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1、（广告传媒）IP数字无线广播监控系统第一章、概述随着现代城市多职能化发展，城市布局日趋复杂，地面监测点在上百个、几百个甚至上千个，城市视频监控中视频监控点的设立是根据城市治安重点而设立的，这些布控点主要集中在商业金融街、社区、娱乐场所、主要路段、交通枢纽区等。布控点以图像采集、音频采集及报警信息采集等设备为主。主要是通过图像来了解布控在城市各个敏感区的实时状况，实时传输的图像要保证图像的清晰，同时要求图像的连贯性高，不能出现拖尾、马赛克的情况发生，保证职能部门的管理员是在第一时间掌握实时的、清晰的高品质视频图像。面对以上城市视频监控共性及个性化需求，我们推出了一套先进的无线视频监控系统和IP数
2、字广播系统,可以很好的解决带宽问题、链路安全问题、综合无线网络管理问题，实现实用化的无线监控系统，是城市信息采集和智能化管理的优质解决方案，数字广播系统采用了最先进的软交换技术。该系统融合了最先进的无线通讯技术,二层链路聚合技术,三层MESH路由技术,智能网络管理技术,视频监控技术,智能控制技术,使得系统具有极高的稳定性和可用性。整个监控系统由以下4个子系统组成:1.1、无线网络子系统在无线网络体系中，主干链路由高速率远距离的无线网桥以进行跳接搭建,中间结合无线聚合技术,无线MESH三层路由技术保证系统可以达到多跳以后还可以进行高速稳定的传输图象传输.每一跳都是无线双链路,聚合带宽并互为备份，
3、使无线传输稳定可靠。系统整体设计为如“田”字型的多环网格结构，监控中心位于“田”字的中心，该结构可以实现链路负载均衡和链路冗余。1.2、数字广播子系统在无线主干链路的基础上，数字广播子系统利用无线网络技术，前端设备采用国际上最先进的IP语音处理芯片，和VOIP网络语音传输技术，实现了数字信号的无线广播功能，具备单点广播，区域广播，点播，全部广播等功能。前端的设备，具备单个喇叭45W的输出能力，具备抗干扰能力强，故障自动诊断，远端复位，看门狗等功能。1.3、高清视频监控子系统在前端的无线网络上，采用全高清的网络摄像机，具备1920*1080P的图像输出能力，在视频监控的前端，提供了高清视频存贮的
4、功能，可以在需要的时候，通过远程网络访问来实现视频的回放和下载。1.4、监控中心子系统监控中心子系统，主要有多块拼接显示屏和视频矩阵组成，可以显示前端视频图像的状态和在电子地图上显示前端设备的工作状态以及网络通信状态。第二章无线传输子系统概述无线网络自诞生以来，已被公认为可为用户提供前所未有的灵活性和便利性，以及在提高工作效率，减少工作压力，改善生活水平乃至提高用户社会地位等方面都具有得天独厚的优势。随着Internet的成熟发展，信息的获得更为便利。信息的及时交换与传递显得非常重要，很多企业相继开办了分支机构，第二厂区等多个办公或者生产点。而随着企业管理上的需求，需要将这些分散的点的计算机组
5、成一个局域网，而WLAN（无线局域网）无线桥接就应运而生，它以安全、方便、快捷、经济多项优点受到人们青睐，成为多点联网的首先方案。2.1无线局域网标准简介IEEE802.11bIEEE802.11TaskGroupb于1999年底定IEEE802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；DirectSequenceSpreadSpectrum)作为调变技术，所谓直序展频是将原来1个位的讯号，利用10个以上的位来表示，使得原来高功率、窄频率的讯号，变成低功率、宽频率。另外一方面，802.11b传输速率最高可达到11Mbps，频段则采用2.4GHz免执照频段，但目前已基本被淘汰。IEEE802.11
6、aIEEE802.11a由于传输速率可高达108Mbps，有五个独立频道，使用在点数比较多地环境下，有效带宽高，抗干扰能力强。可使用在更多的应用中，是目前最常使用的无线局域网络规格，802.11a选择具有能有效降低多重路径衰减与有效使用频率的OFDM为调变技术，并选择干扰较少的5GHz频段。IEEE802.11g由于下一代规格IEEE802.11a与目前的802.11b规格之间，频段与调变方式不同使得其互相之间不能够相通，已经拥有802.11b产品的消费者可能不会在802.11a设备问世之后就立即购买；而802.11g就是为这段过渡时间所发展的规格，它建构在既有的IEEE802.11b实体层与
7、媒体层标准基础上，选择2.4GHz频段、传输速率较54Mbps高，让已拥有802.11b产品的使用者能够以802.11g的产品达到一个速度升级的需求。2.2无线技术的特性(802.11标准)l 可靠的通信抗射频干扰性能。理想的接收灵敏度，宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。l 低成本可以避免安装线缆的高成本费用，租用线路的月租费用以及与设备需要经常移动，增加和改变相关的费用。l 灵活性由于没有线缆的限制，您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。l 移动性由于设置允许在任何时间，任何地点访问网络数据，而不是在指定的地点，所以用户可以在网络中漫游。l 快速安装无须施工许可证，不需要开挖沟槽
8、，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。l 高吞吐量可实现11Mbps-300Mbps或更高的数据传输速率(未来)高于T1、E1线路速率。l 保护用户投资可实现向未来技术的平滑升级，无须更换设备重复投资。l 抗干扰性强抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍。窄带干扰基本上不起作用。而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰。在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质，美国军方
9、在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。l 隐蔽性好因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。l 抗多径干扰在无线通信中，抗多径的问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以以相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。2.3无线技术和有线技术的比较1、有线通信的开通必须架设电缆，或挖掘电缆沟或架设架空明
10、线；而架设无线链路则无需架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当节省的。2、一般有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降，如果中间通过电话转接局，则信号质量下降更快，到4、5公里左右已经无法传输高速率数据，或者会产生很高的误码率，速率级别明显降低，而对于无线扩频通信方式，50公里内几乎没有影响，一般可提供从64K到25M的通信速率，误码率小于10-10。3、有线通信受地势影响，不能任意铺设；而无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制。4、有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；而无线扩频则可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方
11、便。5、有线通信除电信部门外，其它单位的通信系统没有在城区挖沟铺设电缆的权力；而无线通信方式则可根据客户需求灵活定制专网。6、有线链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而无线扩频通信只需维护扩频电台，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。7、建设通信线路时一般需要备份，如果主备通道皆为有线线路，往往会存在相关故障点。若一条有线中断，另外一条很可能由于整个电缆被挖断或被破坏、配线架损坏、电话转接时突然断电等原因，同时中断。如果有线通信线路利用无线扩频进行备份，当有线线路中断，时则可将通信链路切换到无线链路上，仍可保证通信线路的畅通。8、无线扩频通信可以迅速（数十分钟
12、内）组建起通信链路，实现临时、应急、抗灾通信的目的，而有线通信则需要较长的时间。9、在安全性能方面无线扩频通信本身就起源于军事上的防窃听技术；有线链路沿线均可能遭搭线窃听。10、与X.25和DDN相比，无线扩频网具有速率高（1Mbps2Mbps4Mbps11Mbps，54Mbps,108Mbps），安装简单，运行费用低（无须租费，仅投入少量维护费用），无须申请频率资源，容易扩展、投资少等优点。另外，如使用X.25或DDN作为网间互连的链路，在链路两端要使用路由器，多路复用器等设备，而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择节省设备和投资，因此无线扩频网比X.25和DDN在数百公里范围内
13、联网要有明显的优势。综上所述，无线扩频通信在可靠性、可用性和抗毁性等很多方面超出了传统的有线通信方式，尤其在一些特殊的地理环境下，更是体现出了其优越性。当然，无论是选择有线还是无线通信手段，都应根据具体情况因地制宜，量体裁衣。2.4无线局域网的未来有线LAN的技术发展历史可用一句话来概括，“更快、更好、更便宜”。无线LAN技术已经开始沿着同一条道路发展：数据传输速率从1Mbps增加到300Mbps，随着IEEE802.11ag/n标准的出现互操作性已经成为事实，而且价格已经大大降低。改进在目前看来还只是刚刚开始。2.5需求分析用户用于监控和数字广播的点比较分散，加上施工难度问题，无法进行线路铺
14、设，所以选择无线传输为最好的解决方式。通过我们对现场的了解，需要无线进行传输的图像和广播为n路图像，并且要求图像分辨率达到1080P的画质，为了达到图像的清晰和流畅度，正常一路图像需要4-8Mbps的带宽，因此整个系统约需要272Mbps的总带宽接入，对无线网络链路高带宽和高稳定性提出了硬性要求。在本次的设计的无线网络传输中，无线网络主要用来进行数据传输，因而选择5.8G频段作为传输频段，具备抗干扰能力强，传输距离远，信号稳定等特点。方案设计拓扑图如下：说明：图例中有很多前端监控点，通过无线的方式进行连接，最终把信号传到监控中心。2.6无线监控原理图前端网络视频编码器将摄像机输出的模拟视频信号
15、，云台和镜头的控制信号打包编码成网络传输的TCP/IP数据包，再通过无线网桥将信号发回监控中心，监控中心通过视频解码器解码后还原成模拟视频信号和485控制线，再通过矩阵就可以对所有摄像点进行监看，录像，回放，对云镜进行控制。2.7前端连接图前端的无线设备，通过增强型定线天线，经过避雷器和前端无线网桥相连，无线旺角连接交换机，而网络IP数字广播和网络高清摄像机，以及前端的网络控制模块，都需要连接到交换机上，实现网络的互通。2.8实际安装图1、前端监控点：2、中继点设备：3、监控中心接收设备：2.9选用的无线组网设备介绍2.9.15.8G300M无线网桥5.8G300M无线网桥是一款同时支持802
16、.11a和802.11n的高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备。该设备基于802.11n的MIMO（多进多出）技术，采用了2T2R的构架，最高带宽可达300Mbps。支持IEEE802.11a/n标准，工作在5.8G免许可证频段。当在11A模式下时，最大发射功率为400mw，接收灵敏度高达-96dBm,可实现60KM以上无中继桥接。当设备工作在11N模式下时，最高实际带宽可达130Mbps以上，超过100Mbps有线网络的速度，完全满足高速联接的需求。支持非重叠频道多，抗干扰能力强，带宽高，可提供业内领先的高速联网解决方案。具有接入点（AP）、网桥点对点（PTP）、点对多点（PTMP）连接、无线客户端（APclient）、无线漫游（WDS）、M
