3G综合实训技术报告(欢迎下载)

3G综合实训技术报告姓名孙海浪班级通信0931学号0904043358课程名称3G综合实训院系能源与电气工程学院专业通信技术提交日期2021/11/26

概要本次的3G网络综合实训主要包含：通信设备工程的设计、通信机房的勘测、WCDMA系统、TD-SCDMA系统、数据通信原理。本实训报告主要3G网络系统进行讲解。通过实训加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；培养学生团结协作和刻苦耐劳的精神。同学们的操作技能和自主动手能力得到了很大程度的提高。

目录概要 2目录 3前言 5一、TD-SCDMA系统 61、TD简介 62、TD-SCDMA的优势 62.1、TD-SCDMA的技术优势 72.2、TD-SCDMA的频率优势 72.3、TD-SCDMA的组网优势 82.4、TD-SCDMA的业务优势 102.5、TD-SCDMA的本钱优势 113、TD-SCDMA系统网络结构及功能实体 124、TD-SCDMA接入网的根本结构 134.1、TD-SCDMA接入网功能 134.2、根本结构 134.3、功能实体 145、TD-SCDMA核心网的根本结构 155.1、TD-SCDMA核心网功能 155.2、根本结构 16二、CDMA2000系统 171、CDMA2000简介 172、CDMA2000分类 173、CDMA2000与CDMA的关系 193.1、CDMA产生的技术背景 193.2、CDMA系统缺点 203.3、CDMA扩频原理 203.3、CDMA系统的信道类型 21三、WCDMA系统 241、WCDMA系统概述 242、UMTS系统网络构成 243、UTRAN的根本结构 274、UTRAN完成的功能 285、核心网络根本结构 29四、监控系统设计 301、监控系统概况 301.1、前端采集系统 301.2、视频传输系统 301.3、终端显示系统 301.4、远程拓展系统 312、监控系统的组成 312.1、摄像机局部 312.2、传输局部 322.3、控制与记录局部 322.4、显示局部 333、数字监控系统 333.1、数字监控系统结构 333.2、数字监控系统特点 353.3、数字化监控系统的功能 353.4、监控系统设备介绍 363.5、前端监控设备介绍 383.6、终端监控设备介绍 39致谢 40参考文献 41前言通过这五个星期的实训，我们主要进行了通信设备工程的设计、通信机房的勘测、WCDMA系统、TD-SCDMA系统、数据通信原理，充分认识了3G系统。通过同学们的积极思考和踊跃动手，我们最终顺顺利的完成了各个实训工程。实训中同学们充分发挥了团队精神，做到了合理分工，相互协作，每个同学都得到了充分的锻炼。一、TD-SCDMA系统1、TD简介TD-SCDMA——TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess(时分同步的码分多址技术)。TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，自1998年正式向ITU(国际电联)提交以来，已经历经十来年的时间，完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP(第三代伙伴工程)体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作，从而使TD－SCDMA标准成为第一个由中国提出的，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。2、TD-SCDMA的优势中国提出的TD-SCDMA是建立在我国自主知识产权根底上的国际技术标准，具有技术领先、频谱效率高并能实现全球漫游、适于网络规划和优化、适合各种对称和非对称业务、建网和终端的性价比高等五大突出优势。2.1、TD-SCDMA的技术优势TD-SCDMA是TDD和CDMA、TDMA技术的完美结合，具有以下技术优势：第一，采用时分双工(TDD)技术，只需一个1.6MHz带宽，而FDD为代表的cdma2000需要1.25×2MHz带宽，WCDMA需要5×2MHz才能通信；其话音频谱利用率比WCDMA高达2.5倍，数据频谱利用率甚至高达3.1倍[1]；无须成对频段，适合多运营商环境。第二，采用智能天线、联合检测和上行同步等大量先进技术，可以降低发射功率，减少多址干扰，提高系统容量；采用“接力切换〞技术，可克服软切换大量占用资源的缺点；采用TDD不要双工器，可简化射频电路，系统设备和本钱较低。第三，采用TDMA更适合传输下行数据速率高于上行的非对称因特网业务。而WCDMA并不适合，不得不在R5版本中增加高速下行链路分组接入(HSDPA)。第四，采用软件无线电先进技术，更容易实现多制式基站和多模终端，系统更易于升级换代，更适合在GSM的大城市热点地区首先建设，借以满足局部用户群对384kbps多媒体业务的需求，通过GSM/TD双模终端以适应二网并存的过渡期用户漫游切换的要求。第五，采用TDD与TDMA更易支持PTT业务和实现新一代数字集群。2.2、TD-SCDMA的频率优势首先，频率资源充裕我国3G的工作频段与国际电联的规定的比照详见表1与表2表1频分双工(FDD)方式(MHz)上行/下行频带双工带宽上行/下行频带双工带宽总双工带宽ITU1920～2021/2110～22009090中国1920～1980/2110～2170601755～1785/1850～18803090表2时分双工(TDD)方式(MHz)第一段第二段第三段总带宽ITU1885～19202021～202550中国1880～19202021～20252300～2400155中国3G频率规划与国际明显不同的是对适合时分双工的50MHz频带增加了两倍多，达105MHz。说明中国政府采取了积极的举措，使中国的3G标准得到了强有力的政策支持，为推进国内的产业化奠定了资源根底。通常，一个完整的组网方案往往采用宏蜂窝完成大面积覆盖，微蜂窝覆盖热点小区或进行盲区覆盖，微微蜂窝提供室内分布，另外，各运营商之间需要有1个频点的频率保护间隔，换言之，具备4个频点才能实现网络覆盖的根本功能。对数据业务带宽的需求是话音带宽的2倍，需要20MHz带宽。对TD-SCDMA，单载波带宽为1.6MHz，核心频段55MHz，有33个核心频点，补充频段100MHz，有62个补充频点，所以说TD-SCDMA有着丰富的频率资源。话音业务需要6个频点(10MHz带宽)，数据需要12个频点(20MHz带宽)，盲区覆盖需要1个频点，室内覆盖需要1个频点，保护间隔需要1个频点，这样共需要21个频点，考虑到话音业务带宽的富裕性，30MHz带宽(18个频点)能够满足一个独立TD-SCDMA网络的需要。其次，频谱效率高对于话音业务，10MHz带宽按0.02Erl，WCDMA可以支持64个(由于呼吸效应采用50%轻载)12.2k话音信道，覆盖3200用户。TD-SCDMA可以支持144个(没有呼吸效应可以满载)12.2k话音信道，覆盖7200用户。TD-SCDMA由于综合采用FDMA、TDMA和CDMA的混合复用技术，同时结合智能天线和联合检测等抗干扰技术，能够有效地抵消干扰，使系统能够在满码道的条件下工作，因此，频谱效率高，能够满足未来扩展需求。第三，适于全球漫游TD-SCDMA独享TDD频段，拥有全球一致的频率划分，全球核发实际有效许可证124张，TDD占有104张，为TD-SCMDA在全球的推广和漫游创造了得天独厚的有利条件。同为FDD模式的WCDMA及cdma2000在频谱的实际划分上难免出现分歧，都不可能直接实现全球漫游，只有通过多模终端才能解决问题。2.3、TD-SCDMA的组网优势首先，网络没有呼吸效应用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应，每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径发生变化。其主要原因是CDMA是一个自干扰系统，当用户数显著增加时，用户产生的自干扰呈指数增加，因此呼吸效应是一般CDMA系统的一个天生缺陷。cdma2000和WCDMA的无线接入除了扩频带宽差异外，所用技术近似，WCDMA的每个载波占用5×2MHz带宽，最大可以支持128个12.2k话音信道，自干扰随用户数呈指数增加，主要靠功率控制技术来降低自干扰，并没有从根本上消除自干扰，所以呼吸效应现象明显，实际只可支持64个话音信道。TD-SCDMA的每个载波仅占1.6MHz带宽，每个载波又进一步划分出多个时隙，类似GSM网络，它通过低带宽FDMA和TDMA时隙的划分消除了系统的绝大局部干扰，使产生呼吸效应的因素显著降低；由于在每个时隙中采用CDMA技术来提高容量，产生呼吸效应的唯一原因是单时隙中多个用户之间的自干扰，由于其单时隙最多只能支持8个12.2k的话音信道，单时隙用户数量少使自干扰较少；同时，这局部自干扰通过联合检测和智能天线技术被进一步抑制，因此TD-SCDMA不再是一个干扰受限系统，而是一个码道受限系统，覆盖半径不随用户数的增加而变化，即没有呼吸效应。其次，网络规划能同时保证各种业务的连续覆盖从3G网络规划的角度看，根据链路预算研究说明，WCDMA各种业务的扩频因子不同，各种业务的覆盖半径差距较大，无法解决高速业务连续覆盖和低速业务干扰严重的弊病。覆盖采用不同半径的同心圆来进行，即“同心覆盖〞，这给网络规划带来了麻烦，如果保证语音业务的连续覆盖，就不能保证高速数据业务，如果保证高速数据业务的连续覆盖，语音业务的覆盖就有很大重叠，相互之间会存在严重的干扰。使得其在网络规划时不得不采用“一次规划，分期建设〞的策略，这需要在规划初期就对未来市场的容量和业务需求做出准确预测，实际上现在对未来3G市场的预测是很难准确的，当市场的需求与最初的预测不同时，只能进行优化，情况严重时需要限制业务的开展。WCDMA网络规划分期建设策略难于实施，后期网络拓扑结构前向兼容性差，需要搬迁前期网络基站，对网络质量的稳定性影响较大。TD-SCDMA频率资源丰富，没有呼吸效应，使得其各业务的覆盖半径近似相同，即“同径覆盖〞，因此能同时保证各业务的连续覆盖，拓扑结构是最接近理想蜂窝结构的网络。使得其网络规划策略为“屡次规划，分层建设〞。屡次规划是指：根据不同时期的市场需求进行相应的网络规划，保证了建网与市场需求同步，满足各业务随时间不断演进的需求，防止资源浪费。分层建设是指：通过增加频点来满足不同时期和不同情况下的容量和业务需求，对站址和覆盖不做变动，保持各次规划之间的相互独立。后期网络建设不影响前期网络，使网络健康开展。第三，网络优化最正确。从3G网络优化的角度看，WCDMA和cdma2000只能采用“同频加站补盲〞的“硬优化〞策略进行补盲区和吸收话务量，这种方法在解决了局部问题的同时，又引入了邻区干扰加重、邻区配置复杂等一系列问题，甚至需要调整原规划中的网络拓扑结构(搬迁局部原有站点)，必然会造成大量的网络质量问题。TD-SCDMA网络采用“异频加站补盲〞的“软优化〞策略来解决覆盖盲点和容量超载，不会增加邻区干扰，原网络性能不受新加基站的影响。软优化策略也使得TD-SCDMA系统能够在不改变原有站点分布的情况下，解决因环境变化而带来的盲区覆盖，解决因业务变化而带来的容量超载。同时，丰富的无线资源也使得TD-SCDMA的组网可以采用全向或定向、单载频或多载频、同频或异频组网等不同组合方式，以适应不同的环境和业务需求。再者，TD-SCDMA还利用软件无线电技术使网络通过调整或升级该系统的软件算法来应对由于地物地貌或者信号传播特性变化等问题，确保了网络质量在所有阶段都是最优的。2.4、TD-SCDMA的业务优势TD-SCDMA业务是基于在TDD双工模式下的TDMA传输方式。在每个无线信道时域里的一个定期重复的TDMA帧结构被分为8个时隙，通过改变上/下行链路间时隙的转换点，能够适应从低比特率语音业务到高比特率因特网业务以及对称和非对称的所有3G业务。该系统无须改变原基站和用户终端里射频硬件即可获得相应的系统性能。从8kbit/s到2Mbit/s的比特率，从对称业务到非对称业务的上/下行链路的TDD时隙比的变化，都是通过专门的DSP软件来实现的。对于语音和多媒体实时业务的传输在TD-SCDMA方案里，像语音和多媒体信号这种多个低比特率信号并行传输的情况，将采用CDMA传输方式。由于TD-SCDMA的根底TDMA帧结构的特性，每一瞬间全部用户被分发到每方向的时隙上。在多信号TDMA/CDMA传输方式下，每个编码的CDMA信道在每5ms的帧结构上一个定期重复的时隙里工作。通过引入联合检测技术，一方面，CDMA检测条件不会因为链路的干扰和用户的高速运动而丧失。另一方面，可以获得一个最大的CDMA高负载因子，以支持每个时隙上最多的用户。对多个信号的CDMA传输，根本的TDMA帧的时隙最多可同时支持16个不同的CDMA信号。对于高速因特网和包交换业务的传输对串行的高速信号的传输，如因特网和其它包交换信号，那么采用不扩频的TDMA传输方式。因此，高速数据传输运行在高速TDMA中，包交换的高速串行用户信号和因特网业务是用1.28Msps的符号速率被传送的。此时，对于高载波信号干扰比的无线环境，用户数据速率是2Mbit/s(8PSK调制)。对于低载波信号干扰比环境，用户速率由于采用更可靠的QPSK调制降为768kbit/s；随着载波信号干扰比的进一步降低和干扰的增强而采用更多的冗余来维持信号质量，信号速率将逐渐降为384kbit/s、192kbit/s和96kbit/s。2.5、TD-SCDMA的本钱优势TD-SCDMA的本钱优势来源于技术优势。它通过CDMA来提升系统容量，通过低带宽载波和TDMA来抑制系统的主要干扰，通过智能天线和联合检测技术来抑制剩余的CDMA干扰；这样，在网络容量上TD-SCDMA具有较高的容量，在网络覆盖上TD-SCDMA支持边缘覆盖和各业务覆盖半径相同，在网络特性上TD-SCDMA没有呼吸效应；这使TD-SCDMA的网络容量和抗干扰得到很好均衡。同时，TD-SCDMA通过TDD方式来提高对不对称业务的支持效率，并在标准中充分考虑对混合业务的支持，使它对混合业务具有很高的灵活性和扩展性。首先，系统设备单信道本钱廉价一半3G系统主要包括核心网、基站控制器和基站，3G系统的投资最主要在基站，基站本钱成为衡量系统设备本钱的标志；TD-SCDMA与3G的其它两种技术体制比较，核心网和基站控制器的本钱没有明显的差异；不同技术标准的基站差异较大，本钱差异也较大。其次，各期建网本钱大大降低网络建设大致可分为覆盖驱动期、容量驱动期和成熟期3个阶段，TD-SCDMA在网络建设的不同阶段具有本钱优势。建设初期即为覆盖驱动期，要求扩大和完善覆盖、对多业务进行低本钱的连续覆盖是该期的主要任务；TD-SCDMA每种业务的覆盖半径相同，并且能够进行广域覆盖，同时后期的网络建设不需要对前期网络进行调整，能够节省30%以上的基站数量。网络建设除了系统设备，还包括站址、机房、传输、电源、天线、铁塔等，由于社区景观和环保问题，站址获取越来越难，共享站址和配套资源已成为3G建设的主要问题；TD-SCDMA由于对站址分布要求低，原有站址和配套资源的利用率较高，90%以上的站址可以利用原有站址；而WCDMA的站址重用率不超过60%。同时，TD-SCDMA在不同阶段的网络建设不需要调整原有网络，使网络建设的工程量得到显著降低。第三，终端本钱优势明显TDD不用双工器和大功率线性功放，可简化射频电路，使得系统设备和本钱较低。已有4家相继推出TD-SCDMA/GSM双模芯片，大大加速了商用化步伐。无论欧美哪一个标准，国内企业都要交纳高额的专利使用费；即使按5%计算，几年累计即可高达500亿元，如果再加上入门费、芯片费，金额之大，更是惊人。而TD-SCDMA拥有自己的知识产权，掌握核心技术，具有中国开发生产的芯片，使得专利费用和终端价格会显著降低。特别是基于自主知识产权开发的芯片、终端和系统，国家的平安更有保证。由以上论述可以看出：三种3G主流标准中TD-SCDMA性能价格比最正确，经严格的室内和外场测试都证实比WCDMA和cdma2000具有突出的优势。3、TD-SCDMA系统网络结构及功能实体TD-SCDMA系统的网络结构与标准化组织3GPP制定的UMTS网络结构是一样的。在设计UMTS网络时，主要应该遵循以下几条原那么：无线接入网和核心网功能应尽量别离。对相关无线资源的管理、调度等功能主要由无线接入网来承当；与业务和应用相关的、贴近用户的功能那么由核心网执行。在逻辑上将传输网和信令网别离从标准的角度出发，用户设备和UTRAN采用全新的协议，其设计基于WCDMA/TD-SCDMA无线技术；核心网采用GSM/GPRS第二代的定义，以后逐步向全IP网开展。UMTS〔UniversalMobileTelecommunicationSystem〕通用移动通信系统与第二代移动通信系统在逻辑结构方面根本相同。如果从功能上看，可以分成一些不同功能的子网(subnetwork),主要包括核心网(CoreNetwork，CN)和无线接入网(RadioAccessNetwork，RAN)两局部。核心网主要处理UMTS系统内部所有的话音呼叫、数据连接和交换，以及与外部其它网络的连接和路由选择。无线接入网完成所有与无线有关的功能。这两个子网与用户终端设备(UserEquipment，UE)一起构成了完整的UMTS系统，其结构如图3.1所示。图中UTRAN(UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork)执行RAN的功能，它与核心网CN之间的接口为Iu，与用户终端设备UE之间的接口为Uu。图3.1UMTS系统结构图4、TD-SCDMA接入网的根本结构为了提供各种无线通信业务，必须使用一些特殊的功能。这些功能实体可以在不同的设备或设备组成的体系上实现。也就是说，数据是在这些功能实体之间交换的。4.1、TD-SCDMA接入网功能UTRAN的主要功能主要包括两个方面，如下描述。在移动性业务和管理方面，包括如下功能：传输用户数据系统消息调度数据的加/解密信令的完整性保护切换SRNS重定位及终端定位等在整个接入网的无线资源管理方面，包括如下功能：网络同步播送/多播的消息调度及流控业务量报告4.2、根本结构UTRAN是第三代移动通信系统中的无线接入网局部，由一组RNS组成，通过Iu接口和核心网相连。每个RNS包括一个RNC和或多个NodeB，NodeB与RNC之间通过Iub接口进行通信。图4.1描述了接入网的根本结构。图4.1接入网根本结构通常一个用户和UTRAN连接时，只涉及到一个RNS，此时这个RNS称为效劳RNS〔SRNS〕；但是在无线接口技术采用WCDMA的情况下，由于软切换的出现，可能会发生一个UE和UTRAN的连接使用多个RNS资源的情况，这时就引入了漂移RNS〔DRNS〕的概念。下面简要介绍组成UTRAN的主要网络元素。RNC主要负责接入网无线资源的管理，包括接纳控制、功率控制、负载控制、切换和分组调度等。通过RRC协议执行的相应过程来完成这些功能。NodeB主要功能是进行空中接口的物理层处理，如信道交织和编码、速率匹配和扩频等。同时它也执行无线资源管理局部的内环功控。4.3、功能实体从图4.1可以看出，TD-SCDMA接入网根本结构中主要包括RNC和NodeB两个功能实体，下面针对这两个局部进行简单介绍。、无线网络控制器〔RNC〕RNC主要是用于分配和控制UTRAN的无线资源。通过Iu接口与移动交换中心(MSC)或SGSN(效劳型GPRS支持节点)相连接，执行UE和UTRAN之间的无线资源控制(RRC)协议。RNC在逻辑上对应于GSM网络中的基站控制器(BSC)。我们将控制NodeB的RNC称为CRNC(节点B的控制RNC)。CRNC负责对其所控制的小区的无线资源进行管理。大唐公司自主研发了可以用于各种组网要求的TD-SCDMARNC设备，其相关类型和配置内容可以参见?大唐移动TD-SCDMARNC产品说明书?。4.3.2NodeB节点B的主要任务是完成空中接口与物理层的相关处理功能，如信道编码、交织、速率匹配及扩频等。同时还执行一些如内环功率控制等无线资源管理功能。NodeB在逻辑上对应于GSM基站。大唐公司自主研发了可以用于各种环境下组网的TD-SCDMANodeB设备，包括宏基站、微基站、超基站等，具体内容可以参见?大唐移动TD-SCDMANodeB宏基站产品说明书?及?大唐移动TD-SCDMANodeB微基站产品说明书?。5、TD-SCDMA核心网的根本结构由于要满足用户在多种无线运营环境下进行通信的要求，所以核心网需要支持不同的无线接入技术，另外，第三代移动通信系统可提供多媒体业务，应支持用户从移动网络到固定网络的接入等。所以，第三代移动通信系统的核心网络必须同时具备电路交换和分组交换功能。本节通过介绍核心网的根本结构、主要功能实体以及主要接口，来向用户阐述TD-SCDMA系统所需要的核心网的特点。5.1、TD-SCDMA核心网功能在3GPP的系统架构中，网络分为接入网域和核心网域。Iu接口是核心网和UTRAN之间的接口。它是一个公共开放的接口，其结构不会限制核心网和无线接入网各自网络结构的变化和演进。原那么上讲，接入网和核心网是相互独立的。对于核心网，它不关心接入网采用哪种具体的接入模式。TD-SCDMA系统的核心网同WCDMA系统的核心网是完全一样的。第三代移动通信系统核心网的主要功能有以下几个方面：GPRS无线资源〔GRR〕管理GPRS无线资源管理的过程是建立、保持和释放无线资源连接，以允许网络和移动台间的点对点的对话，这包括小区选择/重选和切换过程。无线资源管理包括同公共传输资源管理相关的功能，如物理信道和控制信道上的数据链接。同时还包括在无RR连接建立时对单向BCCH和CCCH的接收，允许自动的小区选择/重选等。GPRS移动性管理GMM主要由移动性管理子层来执行。其主要功能是支持用户终端的移动性，例如，将用户移动终端的当前位置通知给网络并提供用户标识的机密性；移动性管理子层的另一个功能是向上层连接管理子层的不同实体提供连接管理业务。移动性管理子层包括两个程序：非GPRS业务的移动性管理程序和GPRS业务的GMM程序。所有MM程序只有在一个MS和网络之间的RR连接建立后才能执行，否那么MM子层必须发起一个RR连接建立。连接管理连接管理子层包括有呼叫控制、短消息业务、会话管理和补充业务等，对网络提供的业务进行控制和管理。5.2、根本结构TD-SCDMA系统核心网可以将用户接入到各种外部网络以及业务平台，如：电路交换语音网、分组交换语音网、数据网、Internet、Intranet、电子商务、短信中心等。图5.1是第三代移动通信网络参考网络结构〔R4〕，从中可以看到TD-SCDMA系统核心网局部的功能单元。图5.1第三代移动通信网核心网结构R4核心网逻辑上分为CS域和PS域，在R5中又引入了IMS域，包含了支持网络特性和电信业务的物理实体，提供用户位置信息的管理、网络特性和业务的控制、信令和用户产生的信息的传输机制，负责建立移动台和相关固定网络之间，以及移动台和移动台之间的通信。二、CDMA2000系统1、CDMA2000简介CDMA2000〔CodeDivisionMultipleAccess2000〕是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2GcdmaOne标准的延伸。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个3G标准WCDMA不兼容。CDMA2000也称为CDMAMulti-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和後来参加的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设本钱低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以相对于WCDMA来说，CDMA2000的适用范围要小些，使用者和支持者也要少些。不过CDMA2000的研发技术却是目前3G各标准中进度最快的，许多3G已经率先面世。CDMA2000是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2GCDMA标准(IS-95,标志CDMA1X)的延伸。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另两个主要的3G标准WCDMA以及TD-SCDMA不兼容。CDMA2000是美国通讯行业协会(TIA-USA)的注册商标,并不是一个象CDMA一样的通用术语。TIA也注册了他们的2GCDMA标准(AKAIS-95)对应CDMA1X。目前我国电信采用此标准。2、CDMA2000分类CDMA2000有多个不同的版本。下面按照演化过程排列：CDMA20001xCDMA20001x就是众所周知的3G1X或者1xRTT,它是3GCDMA2000技术的核心。标志1x习惯上指使用一对1.25MHz无线电信道的CDMA2000无线技术。日本运行商KDDI的CDMA20001xEV-DO网络使用商标"CDMA1XWIN"，不过这只是用于市场促销的目的罢了。CDMA20001xRTTCDMA20001xRTT(RTT－无线电传输技术)是CDMA2000一个根底层，理论上支持最高达144kbps数据传输速率.尽管获得3G技术的官方资格，但是通常被认为是2.5G或者2.75G技术，因为它的速率只是其他3G技术几分之一。另外它拥有双倍的语音容量较之之前的CDMA网络。CDMA20001xEVCDMA20001xEV(Evolution－开展)是CDMA20001x附加了高数据速率(HDR)能力。1xEV一般分成2个阶段：CDMA20001xEV第一阶段，CDMA20001xEV-DO(Evolution-DataOnly－开展－只是数据)在一个无线信道传送高速数据报文数据的情况下，理论上支持下行(向前链路)数据速率最高3.1Mbps，上行(反向链路)速率最高到1.8Mbps。CDMA20001xEV第二阶段，CDMA20001xEV-DV(Evolution-DataandVoice开展－数据和语音)，理论上支持下行(向前链路数据速率最高3.1Mbpsand上行(反相链路)速率最高1.8Mbps。1xEV-DV还能支持1x语音用户，1xRTT数据用户和高速1xEV-DV数据用户使用同一无线信道并行操作。1xEV-DO已经开始商业化运营。欧洲市场稍微早于美国市场。2004年夏捷克移动运营商Eurotel开始运营sinceCDMA20001xEV-DO网络，他们提供的上行速率大约1Mbps。这项效劳每月大约花费30欧元无流量限制。如果使用这项效劳，你需要购置一个大约300欧元的GtranGPC-6420调制解调器。当前部署情况2004年1月,北美VerizonWireless宣布方案在全国范围部署1xEV-DO。尽管有些运营商已经完成测试或者有线的试用,但是到2004年7月还没有一个商业化运营的1xEV-DV。美国运营商SprintPCS已经宣布方案在他们已有的CDMA网络根底上部署1xEV-DV网络。由于可用的1xEV-DV设备延迟交货和来自美国其他正在部署3G网络的运营商的压力,Sprint宣布，2004年6月方案广泛部署1xEV-DO.但是他们的长期1xEV-DV方案好似还不确定(thoughtheircurrentroadmapstatesa2006deploymentofEV-DV).Qualcomm高通最近由于缺乏运营利润可能已经停止EV-DV的开发,更可能是因为Sprint和Verizon都在使用EV-DO.CDMA20003xCDMA20003x利用一对3.75MHz无线信道(i.e.,3X1.25MHz)来实现高速数据速率。3X版本的CDMA2000有时被叫做多载波〔Multi-Carrier或者MC〕，这一版本还没有部署正处在研究开发阶段。3、CDMA2000与CDMA的关系CDMA是码分多址(Code-DivisionMultipleAccess)技术的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营本钱。CDMA最早由美国高通公司推出，与GSM相同，CDMA也有2代、2.5代和3代技术。中国联通推出的CDMA属于2.5代技术。CDMA被认为是第3代移动通信技术的首选，目前3G的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。CDMA2000是在CDMA框架下的一个技术标准。3.1、CDMA产生的技术背景CDMA，就是利用展频的通讯技术，因而可以减少之间的干扰，并且可以增加用户的容量，而且的功率还可以做的比较低，不但可以使使用时间更长，更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。CDMA的带宽可以扩展较大，还可以传输影像，这是第三代为什么选用CDMA的原因。CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争CDMA的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个CDMA商用系统(被称为IS-95A)被美国高通公司运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国大陆、中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本，CDMA成为国内的主要移动通信技术。在美国，10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到2006年4月，韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第27届奥运会中，CDMA技术更是发挥了重要作用。中国联通于2002年1月8日正式开通了CDMA网络并投入商用，2021年10月1日后转由中国电信经营，号段为133、153、189及刚刚放号的180号段。3.2、CDMA系统缺点来自非同步CDMA网中不同的用户的扩频序列不完全正交，从而引起多址干扰；由于使用相同的载频，许多用户共用一个信道，强信号对弱信号有着明显的抑制作用，从而产生“远－－近〞效应，影响用户通话。CDMA系统中采用功率控制技术解决“远近〞效应3.3、CDMA扩频原理3.3.1、扩频通信定义所谓扩展频谱通信，可定义如下：扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，并与所传信息数据无关；在接收端那么用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。此定义包括四方面的内容：①信号的频谱被展宽了。②信号频谱的展宽是通过扩频码序列调制的方式实现的。我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比，因此，如果用很窄的脉冲序列被所传的信息调制，那么可产生很宽频带的信号。这种很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码序列。③采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的，也就是说它与一般的正弦波信号一样，丝毫不影响信息传输的透明性，扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。④在接收端用相关解调来解扩。3.3.2、扩频通信的根本原理扩频通信的根本原理如图1-1所示：1-11-1在发端输入的信息(比特率)先经过信息调制形成数字信号〔符号率symbol〕，然后由扩频发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱(码片率chip)。展宽以后的信号调制到射频发送出去。在收端接收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去解扩。最后经信息解调，恢复成原始信息输出，由此可见，一般的扩频通信系统都要进行三次调制和相应的解调。一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相应的信息解调，解扩，和射频解调。按照扩展频谱的方式不同，现有的扩频通信系统可分为：直接序列〔DS〕扩频，跳频〔FH〕,跳时〔TH〕，线性调频〔Chirp〕,以及上述几种方式的组合。3.3、CDMA系统的信道类型3.4.1、IS-95系统的信道类型简介如图1-4所示，分为IS-95系统的前向信道〔FORWARDCHANNELS〕和反向信道〔REVERSECHANNELS〕。前向信道〔FORWARDCHANNELS〕：导频〔PILOT〕信道同步〔SYNC〕信道寻呼〔PAGING〕信道业务〔TRAFFIC〕信道反向信道〔REVERSECHANNELS〕：接入〔ACCESS〕信道业务(TRAFFIC)信道图1-4IS-95系统前反向物理信道3.4.2、cdma20001x系统的信道类型前向信道〔FORWARDCHANNELS〕:F-Pilot〔WalshCode0〕：前向导频信道，功能等同于IS-95A中的前向导频信道，用于使移动台进行同步相干解调，基站在此信道发送导频信号供移动台识别基站并引导移动台入网；F-Sync(WalshCode32)：前向同步信道，功能等同于IS-95A中的前向同步信道，用于为移动台提供系统时间和帧同步信息,基站在此信道发送同步信息提供移动台建立与系统的定时和同步；PAGING(WalshCode1～WalshCode7)：前向寻呼信道，功能与IS-95A中的前向寻呼信道相同，基站在此信道向移动台发送有关寻呼、指令以及业务信道指配信息；F-BCH：前向播送控制信道，只能工作在RC3以上，用于传递Overhead消息给移动台;F-QPCH：前向快速寻呼信道，只能工作在RC3以上，用来快速指示移动台在哪一个时隙上接收F-PCH或F-CCCH上的控制消息，由于移动台可以不用长时间监视F-PCH或F-CCCH时隙，可以较大幅度的节省移动台电能；F-CPCCH：前向公共功率控制信道。当移动台在R-CCCH上发送数据时，向移动台传递反向功率控制比特；F-CACH：前向公共指配信道，只能工作在RC3以上，与F-CPCH、R-EACH、R-CCCH配合使用，当基站解调出一个R-EACHHeader后，通过F-CACH指示移动台在哪一个R-CCCH信道上发送接入消息，接收哪个F-CPCH子信道的功率控制比特；F-CCCH：前向公共控制信道，用于当移动台还没有建立业务信道时，基站和移动台之间传递一些控制消息和突发的短数据；F-FCH：前向根本信道，属于业务信道的一种，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载信令、话音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务；F-DCCH：前向专用控制信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，当移动台处于业务信道状态时，用于传递一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务；F-SCH：前向补充信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载高速的分组数据业务〔14.4kbps及以上〕。反向信道〔REVERSECHANNELS〕:R-Pilot：反向导频信道，只能工作在RC3以上，用于辅助基站检测移动台所发射的数据；R-ACH：反向接入信道，功能与IS-95A中的反向接入信道相同；R-EACH：反向增强接入信道，只能工作在RC3以上，当移动台还未建立业务信道时，可以通过该信道发送控制消息到基站，提高了移动台的接入能力；R-CCCH：反向公共控制信道，用于当移动台还没有建立业务信道时，基站和移动台之间传递一些控制消息和突发的短数据；R-FCH：反向根本信道，属于业务信道的一种，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载信令、话音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务；R-DCCH：反向专用控制信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，当移动台处于业务信道状态时，用于传递一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务；R-SCH：反向补充信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载高速的分组数据业务〔14.4kbps及以上〕。在1xRTT最初启动时，许多IS-95移动台还存在。IS－95移动台在现存的信道上仍可以获取配置信息。在1xRTT阶段使用的信道不包括F-BCH，F-CPCCH，F-CACH，F-CCCH和F-DCCH，这些信道将在以后逐步实现，这些是专为1xRTT移动台效劳的。SupplementalCodeChannelsSupplementalCodeChannelsF-SCCH三、WCDMA系统1、WCDMA系统概述UMTS〔UniversalMobileTelecommunicationsSystem、通用移动通信系统〕是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络〔RadioAccessNetwork，RAN〕和核心网络〔CoreNetwork，CN〕。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域〔CircuitSwitchedDomain,CS〕和分组交换域〔PacketSwitchedDomain,PS〕。UTRAN、CN与用户设备〔UserEquipment，UE〕一起构成了整个UMTS系统。其系统结构如图3-1所示。UMTS的系统结构从3GPPR99标准的角度来看，UE和UTRAN〔UMTS的陆地无线接入网络〕由全新的协议构成，其设计基于WCDMA无线技术。而CN那么采用了GSM/GPRS的定义，这样可以实现网络的平滑过度，此外在第三代网络建设的初期可以实现全球漫游。2、UMTS系统网络构成UMTS网络单元构成如图3-2所示。UMTS网络单元构成示意图从图3-2的UMTS系统网络构成示意图中可以看出，UMTS系统的网络单元包括如下局部：UE〔UserEquipment〕UE是用户终端设备，它通过Uu接口与网络设备进行数据交互，为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能，包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用〔如E-mail、WWW浏览、FTP等〕。UE包括两局部：ME〔TheMobileEquipment〕，提供给用和效劳USIM〔TheUMTSSubscriberModule〕，提供用户身份识别UTRAN〔UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork，UMTS〕UTRAN，即陆地无线接入网，分为基站〔NodeB〕和无线网络控制器〔RNC〕两局部。NodeBNodeB是WCDMA系统的基站〔即无线收发信机〕，通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。RNC〔RadioNetworkController〕RNC是无线网络控制器，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。CN〔CoreNetwork〕CN，即核心网络，负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。在WCMDA系统中，不同协议版本的核心网设备有所区别。从总体上来说，R99版本的核心网分为电路域和分组域两大块，R4版本的核心网也一样，只是把R99电路域中的MSC的功能改由两个独立的实体：MSCServer和MGW来实现。R5版本的核心网相对R4来说增加了一个IP多媒体域，其他的与R4根本一样。R99版本核心网的主要功能实体如下：MSC/VLRMSC/VLR是WCDMA核心网CS域功能节点，它通过Iu-CS接口与UTRAN相连，通过PSTN/ISDN接口与外部网络〔PSTN、ISDN等〕相连，通过C/D接口与HLR/AUC相连，通过E接口与其它MSC/VLR、GMSC或SMC相连，通过CAP接口与SCP相连，通过Gs接口与SGSN相连。MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。GMSCGMSC是WCDMA移动网CS域与外部网络之间的网关节点，是可选功能节点，它通过PSTN/ISDN接口与外部网络〔PSTN、ISDN、其它PLMN〕相连，通过C接口与HLR相连，通过CAP接口与SCP相连。它的主要功能是完成VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能及与固定网等外部网络的网间结算功能。SGSNSGSN〔效劳GPRS支持节点〕是WCDMA核心网PS域功能节点，它通过Iu-PS接口与UTRAN相连，通过Gn/Gp接口与GGSN相连，通过Gr接口与HLR/AUC相连，通过Gs接口与MSC/VLR，通过CAP接口与SCP相连，通过Gd接口与SMC相连，通过Ga接口与CG相连，通过Gn/Gp接口与SGSN相连。SGSN的主要功能是提供PS域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。GGSNGGSN〔网关GPRS支持节点〕是WCDMA核心网PS域功能节点，通过Gn/Gp接口与SGSN相连，通过Gi接口与外部数据网络〔Internet/Intranet〕相连。GGSN提供数据包在WCDMA移动网和外部数据网之间的路由和封装。GGSN主要功能是同外部IP分组网络的接口功能，GGSN需要提供UE接入外局部组网络的关口功能，从外部网的观点来看，GGSN就好象是可寻址WCDMA移动网络中所有用户IP的路由器，需要同外部网络交换路由信息。HLRHLR〔归属位置存放器〕是WCDMA核心网CS域和PS域共有的功能节点，它通过C接口与MSC/VLR或GMSC相连，通过Gr接口与SGSN相连，通过Gc接口与GGSN相连。HLR的主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。3、UTRAN的根本结构UTRAN的结构如图3-3所示：UTRAN包含一个或几个无线网络子系统〔RNS〕。一个RNS由一个无线网络控制器〔RNC〕和一个或多个基站〔NodeB〕组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，NodeB和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部，无线网络控制器〔RNC〕之间通过Iur互联，Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接。RNC用来分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源。NodeB那么完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同时也参与一局部无线资源管理。UTRAN的结构3.1、系统接口UTRAN主要有如下接口：Cu接口Cu接口是USIM卡和ME之间的电气接口，Cu接口采用标准接口。Uu接口Uu接口是WCDMA的无线接口。UE通过Uu接口接入到UMTS系统的固定网络局部，可以说Uu接口是UMTS系统中最重要的开放接口。Iur接口Iur接口是连接RNC之间的接口，Iur接口是UMTS系统特有的接口，用于对RAN中移动台的移动管理。比方在不同的RNC之间进行软切换时，移动台所有数据都是通过Iur接口从正在工作的RNC传到候选RNC。Iur是开放的标准接口。Iub接口Iub接口是连接NodeB与RNC的接口，Iub接口也是一个开放的标准接口。这也使通过Iub接口相连接的RNC与NodeB可以分别由不同的设备制造商提供。Iu接口Iu接口是连接UTRAN和CN的接口。类似于GSM系统的A接口和Gb接口。Iu接口是一个开放的标准接口。这也使通过Iu接口相连接的UTRAN与CN可以分别由不同的设备制造商提供。Iu接口可以分为电路域的Iu-CS接口和分组域的Iu-PS接口。3.2、UTRAN各接口的根本协议结构UTRAN各个接口的协议结构是按照一个通用的协议模型设计的。设计的原那么是层和面在逻辑上是相互独立的。如果需要，可以修改协议结构的一局部而无需改变其他局部，如图3-UTRAN接口的通用协议模型UTRAN遵循以下原那么：信令面与数据面的别离；UTRAN/CN功能与传输层的别离，即无线网络层不依赖于特定的传输技术；宏分集〔FDDOnly〕完全由UTRAN处理；RRC连接的移动性管理完全由UTRAN处理。4、UTRAN完成的功能(1)和总体系统接入控制有关的功能准入控制拥塞控制系统信息播送(2)和平安与私有性有关的功能无线信道加密/解密消息完整性保护(3)和移动性有关的功能切换SRNS迁移(4)和无线资源管理和控制有关的功能无线资源配置和操作无线环境勘测宏分集控制〔FDD〕无线承载连接建立和释放〔RB控制〕无线承载的分配和回收动态信道分配DCA〔TDD〕无线协议功能RF功率控制RF功率设置(5)时间提前量设置〔TDD〕(6)无线信道编码(7)无线信道解码(8)信道编码控制(9)初始〔随机〕接入检测和处理(10)NAS消息的CN分发功能5、核心网络根本结构核心网〔CN〕从逻辑上可划分为电路域〔CS域〕、分组域〔PS域〕和播送域〔BC域〕。CS域设备是指为用户提供“电路型业务〞，或提供相关信令连接的实体。CS域特有的实体包括：MSC、GMSC、VLR、IWF。PS域为用户提供“分组型数据业务〞，PS域特有的实体包括：SGSN和GGSN。其他设备如HLR〔或HSS〕、AuC、EIR等为CS域与PS域共用。WCDMA的网络总体结构定义在3GPPTS23.002中。目前具有三个版本，分别为：R99—3GPPTS23.002R4—3GPPTS23.002R5—3GPPTS23.0023GPP在98年底99年初开始制定3G的标准。R99版本原方案在1999年底完成，最后是在2000年3月完成。R99后不再按年来命名版本，同时把R2000的功能分成两个阶段实施：R4和R5。原那么上R99的标准是R4标准集的一个子集，假设在R99中增加新的特征，就把它升级到R4。同样R4标准集是R5标准集的子集，假设在R4中增加了新的特征就把它升级到R5。对于以上三个版本，PS域特有设备主体没有变化，只进行协议的升级和优化，其中R99版本的电路域与GSM网络没有根本性改变。但在R4网络中，核心网络电路域MSC被拆分为MSCServer和MGW，新增了一个SGW功能实体，HLR也可被替换为HSS〔标准中没有给出明确说明〕。在R5网络中，支持端到端的VOIP，核心网络引入了大量新的功能实体，改变了原有的呼叫流程。如果有IMS〔IP多媒体子系统〕，那么网络使用HSS以替代HLR。四、监控系统设计1、监控系统概况典型的电视监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端控制显示设备这三大局部组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系〔也可称作传输系统〕可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。1.1、前端采集系统摄像机，镜头，云台，智能球形摄像机1.2、视频传输系统传输线缆、光纤传输，同轴电缆传输，网线传输，无线传输1.3、终端显示系统管理所网络监控系统dvr硬盘录像系统，视频矩阵，画面处理器，切换器，分配器1.4、远程拓展系统IP监控，远程监控，网络监控，视频会议等技术交流监控不单纯指闭路电视监控系统，但传统意义上说的监控系统系统由前端摄像机〔包括：半球摄像机、红外摄像机、一体机等〕加中端设备〔光端机、网络视频效劳器等〕加后端设备主机〔硬盘录像机、矩阵等〕组成。2、监控系统的组成典型的闭路监控系统主要由摄像机局部、传输局部、控制与记录局部以及显示局部四大块组成。2.1、摄像机局部摄像局部是电视监控系统的前沿局部，是整个系统的“眼睛〞。在被监视场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；还可把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。

华赛奥监控系统在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防尘、防雨、抗上下温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。2.2、传输局部传输局部就是系统的图像信号通路。一般来说，传输局部单指的是传输图像、声音信号。同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输。在传输方式上，近距离一般采用视频线传输，不超过一两公里的距离一般采用同轴电缆传输，更远的距离那么可采用光纤传输。对于远距离传输，还需配备视频信号放大、图像信号的较正与补偿设备。2.3、控制与记录局部控制与记录局部负责对摄像机及其辅助部件〔如镜头、云台〕的控制，并对图像、声音信号的进行记录。目前硬盘录像机的技术开展得较完善，它不但可以记录图像和声音，而且还包含了画面分割切换、云台镜头控制等功能，根本上取代了以往使用的画面切换器、画面分割器、云台控制器、镜头控制器等产品。如果客户要求能对云台、镜头〔特别是高速球〕进行非常方便的控制，那么可以加配控制键盘。2.4、显示局部显示局部一般由几台或多台监视器组成，目前液晶监视器正逐步取代传统的CRT监视器，常用有：博显液晶监视器。在摄像机数量不是很多，要求不是很高的情况下，一般直接将监视器接在硬盘录像机

基站防盗报警监控系统上即可。如果摄像机数量很多，并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示，那么须配备“矩阵〞来实现。专用监视器价格较贵，为了节省开支，也可用普通电视机替代，但电视机不适宜24小时开机，常年开机故障率会很高，而且会引起火灾。目前监控系统随着计算机的开展水平的提高，已经由模拟系统向数字化系统转变，数字化系统在功能上较模拟系统完善，操作极其智能化和集中化等。3、数字监控系统数字监控系统是指通过软硬件将监控头采集到的图像处理成数字信号，传送到电脑进行处理。对于数字监控系统，根据系统各局部功能的不同，我们将整个数字监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于局部系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。3.1、数字监控系统结构、表现层表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接等等都属于这一层。、控制层控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确表达。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式本钱较低，故障率较小。但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行线。它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。、处理层处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。、传输层传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在目前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比较的。当然，高性能的回报也需要高本钱的投入，这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。、执行层执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。比方：云台、镜头、解码器、球等等。3.1.4、支撑层顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。3.1.5、采集层采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统本钱开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。3.2、数字监控系统特点●网络化监控进入计算机网络，领导分控均在办公室电脑上实现。●数字化监控图像，控制及报警信息数字化后进入计算机，可以充分利用高科技手段进行系统管理和图像处理。●广域化可以实现全行业大范围内的监控报警联网。●智能化通过软件对各种监控及报警信息，检测数据等进行智能化的分类处理，并可根据不同用户的要求确定监控报警操作流程。3.3、数字化监控系统的功能◆监控功能图像切换，多画面观看，云台及镜头控制，云台预置(64个预置位)，电脑数字录像，管理及回收，图像清晰度(速度)调整。◆报警功能报警输入，防火，防盗，环境温湿度，设备运行故障，事故等多种报警源。报警联动:一旦发生报警，系统将产生联动即自动录像，发警报，开灯，远程传输至接控中心，中心语音提示。多路接警:中心可同时接受多个变电站同时报警。◆控制功能远程控制照明，空调，报警设防或撤防，前端故障远程复位，环境温度，重点部位温度测量。◆管理功能值班人员及领导分控管理，系统运行日志，警情处理，网上分控优先权管理，确保系统平安运行。领导分控管理，系统运行日志，警情处理，网上分控优先权管理，确保系统平安运行。3.4、监控系统设备介绍〔1〕云台

在前面的介绍中我们常提到云台，但有的人对它没有什么感性认识，其实云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台，照相器材的云台一般来说只是一个三脚架，只能通过手来调节方位；而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。云台有多种类型：按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观。〔2〕支架

如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否符合要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上……由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改良