A. 無線網路的傳輸技術可分為哪兩類舉例
模擬微波傳輸和數字微波傳輸
或者wifi和3g
按照通信方式:1、廣播式傳輸網路、
2、點對點傳輸網路。
⑴按地理范圍分類
①區域網LAN(Local Area Network)
區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。
②城域網MAN(Metropolitan Area Network)
城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。
③廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。
⑵按傳輸速率分類
網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。
網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。
⑶按傳輸介質分類
傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。
①有線網
傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。
●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。
●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。
●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。
②無線網
採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。
⑷按拓撲結構分類
計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。
匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
②星型拓撲結構
星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。
③環型拓撲結構
環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。
這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。
環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。
④樹型拓撲結構
樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。
樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作
C. 無線傳輸的方式及原理
也是使用tcp/ip協議通信傳輸網路,和有線網大同小異,只是傳輸介質不同,有線使用銅線介質傳輸,無線使用無線電波傳輸,這樣無線電有頻率和波段,大多數咱們使用的無線路由器WiFi都是2.4G或5G 波段的信號傳輸。
與有線傳輸相比,無線傳輸具有許多優點。或許最重要的是,它更靈活。無線信號可以從一個發射器發出到許多接收器而不需要電纜。所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。
在無線通信中頻譜包括了9khz到300000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。
信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。接收和發送信號都需要天線,天線分為全向天線和定向天線。在信號的傳播中由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地,形成多徑信號。
無線通信原理——基本原理
無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信,人們把二者合稱為無線移動通信。簡單講,無線通信是僅利用電磁波而不通過線纜進行的通信方式。
1,無線頻譜
所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。聲音和光是電磁波得兩個例子。無線頻譜(也就是說,用於廣播、蜂窩電話以及衛星傳輸的波)中的波是不可見也不可聽的——至少在接收器進行解碼之前是這樣的。
「無線頻譜」是用於遠程通信的電磁波連續體,這些波具有不同的頻率和波長。無線頻譜包括了9khz到300 000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。例如,AM廣播涉及無線通信波譜的低端頻率,使用535到1605khz之間的頻率。
當然,通過空氣傳播的信號不一定會保留在一個國家內。因此,全世界的國家就無線遠程通信標准達成協議是非常重要的。ITU就是管理機構,它確定了國際無線服務的標准,包括頻率分配、無線電設備使用的信號傳輸和協議、無線傳輸及接收設備、衛星軌道等。如果政府和公司不遵守ITU標准,那麼在製造無線設備的國家之外就可能無法使用它們。
2,無線傳輸的特徵
雖然有線信號和無線信號具有許多相似之處——例如,包括協議和編碼的使用——但是空氣的本質使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。
正如有線信號一樣,無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。
3,天線
每一種無線服務都需要專門設計的天線。服務的規范決定了天線的功率輸出、頻率及輻射圖。
無線信號傳輸中的一個重要考慮是天線可以將信號傳輸的距離,同時還使信號能夠足夠強,能夠被接收機清晰地解釋。無線傳輸的一個簡單原則是,較強的信號將傳輸的比較弱的信號更遠。
正確的天線位置對於確保無線系統的最佳性能也是非常重要的。用於遠程信號傳輸的天線經常都安裝在塔上或者高層的頂部。從高處發射信號確保了更少的障礙和更好的信號接收。
4,信號傳播
在理想情況下,無線信號直接在從發射器到預期接收器的一條直線中傳播。這種傳播被稱為「視線」(Line Of Sight,LOS),它使用很少的能量,並且可以接收到非常清晰的信號。不過,因為空氣是無制導介質,而發射器與接收器之間的路徑並不是很清晰,所以無線信號通常不會沿著一條直線傳播。當一個障礙物擋住了信號的路線時,信號可能會繞過該物體、被該物體吸收,也可能發生以下任何一種現象:發射、衍射或者散射。物體的幾何形狀決定了將發生這三種現象中的那一種。
(1)反射、衍射和散射
無線信號傳輸中的「反射」與其他電磁波(如光或聲音)的反射沒有什麼不同。波遇到一個障礙物並反射——或者彈回——到其來源。對於尺寸大於信號平均波長的物體,無線信號將會彈回。例如,考慮一下微波爐。因為微波的平均波長小於1毫米,所以一旦發出微波,它們就會在微波爐的內壁(通常至少有15cm長)上反射。究竟哪些物體會導致無線信號反射取決於信號的波長。在無線LAN中,可能使用波長在1~10米之間的信號,因此這些物體包括牆壁、地板天花板及地面。
在「衍射」中,無線信號在遇到一個障礙物時將分解為次級波。次級波繼續在它們分解的方向上傳播。如果能夠看到衍射的無線電信號,則會發現它們在障礙物周圍彎曲。帶有銳邊的物體——包括牆壁和桌子的角——會導致衍射。
「散射」就是信號在許多不同方向上擴散或反射。散射發生在一個無線信號遇到尺寸比信號的波長更小的物體時。散射還與無線信號遇到的表面的粗糙度有關。表面也粗糙,信號在遇到該表面是就越容易散射。在戶外,樹木會路標都會導致行動電話信號的散射。
另外,環境狀況(如霧、雨、雪)也可能導致反射、散射和衍射
(2)多路徑信號
由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地。這樣的信號被稱為「多路徑信號」。多路徑信號的產生並不取決於信號是如何發出的。它們可能從來源開始在許多方向上以相同的輻射強度,也可能從來源開始主要在一個方向上輻射。不過,一旦發出了信號,由於反射、衍射和散射的影響,它們就將沿著許多路徑傳播。
無線信號的多路徑性質既是一個優點又是一個缺點。一方面,因為信號在障礙物上反射,所以它們更可能到達目的地。在辦公樓這樣的環境中,無線服務依賴於信號在牆壁、天花板、地板以及傢具上的反射,這樣最終才能到達目的地。
多路徑信號傳輸的缺點是因為它的不同路徑,多路徑信號在發射器與接收器之間的不同距離上傳播。因此,同一個信號的多個實例將在不同的時間到達接收器,導致衰落和延時。
5,固定和移動
每一種無線通信都屬於以下兩個類別之一:固定或移動。在「固定」無線系統中,發射器和接收器的位置是不變的。傳輸天線將它的能量直接對准接收器天線,因此,就有更多的能量用於該信號。對於必須跨越很長的距離或者復雜地形的情況,固定的無線連接比鋪設電纜更經濟。
不過,並非所有通信都適用固定無線。例如,移動用戶不能使用要求他們保留在一個位置來接收一個信號的服務。相反,行動電話、尋呼、無線LAN以及 其它許多服務都在使用「移動」無線系統。在移動無線系統中,接收器可以位於發射器特定范圍內部的任何地方。這就允許接收器從一個位置移動到另一個位置,同時還繼續接受信號。
具體的數據傳輸原理是一樣的:數據是0和1 任何復雜的數據都是通過0和1表達出來的 比如說 發送 您好 兩個字 還原成最本質的數據就是一串0和1混在一起的數字 而0和1對於物理層來說 就是兩種狀態 所以理論上 任何能表示兩種狀態的物理現象並且可以傳播的都可以用於傳輸數據 包括光 電 電磁波等等
比如說 可以用燈滅表示0 燈亮表示1 那我在遠處對著你恍恍手電筒就完成了一次無線傳輸。
而對於日常用到的無線傳輸 採用的是電磁波的方式
電磁波的傳輸原理大概是:電流流過導體時 會對周圍產生電磁波 而導體在電磁波環境中 會產生電流
這樣 我這邊用一根鐵棍 兩邊接上電 然後控制鐵棍中的電流 就會在空間中產生一定規律的電磁波 而對應的 另一方在我產生的電磁波的范圍內 放另一根鐵棍 這根鐵棍里就會產生有規律的電流 這樣就完成了物理層面上最基本的兩種狀態的表達 從而傳輸了數據。
通常我們管這樣的鐵棍叫做天線
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E. 無線網路的傳輸技術可分為哪兩大類兩大類具體舉例
無線區域網?802.11a/b/g/n
無線廣域網?FDMA PHS/TDMA GSM/CDMA
F. 無線網路的傳輸方式,要具體,詳細的。每種傳輸的特點及作用。麻煩了~
無線傳輸分為:模擬微波傳輸和數字微波傳輸。
一、模擬微波傳輸
模擬微波傳輸系統原理圖
模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調制在微波的信道上(微波發射機,HD-630),通過天線(HD-1300LXB)發射出去,監控中心通過天線接收微波信號,然後再通過微波接收機(Microsat 600AM)解調出原來的視頻信號。如果需要控制雲台鏡頭,就在監控中心加相應的指令控制發射機(HD-2050),監控前端配置相應的指令接收機(HD-2060),這種監控方式圖像非常清晰,沒有延時,沒有壓縮損耗,造價便宜,施工安裝調試簡單,適合一般監控點不是很多,需要中繼也不多的情況下使用。其弱點是:抗干擾能力較差,易受天氣、周圍環境的影響,傳輸距離有限。目前,已逐步被數字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。
二、數字微波傳輸
數字微波傳輸系統原理圖
數字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D),然後通過數字微波(HD-9500)信道調制,再通過天線發射出去,接收端則相反,天線接收信號,微波解擴,視頻解壓縮,最後還原模擬的視頻信號,也可微波解擴後通過電腦安裝相應的解碼軟體,用電腦軟解壓視頻,而且電腦還支持錄像,回放,管理,雲鏡控制,報警控制等功能;現在隨著數字存儲方式的普及,接收下的來的信號可以直接通過NVR存儲顯示或者直接進存儲伺服器,配合磁碟陣列存儲;這種監控方式圖像有720*576、352*288或更高的的解析度選擇,通過解碼的存儲方式,視頻有0.2-0.8秒左右的延時。數字視頻監控價根據實際情況差別很大,但也有一些模擬微波不可比的優點,如監控點比較多,環境比較復雜,需要加中繼的情況多,監控點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,等等優點,適合監控點比較多,需要中繼也多的情況下使用,客觀地講,前期投資較高。
無線圖像傳輸系統從應用層面來說分為兩大類,一是固定點的圖像監控傳輸系統,二是移動視頻圖像傳輸系統。
1.固定點的圖像監控傳輸系統
固定點的無線圖像監控傳輸系統,主要應用在有線閉路監控不便實現的場合,比如港口碼頭的監控系統、河流水利的視頻和數據監控、森林防火監控系統、城市安全監控、建築工地等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術進行介紹。
1.1--2.4 GHz ISM頻段的多種圖像傳輸技術
2.4 GHz的圖像傳輸設備採用擴頻技術,有跳頻和直擴兩種工作方式。跳頻方式速率較低,吞吐速率在2 Mbit/s左右,抗干擾能力較強,還可採用不同的跳頻序列實現同址復用來增加容量。直擴方式有較高的吞吐速率,但抗干擾性能較差,且多套系統同址使用受限制。
2.4 GHz圖像傳輸可基於IEEE802.11b協議,傳輸速率為11 Mbit/s,去掉傳輸過程中的開銷,實際有效速率為5.5-6 Mbit/s左右。後來制訂的IEEE802.11g標准,速率上限達到54 Mbit/s,在特殊模式下可達108Mbps,該標准互通性高,點對點可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。
應用在2.4 GHz頻段的還有藍牙技術、HomeRF技術、MESH、微蜂窩技術等。隨著應用范圍的逐漸擴大,2.4 GHZ這個頻段處於滿負荷工作狀態,其速率問題、安全問題、干擾問題值得進一步研究。
1.2--3.5 GHz頻段的無線接入系統
3.5 GHz的無線接入系統是一種點對多點微波通信技術,採用FDD雙工方式,用16QAM、64QAM調制方式,基於DOCSOS協議。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,且設備成本相對較低。該系統具有相對良好的覆蓋能力,通常達到5 km~10 km,適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應用場合;還可與WLAN、LMDS互為補充,形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運行的有機互補模式。目前存在的問題是帶寬不足,只有上下行各30 MHz,難以大規模使用。
1.3--5.8 GHz WLAN產品
5.8 GHz的WLAN產品採用OFDM正交頻分復用技術,在此頻段的WLAN產品基於IEEE802.11a協議,傳輸速率可以達到54 Mbit/s,在特殊模式下可達108Mbps。根據WLAN的傳輸協議,在點對點應用的時候,有效速率為20 Mbit/s;點對六點的情況下,每一路圖像的有效傳輸速率為500 kbit/s左右,也就是說總的傳輸數據量為3 Mbit/s左右。對於無線圖像的傳輸而言,基本上解決了「高清晰度數字圖像在無線網路中的傳輸」問題,使得大范圍採用5.8 GHz頻段傳輸數字化圖像成為現實,尤其適用於城市安全監控系統。
ZWD-2422無線高清傳輸器
圖冊無線傳輸設備(10張)
的工作頻率4.9GHz-5.9GHz,當它收到其它RF設備或訊號干擾時能自動調整至適當的頻率,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傳輸監控圖像,目前比較成熟的是採用MPEG-4圖像壓縮技術。這種壓縮技術在500 kbit/s速率時,壓縮後的圖像清晰度可以達到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2 Mbit/s的速率情況下,該技術可以傳輸4CIF(702×576像素,DVD清晰度)清晰度的圖像。採用MPEG-4壓縮以後的數字化圖像,經過無線信道傳輸,配合相應的軟體,很容易實現網路化、智能化的數字化城市安全監控系統。
2.4/5.8GHz 基於802.11n的產品,11n產品分為AN和GN分別工作於5.8GHz和2.4GHz,傳輸速率可達150、300、600Mbps,有效傳輸速率分別為60、160、300Mbps.隨著高清攝像機的發展,這種高帶寬的11N模式非常適合高清攝像機的傳輸。高清攝像機和高帶寬無線傳輸設備的配合會逐漸成為無線視頻監控的趨勢。
1.4--26 GHz頻段的寬頻固定無線接入系統
LMDS系統是典型的26 GHz無線接入系統,採用64QAM、16QAM和QPSK三種調制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數據傳輸能力,可提供多種寬頻互動式數據以及多媒體業務,解決了傳統本地環路的瓶頸問題,能夠滿足高速寬頻數據、圖像通信以及寬頻internet業務的需求。LMDS系統覆蓋范圍3公里~5公里,適用於城域網。由於世界各國對LMDS的工作頻段規劃不同,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
除了對固定點的圖像監控的需求外,移動圖像傳輸的需求也相當旺盛。移動視頻圖像傳輸,廣泛用於公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現場指揮車和海關、油田、礦山、水利、電力、金融、海事,以及其它的緊急、應急指揮系統,主要作用是將現場的實時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,提高決策的准確性和及時性,提高工作效率。富士達就移動視頻圖像傳輸採用公網和專用技術兩種情況作相關介紹。
2.1 利用CDMA、GPRS、3G公眾移動網路傳輸圖像
CDMA無線網路的移動傳輸技術具有很多優點:保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰落、系統容量的配置靈活、建網成本低等。CDMA採用MPEG-4壓縮方式,用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像,可以達到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調整到QCIF格式,則可以達到每秒10幀以上。但是,對於安全防範系統來說,一般採用低傳輸幀率而保證傳輸的清晰度,因為只有CIF以上的圖像清晰度才可以滿足調查取證的需要。如果希望進一步提高現場圖像的實時傳輸速率,一個簡單的方案是採用多個CDMA網卡捆綁使用的方式,用來提高無線信道的傳輸速率。目前市場上有2~3個網卡捆綁方式的路由器,增加網卡的代價是增加設備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術的不斷發展,單個網卡上3~4幀/秒圖像傳輸速率是可以實現的,如果每秒鍾可以傳輸3~4幀CIF格式的圖像,可以滿足一般移動公共交通設施的安全監控的要求。
GPRS是一種基於GSM系統的無線分組交換技術,支持特定的點對點和點對多點服務,以「分組」的形式傳送數據。GPRS峰值速率超過100 kbit/s,網路容量只在所需時分配,這種發送方式稱為統計復用。GPRS最主要的優勢在於永遠在線和按流量計費,不用撥號即可隨時接入互聯網,隨時與網路保持聯系,資源利用率高。
3G技術目前已經取代GPRS和CDMA逐漸,目前可以實現的有效速率達384 kbit/s,在網路部署的城區,可以實時傳輸一路CIF圖像,每秒可達到20幀。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要認為所有的移動交通設施可以同時將圖像傳輸回監控中心,因為同時概念對於公網圖像傳輸來說幾乎是不可能的。
2.2 用於應急突發事件的專用圖像傳輸技術
對於一些應急指揮中心的圖像傳輸系統,往往要求將突發事件現場的圖像傳輸回指揮中心。例如遇到重大自然災害,水災、火災現場,群眾的大型集會和重要安全保衛任務現場等。這類應急圖像傳輸系統不宜使用公眾網路傳輸,最好採用專業的移動圖像傳輸設備。但目前我國對此尚未專門規劃頻率。可用於移動視頻圖像傳輸的技術有以下幾種。
2.2.1 WiMAX
WiMAX是點對多點的寬頻無線接入技術,WiMAX採取了動態自適應調制、靈活的系統資源參數及多載波調制等一系列新技術,並兼具較高速率傳輸能力(可達70 Mbit/s~100 Mbit/s)及較好的QoS與安全控制。WiMAX802.16e覆蓋范圍可以達到1~3英里,主要定位在移動無線城域網環境。然而802.16e獲得足夠的全球統一頻率存在一定難度,且建設成本和設備價格較高。
2.2.2無線網格(MESH)技術
無線「網格(MESH)」技術,可以實現較近范圍內的高速數據通信。利用2.4 GHz頻段,有效帶寬可以達到6 Mbit/s,這種技術鏈路設計簡單、組網靈活、維護方便。支持MeshController集中方式管理,終端數據無需配置,自動生成解決方案。支持MeshController熱備份鏈路、自動漫遊切換等功能。支持MeshController用戶終端集中管理、多種驗證方式使系統更安全。支持MeshController用戶流量控制功能,可根據用戶類型自由分配流量,支持限速,限流量,限制上網時間等功能。
對於固定無線圖像傳輸可以採用成本較低的WLAN技術產品;對於移動視頻圖像傳輸可以採用公眾移動網路或專用無線圖像傳輸技術。希望有更多的同行能再進一步關注無線圖像傳輸問題,以促進該行業的發展。
傳輸方式
視頻基帶傳輸
是最為傳統的電視監控傳輸方式,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。其優點是:短距離傳輸圖像信號損失小,造價低廉,系統穩定。缺點:傳輸距離短,300米以上高頻分量衰減較大,無法保證圖像質量;一路視頻信號需布一根電纜,傳輸控制信號需另布電纜;其結構為星形結構,布線量大、維護困難、可擴展性差,適合小系統。
光纖傳輸
常見的有模擬光端機和數字光端機,是解決幾十甚至幾百公里電視監控傳輸的最佳解決方式,通過把視頻及控制信號轉換為激光信號在光纖中傳輸。其優點是:傳輸距離遠、衰減小,抗干擾性能好,適合遠距離傳輸。其缺點是:對於幾公里內監控信號傳輸不夠經濟;光熔接及維護需專業技術人員及設備操作處理,維護技術要求高,不易升級擴容。
網路傳輸
是解決城域間遠距離、點位極其分散的監控傳輸方式,採用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監控信號。其優點是:採用網路視頻伺服器作為監控信號上傳設備,只要有Internet網路的地方,安裝上遠程監控軟體就可監看和控制。其缺點是:受網路帶寬和速度的限制,目前的ADSL只能傳輸小畫面、低畫質的圖像;每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像,動畫效果十分明顯並有延時,無法做到實時監控。
微波傳輸
是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監控傳輸的解決方式之一。採用調頻調制或調幅調制的辦法,將圖像搭載到高頻載波上,轉換為高頻電磁波在空中傳輸。其優點是:綜合成本低,性能更穩定,省去布線及線纜維護費用;可動態實時傳輸廣播級圖像,圖像傳輸清晰度不錯,而且完全實時;組網靈活,可擴展性好,即插即用;維護費用低。其缺點是:由於採用微波傳輸,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),傳輸環境是開放的空間,如果在大城市使用,無線電波比較復雜,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、建築物遮擋;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重,尤其是雨雪天氣會有比較嚴重的雨衰現象。不過現在也有數字微波視頻傳輸產品,抗干擾能力和可擴展性都提高不少。
雙絞線傳輸
(平衡傳輸):也是視頻基帶傳輸的一種,將75Ω的非平衡模式轉換為平衡模式來傳輸的。是解決監控圖像1Km內傳輸,電磁環境相對復雜、場合比較好的解決方式,將監控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優點是:布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。其缺點是:只能解決1Km以內監控圖像傳輸,而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像,不適合應用在大中型監控中;雙絞線質地脆弱抗老化能力差,不適於野外傳輸;雙絞線傳輸高頻分量衰減較大,圖像顏色會受到很大損失。
寬頻共纜傳輸
視頻採用調幅調制、伴音調頻搭載、FSK數據信號調制等技術,將數十路監控圖像、伴音、控制及報警信號集成到「一根」同軸電纜中雙向傳輸。其優點是: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、實現 「一線通」;施工簡單、維護方便,大量節省材料成本及施工費用;頻分復用技術解決遠距傳輸點位分散,布線困難監控傳輸問題;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,保證圖像質量達到4級左右;採用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有很強抗干擾能力,電磁環境復雜場合仍能保證圖像質量。其缺點是:採用弱信號傳輸,系統調試技術要求高,必須使用專業儀器,如果幹線線路有一台設備有問題,可能導致整個系統沒圖像,另外寬頻調制端需外加AC220V交流電源供電(但目前大多監控點都具備AC220V交流電源這個條件)。
無線SmartAir傳輸
SmartAir技術是目前通信業界唯一的單天線模式千兆級無線高速傳輸技術。其採用多頻帶OFDM空口技術,TDMA的低延時調度技術,以及低密度奇偶校驗碼LDPC,自適應調制編碼AMC和混合自動重傳HARQ等高級無線通信技術,實現到達1Gbps的傳輸速率
優勢
1、 綜合成本低,性能更穩定。只需一次性投資,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合;在許多情況下,用戶往往由於受到地理環境和工作內容的限制,例如山地、港口和開闊地等特殊地理環境,對有線網路、有線傳輸的布線工程帶來極大的不便,採用有線的施工周期將很長,甚至根本無法實現。這時,採用無線監控可以擺脫線纜的束縛,有安裝周期短、維護方便、擴容能力強,迅速收回成本的優點。
2、組網靈活,可擴展性好,即插即用。管理人員可以迅速將新的無線監控點加入到現有網路中,不需要為新建傳輸鋪設網路、增加設備,輕而易舉地實現遠程無線監控。
3、 維護費用低。無線監控維護由網路提供商維護,前端設備是即插即用、免維護系統。
4、無線監控系統是監控和無線傳輸技術的結合,它可以將不同地點的現場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監控中心,並且自動形成視頻資料庫便於日後的檢索。
5、 在無線監控系統中,無線監控中心實時得到被監控點的視頻信息,並且該視頻信息是連續、清晰的。在無線監控點,通常使用攝像頭對現場情況進行實時採集,攝像頭通過無線視頻傳輸設備相連,並通過由無線電波將數據信號發送到監控中心。