无线监控方案.doc

_ 张家口至北京海淀区无线视频监控方案深圳键桥通讯技术股份有限公司2010年8月一，项目概述张家口至北京海淀区段共有5个区域，分设5个监控中心，每个监控中心周边5公里范围内有10个点需要进行视频传输，每路视频质量达到标清（D1格式），所有监控中心汇集周围视频流后都需最终回传到海淀区监控总中心。5个中心站呈线性分布，骨干回传链路将会租用光纤传输，从每个监控中心到相应光纤接入点考虑使用点对点PTP实现传输，点位分布情况如下图： 二，设计方案2.1，设计要求覆盖要求：由于目前没有GPS数据，假设所有的监控点位到各个监控中心及各个监控中心之间都为视距，因此每个监控中心采用四个5780AP（每个AP覆盖90度）进行覆盖，覆盖半径可以达40公里以上。容量要求：每个监控中心站需接入10路视频，按每路视频码流平均2.5Mbps（考虑视频码流的突发峰值）计算，每个监控中心的上行码流共需要达到25Mbps的容量, 而5780AP单个AP峰值可达45Mbps,四扇区达160Mbps以上，完全满足。而每个监控中心到相应光纤接入点数据量 25Mbps，对应设备选择为PTP500LITE。距离要求：远端点到中心站距离最远为5公里，从监控中心到光纤接入点距离将不会超过20公里。频点：在5.8G频段，CANOPY共有6个不重叠频点（按20MHZ频宽隔离计算），由于点位呈两个相反方向分布，两个背向的中心站设备频点可以复用，因此每个中心站根据现场电测情况选用干扰最小的3到4个频点。2.2 方案分析根据以上设计要求，我们建议采用摩托罗拉点对多点PMP430系列产品进行组网，对于视频部分，我们建议在前端采用网络摄像机，后端采用集成了矩阵控制、存储、流媒体转发功能的数字矩阵平台设备进行管理，并根据需要配备模拟或数字显示大屏幕。下面对方案进行说明：2.2.1 PMP430组网方案组网覆盖图： PTP连接 PMP430点对多点覆盖连接 光纤连接拓扑图：中心站连接图：远端站连接图：方案说明：PMP430点对多点系列由中心站设备和远端站设备组成，中心站设备5780AP单个设备最大容量为45Mbps, 可以进行上下行容量手动分配，单向最大可设置为85%，即单向峰值容量达到38M bps, 按照设计容量和覆盖要求，我们在每个监控中心采用四个5780AP，外接90度扇区天线覆盖10个点位，采用群管理模块给四个AP供电及提供GPS同步，上行容量设置为85%，下行为15%，则上行峰值容量为38*4=152Mbps,下行峰值容量为6.75*4=27Mbps，满足设计容量要求。同时考虑到距离因素，为了最大程度达到峰值容量要求，需要在部分远端设备加装反射板或帽型天线。远端设备我们采用5790SM4,即峰值容量能达到4Mbps的远端设备。距离与容量的关系见下表。集成天线的远端加帽型天线加反射板容量模式吞吐量距离KM1X模式14Mbps815442X模式28Mbps3.56.5203X模式45Mbps1.22.47方案优点：PMP430覆盖距离远，容量大，采取此方案避免了大量节点进行接力传输而导致故障点增多的弊病，任意一条连接出现问题不会影响其他的点位传输。且实现扩容方便，在覆盖范围内增加新的点位只需增加成本低廉的远端设备，点位越多，平均点位成本越低，而且PMP430不同于标准802.11协议的设备（标准协议的网桥当大量远端接入时容量和性能都会急剧下降），PMP430采用了专有的时分协议，在多点接入时采用同步有序的时隙分配，整体容量和延时等性能能保持稳定（一个AP最多可接入200个节点），从而保证了视频传输对容量稳定性的高要求。因此无论是从故障率还是成本、性能考虑，PMP430都是最优的方案。方案总体配置报价:产品型号 描述数量单价合计（ 元 ）（ ）5780APCPMP430中心站设备外接天线型（含原配90度5.8G扇区天线和电源）20350005790SM4PMP430远端站设备集成天线型504000600SSC浪涌防雷抑制器60350ACPSSW-12C5790SM电源5030027RD反射板151500AN500帽形小天线15800 1090CKPMP430群管理模块535000WB2875PTP500LITE一对511000RVN5245A摩托罗拉无线设备统一网管（含10个证书）135000RVN5215A谷歌地图证书15000RVN5246A单节点网管证书202500IPD-HDR网络红外一体化球机，7寸金属球罩， 64个预置位，带巡航巡迹功能，480TVL ，27倍变焦603480IPV6HW60V16数字矩阵列60路视频（包括实时视频与历史视频）轮循切换输出上4个VGA显示器，可同时分屏显示16路D1视频，可显示电子地图，兼容海康、大华等一线厂家的DVR/DVS。具有群组、同步、程序、报警联动等任意手工或自动切换功能，由JSUP操作平台统一控制。含流媒体存储转发服务器、带数字键盘。123800硬盘用于60路D1图象15天的存储14700合计PMP430简介PMP 430可以支持多种不同类型的网络充分把握当前有利的拓展机会。对服务提供商、企业和政府部门等而言，PMP 430是在难以实现网络覆盖的地区向用户提供高速连接的最优解决方案。PMP 430是一个在5.4 GHz和5.8 GHz频段上运行的固定式无线宽带解决方案。PMP 430采用了OFDM（正交频分复用）技术，可以实现杰出的数据吞吐量、很长的传输距离以及视距（LOS）和近视距（nLOS）性能，提供可靠、安全的数据、语音和视频连接。最重要的是，PMP 430可以极其经济高效地实现这一切。 高吞吐量。PMP 430提升了数据吞吐量的行业标准，可以为每个接入点（AP）扇区提供逾45 Mbps的总数据吞吐量。安装在典型的四扇区发射塔上，这个系统可以在即使最难以实现网络覆盖的地区提供180 Mbps以上的数据吞吐量，包括城市的多径环境和农村地区。 延长传输距离、扩大覆盖范围。PMP 430采用了具有更高增益的天线和OFDM技术，取决于所用信道和频率，当用户模块（SM）配备了无源LENS或反射板时，该系统可以支持最长30英里（48公里）的传输距离。 灵活扩展。当用户数量随需求不断增长时，可以相应地扩容PMP 430网络，继续提供可靠的服务。得益于其GPS同步能力，PMP 430最大限度地降低了自干扰。此外，随着新用户的增加，其QoS特性可以控制突发和稳定的链路速率。 短时延。PMP 430还可以实现不到3.5毫秒的短单向时延，支持时延敏感型语音和视频服务。同样重要的是，当用户数量不断增加时，该系统能够保持始终如一的短时延。 低成本轻量级基础设施。PMP 430是一个十分经济实惠的解决方案，采用了低成本的轻量级网络设备，以降低设备购置、部署、安装和管理的成本。PMP 430解决方案允许客户实现很低的总拥有成本。 兼容性。为了帮助服务提供商充分利用其现有的基础设施投资，摩托罗拉专门将PMP 430设计为可以兼容其他摩托罗拉PMP网络。PMP 430接入点（AP）可以与PMP 400用户模块（SM）互通，并且能够与现有的PMP 100系列部署在同一座发射塔上，通过网络叠加，快速、廉价地提高固定式系统的带宽容量。 快速部署。上市时间始终是网络部署或扩展的关键要素，因此，PMP 430的安装十分快速、简便。仅需数天就能完成安装，允许服务提供商及时把握当前的扩展机会，提高用户满意度，在短时间内增加收入，取得投资回报。 可扩展的用户模块吞吐量。网络运营商可以将网络设计为满足当前的连接要求，然后随着需求的增长，扩充容量。通过软件升级，可以提高数据吞吐量，而无需进行成本高昂、耗时费力的用户模块部署。新网络该解决方案也适用于搭建新网络，相比于许多其他解决方案，PMP 430能让新兴服务提供商以更低的成本，取得更高的回报。由于PMP 430是一个全户外解决方案，因此不需要在发射塔底部提供成本不菲的能保持恒定温湿度的机房或机柜。此外，由于发射塔仍然可以支持点对点通信，从而大幅降低了对回程链路容量的要求。PMP 430安装简便，这也降低了培训要求，减少了部署和管理成本。 10 MHz和20 MHz信道。服务提供商和用户总是希望获得更高数据吞吐量。PMP 430突破性地提供了两种信道带宽：10 MHz信道和20 MHz信道。20 MHz信道有效地将10 MHz信道的最高扇区容量翻了一番，使之从20 Mbps增至45 Mbps，以实现杰出的网络性能，改善用户体验，同时提高投资回报。 用户模块软件升级。服务提供商必须密切管理网络设备和容量。PMP 430允许通过一个软件密钥系统，简单地完成用户模块软件无线升级。随着带宽需求的增长，网络运营商可以利用一个固定的软件密钥，将其用户的用户模块的数据吞吐量从4 Mbps升级至40 Mbps。 GPS同步。PMP 430搭载了摩托罗拉GPS同步解决方案，显著降低了自干扰，并且可以与其他设备并置安装在发射塔或屋顶上。GPS同步还允许网络优化信号和数据吞吐量可靠性，确保始终如一的短时延性能，以及在扩展的同时保持以最优性能运行。 OFDM。利用OFDM（正交频分多址）技术，PMP 430可以提供视距（LOS）和近视距（nLOS）连接。OFDM技术可以在多径环境下实现连接，在地势崎岖、充满障碍物的地方提供可靠的覆盖。 安全。PMP 430具有强大的安全功能，采用了经FIPS 197认证的128位AES加密和3DES加密，可以保护数据、语音和视频传输，有效阻止网络入侵。经实践检验的摩托罗拉可靠性如今，在遍布全球的数以千计的网络中，有超过250万个摩托罗拉点对多点模块正在成功运行，创造利润。摩托罗拉PMP解决方案已经在120多个国家的几乎各种类型的环境中得到了实践检验，包括人口密集的城市地区、杂乱的郊区以及散布在地势崎岖的偏远地区的村落。典型总数据吞吐量 45 Mbps信道带宽10 MHz和20 MHzEIRP5.8 GHz: 36 dBm5.4 GHz: 30 dBm加密 FIPS 197认证AES加密功耗 20 W/接入点扇区PTP系列简介Motorola 5.8G PTP系列无线传输系统是电信级、大容量的真正非视距系统，提供最大高达300Mbps(双向总和)的速率，是能以合适的费用提供强大而又稳定可靠网络能力的最佳选择。设备提供标准以太网接口（10/100BaseT），通过以太网线供电（POE），因此设备的架设安装与调试十分方便、快捷。本产品还有一个特点是可以根据业务需要将上下行速率按比例进行方便地调整，以使带宽得到更有效地利用。由于采用了高度模块化的设计，Motorola PTP系列的集成度非常高，由室外单元室内单元连接组成，系统连接图如下：图2 Motorola PTP (集成天线型) 系统连接示意图1.1 核心技术优势i-OFDM技术提供真正的非视距! 典型参考距离:非视距 10km / 近视距 40km / 视距200km电信级产品:设备可用度高达 99.999%STC空时编码技术：极大的提高系统可靠性和非视距能力 天线的多波束发射 基带信号被一个串并转换器转换为并行的多路信号，然后多路信号去进行STC空间时间编码，再被多相PSK或QAM调制。多路的接收端解调时先经过多相PSK或QAM的解调，然后通过一个最大线性似然译码器，恢复成基带的信号。值得关注的效果是抗衰落和根本上增加接收信号的概率。发信机和接收机分别使用S/T编码器(Coder)和解码器（Decoder）电路。使用了多波束STC编码，与单载波比较，可以节省25dB 的Fade Margin余量，足以在部分非视距区接收其他系统无法收到的信号。最大256QAM的调制方式(自适应调制)提供高达300Mbps(双向总和)净速率 自适应调制是无线通信系统通常会采用的技术。采用15种调制方式，从BPSK，到不同卷积码的256QAM。设备根据条件的变化，收发自动协商找到一个互相可接受的最大速率，为在当前功率值下提供最大的性能。如：最低3Mbps时，采用的是BPSK，最高可达300Mbps，采用256QAM调制方式。这实际上起到了增加数据速率的容量以及系统可靠性的作用。软件无线电的应用也大量应用在该系统中，因为调制方式转换后，很多参数也由软件控制相应调整了。最高级别的无线性能：系统增益高达167dB(集成天线型) 领先的167dB的链路预算（Link budget），是我们最接近的竞争对手性能的25倍。发射部分贡献了47dB：输出口的发送功率 24dBm ，天线增益23dBi;接收部分贡献了120dB：接收灵敏度 -104dB，天线增益23 dBi，噪声系数减掉7dB。对于普通的距离和地形，“一跳”解决了问题，配套的基础建设成本自然降低，而且可靠性随之提高。iDFS(智能动态频率管理)技术提供强健的抗干扰能力 5.8GHz频段有125MHz带宽可用，现可分为19个信道，每个信道带宽12MHz（收发各占6MHz）。i-DFS技术是加电后，自动扫描整个频段并转换到最空闲的信道，这使得“在无须许可的频段也有很好的抗干扰性能”。旧的移动通信方式大都是固定信道，信道利用率低。而动态频率选择，可以自动选择空闲的信道建立通信，不仅提高了信道利用率，还避免了干扰。专有的数据扰乱、加密及可选的AES128比特密钥-确保数据安全 Motorola PTP400/600系统提供了较好的无线链路加密，具有24小时更换密钥，及128位加密鉴权的功能，并支持所有的互联网防火墙及加密软件。很好地解决了固定无线设备互联网的安全问题。同时PTP400/600不是一种WLAN技术，即使是5.8GHz的WLAN的设备和技术也不能通过空中接口，物理层或链路层来侵入5.8GHz 宽带网，所以完全可以保障传输一些内部指标和文件时，不被侦听。软件无线电，易于升级1.2 系统优点Motorola PTP400/600系列产品可以为客户带来以下的好处: 减少中继，降低网络建设成本 支持高带宽应用、可为AP集合或流量负荷大的AP提供到骨干网的回连 在以前不可能建立无线连接的地理环境下轻松建立可靠的无线连接 节约宝贵的塔位资源、减少天馈线方面的成本 保证系统在复杂电磁环境下正常工作、免受干扰影响，在非许可频段获得许可频段的性能 快速安装、早日提供服务 确保客户敏感数据安全 事先准确预估链路性能，极大方便工程实施、提高工程成功率和客户满意度 不用申请频率、即装即用，不需交纳频率使用费。 管理人员可通过任何万网连接对设备进行设置和监视 方便诊断故障或干扰 系统升级方便产品描述PTP500系列点对点产品集成天线型Canopy型号PTP500LITE有效市场北美，欧洲，南美，亚洲频率/速率5.725GHz-5.850GHz/30或60Mbps(空中速率)传输距离非视距6英里（10Km），近视距25英里（40Km）视距40英里以上（64Km以上）合计速率从3Mbps到52Mbps动态可调天线类型/增益集成化平板/23dBi/7信道带宽5MHz/10MHz/15MHz信道选择/智能DFS或者手动设置。自动检测动态频率控制(i-DFS)加电后自动执行，自动避免干扰多波束空时编码(STC)多波束信号在不能路径被反射和接收，信号和多路径信号不相关发射功率控制自适应，根据调制方式的选择和路径的不同，从25dBm10dB调节系统增益使用集成天线，从167dB到138dB变化天线时的193dB接收灵敏度自适应，根据调制方式选择在96dBm到72dBm之间调节自适应调制方式动态，在BPSK和64QAM(8种)间调节TDM模式生成一组新的自适应调制方式余量以减少产生错误编码的可能性(错误编码会引起丢包)纠错FEC，ARQ双工方式TDD/FDD，比率50：50，66：33，转化速率250Hz发射和接收频率是相同的或者分离的安全和加密私有的不规则性的，和多波束STC相匹配网络管理Web Server和SNMP天气灵敏度风刮的树影响信号的传输路径，引起调制方式的变化，然后是速率的变化工作温度-40C60C，包括太阳辐射室外单元抗风速242Km/h(150miles/h)室外单元尺寸宽12英寸(305mm)，高12英寸(305mm)，厚4.1英寸(105mm)室外单元重量9.1磅(4.3公斤)电源室内单元宽6.25英寸(160mm)，高2.5英寸(63mm)，厚1.25英寸(32mm)电源室内重量室内单元：1.85磅（833克）电源供应室内设备安装注意：在无线和ODU之间一定要安装防雷器电源输入90240VAC，5060Hz功耗最大55W以太桥接接口10BASE-T/100BASE-T(RJ-45)自动MDI/MDIX转换协议IEEE802.3兼容包优先级IEEE802.1P连接连接室外单元和主网络之间的电缆最长330英尺(100m)符合标准保护和安全IP65/UL60950；IEC60950；EN60950；CSA-C22.2No.60950无线FCC Part 15，sub-part C 15.247，Eire ComReg03/42，UK IR2007EMCUSA-FCC Part 1