無(wú)線網(wǎng)橋傳輸技術(shù)全面介紹
802.11為IEEE（電機(jī)電子工程師協(xié)會(huì)，The Institute of Electrical and Electronics Engineers）于1997年公告的無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路標(biāo)
準(zhǔn)，適用于有線站臺(tái)與無(wú)線用戶(hù)或無(wú)線用戶(hù)之間的溝通連結(jié)。
802.11的規(guī)格說(shuō)明：
■802.11 -- 初期的規(guī)格采直接序列展頻技術(shù)（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS）或跳頻展頻技術(shù)（Frequency Hopping
Spread Spectrum,FHSS），制定了在RF射頻頻段2.4GHz上的運(yùn)用，并且提供了1Mbps、2Mbps和許多基礎(chǔ)訊號(hào)傳輸方式與服
務(wù)的傳輸速率規(guī)格。
■802.11a -- 802.11的衍生版，于5.8GHz頻段提供了最高54 Mbps的速率規(guī)格，并運(yùn)用orthogonal frequency division multiplexing
encoding scheme以取代802.11的FHSS 或 DSSS。
■802.11b -- (即所謂的高速無(wú)線網(wǎng)路或Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn))，1999年再度發(fā)表IEEE802.11b高速無(wú)線網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)，在2.4GHz頻段上運(yùn)用
DSSS技術(shù)，且由于這個(gè)衍生標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生，將原來(lái)無(wú)線網(wǎng)路的傳輸速度提升至11 Mbps并可與乙太網(wǎng)路(Ethernet)相媲。
■802.11g -- 在2.4GHz頻段上提供高于20 Mbps的速率規(guī)格。
■802.11e -- 定義了無(wú)線局域網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量（quality-of-service），例如支持語(yǔ)音ip；
■802.11h -- 對(duì)802.11a的補(bǔ)充，使其符合關(guān)于5ghz無(wú)線局域網(wǎng)的歐洲規(guī)范；
■802.11i -- 無(wú)線安全標(biāo)準(zhǔn)，wpa是其子集；
■802.11j -- 日本所采用的等同于802.11h的協(xié)議；
■802.11k——無(wú)線電廣播資源管理。通過(guò)部署此功能，服務(wù)運(yùn)營(yíng)商與企業(yè)客戶(hù)將能更有效地管理無(wú)線設(shè)備和接入點(diǎn)設(shè)備/
網(wǎng)關(guān)之間的連接。
■802.11n -- 預(yù)計(jì)在2006年所采用的建議規(guī)范，此規(guī)范將使得802.11a/g無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸速率提升一倍；
■802.11p——車(chē)輛接入。
■802.11r——“快速漫游”。盡管現(xiàn)在可能還不明顯，但Wi-Fi移動(dòng)設(shè)備將很快需要具備在用戶(hù)或用戶(hù)移動(dòng)過(guò)程中能在不同網(wǎng)
絡(luò)間迅速轉(zhuǎn)換的功能。
■802.11s——“網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)”，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備都能向一個(gè)遠(yuǎn)離接入點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的中繼傳輸。
■802.11t——無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能。
■802.11u——與其他網(wǎng)絡(luò)的交互性。
■802.11v——無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理。802.11v主要面對(duì)的是運(yùn)營(yíng)商，致力于增強(qiáng)由Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。
802.11n協(xié)議
新興的 802.11n 標(biāo)準(zhǔn)具有高達(dá) 600 Mbps 的速率，是下一代的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可提供支持對(duì)帶寬最為敏感的應(yīng)用所需
的速率、范圍和可靠性。802.11n 結(jié)合了多種技術(shù)，其中包括 Spatial Multiplexing MIMO (Multi-In, Multi-Out) （空間多路
復(fù)用多入多出）、20和 40MHz 信道和雙頻帶 (2.4 GHz 和5 GHz)，以便形成很高的速率，同時(shí)又能與以前的 IEEE 802.11b/g
設(shè)備通信。
多入多出(MIMO)或多發(fā)多收天線(MTMRA)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶
寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù)。
802.11n技術(shù)MIMO和OFDM介紹
802.11n專(zhuān)注于高吞吐量的研究，計(jì)劃將無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高
速率可達(dá)320Mbps甚至500Mbps。這樣高的速率當(dāng)然要有技術(shù)支撐，而OFDM技術(shù)、MIMO（多入多出）技術(shù)正是關(guān)鍵。
OFDM技術(shù)是多載波調(diào)制（Multi-CarrierModulation，MCM）的一種，它曾經(jīng)在802.11g標(biāo)準(zhǔn)中被采用。其核心是將信道
分成許多進(jìn)行窄頻調(diào)制和傳輸正交子信道，并使每個(gè)子信道上的信號(hào)頻寬小于信道的相關(guān)頻寬，用以減少各個(gè)載波之
間的相互干擾，同時(shí)提高頻譜的利用率的技術(shù)。
OFDM還通過(guò)使用不同數(shù)量的子信道來(lái)實(shí)現(xiàn)上行和下行的非對(duì)稱(chēng)性傳輸。不過(guò)OFDM技術(shù)易受頻率偏差的影響，存在較
高的峰值平均功率比（PAR），不過(guò)可以通過(guò)時(shí)空編碼、分集、干擾抑制以及智能天線技術(shù)，最大程度地提高物理層的
可靠性，802.11g中雖也采用有相似技術(shù)，但相比802.11n中與MIMO技術(shù)的結(jié)合，自然遜色不少。
COFDM技術(shù)簡(jiǎn)介
COFDM（coded orthogonal frequency division multiplexing），即編碼正交頻分復(fù)用的簡(jiǎn)稱(chēng)，是目前世界最先進(jìn)和最具
發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)。它的實(shí)用價(jià)值就在于支持突破視距限制的應(yīng)用，是一種在無(wú)線電頻譜資源方面充分利用的技術(shù),
可以對(duì)噪聲和干擾有著很好的免疫力。其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過(guò)串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信
道中進(jìn)行傳輸。
編碼（C）是指信道編碼采用編碼率可變的卷積編碼方式，以適應(yīng)不同重要性數(shù)據(jù)的保護(hù)要求；正交頻分（OFD）指
使用大量的載波（副載波），它們有相等的頻率間隔，都是一個(gè)基本震蕩頻率的整數(shù)倍；復(fù)用（M）指多路數(shù)據(jù)源相
互交織地分布在上述大量載波上，形成一個(gè)頻道。
COFDM（編碼正交頻分多路復(fù)用）是ETSI歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)關(guān)于DVB-T數(shù)字視頻地面廣播及DAB數(shù)字音頻廣播的
標(biāo)準(zhǔn)。 早期是用于軍事無(wú)線電傳輸安全性之目的。近年來(lái)，基于COFDM技術(shù)的廉價(jià)的數(shù)字信號(hào)處理芯片已成為眾多
公司發(fā)展產(chǎn)品之首選。
上個(gè)世紀(jì)中期，人們提出了頻帶混疊的多載波通信方案，選擇相互之間正交的載波頻率作子載波，也就是我們所說(shuō)的
OFDM。這種“正交”表示的是載波頻率間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。按照這種設(shè)想，OFDM既能充分利用信道帶寬，也可以避免
使用高速均衡和抗突發(fā)噪聲差錯(cuò)。OFDM是一種特殊的多載波通信方案，單個(gè)用戶(hù)的信息流被串/并變換為多個(gè)低速
率碼流，每個(gè)碼流都用一個(gè)子載波發(fā)送。OFDM不用帶通濾波器來(lái)分隔子載波，而是通過(guò)快速傅立葉變換（FFT）來(lái)選用
那些即便混疊也能夠保持正交的波形。
OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制（Multi－CarrierModulation，MCM）技術(shù)。有些文獻(xiàn)上將OFDM和MCM混用，實(shí)際上
不夠嚴(yán)密。 MCM與OFDM常用于無(wú)線信道，它們的區(qū)別在于：OFDM技術(shù)特指將信道劃分成正交的子信道，頻道利
用率高；而MCM，可以是更多種信道劃分方法。
OFDM技術(shù)的推出其實(shí)是為了提高載波的頻譜利用率，或者是為了改進(jìn)對(duì)多載波的調(diào)制，它的特點(diǎn)是各子載波相互
正交，使擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，從而減小了子載波間的相互干擾。OFDM每個(gè)載波所使用的調(diào)制方法可以
不同。各個(gè)載波能夠根據(jù)信道狀況的不同選擇不同的調(diào)制方式，比如BPSK、QPSK、 8PSK、16QAM、64QAM等等，
以頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則。OFDM技術(shù)使用了自適應(yīng)調(diào)制，根據(jù)信道條件的好壞來(lái)選擇不同的調(diào)
制方式。OFDM還采用了功率控制和自適應(yīng)調(diào)制相協(xié)調(diào)工作方式。信道好的時(shí)候，發(fā)射功率不變，可以增強(qiáng)調(diào)制方
式（如64QAM），或者在低調(diào)制方式（如 QPSK）時(shí)降低發(fā)射功率。
OFDM技術(shù)是HPA聯(lián)盟（HomePlug Powerline Alliance）工業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)，它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù)，將被
稱(chēng)為載波的不同頻率中的大量信號(hào)合并成單一的信號(hào)，從而完成信號(hào)傳送。由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信
號(hào)的能力，因此常常會(huì)被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中。
COFDM總結(jié)
COFDM 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為增強(qiáng)頻譜資源的利用率提供了一種有效的解決途徑，特別是在強(qiáng)的干擾環(huán)境下。它可應(yīng)用于
單向或雙向的固定或移動(dòng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 。
以前采用固定無(wú)線接入方式訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)都知道一個(gè)道理：如果他們屋頂上的天線不在幾公里/幾十公里
外的基站天線視線范圍內(nèi)的話，他們就接收不到信號(hào)。 但是現(xiàn)在WXKD新一代的固定無(wú)線雙向系統(tǒng)可以突破這
一限制，包括樹(shù)叢、飾墻、甚至是金屬片都不能阻擋它與基站天線的通信。這對(duì)于使用固定無(wú)線接入技術(shù)向用戶(hù)
提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的人們來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一件好事。另外，這種新系統(tǒng)的安裝也更加方便，用戶(hù)可以自行安裝
天線，而不是象以前那樣需要工程技術(shù)人員來(lái)調(diào)整它的角度以對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)端的天線。
COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)介紹
無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，衍生出了五花八門(mén)的技術(shù)應(yīng)用。當(dāng)然，視頻這一塊是必不可少的。那么，下文就將為大家先容
一種名叫COFDM的無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)。但愿此文能拓野大家的視野。
COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)具有頻譜利用率高和可對(duì)抗多徑時(shí)延擴(kuò)展等特點(diǎn)，是早期用于軍事
無(wú)線電傳輸?shù)囊环N多載波數(shù)字通訊調(diào)制技術(shù)，也是較為完備的移動(dòng)接收和傳輸技術(shù)。
COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)大多采用的是GPRS和 CDMA技術(shù)。但是GPRS傳輸?shù)膸挷蛔悖?/span>
傳輸視頻每秒只有幾幀，且泛起應(yīng)急事件時(shí)，輕易泛起斷點(diǎn)和無(wú)線接收的死角。CDMA傳輸同樣存在這樣的缺陷，
其下行帶寬是153K，上行帶寬是70K～80K，因而傳輸流暢的視頻基本上不可能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閳D像只有幾幀，以抓圖
的形式來(lái)傳輸，并且為小畫(huà)面尺寸。顯然，這種技術(shù)的應(yīng)用，不能夠知足平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求。
對(duì)于微波（數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波）、無(wú)線 LAN（802.11(b)、802.11(g)、802.11(a)）等技術(shù)的其他較高帶寬的無(wú)線
傳輸方案，實(shí)在現(xiàn)視頻壓縮編碼以MPEG-2/4、 H.264等為主。其中高質(zhì)量圖像（分辨率720×576）一般以MPEG-2編
解碼居多，個(gè)別采用小波編解碼。但它們大多都存在共同的缺點(diǎn)，即只能做到通視傳輸、定向傳輸，并且難以支
持移動(dòng)傳輸，從而限制了它在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。而COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)則能克服
此缺點(diǎn)，它的實(shí)用價(jià)值主要是它突破了視距限制，對(duì)噪聲和干擾有著很好的免疫力，并能繞射和穿透遮擋物。
COFDM技術(shù)能同時(shí)分開(kāi)多個(gè)數(shù)字信號(hào)，并且可以在干擾的信號(hào)附近安全運(yùn)行。它能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)
上通信特性的溘然變化，其通信路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，且COFDM能動(dòng)態(tài)地與之相適應(yīng)，并接通
和堵截相應(yīng)的載波，以保證持續(xù)地進(jìn)行成功地通信。因此，COFDM技術(shù)特別適合使用在城市高層建筑物、居民密
集和地輿上凸起的地方，以及將信號(hào)撒播的地區(qū)與高速的數(shù)據(jù)傳播的地方。可知足如消防、公安、邊防、森林防
火、煤礦監(jiān)控、人防應(yīng)急、城管執(zhí)法、銀行押運(yùn)等場(chǎng)所用戶(hù)的需求。
因?yàn)闊o(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)機(jī)動(dòng)靈活，能彌補(bǔ)有線網(wǎng)絡(luò)的不足，因而合用于平安城市安防建
設(shè)的需要。實(shí)際上，無(wú)線視頻實(shí)時(shí)傳輸主要有兩個(gè)概念：一是移動(dòng)中傳輸；二是寬帶傳輸。
因此，研制能夠在高速移動(dòng)過(guò)程中將頻帶很寬的高清楚度視頻進(jìn)行不亂傳輸?shù)臒o(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸
系統(tǒng)，需要解決二個(gè)主要題目：一是由多徑傳播引起的回波干擾；二是頻率資源的使用率和漸趨飽和的題目。過(guò)去的
無(wú)線視頻圖像傳輸，主要是以單向的模擬電視廣播業(yè)務(wù)為主，一套電視節(jié)目采用一個(gè)單獨(dú)的頻點(diǎn)，但在不同地點(diǎn)用相
同頻率同頻發(fā)射播出電視節(jié)目時(shí)，它們之間會(huì)有相互干擾。
此外，因?yàn)榻邮栈虬l(fā)射的一方處于移動(dòng)狀態(tài)，不管是發(fā)射或接收都會(huì)碰到強(qiáng)烈的多徑干擾即回波干擾。因此，對(duì)
回波干擾的處理方式可能從根本上影響一個(gè)無(wú)線高清楚度視頻實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的機(jī)能。而 COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)
視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)恰是可以有效地利用回波而不是消極地排除回波引起的題目，可實(shí)現(xiàn)固定-移動(dòng)，移動(dòng)-移動(dòng)間
的無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸。因此，在城市環(huán)境里，COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)特別
適合解決當(dāng)今摩天大廈林立的現(xiàn)代都市環(huán)境，尤其適合平安城市建設(shè)的應(yīng)用。下面先容COFDM無(wú)線圖像,無(wú)線移動(dòng)視
頻,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)的工作原理、系統(tǒng)組成、特點(diǎn)，以及它在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用。
單兵無(wú)線圖像傳輸技術(shù)的應(yīng)用特性(一)
一、背景
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，人們對(duì)信息的需求迅猛增長(zhǎng)，對(duì)頻寬的需求與日俱增，無(wú)線通信得
到了蓬勃發(fā)展，各種無(wú)線新技術(shù)和通訊方式層出不窮。無(wú)線圖像傳輸技術(shù)已經(jīng)作為一種必備通信方式應(yīng)用在事故救援、重大事件現(xiàn)場(chǎng)保障等活動(dòng)中。其中，單兵無(wú)線圖像傳輸技術(shù)將應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行采集后及時(shí)傳輸，以其機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，已經(jīng)成為一種必不可少的通信保障手段。
二、現(xiàn)狀
無(wú)線圖像傳輸設(shè)備從技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上廣泛的分為三類(lèi)：第一種是公用網(wǎng)絡(luò)型，利用移動(dòng)、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)，采用包括GSM、CDMA、3G等技術(shù)進(jìn)行傳輸；第二種是專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)型，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用包括WLAN、DSSS、MESH等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸；第三種是專(zhuān)業(yè)圖像傳輸型，利用數(shù)字移動(dòng)電視傳輸網(wǎng)絡(luò)采用包括 COFDM、8VSB、TDS-OFDM等技術(shù)的專(zhuān)業(yè)無(wú)線圖像傳輸。以上三類(lèi)技術(shù)各有不同的應(yīng)用面和優(yōu)缺點(diǎn)，但是從專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用角度，在其圖像質(zhì)量、傳輸距離、移動(dòng)性能、集成性能來(lái)說(shuō)，第三類(lèi)已經(jīng)成為單兵無(wú)線圖像傳輸?shù)闹饕夹g(shù)和專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品。
在第三類(lèi)無(wú)線圖像傳輸設(shè)備中，主要以COFDM為代表，首先適合在城區(qū)、城郊、建筑物內(nèi)等非通視和有阻擋的環(huán)境中應(yīng)用，具有卓越的繞射、穿透能力，能夠以高概率實(shí)現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，不受環(huán)境影響或受環(huán)境影響??；其次適合高速移動(dòng)中傳輸，可應(yīng)用于車(chē)輛、船舶、直升機(jī)/無(wú)人機(jī)等平臺(tái)；第三適合高速數(shù)據(jù)傳輸，速率一般大于4Mbps，滿(mǎn)足高質(zhì)量視音頻的傳輸；第四在復(fù)雜電磁環(huán)境中，COFDM具備優(yōu)異的抗干擾性能；第五在對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾及信號(hào)波形間的干擾性能優(yōu)越，通過(guò)各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼，具有很強(qiáng)的抗衰落能力。
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