cofdm双向移动多路视频监控技术方案

COFDM双向移动多路视频监控 技术方案 北京蓝波视讯科技有限公司 2009-2-20 目 录 1 TELELINK 无线网桥产品概述 .3 2 蓝波视讯公司简介 .5 3 用户需求分析 .6 3.1 客户需求 .6 3.2 方案要求 .7 3.3 性能要求 .7 4 系统方案 .7 5 设备性能及技术参数 .9 5.1 COFDM 双向无线网桥 .9 5.2 TS 流数字中继设备 .11 一、产品特点 .11 二、外观及技术参数 .12 三、移动传输数字中继设备应用方案及原理框图 .1 6 设备清单及报价 .2 Beijing Blue Wave Vision Technology Co.,Ltd Tel: 86-10-82893171,82893795,82893973 Fax:86-10- 82893973 E-mail: 1 TeleLink 无线网桥产品概述 为满足用户的音视频及数据业务，而光缆和普通网线因各种原因目前无法到位的情况， 为了满足用户需求，可采用无线接入方式。在城市市区，高楼大厦比较多，经常出现阻挡情 况，特别是对于应急通讯车或其他紧急事件现场，因应急地点的不同，也经常出现阻挡情况， 而且在某些场合需要在高速移动中进行无线连接，比如运动会火炬传递、汽车拉力赛、帆船 比赛、编组车队等等。目前在市场上，我们常见的无线网桥根据协议不同分为 2.4GHz频段 的 802.11b或 802.11G以及采用 5.8GHz频段的 802.11a无线网桥。2.4GHz 和 5.8GHz的无 线网桥能够在无高大障碍物并且双方都是静止的情况下可以很好的工作，但不能满足在高速 移动和严重阻挡的环境下保证网络正常连接的要求。因此，目前 2.4GHz和 5.8GHz的普通网 桥普遍被用来进行不同建筑物之间网络互联或野外空旷地带临时组网，不能在一些严重阻挡 或高速移动等复杂场合下进行网络互联。 基于目前无线网桥普遍存在的问题，本系统采用了 COFDM技术体制，具有绕射能力强、 非视距传输距离远、支持高速移动的特点，主要解决移动无线实时视频和数据传输，其典型 应用包括公安应急通讯指挥、现场采访直播、消防救灾应急指挥等系统的实时音视频和双向 数据传输，系统特征主要体现在非视距(NLOS)移动(Mobile)无线(Wireless)实时(Real-time)双 向(Two-way)高速率(High Bitrates)传输，其中： 1非视距(NLOS)：具有强大的非视距传输功能、绕射功能：在城区内车辆之间支持 210 公里移动中传输；在建筑物顶与车辆/人员之间支持 515 公里移动中传输。传统数 字微波只能提供点对点的视距通信，无法实现非视距。 2移动(Mobile)：支持高速移动中传输；支持 300公里/小时高速移动中传输。传统 无线网桥和线缆连接无法实现移动传输。 3无线(Wireless)：使用无线方式进行传输，这是实现移动的前题，同时具有简单 接收、无需铺设电缆的优点。 4实时(Real-time)：能够实时传输音视频和数据，根据用户需要，配合专门的视频 服务器，能够提供广播级的高清晰图像质量，图像分辨率最大达到 DVD质量，具有近实时的 端到端图像传输。 5. 双向(Two-way):对于网桥两端的用户来说，两个局域网通过网桥连接之后，等同 于在同一个局域网工作，双方用户可以进行音视频和数据的双向交互。 6. 高速率(High Bitrates): 传输数据速率高，传输速率最大可达 7.68Mbps，这是目 前现有 GSM和 3G网络无法提供的传输速度。 本系统具备以下特点： 强大的抗干扰能力，卓越的非视通无线传输性能 接收电平100dBm 时仍能保证误码率10E-6； 高速率双向码流 COFDM 技术每个子载波可以选择 QPSK、16QAM、64QAM 等高速调制，合成后的信 道速率一般均大于 4M bps。因此，可以进行双向传输 MPEG2 中 4:2:0、4:2:2 等高质量编解 码，接收端图像分辨率可达到 576720 或 480720，能充分满足后期分析、存储、编辑等要 求； 支持快速移动中稳定、高质量传输。可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台 TELELINK设备不需要任何附加装置，就可实现固定移动，移动移动间的使用； 真正实现 128 位 AES 数字加密技术处理，安全性能高 TELELINK系列应急无线数字传输设备采用 128位 AES数字加密技术、无线宽带多载波 加密、加扰技术，实现全数字信号处理，同时使用了超大容量 FPGA设计，提高系统集成度， 这些都保证了整个系统的保密性、稳定性及可靠性，使客户空中传输信息充分得到安全保障； 自主知识产权实现低频宽（8M/3.5M/2.5M/1.25M）传输，提高频率使用效率和系统灵 敏度 TELELINK系列应急无线数字传输设备可以提供 8M/3.5M/2.5M/1.25M 使用频宽，针对于 市场上普遍使用的 8M使用频宽的设备，可以成倍和成四倍地节省无线频率资源，提高不可 再生的频率资源的使用效率;同时由于使用窄带频率传输图像，使用频宽减小 2-6M，同样也 降低和规避这 2-6M可能存在的频率干扰，从而在现有基础上很大的提高整体系统的灵敏度 和抗干扰能力，实现同一区域中，无线频率资源有限的情况下，尽可能多的同类设备互补干 扰下同时使用； 频率使用带宽可调 TELELINK系列应急无线数字传输设备采用先进的调制技术，做到了频率使用带宽可调， 根据用户使用需求，可分别提供 8M/3.5M/2.5M/1.25M 的使用带宽。该功能的使用优势体现 Beijing Blue Wave Vision Technology Co.,Ltd Tel: 86-10-82893171,82893795,82893973 Fax:86-10- 82893973 E-mail: 在根据用户所在地无线环境，结合用户对传输图像及数据的大小，选择最有利的传输带宽， 既保证传输图像的高质量，又有效地利用和节省现有的频率资源，保障了多套设备在同时使 用时的带宽需求，提高设备和系统的灵敏度； 频率可调 TELELINK系列应急无线数字传输设备频率可调功能可以在一定的范围内有效的避开同 频干扰，加强设备的使用的可靠性； 功率可调 TELELINK系列应急无线数字传输设备采用了人性化设计，具备多种功率可调的功能； 多种设备类型，安装操作简便，满足不同传输需求 TELELINK系列应急无线数字传输设备提供单兵背负式、车(船)载式、机(直升机、无人 机)载式等多种设备类型，单兵设备体积小、重量轻、外观美观实用、安装操作简便、携带 使用灵活方便，采用全密封结构，防水防尘性能好，适合于恶劣环境使用；车载和机载设备 功能强大、覆盖范围广，-103dBm 极高的接收灵敏度，满足公安等特种机关灵活、机动、便 捷、快速的应用要求； 产品完全自主知识，为用户提供各种特殊需求的定制，保障设备和系统的更方便、平 滑的升级换代 TELELINK系列应急无线数字传输设备由北京蓝波视讯科技有限公司自主研发， 可满足 各类用户不同特殊需求的定制，同时可大大降低用户设备的后期维修、维护成本，缩短维修 时间，同时真正地保证客户在以后使用过程中的平滑升级换代和整个系统的可扩展性。 2 蓝波视讯公司简介 北京蓝波视讯科技有限公司（Blue Wave Vision TECH.LTD.）位于北京中关村高科技园 区上地信息产业基地，是一家新崛起的具有强大技术实力的高新技术企业。公司主要从事无 线通信设备软硬件的设计、研制、开发、生产和服务，并为用户提供系统集成服务。作为专 业无线应急机动通信传输产品的厂家，公司提供高品质军警级的系列无线图像传输设备、应 急多媒体卫星通信设备、数字网络传输设备等产品，广泛应用于公安、武警、国防、安全、 交通、人防等系统，多次成功保障了北京奥运、反恐防爆、灾害救援等国家重大活动，得到 了用户的一致好评。 公司研发队伍由一批射频/基带技术、软件无线电、MPEG2/MPEG4/H.264 编解码、数字图 像处理、嵌入式设备等领域的资深专家组成，全部为硕士以上学历，在行业内有均有 7年以 上的研发经验，主要针对无线宽带视频、数据传输的软件、硬件的开发。作为国内 COFDM技 术的先驱，2006 年公司开始独立推出具有世界一流水准的高扩展性正交编码频分复用板卡 和整机设备，同时针对专有用户，集成了宽带、窄带正交频分复用技术和高等级数字加密技 术。 公司所研制生产的数字无线图象传输设备包括穿戴、双频、单兵、车载、船载、机载等 全系列，设备按严格国家相关法规和行业规范合法研制，其电磁兼容性和各类指标符合相关 规定。其中穿戴、双频、单兵设备全屏蔽，符合 EMC和辐射标准，并参照军品设计生产；所 有设备主要配件采用国内和国际知名品牌，确保性能指标和可靠性，并执行严格的出厂各种 检验。 公司紧密跟踪国际国内 IT 行业最新的市场和技术发展趋势，在无线扩频传输设备、 数据通信系列产品方面研发了一系列产品，如 E1数据传输、双向无线 COFDM网桥等，形成 了一套自主核心技术体系，为我们的客户提供更加全面的解决方案。 3 用户需求分析 3.1 客户需求 在公共安全应用中，如医院、军队、公安、学校、煤矿、电力、电信、油田、政府、监 狱、银行、交通、公共场所等，为满足用户的音视频及数据业务，经常需要临时组网，而普 通光纤和其他线缆难以到达，在这种情况下需要无线网络连接。 无线网络主要用在有线网络与有线通信所不易到达的场合和地理环境、工作环境特殊的 场合及需要经常移动的工作场合等,并且要实现图象语音动态压缩技术和网络影流传输技术， 实现远程和移动中的图象、语音和数据的实时采集、传输、存储和显示，可以广泛用于远程 监控、远程数据采集、远程电信服务、远程网络连接、大楼内的无线覆盖、应急通信、机动 车载移动网络通信等领域，特别是要支持在高速移动中和严重阻挡的环境下高速率码流的双 向无线网络互联。 Beijing Blue Wave Vision Technology Co.,Ltd Tel: 86-10-82893171,82893795,82893973 Fax:86-10- 82893973 E-mail: 3.2 方案要求 (1)采用无线方式构成无线网络或基于无线网络的视频监控系统； (2) 无线网络支持高速移动和有严重阻挡的复杂环境。 3.3 性能要求 (1) 先进性： 系统领先，网络带宽高，为以后留下余量； (2) 安全性： 系统抗干扰能力强，保密性好，安全可靠； (3) 可靠性： 设备性能优良，技术先进，在复杂环境下设备可靠性高，电磁兼容性好； (4) 实时性： 网络实时传输视频，延时低； (5) 开放性和标准性：无线网络系统的设计需遵照国际标准(如 ISO)、国家标准、工 业标准(如 TCP/IP)，走标准化的道路。 (6) 稳定性：系统稳定性好，在严重阻挡或高速移动中保证数据流稳定传输，画面流 畅，无中断或马赛克； (7) 方便性： 用户方便操作和使用，便于在应急场合迅速布置方案； (8) 频率可调： 在频率资源紧张的情况下，能避开其他被占用频段。 4 系统方案 配合摄像机和网络视频服务器，两个局域网之间可以同时实时监控多路视频，并且可以 进行数据共享、IP 通话等多种业务。 图 4.1 COFDM 无线网桥双向移动多路视频监控方案拓扑图 注：需要双向 COFDM网桥和双向视频服务器。另外因为两辆车之间距离比较远，需要增 加两套中继设备进行 TS流转发。 5 设备性能及技术参数 5.1 COFDM 双向无线网桥 “COFDM网桥（LAN）型”是最新一代高速无线网络数据传输设备。它工作在数据链路 层，根据 MAC 地址来转发帧，可以连接两个远程的 LAN。能够在“高速运动中” 、 “非视通 Beijing Blue Wave Vision Technology Co.,Ltd Tel: 86-10-82893171,82893795,82893973 Fax:86-10- 82893973 E-mail: 条件下”实现高速 LAN数据的实时双向传输，是完成运动中综合业务如语音、数据、高质量 图像双向传输的最佳选择。 一、产品特点： 1. 多频段直接变频技术：150900MHz、1.0G1.7GHz、2.3G2.7GHz（可选） ； 2. 多带宽 COFDM调制技术：8MHz、3.5MHz、2.5、1.25MHz（可选） ； 3. 高接收门限电平：灵敏度-103dBm（10-6 BER 4MHz 信道宽度） 4. 手动键控 8频道选择：方便实地改变频点，避开干扰； 5. 具有 AES加密功能：避免非法接收； 6. 具有接收信噪比显示； 7. 支持高速移动传输； 8. 支持非视距（NLOS）传输； 9. 外接功放，用户可以根据需要灵活选择功放。 二、外观及技术参数 图 5.1 COFDM 双向网桥+功放正视图 图 5.2 COFDM 双向网桥后视图 高频单元 工作频率 150900MHz，10001700MHz，23002700 MHz 最大输出功率 5W10W20W 可选 信道带宽 83.52.5 / 1.25MHz 可选 发射频率允差 110-5 以下 发射功率输出误差 1dB 以下 接收输入电平 0dBm -100 dBm（不带 LNA） 天线接口 N 型 50 基带单元 OFDM 子载波数 2K 模式4K 模式 保护时间间隔 1/32，1/16，1/8，1/4 可选 信道编码 1/2，2/3，3/4 可选 调制星座图 QPSK/16QAM/64QAM 可选 交织深度 无交织 / 中交织（100ms）/ 长交织（200ms ） 可选 系统指标 系统传输延时 5ms / 100ms /250ms 可选（由交织深度确定） 传输码率 1.5 32Mbit/s 可调 接收门限电平 灵敏度-103dBm（10-6 BER 4MHz 信道宽度 带 LNA） 传输距离 10W 发射模块大于 10 公里（非视通情况下） 移动速度 时速 200 公里稳定接收 结构尺寸 42030044mm(不计接插件和夹板) 10M/100M 以太网接口指标 物理接口 RJ45 协议标准 IEEE802.3 数据速率 最大 7.68Mbps 端口设置 10M/100M自适应 工作环境 控制接口 RS232 DB-9 控制 用户通过面板可以选择预先设定的 8 个频道 加密 AES 加密方式 供电电源 AC220V 整机功耗 100W(输出功率20W) 工作温度 25C 60C 工作湿度 80 三、移动网桥发射部分原理框图 四、移动网桥接收部分原理框图 Beijing Blue Wave Vision Technology Co.,Ltd Tel: 86-10-82893171,82893795,82893973 Fax:86-10- 82893973 E-mail: 5.2 TS 流数字中继设备 “TS流数字中继设备”是新一代高速 COFDM无线数据传输产品的中继设备，分为“室内型移动传输 数字中继设备”和“室外型移动传输数字中继设备” ，能够在“高速运动中” 、 “非视通条件下”实现高速 无线网络数据的实时接收和转发，是完成“运动中和阻挡条件”下传输语音、数据、图像等单、双向网 络综合业务的最佳补充，能够大大扩展无线传输距离。非常适合在“城中村” 、森林、山区等复杂和阻挡 非常严重的条件下使用。 一、产品特点 1、 多频段直接变频技术：150900MHz、1.0G1.7GHz、2.3G2.7GHz（可选）； 2、 多数据带宽：768Kbps10Mbps（可选）； 3、 多带宽 COFDM调制技术：8/3.5/2.5/1.25MHz（可选）； 4、 高接收门限电平：灵敏度-111dBm（768Kbps1.25MHz 信道宽度） ； 5、 支持非视距（NLOS）传输； 6、 支持高速移动传输； 7、 输出功率可调：100mW2W，方便改变功率，减少辐射； 8、 手动键控 8频道选择：方便实地改变频点，避开干扰； 9、 支持两种供电方式：AC220V 和 DC12V（8-20V 宽范围输入）； 二、外观及技术参数 室内型 TS 流数字中继设备正视图 室内型 TS 流传输数字中继设备后视图 室外型(无人值守型)TS 流传输数字中继设备正视图 COFDM双向移动多路视频监控技术方案 北京蓝波视讯科技有限公司 电话82893795,82893973 传真： 010- 82893973 第 1 页 高频单元 工作频率 150900MHz，1000