監(jiān)控傳輸之無線方式

　　目前無線圖像傳輸尚未形成典型的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，實現(xiàn)的技術方式也各不相同，下面就一些可用于無線圖像傳輸?shù)南嚓P接入技術作簡要介紹。

　　CDMA技術

　　CDMA即碼分多址技術，它允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡資源;從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。CDMA無線網(wǎng)絡的移動傳輸技術具有保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰弱、系統(tǒng)容量配置靈活、建網(wǎng)成本低等優(yōu)點。對于安全防范系統(tǒng)來說，一般采用低傳輸幀率以保證傳輸?shù)那逦龋驗橹挥蠧IF以上的圖像清晰度才可以滿足調(diào)查取證的需要。但是，CDMA傳輸存在帶寬不足的缺陷，其下行帶寬153K，上行帶寬70K~80K，因而傳輸流暢的視頻基本上不可能實現(xiàn)。由于圖像只有幾幀，只能以抓圖的形式來傳輸，并且為小畫面尺寸，因此無法滿足實時移動圖像視頻監(jiān)控的需要。

　　GPRS技術

　　GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術，支持點對點和點對多點服務，以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS最主要的優(yōu)勢在于永遠在線和按流量計費，不用撥號即可隨時接入互聯(lián)網(wǎng)，隨時與網(wǎng)絡保持聯(lián)系，資源利用率高。但是同CDMA一樣，它存在帶寬不足的問題，無法滿足高質(zhì)量實時的視頻監(jiān)控需求。

　　Wi-Fi技術

　　Wi-Fi屬于短距離無線技術，覆蓋范圍可達100米，Wi-Fi的技術和產(chǎn)品到目前為止，已經(jīng)相當成熟。Wi-Fi無線保真技術，其傳輸速度快，802.11b的帶寬可以達到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可達54Mbit/s。但只能做到通視傳輸、定向傳輸，難以支持移動傳輸，從而限制了它在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用，而且由于安全性較差，非常容易受到來自外界的攻擊。

　　WiMax技術

　　WiMax是基于IEEE802.16標準的無線城域網(wǎng)技術，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，適用于靜止和半靜止狀態(tài)下訪問網(wǎng)絡，其傳輸速率可達60Mbps。在安全性方面，WiMAX提供了加密機制，在介質(zhì)訪問層(MAC)中定義了加密子層，通過使用數(shù)字證書的認證方式確保無線網(wǎng)絡內(nèi)傳輸?shù)男畔⒌玫桨踩Ｗo。WiMAX是點對多點的寬帶無線接入技術，采取了動態(tài)自適應調(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，并兼具較高速率的傳輸能力(可達70Mbit/s?100Mbit/s)及較好的QoS與安全控制，覆蓋范圍可以達到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，且建設成本和設備價格較高。

　　COFDM技術

　　COFDM圖像傳輸技術具有頻譜利用率高和可對抗多徑時延擴展等特點，是早期用于軍事無線電傳輸?shù)囊环N多載波數(shù)字通信調(diào)制技術，也是較為完備的移動接收和傳輸技術。COFDM的實用價值主要是突破了視距限制，對噪聲和干擾有著很好的免疫力，并能繞射和穿透遮擋物。它能同時分開多個數(shù)字信號，并且可以在干擾的信號周圍安全運行。它能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通訊特性的突然變化，其通訊路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會隨時間發(fā)生變化，且COFDM能動態(tài)地與之相適應，并接通和切斷相應的載波，以保證持續(xù)成功地通信。同其他基于OFDM的技術一樣，COFDM繼承OFDM的優(yōu)點的同時，也不可避免地存在OFDM技術的普遍不足。對頻偏和相位噪聲比較敏感，頻偏和相位噪聲會使各個子載波之間的正交特性惡化，僅僅1%的頻偏就會使信噪比下降30dB。功率峰值與均值比(PAPR)大，導致射頻放大器的功率效率較低，高峰均值比會增加對射頻放大器的要求，導致射頻信號放大器的功率效率降低。負載算法和自適應調(diào)制技術會增加系統(tǒng)復雜度。負載算法和自適應調(diào)制技術的使用會增加發(fā)射機和接收機的復雜度，并且當終端移動速度每小時高于30公里時，自適應調(diào)制技術就不是很適合了。

　　MiWAVE技術

　　MiWAVE系統(tǒng)采用4G核心技術，繼承了COFDM的優(yōu)點，摒棄COFDM的不足之處。上行空口技術采用DFT-S-GMC，即基于離散傅立葉變換擴頻的正交頻分多址，采用DFT進行頻域擴頻，因而降低了傳輸信號峰均比，適合上行鏈路傳輸。同時DFT-S-GMC采用逆濾波器組變換(IFBT)，實現(xiàn)頻分復用和頻分多址。DFT-S-GMC每個子帶的寬帶相對于載波頻偏和多普勒頻移較大。同時每個子帶之間具有一定的頻域保護間隔，此外每個子帶的頻譜具有陡峭的帶外衰減，這些特征使得GMC對載波頻偏和定時誤差引起的多用戶間干擾具有較強的頑健性，相比于傳統(tǒng)的OFDM空口技術性能更佳，MiWAVE下行空口技術OFDMA比傳統(tǒng)的FDMA提高了頻譜利用率。此外，OFDMA采用時、頻兩維資源調(diào)度，可提供精細的數(shù)據(jù)率顆粒度，以支持具有不同服務質(zhì)量要求的多媒體應用。

　　相對于利用WiFi、WiMAX、COFDM、CDMA1X等技術的圖傳監(jiān)控系統(tǒng)，MiWAVE具有較大優(yōu)勢。MiWAVE系統(tǒng)將上行DFT-S-GMC與下行OFDMA技術有機融合，與上下行都采用OFDMA的系統(tǒng)相比，具有設備功耗小，覆蓋范圍大，多用戶干擾小，以及基站信號檢測算法復雜度低等特點。單基站覆蓋范圍大，最遠覆蓋半徑可達25km，能實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，組網(wǎng)所需基站數(shù)少，成本低。系統(tǒng)擁有高帶寬，高吞吐量，單基站可達60Mbps，且組網(wǎng)靈活，支持多種拓撲結(jié)構(gòu)，可同頻/異頻組網(wǎng)，頻譜利用率高，支持120km/h的移動通信，支持高速車載使用。可實現(xiàn)視頻、語音、數(shù)據(jù)圖像傳輸?shù)榷嗝襟w交互業(yè)務，業(yè)務配置靈活，可根據(jù)需要配置上下行傳輸帶寬比例，調(diào)節(jié)上下行吞吐量，以支持特定業(yè)務。基于全IP的應急通信系統(tǒng)可通過衛(wèi)星接入、微波中繼、地面固網(wǎng)接入(ADSL、Cable)等多種接入方式與IP骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連，拓展了應用范圍，降低了設備的應用和維護成本。

　　MiWAVE系統(tǒng)基于寬帶無線多媒體(Broadband Wireless Multimedia，BWM)國家標準，兼容于WiMAX標準框架，采用了鏈路自適應、自動混合重傳、寬帶多載波傳輸、無線資源調(diào)度、扁平網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計等關鍵技術。鏈路自適應技術可根據(jù)信道狀態(tài)自適應地調(diào)節(jié)其發(fā)射功率、調(diào)制編碼方式以及數(shù)據(jù)的幀長來克服信道的時變特性從而獲得最佳通信效果;自動混合重傳技術能夠很好地補償無線移動信道時變和多徑衰落對信號傳輸?shù)挠绊?，可有效地降低系統(tǒng)的誤碼率以確保服務質(zhì)量;無線資源調(diào)度算法則充分利用信道的時變特性，得到多用戶分集增益，提高系統(tǒng)的吞吐量;采用扁平架構(gòu)設計的系統(tǒng)不需要BSC這樣的集中控制實體，MiWAVE基站將傳統(tǒng)BS、BSC的功能以及分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點的某些功能融于一身，使網(wǎng)絡部署更為簡單。由于建網(wǎng)所需的元件數(shù)量減少，網(wǎng)絡變得更加可靠、靈活、易于部署，而且運營成本更低廉。

　　監(jiān)控傳輸之有線方式

　　1、視頻基帶傳輸：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。

　　優(yōu)點：短距離傳輸圖像信號損失小，造價低廉，系統(tǒng)穩(wěn)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(zhì)量。布線量大、維護困難、可擴展性差，適合小系統(tǒng)。尤其是現(xiàn)在非標線材盛行的今天，當你發(fā)現(xiàn)有視頻干擾，加矩陣后字符跳動，通過視頻分配器后畫面有干擾時，查查自己使用的線纜達標嗎?

　　2、光纖傳輸：常見的有模擬光端機和數(shù)字光端機，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。

　　優(yōu)點：傳輸距離遠、衰減小，抗干擾性能最好，適合遠距離傳輸。標準的光端機都0---20公里傳輸距離，8路光端機性價比最高，這個跟光頭有關系，做光端機的朋友都知道?，F(xiàn)在光端機價格很便宜，但質(zhì)量好的還是很貴。

　　缺點：對于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號傳輸不夠經(jīng)濟;光熔接及維護需專業(yè)技術人員及設備操作處理，維護技術要求高，不易升級擴容。有的工程人員為了省那便宜的光跳線和法蘭，直接尾纖接設備了，以后維修的時候你就知道那根跳線和法蘭有多重要。

　　3、網(wǎng)絡傳輸：解決城域間遠距離、點位極其分散的監(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。

　　優(yōu)點：采用網(wǎng)絡視頻服務器作為監(jiān)控信號上傳設備，有Internet網(wǎng)絡安裝上遠程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。

　　缺點：受網(wǎng)絡帶寬和速度的限制，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，無法做到實時監(jiān)控。不過我很看好網(wǎng)絡傳輸。

　　4、雙絞線傳輸(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)境復雜場合的解決方式之一，將監(jiān)控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。

　　優(yōu)點是：布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。

　　缺點：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。

　　5、共纜傳輸：視頻采用調(diào)幅調(diào)制、FSK數(shù)據(jù)調(diào)制等技術，將數(shù)十路監(jiān)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。說白了就是有線電視網(wǎng)絡倒著走，完全是閉路電視的傳輸技術，很成熟，很實用。

　　優(yōu)點：充分利用了同軸電纜的資源空間，二十路音視頻及控制信號在同一根電纜中雙向傳輸、實現(xiàn)“一線通”;施工簡單、維護方便，大量節(jié)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(jiān)控傳輸問題;射頻傳輸方式只衰減載波信號，圖像信號衰減很小，亮度、色度傳輸同步嵌套，保證圖像質(zhì)量達到4級以上國家標準;采用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有非常強抗干擾能力，電磁環(huán)境復雜場合仍能保證圖像質(zhì)量。

　　缺點：采用有線電視傳輸技術，是個接頭工程。對做監(jiān)控的朋友來說有點跨行業(yè)，共纜傳輸主要在設計這塊，當然產(chǎn)品上也有層次。射頻的好多東西還是經(jīng)驗很重要的，系統(tǒng)調(diào)試技術要求高，必須使用專業(yè)儀器。