Перспективы увеличения протяженности симметричного тракта систем цифрового видеонаблюдения

Содержание

Слайд 2

Актуальность Рост количества внедряемых систем цифрового видеонаблюдения По оценкам МГТС (2013

Актуальность

Рост количества внедряемых систем цифрового видеонаблюдения

По оценкам МГТС (2013 год), в

среднесрочной перспективе среднегодовой потенциал роста российского рынка видеонаблюдения составляет примерно 20%
Слайд 3

Актуальность Функции транспортного уровня возложены на технические средства ЛВС Ограничение симметричного

Актуальность

Функции транспортного уровня
возложены на технические средства ЛВС

Ограничение симметричного тракта в

100 метров:

Переход на оптические системы передачи данных
Усложнение системы энергоснабжения IP-камер без PoE
Сложность обслуживания силами работников предприятия

При этом:
Транспортный уровень системы цифрового IP-видеонаблюдения
реализуется на основе сетевых интерфейсов 100Base-TX (Fast Ethernet)

Слайд 4

Постановка задачи Возможно ли увеличить протяжённость симметричного кабельного тракта сверх стандартизованных

Постановка задачи

Возможно ли увеличить протяжённость
симметричного кабельного тракта сверх стандартизованных в ЛВС

100 м?

сетевые интерфейсы Fast Ethernet, используемые в составе оборудования ip-видеонаблюдения, изначально рассчитывались на работу по кабельным трактам категории 5, тогда как типовой на сегодняшний день стала более совершенная и качественная техника категории не ниже 5е;
структура тракта является заметно менее сложной;
из-за однонаправленного характера передачи по отдельным витым парам и двупарной схемы организации связи существенно снижается уровень шумов на входе приемника.

Основные предпосылки:

Слайд 5

Математическая модель В процессе выполнения дальнейших расчетов принимается: интерфейс телекамеры соответствует

Математическая модель

В процессе выполнения дальнейших расчетов принимается:

интерфейс телекамеры соответствует спецификации IEEE

802.3u и функционирует в полнодуплексном режиме;
информационная скорость передачи данных составляет 100 Мбит/с (из-за блочного кодирования 4В5В скорость линейного сигнала увеличивается до 125 Мбит/с по причине применения стандартного для рассматриваемой техники блочного кодирования 4В5В);
коммутационное поле построено по схеме интерконнекта;
тракт передачи имеет структуру direct connection;
параметры влияния линейного и шнурового кабеля являются одинаковыми.
Слайд 6

Математическая модель ищем предельную протяженность тракта как решение следующего уравнения: где:

Математическая модель

ищем предельную протяженность тракта как решение следующего уравнения:
где: ACR –

защищенность сигнала от переходной помехи на ближнем конце.
W при конкретных расчетах фиксирована и зависит от выбранного критерия.
Нижний предел интегрирования установлен равным 0, что мало влияет на конечный результат, но позволяет упростить расчеты.

(1)

Слайд 7

Математическая модель Для удобства вычислений выражение целесообразно представить в трехчленной форме

Математическая модель

Для удобства вычислений выражение целесообразно представить в
трехчленной форме с

разбиением интервала интегрирования на две части [0;fв] и [fв;∞]
Слайд 8

Математическая модель где верхняя граничная частота тракта fв представляет собой корень

Математическая модель

где верхняя граничная частота тракта fв представляет собой корень уравнения:

где:
NEXT

– переходное затухание тракта;
α – коэффициент затухания горизонтального кабеля;
l – “электрическая” протяженность тракта.

(2)

Слайд 9

Математическая модель Решение данного уравнения имеет вид: выполнено методом малого параметра

Математическая модель

Решение данного уравнения имеет вид:

выполнено методом малого параметра с использованием

одной итерации

(3)

(2)

Слайд 10

Ограничения модели Влияние шнура и разъёма учитывалось соответствующей коррекцией NEXT (4)

Ограничения модели

Влияние шнура и разъёма учитывалось соответствующей коррекцией NEXT

(4)

Слайд 11

Ограничения модели Расчетные соотношения для вычисления W

Ограничения модели

Расчетные соотношения для вычисления W

Слайд 12

Результат расчётов Предельные расчетные протяженности трактов: При их выполнении использовалось два

Результат расчётов

Предельные расчетные протяженности трактов:
При их выполнении использовалось два критерия:
равенство шенноновской

пропускной способности 185 Мбит/с, рекомендуемое IEEE для получения необходимых эксплуатационных запасов;
достижение верхней граничной частотой тракта величины 70 МГц (принятый в технике ЛВС 15-процентный запас по частоте Найквиста для линейного сигнала интерфейса Fast Ethernet).
Слайд 13

Вывод (5) (6)

Вывод

 

(5)

(6)

Слайд 14

Вывод Протяженность симметричного тракта систем ip-видеонаблюдения даже при использовании для его

Вывод

Протяженность симметричного тракта систем ip-видеонаблюдения даже при использовании для его построения

стандартной техники категории 5е может быть увеличена по меньшей мере вдвое и уверенно превышает 200 м.
Протяженность тракта может быть дополнительно увеличена на 15-20 % за счет перехода на более качественную элементную базу категорий 6 и 6а.
В отличие от классический офисных ЛВС функции основного средства достижения заданных качественных показателей функционирования системы. IP-видеонаблюдения переходит от NEXT к коэффициенту погонного затухания α симметричного горизонтального кабеля.
За счет сохранения полнодуплексного режима работы на трактах максимальной длины сохраняются типовые функциональные возможности и сервис сетевого оборудования.
Результаты работы подтверждены экспериментально на длинах до 250 метров.