無線傳輸分為:模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸。
一、模擬微波傳輸
模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調(diào)制在微波的信道上(微波發(fā)射機(jī),HD-630),通過天線(HD-1300LXB)發(fā)射出去,監(jiān)控中心通過天線接收微波信號,然后再通過微波接收機(jī)(Microsat 600AM)解調(diào)出原來的視頻信號。如果需要控制云臺鏡頭,就在監(jiān)控中心加相應(yīng)的指令控制發(fā)射機(jī)(HD-2050),監(jiān)控前端配置相應(yīng)的指令接收機(jī)(HD-2060),這種監(jiān)控方式圖像非常清晰,沒有延時(shí),沒有壓縮損耗,造價(jià)便宜,施工安裝調(diào)試簡單,適合一般監(jiān)控點(diǎn)不是很多,需要中繼也不多的情況下使用。其弱點(diǎn)是:抗干擾能力較差,易受天氣、周圍環(huán)境的影響,傳輸距離有限,已逐步被數(shù)字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。
二、數(shù)字微波傳輸
數(shù)字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D),然后通過數(shù)字微波(HD-9500)信道調(diào)制,再通過天線發(fā)射出去,接收端則相反,天線接收信號,微波解擴(kuò),視頻解壓縮,最后還原模擬的視頻信號,也可微波解擴(kuò)后通過電腦安裝相應(yīng)的解碼軟件,用電腦軟解壓視頻,而且電腦還支持錄像,回放,管理,云鏡控制,報(bào)警控制等功能;存儲服務(wù)器,配合磁盤陣列存儲;這種監(jiān)控方式圖像有720*576、352*288或更高的的分辨率選擇,通過解碼的存儲方式,視頻有0.2-0.8秒左右的延時(shí)。數(shù)字視頻監(jiān)控價(jià)根據(jù)實(shí)際情況差別很大,但也有一些模擬微波不可比的優(yōu)點(diǎn),如監(jiān)控點(diǎn)比較多,環(huán)境比較復(fù)雜,需要加中繼的情況多,監(jiān)控點(diǎn)比較集中它可集中傳輸多路視頻,抗干擾能力比模擬的要好一點(diǎn),等等優(yōu)點(diǎn),適合監(jiān)控點(diǎn)比較多,需要中繼也多的情況下使用,客觀地講,前期投資較高。
總結(jié),模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸,各有千秋,主要看你的實(shí)際工程需要!
無線圖像傳輸系統(tǒng)從應(yīng)用層面來說分為兩大類,一是固定點(diǎn)的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng),二是移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)。
1.固定點(diǎn)的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)
固定點(diǎn)的無線圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng),主要應(yīng)用在有線閉路監(jiān)控不便實(shí)現(xiàn)的場合,比如港口碼頭的監(jiān)控系統(tǒng)、河流水利的視頻和數(shù)據(jù)監(jiān)控、森林防火監(jiān)控系統(tǒng)、城市安全監(jiān)控、建筑工地等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術(shù)進(jìn)行介紹。
1.1--2.4GHzISM頻段的多種圖像傳輸技術(shù)
2.4GHz的圖像傳輸設(shè)備采用擴(kuò)頻技術(shù),有跳頻和直擴(kuò)兩種工作方式。跳頻方式速率較低,吞吐速率在2Mbit/s左右,抗干擾能力較強(qiáng),還可采用不同的跳頻序列實(shí)現(xiàn)同址復(fù)用來增加容量。直擴(kuò)方式有較高的吞吐速率,但抗干擾性能較差,且多套系統(tǒng)同址使用受限制。
2.4GHz圖像傳輸可基于IEEE802.11b協(xié)議,傳輸速率為11Mbit/s,去掉傳輸過程中的開銷,實(shí)際有效速率為5.5-6Mbit/s左右。后來制訂的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn),速率上限達(dá)到54Mbit/s,在特殊模式下可達(dá)108Mbps,該標(biāo)準(zhǔn)互通性高,點(diǎn)對點(diǎn)可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。
應(yīng)用在2.4GHz頻段的還有藍(lán)牙技術(shù)、HomeRF技術(shù)、MESH、微蜂窩技術(shù)等。隨著應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大,2.4GHZ這個(gè)頻段處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),其速率問題、安全問題、干擾問題值得進(jìn)一步研究。
1.2--3.5GHz頻段的無線接入系統(tǒng)
3.5GHz的無線接入系統(tǒng)是一種點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信技術(shù),采用FDD雙工方式,用16QAM、64QAM調(diào)制方式,基于DOCSOS協(xié)議。其工作頻段相對較低,電波自由空間損耗小,傳播雨衰性能好,接入速率足夠高,且設(shè)備成本相對較低。該系統(tǒng)具有相對良好的覆蓋能力,通常達(dá)到5km~10km,適合地縣市級單位低價(jià)位、較大面積覆蓋的應(yīng)用場合;還可與WLAN、LMDS互為補(bǔ)充,形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運(yùn)行的有機(jī)互補(bǔ)模式。存在的問題是帶寬不足,只有上下行各30 MHz,難以大規(guī)模使用。
1.3--5.8GHzWLAN產(chǎn)品
5.8GHz的WLAN產(chǎn)品采用OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù),在此頻段的WLAN產(chǎn)品基于IEEE802.11a協(xié)議,傳輸速率可以達(dá)到54 Mbit/s,在特殊模式下可達(dá)108Mbps。根據(jù)WLAN的傳輸協(xié)議,在點(diǎn)對點(diǎn)應(yīng)用的時(shí)候,有效速率為20Mbit/s;點(diǎn)對六點(diǎn)的情況下,每一路圖像的有效傳輸速率為500kbit/s左右,也就是說總的傳輸數(shù)據(jù)量為3Mbit/s左右。對于無線圖像的傳輸而言,基本上解決了“高清晰度數(shù)字圖像在無線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸”問題,使得大范圍采用5.8GHz頻段傳輸數(shù)字化圖像成為現(xiàn)實(shí),尤其適用于城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。
ZWD-2422無線高清傳輸器的工作頻率4.9GHz-5.9GHz,當(dāng)它收到其它RF設(shè)備或訊號干擾時(shí)能自動調(diào)整至適當(dāng)?shù)念l率,所以一般不在5G左右頻段的2.4G,3G不會干擾到ZWD-2422的無線高清傳輸。
WLAN傳輸監(jiān)控圖像,比較成熟的是采用MPEG-4圖像壓縮技術(shù)。這種壓縮技術(shù)在500kbit/s速率時(shí),壓縮后的圖像清晰度可以達(dá)到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2Mbit/s的速率情況下,該技術(shù)可以傳輸4CIF(702×576像素,DVD清晰度)清晰度的圖像。采用MPEG-4壓縮以后的數(shù)字化圖像,經(jīng)過無線信道傳輸,配合相應(yīng)的軟件,很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)字化城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。
2.4/5.8GHz基于802.11n的產(chǎn)品,11n產(chǎn)品分為AN和GN分別工作于5.8GHz和2.4GHz,傳輸速率可達(dá)150、300、600Mbps,有效傳輸速率分別為60、160、300Mbps.隨著高清攝像機(jī)的發(fā)展,這種高帶寬的11N模式非常適合高清攝像機(jī)的傳輸。高清攝像機(jī)和高帶寬無線傳輸設(shè)備的配合會逐漸成為無線視頻監(jiān)控的趨勢。
1.4--26GHz頻段的寬帶固定無線接入系統(tǒng)
LMDS系統(tǒng)是典型的26GHz無線接入系統(tǒng),采用64QAM、16QAM和QPSK三種調(diào)制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數(shù)據(jù)傳輸能力,可提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)以及多媒體業(yè)務(wù),解決了傳統(tǒng)本地環(huán)路的瓶頸問題,能夠滿足高速寬帶數(shù)據(jù)、圖像通信以及寬帶internet業(yè)務(wù)的需求。LMDS系統(tǒng)覆蓋范圍3公里~5公里,適用于城域網(wǎng)。由于世界各國對LMDS的工作頻段規(guī)劃不同,所以其兼容性較差、雨衰性能差,成本也較高。
2.移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)
除了對固定點(diǎn)的圖像監(jiān)控的需求外,移動圖像傳輸?shù)男枨笠蚕喈?dāng)旺盛。移動視頻圖像傳輸,廣泛用于公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現(xiàn)場指揮車和海關(guān)、油田、礦山、水利、電力、金融、海事,以及其它的緊急、應(yīng)急指揮系統(tǒng),主要作用是將現(xiàn)場的實(shí)時(shí)圖像傳輸回指揮中心,使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境,提高決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,提高工作效率。富士達(dá)就移動視頻圖像傳輸采用公網(wǎng)和專用技術(shù)兩種情況作相關(guān)介紹。
2.1 利用CDMA、GPRS、3G公眾移動網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像
CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的移動傳輸技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn):保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑衰落、系統(tǒng)容量的配置靈活、建網(wǎng)成本低等。CDMA采用MPEG-4壓縮方式,用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像,可以達(dá)到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調(diào)整到QCIF格式,則可以達(dá)到每秒10幀以上。但是,對于安全防范系統(tǒng)來說,一般采用低傳輸幀率而保證傳輸?shù)那逦?,因?yàn)橹挥蠧IF以上的圖像清晰度才可以滿足調(diào)查取證的需要。如果希望進(jìn)一步提高現(xiàn)場圖像的實(shí)時(shí)傳輸速率,一個(gè)簡單的方案是采用多個(gè)CDMA網(wǎng)卡捆綁使用的方式,用來提高無線信道的傳輸速率。市場上有2~3個(gè)網(wǎng)卡捆綁方式的路由器,增加網(wǎng)卡的代價(jià)是增加設(shè)備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展,單個(gè)網(wǎng)卡上3~4幀/秒圖像傳輸速率是可以實(shí)現(xiàn)的,如果每秒鐘可以傳輸3~4幀CIF格式的圖像,可以滿足一般移動公共交通設(shè)施的安全監(jiān)控的要求。
GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),支持特定的點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)服務(wù),以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS峰值速率超過100kbit/s,網(wǎng)絡(luò)容量只在所需時(shí)分配,這種發(fā)送方式稱為統(tǒng)計(jì)復(fù)用。GPRS最主要的優(yōu)勢在于永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi),不用撥號即可隨時(shí)接入互聯(lián)網(wǎng),隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系,資源利用率高。
3G技術(shù)已經(jīng)取代GPRS和CDMA逐漸,可以實(shí)現(xiàn)的有效速率達(dá)384kbit/s,在網(wǎng)絡(luò)部署的城區(qū),可以實(shí)時(shí)傳輸一路CIF圖像,每秒可達(dá)到20幀。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要認(rèn)為所有的移動交通設(shè)施可以同時(shí)將圖像傳輸回監(jiān)控中心,因?yàn)橥瑫r(shí)概念對于公網(wǎng)圖像傳輸來說幾乎是不可能的。
2.2用于應(yīng)急突發(fā)事件的專用圖像傳輸技術(shù)
對于一些應(yīng)急指揮中心的圖像傳輸系統(tǒng),往往要求將突發(fā)事件現(xiàn)場的圖像傳輸回指揮中心。例如遇到重大自然災(zāi)害,水災(zāi)、火災(zāi)現(xiàn)場,群眾的大型集會和重要安全保衛(wèi)任務(wù)現(xiàn)場等。這類應(yīng)急圖像傳輸系統(tǒng)不宜使用公眾網(wǎng)絡(luò)傳輸,最好采用專業(yè)的移動圖像傳輸設(shè)備。但我國對此尚未專門規(guī)劃頻率??捎糜谝苿右曨l圖像傳輸?shù)募夹g(shù)有以下幾種。
2.2.1WiMAX
WiMAX是點(diǎn)對多點(diǎn)的寬帶無線接入技術(shù),WiMAX采取了動態(tài)自適應(yīng)調(diào)制、靈活的系統(tǒng)資源參數(shù)及多載波調(diào)制等一系列新技術(shù),并兼具較高速率傳輸能力(可達(dá)70Mbit/s~100Mbit/s)及較好的QoS與安全控制。WiMAX802.16e覆蓋范圍可以達(dá)到1~3英里,主要定位在移動無線城域網(wǎng)環(huán)境。然而802.16e獲得足夠的全球統(tǒng)一頻率存在一定難度,且建設(shè)成本和設(shè)備價(jià)格較高。
2.2.2無線網(wǎng)格(MESH)技術(shù)
無線“網(wǎng)格(MESH)”技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)較近范圍內(nèi)的高速數(shù)據(jù)通信。利用2.4GHz頻段,有效帶寬可以達(dá)到6Mbit/s,這種技術(shù)鏈路設(shè)計(jì)簡單、組網(wǎng)靈活、維護(hù)方便。支持MeshController集中方式管理,終端數(shù)據(jù)無需配置,自動生成解決方案。支持MeshController熱備份鏈路、自動漫游切換等功能。支持MeshController用戶終端集中管理、多種驗(yàn)證方式使系統(tǒng)更安全。支持MeshController用戶流量控制功能,可根據(jù)用戶類型自由分配流量,支持限速,限流量,限制上網(wǎng)時(shí)間等功能。
對于固定無線圖像傳輸可以采用成本較低的WLAN技術(shù)產(chǎn)品;對于移動視頻圖像傳輸可以采用公眾移動網(wǎng)絡(luò)或?qū)S脽o線圖像傳輸技術(shù)。希望有更多的同行能再進(jìn)一步關(guān)注無線圖像傳輸問題,以促進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展。
是最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式,對0~6MHz視頻基帶信號不作任何處理,通過同軸電纜(非平衡)直接傳輸模擬信號。其優(yōu)點(diǎn)是:短距離傳輸圖像信號損失小,造價(jià)低廉,系統(tǒng)穩(wěn)定。缺點(diǎn):傳輸距離短,300米以上高頻分量衰減較大,無法保證圖像質(zhì)量;一路視頻信號需布一根電纜,傳輸控制信號需另布電纜;其結(jié)構(gòu)為星形結(jié)構(gòu),布線量大、維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差,適合小系統(tǒng)。
常見的有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī),是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式,通過把視頻及控制信號轉(zhuǎn)換為激光信號在光纖中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是:傳輸距離遠(yuǎn)、衰減小,抗干擾性能好,適合遠(yuǎn)距離傳輸。其缺點(diǎn)是:對于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號傳輸不夠經(jīng)濟(jì);光熔接及維護(hù)需專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理,維護(hù)技術(shù)要求高,不易升級擴(kuò)容。
是解決城域間遠(yuǎn)距離、點(diǎn)位極其分散的監(jiān)控傳輸方式,采用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監(jiān)控信號。其優(yōu)點(diǎn)是:采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)控信號上傳設(shè)備,只要有Internet網(wǎng)絡(luò)的地方,安裝上遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。其缺點(diǎn)是:受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制,ADSL只能傳輸小畫面、低畫質(zhì)的圖像;每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像,動畫效果十分明顯并有延時(shí),無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。
是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監(jiān)控傳輸?shù)慕鉀Q方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法,將圖像搭載到高頻載波上,轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是:綜合成本低,性能更穩(wěn)定,省去布線及線纜維護(hù)費(fèi)用;可動態(tài)實(shí)時(shí)傳輸廣播級圖像,圖像傳輸清晰度不錯(cuò),而且完全實(shí)時(shí);組網(wǎng)靈活,可擴(kuò)展性好,即插即用;維護(hù)費(fèi)用低。其缺點(diǎn)是:由于采用微波傳輸,頻段在1GHz以上,常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),傳輸環(huán)境是開放的空間,如果在大城市使用,無線電波比較復(fù)雜,相對容易受外界電磁干擾;微波信號為直線傳輸,中間不能有山體、建筑物遮擋;如果有障礙物,需要加中繼加以解決,Ku波段受天氣影響較為嚴(yán)重,尤其是雨雪天氣會有比較嚴(yán)重的雨衰現(xiàn)象。不過也有數(shù)字微波視頻傳輸產(chǎn)品,抗干擾能力和可擴(kuò)展性都提高不少。
(平衡傳輸):也是視頻基帶傳輸?shù)囊环N,將75Ω的非平衡模式轉(zhuǎn)換為平衡模式來傳輸?shù)?。是解決監(jiān)控圖像1Km內(nèi)傳輸,電磁環(huán)境相對復(fù)雜、場合比較好的解決方式,將監(jiān)控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是:布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強(qiáng)。其缺點(diǎn)是:只能解決1Km以內(nèi)監(jiān)控圖像傳輸,而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像,不適合應(yīng)用在大中型監(jiān)控中;雙絞線質(zhì)地脆弱抗老化能力差,不適于野外傳輸;雙絞線傳輸高頻分量衰減較大,圖像顏色會受到很大損失。
視頻采用調(diào)幅調(diào)制、伴音調(diào)頻搭載、FSK數(shù)據(jù)信號調(diào)制等技術(shù),將數(shù)十路監(jiān)控圖像、伴音、控制及報(bào)警信號集成到“一根”同軸電纜中雙向傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是:充分利用了同軸電纜的資源空間,三十路音視頻及控制信號在同一根電纜中雙向傳輸、實(shí)現(xiàn)“一線通”;施工簡單、維護(hù)方便,大量節(jié)省材料成本及施工費(fèi)用;頻分復(fù)用技術(shù)解決遠(yuǎn)距傳輸點(diǎn)位分散,布線困難監(jiān)控傳輸問題;射頻傳輸方式只衰減載波信號,圖像信號衰減比較小,亮度、色度傳輸同步嵌套,保證圖像質(zhì)量達(dá)到4級左右;采用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有很強(qiáng)抗干擾能力,電磁環(huán)境復(fù)雜場合仍能保證圖像質(zhì)量。其缺點(diǎn)是:采用弱信號傳輸,系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)要求高,必須使用專業(yè)儀器,如果干線線路有一臺設(shè)備有問題,可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)沒圖像,另外寬頻調(diào)制端需外加AC220V交流電源供電(但大多監(jiān)控點(diǎn)都具備AC220V交流電源這個(gè)條件)。
SmartAir技術(shù)是通信業(yè)界獨(dú)有的單天線模式千兆級無線高速傳輸技術(shù)。其采用多頻帶OFDM空口技術(shù),TDMA的低延時(shí)調(diào)度技術(shù),以及低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC,自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC和混合自動重傳HARQ等高級無線通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)到達(dá)1Gbps的傳輸速率。
1、綜合成本低,性能更穩(wěn)定。只需一次性投資,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠(yuǎn)及已裝修好的場合;在許多情況下,用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制,例如山地、港口和開闊地等特殊地理環(huán)境,對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來極大的不便,采用有線的施工周期將很長,甚至根本無法實(shí)現(xiàn)。這時(shí),采用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛,有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng),迅速收回成本的優(yōu)點(diǎn)。
2、組網(wǎng)靈活,可擴(kuò)展性好,即插即用。管理人員可以迅速將新的無線監(jiān)控點(diǎn)加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中,不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備,輕而易舉地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控。
3、維護(hù)費(fèi)用低。無線監(jiān)控維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù),前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。
4、無線監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無線傳輸技術(shù)的結(jié)合,它可以將不同地點(diǎn)的現(xiàn)場信息實(shí)時(shí)通過無線通訊手段傳送到無線監(jiān)控中心,并且自動形成視頻數(shù)據(jù)庫便于日后的檢索。
5、在無線監(jiān)控系統(tǒng)中,無線監(jiān)控中心實(shí)時(shí)得到被監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息,并且該視頻信息是連續(xù)、清晰的。在無線監(jiān)控點(diǎn),通常使用攝像頭對現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,攝像頭通過無線視頻傳輸設(shè)備相連,并通過由無線電波將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到監(jiān)控中心。
無線監(jiān)控應(yīng)用范圍廣、分布散的安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。如:
·取款機(jī)、銀行柜員、超市、工廠等的無線監(jiān)控
·看護(hù)所、幼兒園、學(xué)校提供遠(yuǎn)程無線監(jiān)控服務(wù)
·電力電站、電信基站的無人值守系統(tǒng)
·石油、鉆井、勘探等無線監(jiān)控系統(tǒng)
·智能化大廈、智能小區(qū)無線監(jiān)控系統(tǒng)
·流水線無線監(jiān)控系統(tǒng),倉庫無線監(jiān)控系統(tǒng)
·森林、水源、河流資源的遠(yuǎn)程無線監(jiān)控
·戶外設(shè)備無線監(jiān)理
·橋梁、隧道、路口交通狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)
·旅游景區(qū)、大型廠區(qū)、建筑工地?zé)o線視頻傳輸系統(tǒng)
·森林防火無線視頻傳輸系統(tǒng)
·港口、碼頭、邊防檢查站無線視頻傳輸系統(tǒng)
遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù):偏遠(yuǎn)地區(qū)廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。它主要使用在較為偏遠(yuǎn)或不宜鋪設(shè)線路的地區(qū),如:煤礦、海上、有污染或環(huán)境較為惡劣地區(qū)等。
(1)GPRS/CDMA無線通信技術(shù):
GPRS(通用無線分組業(yè)務(wù))是由中國移動開發(fā)運(yùn)營的一種基于GSM通信系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),是介于第二代和第三代之間的技術(shù),通常稱為2.5G,它是利用包交換概念發(fā)展的一種無線傳輸方式。包交換就將數(shù)據(jù)封裝成許多獨(dú)立的包,再將這些包一個(gè)一個(gè)傳送出去,形式上有點(diǎn)類似寄包裹,其優(yōu)勢在于有資料需要傳送時(shí)才會占用頻寬,而且是以資料量計(jì)價(jià),有效的提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。GPRS網(wǎng)絡(luò)同時(shí)支持電路型數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù),從而GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠方便的和因特網(wǎng)互相連接,相比原來的GSM網(wǎng)絡(luò)的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GRRS的分組交換技術(shù)具有實(shí)時(shí)在線”按量計(jì)費(fèi)“高速傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。
CDMA(是碼分多址的英文縮寫)由中國電信運(yùn)行的一種基于碼分技術(shù)和多址技術(shù)的新的無線通信系統(tǒng),其原理基于擴(kuò)頻技術(shù)。
(2)數(shù)傳電臺通信:
數(shù)傳電臺是數(shù)字式無線數(shù)據(jù)傳輸電臺的簡稱。它是采用數(shù)字信號處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、具有前向糾錯(cuò)、均衡軟判決等功能的一種無線數(shù)據(jù)傳輸電臺。數(shù)傳電臺的工作頻率大多使用220--240MHz或400--470MHz頻段,具有數(shù)話兼容、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性好、專用數(shù)據(jù)傳輸通道、一次投資、沒有運(yùn)行使用費(fèi)、適用于惡劣環(huán)境、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)傳電臺的有效覆蓋半徑約有幾十公里,可以覆蓋一個(gè)城市或一定的區(qū)域。數(shù)傳電臺通常提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)據(jù)接口,可直接與計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、RTU、PLC、數(shù)據(jù)終端、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等連接。已經(jīng)在各行業(yè)取得廣泛的應(yīng)用,在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等各個(gè)行業(yè)均有應(yīng)用,在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領(lǐng)域也取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展。
(3)擴(kuò)頻微波通信:
擴(kuò)頻通信,即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)是指其傳輸信息所用信號的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬的一種通信技術(shù)。最早始用于軍事通信。它傳輸?shù)幕驹硎菍⑺鶄鬏數(shù)男畔⒂脗坞S機(jī)碼序列(擴(kuò)頻碼)進(jìn)行調(diào)制,偽隨機(jī)碼的速率遠(yuǎn)大于傳送信息的速率,這時(shí)發(fā)送信號所占據(jù)帶寬遠(yuǎn)大于信息本身所需的帶寬實(shí)現(xiàn)了頻譜擴(kuò)展,同時(shí)發(fā)射到空間的無線電功率譜密度也有大幅度的降低。在接收端則采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)并恢復(fù)信息數(shù)據(jù)!其主要特點(diǎn)是:抗噪聲能力較強(qiáng);抗干擾能力較強(qiáng);抗衰落能力強(qiáng);抗多徑干擾能力強(qiáng);易于多媒體通信組網(wǎng);具有良好的安全通信能力;不干擾同類的其他系統(tǒng)等,同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn),特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(4)無線網(wǎng)橋:
無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離(可達(dá)50Km)、高速(可達(dá)百兆bps)無線組網(wǎng)。擴(kuò)頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
(5)衛(wèi)星通信:
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信的一種技術(shù),它是地面微波通信的繼承和發(fā)展。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常由二部分組成,分別是衛(wèi)星端、地面端。衛(wèi)星端在空中,主要用于將地面站發(fā)送的信號放大再轉(zhuǎn)發(fā)給其它地面站。地面站主要用于對衛(wèi)星的控制、跟蹤以及實(shí)現(xiàn)地面通信系統(tǒng)接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
衛(wèi)星可分為同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星,同步衛(wèi)星在空中的運(yùn)行方向和周期與地球的自轉(zhuǎn)方向及周期相同,從地面的任何位置看,該衛(wèi)星都是靜止不動的;非同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于或小于地球的運(yùn)行周期,其軌道高度”傾角“形狀都可根據(jù)需要調(diào)整。
衛(wèi)星通信的的特點(diǎn)是:覆蓋范圍廣,工作頻帶寬,通信質(zhì)量好,不受地理?xiàng)l件限制,成本與通信距離無關(guān)等。其主要用在國際通信,國內(nèi)通信,軍事通信,移動通信和廣播電視等領(lǐng)域,衛(wèi)星通信的主要缺點(diǎn)是通信具有一定的延遲,比如打衛(wèi)星電話時(shí),不能立即聽到對方回話,主要原因是衛(wèi)星通信的傳輸距離較長,無線電波在空中傳輸是有一定延遲的。
(6)短波通信:
按照國際無線電咨詢委員會的劃分,短波是指波長100m——10m,頻率為3MHZ-30MHZ的電磁波。短波通信是指利用短波進(jìn)行的無線電通信,又稱高頻(HF)通信。短波通信可分為地波傳播和天波傳播。地波傳播的衰耗隨工作頻率的升高而遞增,在同樣的地面條件下,頻率越高,衰耗越大。利用地波只適用于近距離通信,其工作頻率一般選在5MHZ以下。地波傳播受天氣影響小,比較穩(wěn)定,信道參數(shù)基本不隨時(shí)間變化,故信道可視為恒參信道。天波傳播是無線電波經(jīng)電離層反射來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的方式,傾斜投射的電磁波經(jīng)電離層反射后,可以傳到幾千千米外的地面。天波的傳播損耗比地波小得多,經(jīng)地面與電離層之間多次反射之后,可以達(dá)到極遠(yuǎn)的地方,因此,利用天波可以進(jìn)行環(huán)球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴(yán)重影響極不穩(wěn)定,其信道參數(shù)隨時(shí)間而急劇變化,因此稱為變參信道。短波通信的特點(diǎn)是:建設(shè)維護(hù)費(fèi)用低,周期短,設(shè)備簡單,電路調(diào)度容易,抗毀能力強(qiáng),頻段窄,通信容量小,天波信道信號傳輸穩(wěn)定性差等。