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监控传输之无线方式

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监控传输之无线方式

发布日期:2015-05-13 00:00 来源:http://www.hysj001.com 点击:

   目前无线图像传输尚未形成典型的产业化发展模式,实现的技术方式也各不相同,下面就一些可用于无线图像传输的相关接入技术作简要介绍。

监控系统摄像头

  CDMA技术

  CDMA即码分多址技术,它允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源;从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。CDMA无线网络的移动传输技术具有保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰弱、系统容量配置灵活、建网成本低等优点。对于安全防范系统来说,一般采用低传输帧率以保证传输的清晰度,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。但是,CDMA传输存在带宽不足的缺陷,其下行带宽153K,上行带宽70K~80K,因而传输流畅的视频基本上不可能实现。由于图像只有几帧,只能以抓图的形式来传输,并且为小画面尺寸,因此无法满足实时移动图像视频监控的需要。

  GPRS技术

  GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,支持点对点和点对多点服务,以“分组”的形式传送数据。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。但是同CDMA一样,它存在带宽不足的问题,无法满足高质量实时的视频监控需求。

  Wi-Fi技术

  Wi-Fi属于短距离无线技术,覆盖范围可达100米,Wi-Fi的技术和产品到目前为止,已经相当成熟。Wi-Fi无线保真技术,其传输速度快,802.11b的带宽可以达到11Mbit/s,而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。但只能做到通视传输、定向传输,难以支持移动传输,从而限制了它在视频监控系统的应用,而且由于安全性较差,非常容易受到来自外界的攻击。

  WiMax技术

  WiMax是基于IEEE802.16标准的无线城域网技术,能提供面向互联网的高速连接,适用于静止和半静止状态下访问网络,其传输速率可达60Mbps。在安全性方面,WiMAX提供了加密机制,在介质访问层(MAC)中定义了加密子层,通过使用数字证书的认证方式确保无线网络内传输的信息得到安全保护。WiMAX是点对多点的宽带无线接入技术,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,并兼具较高速率的传输能力(可达70Mbit/s?100Mbit/s)及较好的QoS与安全控制,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。

  COFDM技术

  COFDM图像传输技术具有频谱利用率高和可对抗多径时延扩展等特点,是早期用于军事无线电传输的一种多载波数字通信调制技术,也是较为完备的移动接收和传输技术。COFDM的实用价值主要是突破了视距限制,对噪声和干扰有着很好的免疫力,并能绕射和穿透遮挡物。它能同时分开多个数字信号,并且可以在干扰的信号周围安全运行。它能够持续不断地监控传输介质上通讯特性的突然变化,其通讯路径传送数据的能力会随时间发生变化,且COFDM能动态地与之相适应,并接通和切断相应的载波,以保证持续成功地通信。同其他基于OFDM的技术一样,COFDM继承OFDM的优点的同时,也不可避免地存在OFDM技术的普遍不足。对频偏和相位噪声比较敏感,频偏和相位噪声会使各个子载波之间的正交特性恶化,仅仅1%的频偏就会使信噪比下降30dB。功率峰值与均值比(PAPR)大,导致射频放大器的功率效率较低,高峰均值比会增加对射频放大器的要求,导致射频信号放大器的功率效率降低。负载算法和自适应调制技术会增加系统复杂度。负载算法和自适应调制技术的使用会增加发射机和接收机的复杂度,并且当终端移动速度每小时高于30公里时,自适应调制技术就不是很适合了。

  MiWAVE技术

  MiWAVE系统采用4G核心技术,继承了COFDM的优点,摒弃COFDM的不足之处。上行空口技术采用DFT-S-GMC,即基于离散傅立叶变换扩频的正交频分多址,采用DFT进行频域扩频,因而降低了传输信号峰均比,适合上行链路传输。同时DFT-S-GMC采用逆滤波器组变换(IFBT),实现频分复用和频分多址。DFT-S-GMC每个子带的宽带相对于载波频偏和多普勒频移较大。同时每个子带之间具有一定的频域保护间隔,此外每个子带的频谱具有陡峭的带外衰减,这些特征使得GMC对载波频偏和定时误差引起的多用户间干扰具有较强的顽健性,相比于传统的OFDM空口技术性能更佳,MiWAVE下行空口技术OFDMA比传统的FDMA提高了频谱利用率。此外,OFDMA采用时、频两维资源调度,可提供精细的数据率颗粒度,以支持具有不同服务质量要求的多媒体应用。

  相对于利用WiFi、WiMAX、COFDM、CDMA1X等技术的图传监控系统,MiWAVE具有较大优势。MiWAVE系统将上行DFT-S-GMC与下行OFDMA技术有机融合,与上下行都采用OFDMA的系统相比,具有设备功耗小,覆盖范围大,多用户干扰小,以及基站信号检测算法复杂度低等特点。单基站覆盖范围大,最远覆盖半径可达25km,能实现远距离数据传输,组网所需基站数少,成本低。系统拥有高带宽,高吞吐量,单基站可达60Mbps,且组网灵活,支持多种拓扑结构,可同频/异频组网,频谱利用率高,支持120km/h的移动通信,支持高速车载使用。可实现视频、语音、数据图像传输等多媒体交互业务,业务配置灵活,可根据需要配置上下行传输带宽比例,调节上下行吞吐量,以支持特定业务。基于全IP的应急通信系统可通过卫星接入、微波中继、地面固网接入(ADSL、Cable)等多种接入方式与IP骨干网和互联网相连,拓展了应用范围,降低了设备的应用和维护成本。

  MiWAVE系统基于宽带无线多媒体(Broadband Wireless Multimedia,BWM)国家标准,兼容于WiMAX标准框架,采用了链路自适应、自动混合重传、宽带多载波传输、无线资源调度、扁平网络结构设计等关键技术。链路自适应技术可根据信道状态自适应地调节其发射功率、调制编码方式以及数据的帧长来克服信道的时变特性从而获得最佳通信效果;自动混合重传技术能够很好地补偿无线移动信道时变和多径衰落对信号传输的影响,可有效地降低系统的误码率以确保服务质量;无线资源调度算法则充分利用信道的时变特性,得到多用户分集增益,提高系统的吞吐量;采用扁平架构设计的系统不需要BSC这样的集中控制实体,MiWAVE基站将传统BS、BSC的功能以及分组数据服务节点的某些功能融于一身,使网络部署更为简单。由于建网所需的元件数量减少,网络变得更加可靠、灵活、易于部署,而且运营成本更低廉。


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