的系统，如城市郊区、村民点、沿海岛屿的用户以及分散的居民点，且较为经济。

2 高宽带接入：时代的要求

近年来，伊利集团先后累计投入超过15亿元建设安全奶源基地。奶源基地的建设，关键的一环在于要加强对于奶源基地的集中化监管。然而，奶源基地往往具有地域分散、交通不便等先天不足，因此，利用信息化的手段进行监管无疑是实现对奶源基地有效监控的最佳途径。应此要求，如何实现对奶源基地的监控与信息化管理作为一个新的课题被提出，成为伊利集团奶源基地建设的当务之急。2011年10月，伊利集团原奶事业部奶源监控项目立项，该项目计划对伊利集团分布在全国20个省、市、自治区、直辖市的3700个牧场和奶站进行集中化视频监控，其中，内蒙古自治区内信息点1045个。2012年7月，伊利集团启动全国视频监控网络接入项目招标工作。根据综合评标结果，最终选定中国移动内蒙古公司为“伊利集团原奶事业部呼和浩特市地区视频监控网络接入中选供应商”，为伊利集团分布在呼和浩特地区的135个奶源基地（其中牧场67个、奶站68个）提供宽带接入服务，该工程包括监控点的接入和接入区域相关基础网络的配套建设。

经过调查，我们发现奶源（奶站和牧场）多散布在广大的农村地区，传统上属于区域通信能力较差的地域。而伊利奶源视频监控应用要求高带宽接入，这无疑为视频监控工程的建设造成了巨大的障碍。就目前国内各通信运营商的实际情况来看，无论是中国移动还是中国联通、中国电信，无论是内蒙古地区还是国内其他省份，都面临着一些共同的难题，即传输网能力不足、新铺光缆投资大、后续线路维护难、奶源信息点经常变化带来投资损失。endprint

如何解决伊利奶源视频监控项目工程中所存在的矛盾，考验着中国移动内蒙古公司的工程师们。

3 PMP微波方式——解决视频监控宽带接入难题

伊利奶源视频监控项目监控点大部分集中在呼和浩特市土默特左旗（65个），其余散布在市郊、武川县等地区（市郊赛罕区15个，市郊玉泉区6個，武川县3个，清水河县3个，和林县19个，托克托县24个），分布范围几乎覆盖呼和浩特市全行政区域，面积超过1万平方公里，具有分布范围广泛、变动性较大等特点。

基于综合监控点分布范围大、监控系统可靠性要求高、组网灵活方便等特点，并考虑后续相应农村地区互联网接入能力建设，中国移动内蒙古公司采取PMP微波方式为主、光缆接入为辅的接入方式开展奶源视频监控工程建设。以实地监控点分布特点为依据，在视频监控点分布相对密集的区域，采用PMP微波方式（点对多点微波）进行接入，其他微波覆盖不到的区域采用光缆接入（PTN覆盖区域内采用PTN接入，PTN未覆盖区域采用SDH接入）。

伊利奶源视频监控网络逻辑拓扑图如图1：

传输系统图如图2所示：

奶源视频监控系统实测情况数据统计来看，利用该模式搭建的视频监控系统项目经受住了实践的验证，表现出了强有力的实践操作优势，圆满解决了企业客户的实际应用需求。

PMP微波接入方式以视频监控点实际分布特点为依据，综合了PMP微波通信方式的优势，为伊利等企业解决实际应用问题的同时也为项目承担企业节省了大量的成本，为双方带来了巨大的经济效益和综合社会效益。

4 效益凸显——经济与社会效益的和谐统一

4.1 基础网络的建设为网络长期规划奠定了坚实基础，在电路容量等方面增加了网络的承载能力

本次基础网络建设完善后，可新增8GE的PTN电路容量，除解决46个基站的PTN接入；提供约248个GE端口的接入能力，额外满足248条固定集团专线的接入；提供约700跳微波的接入能力。

4.2 独辟蹊径实现乳制品行业多点奶源基地的实时视频监控和信息化监管，为食品安全生产提供技术保障

PMP微波接入方式的引入解决了多点分散式布局的奶源基地监管难题，从源头保证了乳制品生产的安全监管实施。伴随着技术进步与信息化发展，越来越多的领域已经开始了信息化进程，信息化的引入不仅保证了高效运营，也为企业和社会节省了大量资源。伊利集团奶源视频监控的成功实施得益于中国移动内蒙公司的技术创新，这项技术创新也在更高层面上为加强食品领域监管提供了优秀经验。

4.3 为同行业乃至其他领域的宽带接入提供了示范案例

从人类过往的历史来看，一项技术创新所带来的意义往往不仅限于独立的某一个事件，而是能为人类生活的其他领域带来革命性的变化，人类历史上几次科技革命的变革也都说明了这个问题。高宽带PMP微波接入方式的达成，首先是为自治区其他地区伊利奶源监控接入项目提供了示范案例，实现伊利集团视频监控网络接入全国项目试点建设工作；其次，她的广泛应用以及经验推广也必将会带动其他诸如交通运输、公共安全等领域的信息化进步。

从实践中出发，用技术创新带动产业优化与进步正是我们所希望看到的形势。在日益多元化与不断变化着的世界，人类前进的道路有许多条，科技是人类进步的最强推动力并已经不断地在被历史证明。人类每跨出一步都会伴随着一次生产技术的创新。而生产技术的创新从来不是高新领域的专利，如何运用技术创新改善传统领域生存状态、带动传统领域产业优化与发展跨越，正在成为社会所期望的事情，也等待更多的人去探索、去追求！

参考文献：

[1]周兵.我省将引进生产RR2710数字微波通信系统[J].通信与信息技术，1987（02）.

[2]宽带无线接入新品[N].人民邮电，2002.

[3]邓永德.点对多点的无线测控系统[D].河北工业大学，2006.

[4]白立锋.点对多点无线通信系统设计与实现[D].西安电子科技大学，2010.endprint