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无线传输的分类

发布时间:2013-05-07

无线传输

什么是无线传输?无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式,建立被监控点和监控中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化交通、运输、水利、航运、铁路、治安、消防、边防检查站、森林防火、公园、景区、厂区、小区、等领域得到了广泛的应用。
无线传输
无线传输

无线传输的分类


无线传输分为:模拟微波传输和数字微波传输。

一、模拟微波传输


模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机,HD-630),通过天线(HD-1300LXB)发射出去,监控中心通过天线接收微波信号,然后再通过微波接收机(Microsat 600AM)解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头,就在监控中心加相应的指令控制发射机(HD-2050),监控前端配置相应的指令接收机(HD-2060),这种监控方式图像非常清晰,没有延时,没有压缩损耗,造价便宜,施工安装调试简单,适合一般监控点不是很多,需要中继也不多的情况下使用。其弱点是:抗干扰能力较差,易受天气、周围环境的影响,传输距离有限。目前,已逐步被数字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。

二、数字微波传输

数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D),然后通过数字微波(HD-9500)信道调制,再通过天线发射出去,接收端则相反,天线接收信号,微波解扩,视频解压缩,最后还原模拟的视频信号,也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件,用电脑软解压视频,而且电脑还支持录像,回放,管理,云镜控制,报警控制等功能;现在随着数字存储方式的普及,接收下的来的信号可以直接通过NVR存储显示或者直接进存储服务器,配合磁盘阵列存储;这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择,通过解码的存储方式,视频有0.2-0.8秒左右的延时。数字视频监控价根据实际情况差别很大,但也有一些模拟微波不可比的优点,如监控点比较多,环境比较复杂,需要加中继的情况多,监控点比较集中它可集中传输多路视频,抗干扰能力比模拟的要好一点,等等优点,适合监控点比较多,需要中继也多的情况下使用,客观地讲,前期投资较高。


传输频率


无线图像传输系统从应用层面来说分为两大类,一是固定点的图像监控传输系统,二是移动视频图像传输系统。

1.固定点的图像监控传输系统


固定点的无线图像监控传输系统,主要应用在有线闭路监控不便实现的场合,比如港口码头的监控系统、河流水利的视频和数据监控、森林防火监控系统、城市安全监控、建筑工地等。下面按频段由低到高对不同的图像传输技术进行介绍。

.1--2.4 GHz ISM频段的多种图像传输技术

2.4 GHz的图像传输设备采用扩频技术,有跳频和直扩两种工作方式。跳频方式速率较低,吞吐速率在2 Mbit/s左右,抗干扰能力较强,还可采用不同的跳频序列实现同址复用来增加容量。直扩方式有较高的吞吐速率,但抗干扰性能较差,且多套系统同址使用受限制。

2.4 GHz图像传输可基于IEEE802.11b协议,传输速率为11 Mbit/s,去掉传输过程中的开销,实际有效速率为5.5-6 Mbit/s左右。后来制订的IEEE802.11g标准,速率上限达到54 Mbit/s,在特殊模式下可达108Mbps,该标准互通性高,点对点可传输几路MPEG-4的压缩图像。

应用在2.4 GHz频段的还有蓝牙技术、HomeRF技术、MESH、微蜂窝技术等。随着应用范围的逐渐扩大,2.4 GHZ这个频段处于满负荷工作状态,其速率问题、安全问题、干扰问题值得进一步研究。

1.2--3.5 GHz频段的无线接入系统

3.5 GHz的无线接入系统是一种点对多点微波通信技术,采用FDD双工方式,用16QAM、64QAM调制方式,基于DOCSOS协议。其工作频段相对较低,电波自由空间损耗小,传播雨衰性能好,接入速率足够高,且设备成本相对较低。该系统具有相对良好的覆盖能力,通常达到5 km~10 km,适合地县市级单位低价位、较大面积覆盖的应用场合;还可与WLAN、LMDS互为补充,形成覆盖面积大小配合、用户密度稀密配合的多层运行的有机互补模式。目前存在的问题是带宽不足,只有上下行各30 MHz,难以大规模使用。

1.3--5.8 GHz WLAN产品

5.8 GHz的WLAN产品采用OFDM正交频分复用技术,在此频段的WLAN产品基于IEEE802.11a协议,传输速率可以达到54 Mbit/s,在特殊模式下可达108Mbps。根据WLAN的传输协议,在点对点应用的时候,有效速率为20 Mbit/s;点对六点的情况下,每一路图像的有效传输速率为500 kbit/s左右,也就是说总的传输数据量为3 Mbit/s左右。对于无线图像的传输而言,基本上解决了“高清晰度数字图像在无线网络中的传输”问题,使得大范围采用5.8 GHz频段传输数字化图像成为现实,尤其适用于城市安全监控系统。

2.移动视频图像传输系统

除了对固定点的图像监控的需求外,移动图像传输的需求也相当旺盛。移动视频图像传输,广泛用于公安指挥车、交通事故勘探车、消防武警现场指挥车和海关、油田、矿山、水利、电力、金融、海事,以及其它的紧急、应急指挥系统,主要作用是将现场的实时图像传输回指挥中心,使指挥中心的指挥决策人员如身临其境,提高决策的准确性和及时性,提高工作效率。富士达就移动视频图像传输采用公网和专用技术两种情况作相关介绍。

2.1 利用CDMA、GPRS、3G公众移动网络传输图像

CDMA无线网络的移动传输技术具有很多优点:保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰落、系统容量的配置灵活、建网成本低等。CDMA采用MPEG-4压缩方式,用MPEG-4的CIF格式压缩图像,可以达到每秒2帧左右的速率;如果将图像调整到QCIF格式,则可以达到每秒10帧以上。但是,对于安全防范系统来说,一般采用低传输帧率而保证传输的清晰度,因为只有CIF以上的图像清晰度才可以满足调查取证的需要。如果希望进一步提高现场图像的实时传输速率,一个简单的方案是采用多个CDMA网卡捆绑使用的方式,用来提高无线信道的传输速率。目前市场上有2~3个网卡捆绑方式的路由器,增加网卡的代价是增加设备成本和使用成本。随着视频压缩技术的不断发展,单个网卡上3~4帧/秒图像传输速率是可以实现的,如果每秒钟可以传输3~4帧CIF格式的图像,可以满足一般移动公共交通设施的安全监控的要求。

GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,支持特定的点对点和点对多点服务,以“分组”的形式传送数据。GPRS峰值速率超过100 kbit/s,网络容量只在所需时分配,这种发送方式称为统计复用。GPRS最主要的优势在于永远在线和按流量计费,不用拨号即可随时接入互联网,随时与网络保持联系,资源利用率高。

3G技术目前已经取代GPRS和CDMA逐渐,目前可以实现的有效速率达384 kbit/s,在网络部署的城区,可以实时传输一路CIF图像,每秒可达到20帧。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要认为所有的移动交通设施可以同时将图像传输回监控中心,因为同时概念对于公网图像传输来说几乎是不可能的。

2.2 用于应急突发事件的专用图像传输技术

对于一些应急指挥中心的图像传输系统,往往要求将突发事件现场的图像传输回指挥中心。例如遇到重大自然灾害,水灾、火灾现场,群众的大型集会和重要安全保卫任务现场等。这类应急图像传输系统不宜使用公众网络传输,最好采用专业的移动图像传输设备。但目前我国对此尚未专门规划频率。可用于移动视频图像传输的技术有以下几种。

2.2.1 WiMAX

WiMAX是点对多点的宽带无线接入技术,WiMAX采取了动态自适应调制、灵活的系统资源参数及多载波调制等一系列新技术,并兼具较高速率传输能力(可达70 Mbit/s~100 Mbit/s)及较好的QoS与安全控制。WiMAX802.16e覆盖范围可以达到1~3英里,主要定位在移动无线城域网环境。然而802.16e获得足够的全球统一频率存在一定难度,且建设成本和设备价格较高。

2.2.2无线网格(MESH)技术

无线“网格(MESH)”技术,可以实现较近范围内的高速数据通信。利用2.4 GHz频段,有效带宽可以达到6 Mbit/s,这种技术链路设计简单、组网灵活、维护方便。支持MeshController集中方式管理,终端数据无需配置,自动生成解决方案。支持MeshController热备份链路、自动漫游切换等功能。支持MeshController用户终端集中管理、多种验证方式使系统更安全。支持MeshController用户流量控制功能,可根据用户类型自由分配流量,支持限速,限流量,限制上网时间等功能。

无线传输
无线传输


远程无线数据传输方法有哪些?由哪些设备?

目前无线上网的实现方式有很多种,而且这些方式各有不同的特点,用户可以根据自己的实际需要和条件进行选择,当前包括中国移动和中国联通两大移动运营商均推出了相应的无线上网服务,通过一张小小的网卡,无论身处何方,你仍然可以通过网络和世界连在一起。

手机 电脑

这种方式接入互联网,是利用手机内置的MODEM 调制解调器□,通过数据传输线、红外线等方式将手机同笔记本电脑连接起来。

据了解,用户只要购买了支持无线上网功能的手机(带有USB或红外线接口),通过将配套的数据线与电脑连接,就可以使用。这种方式既可以适用于笔记本电脑,也可以使用于台式电脑,同时手机打电话时也不需要将手机卡重复插入和取出。除了使用手机和数据线外,使用手机的红外线接入也可以上网。

无线上网卡 电脑

这种方式,需要购买额外的一种卡式设备(PC卡),将其直接插在笔记本或者台式电脑的PCMCIA槽或USB接口,实现无线上网。

当前,无线上网卡有几种类型,一是机卡一体,上网卡的号码已经固化在PC卡上,直接插入笔记本电脑的PCMCIA插槽内,就可以使用;第二是记卡分离,记录上网卡号码的“手机卡”就可以和卡体分离,把两者插在一起,在插入PCMCIA插槽内就可以上网;第三是USB无线猫(MODEM),即通过USB连接插入台式或笔记本电脑的USB接口内上网,而手机卡也可以插入到无线猫中。

无线局域网WLAN

无线局域网WLAN是另一种方便的上网方式,目前中国电信、中国移动和中国网通等运营商均在机场酒店、会议中心和展览馆等商旅人士经常出入的场所,铺设了无线局域网,用户只需要使用内置了WLAN网卡的电脑或者PDA,在WLAN覆盖的地方(俗称“热点”),就可以上网。

据了解,无线上网所采用的几种方式,除了正常的接入互联网功能之外,还可以收发短信。

1.接入互联网:只要有移动运营商或局域网信号覆盖的地方,用无线上网就可以浏览网页、传输和下载数据、发送电子邮件等等。

2.采用无线上网卡上网:在采用中国移动SIM卡或者中国联通的UTK卡上网时,带有收发短信息功能的,例如用笔记本电脑或PDA可以发送短信给亲朋。
但是,除了上述短信功能之外,用于无线上网的SIM卡或者UTK卡,暂时尚未开通语音通话、下载SP(例如网站)短信、多媒体短信等其它功能。也就是说,如果把无线上网卡直接插入GPRS或CDMA手机中,只能发送短信或者把手机作为了一个MODEM,以连接笔记本电脑上网,但因为手机需要充电等原因,这样使用不大方便。 另一方面,无线上网也可以进行国内漫游,而且在国内漫游时无需支付漫游费,也就是说在外地使用和在本地使用资费是一样的。但是国际漫游目前无法实现。

随着无线技术的日益发展,无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。总之,为了自己将来更好的适应社会的发展,应该增强自己对无线传输知识的理解和对无线传输理论知识的掌握。同时,希望本文能对大家的工作有一定的指导作用。

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