WLAN车载移动监控方案

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WLAN车载移动视频监控系统方案

上海威锐电子科技有限公司二00九年六月目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章 无线局域网技术概述 31.1无线局域网标准简介 31.2无线技术的特性(802.11标准) 31.3无线技术和有线技术的比较 51.4无线局域网的未来 61.5价格 6第二章无线局域网可行性分析 62.1安全可靠性原则 62.2先进性开放性及实用性原则 62.3使用灵活性原则 72.4可维护可扩展性原则 7第三章无线方案设计 73.1系统概述 73.4 方案设计图 93.5说明 103.6数据接受部分(光纤接入点) 113.7 车载无线发射部分 123.8 WLAN车载移动传输示意图 133.9无线视频监控原理图 143.10平安城市案例参考 14第四章主要设备介绍 164.1DOUBLECOMDB6000NAB无线AP/网桥 164.2DOUBLECOMDB6000AGB无线AP/网桥 184.35GHz18dBi高增益室外板状天线 204.45.8GHz同轴避雷器 204.55GHz二功分器 204.65.8GHz2米高频馈线 21第五章设备清单 22第六章 售后服务 236.1售后服务 236.2人员培训 23无线局域网技术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、便利性及显著提高工作效率，在减少工作压力、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的蓬勃发展，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，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成一个局域网，WLAN无线桥接就应运而生，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。1.1无线局域网标准简介IEEE802.11bIEEE802.11TaskGroupb于1999年年底底定IEEE802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；DirectSequenceSpreadSpectrum)做为调变技术，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。IEEE802.11aIEEE802.11a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实体层与媒体层标准基础上，选择2.4GHz频段、传输速率较11Mbps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。1.2无线技术的特性(802.11标准)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。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。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。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。快速安装无须施工许可证，不需要开挖沟槽，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。高吞吐量可实现11mbps-54mbps或更高的数据传输速率(未来)高于T1、E1线路速率。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。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。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。抗多径干扰在无线通信中，抗多径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，在接收端可以用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。1.3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、转接局断电等原因，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。1.4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道路发展：数据传输速率从1兆位/秒增加到108兆位/秒，随着IEEE802.11abg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。1.5价格不断下降的WLAN设备价格开创了一个全新的市场。随着数量的持续增加，制造效率得到提高，成本下降，价格将进一步下跌。尽管无线客户机适配器的价格不太可能与有线的客户机适配器相提并论（已计入布线和人工成本），但价格上的差别将变得越来越不重要。第二章无线局域网可行性分析2.1安全可靠性原则802.11标准中与有线系统相当的保密性（WEP）选项只是满足客户安全需要的第一步。AXELWAVE能够提供目前无线网络可以达到的最高级别的安全性，可以提供128位加密功能，并可支持802.11标准的加密和身份验证选项。按照标准中的规定，AXELWAVE使用了具有40或128位密钥的RC4算法。当实现WEP支持时，每个台站（客户机和接入点）最多可以有4个密钥。密钥用于在使用无线电波对数据进行传输之前对其进行加密。如果一个台站接收的数据包没有经过适当密钥的加密，该数据包将被丢弃，永远也不会被发送到主机上。2.2先进性开放性及实用性原则在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点(AccessPoint)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。2.3使用灵活性原则在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。2.4可维护可扩展性原则WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像"漫游（Roaming）"等有线网络无法提供的特性。第三章无线方案设计3.1系统概述车载数字监控系统采用先进的数字视音频监控技术,在车辆上安装终端,使用大容量硬盘对车辆行驶过程中的视音频信息进行实时记录保存以备日后查证使用.本系统结合无线网络传输技术,将车辆现场图像及所在位置传送到指挥中心,给领导远程指挥调度提供第一手资料;在发生突发事件时,指挥中心能根据获取的现场资料迅速作出反应;是打造"平安城市"强有力的不可缺少的基础设施之一。

3.2车载数字监控系统组成

本系统有由三部分组成:

一、车载移动网络监控终端

车载移动网络监控终端负责对前端采集的视音频数据压缩处理,并进行数据保存.

二、数据传输系统

警车在巡逻过程中，通过大容量硬盘对行驶车辆内部的视音频信号进行存储,存储的历史数据可保证在两周以上,数据的采集和上传采用无线和高速磁盘备份两种方式实现三、指挥中心数据分析系统

指挥中心对收集到的前端数据进行综合分析，存储。

3.3无线传输部分设计

3.3.1无线设备选型整个系统的无线设备我们选用Doublecom（多倍通）DB6000系列无线网络产品，DB6000系列网络产品是一款电信级无线设备，其强大的数据传输能力，无线传输性能，可以支持复杂的网络功能，充分满足运营商系统建设的需要。产品采用了优质铝合金压铸工艺的外壳，完全密封，完全屏蔽，具有全天候使用，防水，防尘，防酸，抗振动，抗冲击，抗强电磁环境等出众的高稳定性、高鲁棒性特点。其环境防护等级高达IP68。所有产品都能在零下70度正常工作。产品上市以来在电力、水利、油田、公安、城市农村、景区、森林防火等领域有了大量的应用，也取得的广大客户的信赖和支持。方案设计图3.5说明图中“红点”为13个，每一处放2套设备，其中17个单频5.8GMESH网桥DB6000AGB，该网桥有单路射频输出，最大发射功率200mw,支持MESH协议，主要负责无线覆盖。9个双频MESH网桥DB60000NAB,其中一个模块负责无线信号覆盖，另一个模块负责数据回传。DB6000AGB5.8G单频200mwMESH网桥DB6000AGB17天馈5.8G18dBi板状天线DB-5318345.8G二功分器DPS-2B175.8G避雷器CETEL5800175.8G高频馈线1米DB-50L-200E51DB6000NAB5.8G双频200mw/200mw天线一体化MESH网桥DB6000NAB9天馈5.8G18dBi板状天线DB-531895.8G避雷器CETEL580095.8G高频馈线1米DB-50L-200E9图中“绿点”为8个，单频5.8GMESH网桥DB6000AGB，该网桥有单路射频输出，最大发射功率200mw,支持MESH协议，通过功分器外接2个天线，主要负责无线覆盖。DB6000AGB5.8G单频200mwMESH网桥DB6000AGB8天馈5.8G18dBi板状天线DB-5318165.8G二功分器DPS-2B85.8G避雷器CETEL580085.8G高频馈线1米DB-50L-200E24图中“蓝点”为3个点，一个点放置2套，同样为5.8GMESH网桥DB6000AGB，通过功分器外接2个天线，主要负责信号覆盖。DB6000AGB5.8G单频200mwMESH网桥DB6000AGB6天馈5.8G18dBi板状天线DB-5318125.8G二功分器DPS-2B65.8G避雷器CETEL580065.8G高频馈线1米DB-50L-200E18DB6000NAB连接示意图DB6000AGB连接示意图3.6数据接受部分(光纤接入点)在整个城区设置4个光纤接入点,每一个点放置一套双频网桥接收中继点传输回来视频图像,光纤接入点一般选择城区的至高点,最后所有图像通过光纤网络集中后,传输到市政府.5.8G单频200mwMESH网桥DB6000NAB5.8G18dBi板状天线DB-53185.8G避雷器CETEL58005.8G高频馈线1米DB-50L-200E车载无线发射部分5.8G500mw网桥DB6000ANL145.8G高频馈线DB-50L-200E145.8G全向天线DB-521214WLAN车载移动传输示意图(1)每一个无线基站，光纤接入（2）少量光纤接入点情况下3.9无线视频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，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。3.10平安城市案例参考第四章主要设备介绍4.1DOUBLECOMDB6000NAB无线AP/网桥DouBleCom的DB6000NAB是一款ABG三模可互换型、高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备。该设备有两路射频输出，发射功率最大200mw，两路射频模块带宽独立、分别可达108M。它具有接入点（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）等所有无线功能。同时还具有NAT,Routing,DHCP、等功能。同时还包括了firewall,VPN,带宽管理,QoS等。DB6000NAB还支持专有协议，将两路射频模块带宽合成一路，一路专做发射，一路专做接收，外接4个天线，双倍提高桥接带宽，一台网桥相当于普通两台网桥提供的带宽，为高带宽需求客户提供了经济实惠的解决方案。设备铝合金防撞击外壳，全天候防水防尘全密闭设计，安装快速方便，具有超强免维护特性。主要优点：1、支持20KM以下桥接的同时实现600米以内覆盖；2、可将2条桥接链路合并成一条链路，双倍提高带宽；3、专业的管理软件可自动生成设备拓扑结构；4、支持接入用户带宽可控制；5、带宽波动小，在1.5M左右，实际工程CIF格式1对7图像流畅6、支持MESH、NAT、Routing、DHCP等功能；7、安全性－firewall、加密隧道连接；8、支持点对点和点对多点的网桥工作模式；9、高速的无线连接（支持108Mbps）；10、频率资源占用少，5套设备放在一起没干扰，超强抗干扰能力。11、设备内置看门狗，杜绝死机，超强稳定。技术参数：射频频段IEEE11b/g2.400～2.4835GHzIEEE11a5.180～5.825GHzRF功率输出(EIRP)模块一23dBm/模块二23dBmCPU400MHzSDRAM64M灵敏度-88dBm@11Mbps,PER<8%;-74dBm@54Mbps,PER<10%调制方式DSSS，OFDM数据和工作参数自动速率选择IEEE802.11b：1/2/5.5/11MbpsIEEE802.11g：6/9/12/18/24/36/48/54/108MbpsIEEE802.11a：6/9/12/18/24/36/48/54/108Mbps数据链路自动复位支持标准IEEE802.11b，IEEE802.11g，IEEE802.11a,IEEE802.3，IEEE802.3u 支持的协议 NSTREME,CSMA/CA，TCP/IP，IPX/SPX，NetBEUI，DHCP，NDIS3，NDIS4，NDIS5管理工作模式AP、Bridge、Station、Wds、Wds-station、等设备复位软件实现，无需打开机壳DHCP支持DHCPClient用户隔离支持基于Web管理支持站点及使用信道侦测支持接收电平显示支持安全性MAC地址控制支持WEP加密64-bit/128-bit/152-bitWEP数据加密802.1x支持硬件LAN/WANRJ-45电源DC12-48Volt+5%;2A(Max.);ACadapterAC100V~240V，五类线远程供电（PoE）环境和物理性能工作温度-40～70℃储存温度-45～80℃湿度（非浓缩）≤95％（非凝结）外型尺寸270mmX270mmX150mm(长X宽X高)重量约4.5kg安裝固定U形夹码抱杆，抱杆直径：ψ30~ψ48mm特殊设计防风、防雨、防晒、防尘、防震以及散热设计4.2DOUBLECOMDB6000AGB无线AP/网桥DouBleCom的DB6000AGB是一款ABG三模可互换型、高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备。该设备有一路射频输出，发射功率最大200mw，最高带宽108M。它具有接入点（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）等所有无线功能。同时还具有NAT,Routing,DHCP、等功能。同时还包括了firewall,VPN,带宽管理,QoS等。设备铝合金防撞击外壳，全天候防水防尘全密闭设计，安装快速方便，具有超强免维护特性。主要优点：1、低成本实现5.8G桥接，性价比极高；2、外接天线远距离连接可达20KM（没有中继点）；3、对覆盖用户可限制其上下行带宽，方便用户管理；4、NAT、Routing、DHCP等功能；5、安全性－firewall、加密隧道连接；6、支持点对点和点对多点的网桥工作模式；7、接入用户带宽可控制；8、发射功率可调；9、专业的管理软件可自动生成设备拓扑结构；10、带宽波动小，在1.5M左右。实际工程CIF格式1对7图像流畅；11、能简单快速安装基站和客户端；12、设备内置看门狗，杜绝死机，超强稳定；13、频率资源占用少，5套设备放在一起没干扰，超强抗干扰能力。技术参数：射频频段IEEE11b/g2.400～2.4835GHzIEEE11a5.180～5.825GHzRF功率输出(EIRP)23dBmCPU200MHzSDRAM64M灵敏度-88dBm@11Mbps,PER<8%;-74dBm@54Mbps,PER<10%调制方式DSSS，OFDM数据和工作参数自动速率选择IEEE802.11b：1/2/5.5/11MbpsIEEE802.11g：6/9/12/18/24/36/48/54/108MbpsIEEE802.11a：6/9/12/18/24/36/48/54/108Mbps数据链路自动复位支持标准IEEE802.11b，IEEE802.11g，IEEE802.11a,IEEE802.3，IEEE802.3u 支持的协议 NSTREME,CSMA/CA，TCP/IP，IPX/SPX，NetBEUI，DHCP，NDIS3，NDIS4，NDIS5管理工作模式AP、Bridge、Station、Wds、Wds-station、等设备复位软件实现，无需打开机壳DHCP支持DHCPClient用户隔离支持基于Web管理支持站点及使用信道侦测支持接收电平显示支持安全性MAC地址控制支持WEP加密64-bit/128-bit/152-bitWEP数据加密802.1x支持硬件LAN/WANRJ-45电源DC12-48Volt+5%;2A(Max.);ACadapterAC100V~240V，五类线远程供电（PoE）环境和物理性能工作温度-40～70℃储存温度-45～80℃湿度（非浓缩）≤95％（非凝结）外型尺寸270mmX270mmX150mm(长X宽X高)重量约4.5kg安裝固定U形夹码抱杆，抱杆直径：ψ30~ψ48mm特殊设计防风、防雨、防晒、防尘、防震以及散热设计4.35GHz18dBi高增益室外板状天线 产品型号：DB-5318主要参数：频率范围-MHz 5725～5850带宽－MHz 125增益-dBi 15/17/18/19水平面波瓣宽度－° 120/90/60/45垂直面波瓣宽度－° 8前后比－dB ≥18/≥23/≥25/≥25驻波比 ≤1.54.45.8GHz同轴避雷器型号:MC-6BP产品型号:美国MC-6BP(SP6)频率范围(MHz):0~6GHz电压驻波比1.5Max插入损耗-0.2dBMax阻抗50Ω功率200Watts浪涌电流1.2×50μs6KV/3K