CYFROWA TRANSMISJA BEZPRZEWODOWA VIDEO

Prawdą jest, że cyfrową transmisję bezprzewodowa wykorzystuje się głównie do monitoringu obiektów rozproszonych, a więc głównie monotoringu miejskiego, obiektów energetyki, gospodarki wodnej, leśnictwa, infrastruktury drogowej itp., a niezmiernie rzadko jest stosowana w systemach CCTV w małych domach, sklepach, biurach czy warsztatach. Niemnie, dla porządku, wspomnijmy o tej technologii.

Oczywiście, podobnie jak w transmisjach przewodowych, warunkiem jest wcześniejsza digitalizacja i kompresja sygnału. Do tego celu używamy tych samych urządzeń, co w sieciach przewodowych: webkamer, webserwerów, rejestratorów cyfrowych, kart zapisu cyfrowego itd. Transmisje bezprzewodowe cyfrowego sygnału wizyjnego mogą być realizowane przez:

a)      monitoring w sieciach radiowych WLAN (Wireless Local Network) oparty na technologii pozwalającej budować niskim kosztem bezprzewodowe sieci o zadowalających parametrach, sporych zasięgach i w stosunkowo szybko. Zakresy częstotliwości i parametry techniczne urządzeń transmisji danych:

• 5,6 GHz 1W ERP (preferowane),
• 2,4 GHz 0,1W ERP.

Występujące standardy transmisji:

• 802.11a, pasmo 5 GHz, przepustowość do 54 Mb/s, częstotliwość 5,150 ÷ 5,350 GHz oraz 5,470 ÷ 5,725 GHz,
• 802.11b, pasmo 2,4 GHz, przepustowość do 11 Mb/s - 2,4-2,4853 GHz,
• 802.11g – standard na pasmo 2,4GHz, przepływności do 54Mbit/s - 2,4-2,4853 GHz.

Zasięg sieci radiowej zależy od:

• mocy wyjściowej i czułości urządzenia,
• tłumienia kabli,
• zysku anten i tłumienia między antenami
• zakłócenia od innych urządzeń.

Zalety stosowania sieci WLAN:

• elastyczność pracy oraz swoboda ruchu stacji roboczych,
• możliwość zapewnienia komunikacji w miejscach, w których instalacja infrastruktury przewodowej jest niemożliwa (np. zabytki) oraz nieopłacalna,
• możliwość łatwej modyfikacji i rozbudowy sieci.

Wady stosowania sieci WLAN:

• trudne osiągnięcie wysokiej jakości transmisji,
• zaniki przesyłanych sygnałów spowodowane zjawiskiem wielodrogowości oraz tłumieniem,
• konieczność zapewnienia wzajemnej widoczności anten przy transmisji sygnału na duże odległości w systemach zewnętrznych (budynki i drzewa stanowią barierę dla fal radiowych i mogą uniemożliwić transmisję)
• brak przydziału i organizacji kanałów powoduje możliwość wzajemnego zakłócania sąsiadujących sieci.

b)      monitorning z wykorzystaniem LMDS (Local Multipoint Distribution Services) to system bezprzewodowy, wykorzystujący transmisję radiową w paśmie wysokich częstotliwości (3,5 ÷ 40 GHz), w obrębie niewielkich obszarów o średnicy kilku kilometrów. System składa się ze stacji bazowej i komunikujących się z nią niewielkich stacji odbiorczych zwanych terminalami. W tym systemie osiąga się prędkości transmisji rzędu 155 Mb/s przy zasięgu poniżej 10 km.

Zalety techniki LMDS:

• małe rozmiary urządzeń nadawczych i odbiorczym sprzyjają łatwej instalacji na dachach lub elewacjach budynków
• możliwość elastycznej rozbudowy sieci i zwiększenia zasięgu działania

Wada techniki LMDS:

•  wrażliwość na interferencje elektromagnetyczne

c)      monitoring z wykorzystaniem MMDS w wersji dwukierunkowej; technologia MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service) została wymyślona by rozprowadzić kilkanaście programów telewizyjnych droga radiową. Miała zastąpić telewizję kablową w terenach słabo zurbanizowanych i o nikłej sieci kablowej. Jednakże jest też wykorzystywana do zapewniania dostępu do Internetu i transmisji danych. Sygnały mogą być transmitowane na odległość nawet do 50 km licząc od stacji bazowej. MMDS wykorzystuje pasmo 2,5 ÷ 2,7 GHz, zapewniając przepływność do 10 Mb/s/kanał w kierunku abonenta; planuje się zwiększenie w przyszłości tej wartości do 27 Mb/s.

Zalety techniki MMDS:

• małe rozmiary urządzeń nadawczych i odbiorczym sprzyjają łatwej instalacji na dachach lub elewacjach budynków,
•  możliwość elastycznej rozbudowy sieci i zwiększenia zasięgu działania,
• niska częstotliwość pozwala osiągnąć większy zasięg,
• niska częstotliwość to tańszy sprzęt.

Wady techniki MMDS:

•  wrażliwość na interferencje elektromagnetyczne,
• mała przepustowość.

d)      monitoring w sieciach optycznych. Bezprzewodowa transmisja optyczna jest to rozwiązanie wykorzystujące promieniowanie optyczne o długości fal z zakresu 700 ÷ 1500 nm, czyli promieniowanie podczerwone. Wykorzystuje się dwa typy źródeł światła:

• wąskopasmowe diody elektroluminescencyjne LED. Diody te emitują widmo w paśmie podczerwieni o szerokości ok. 120 nm z mocą optyczną 1 mW, co pozwala na osiągnięcie zasięgu transmisji rzędu 1,5 km o prędkości do 1,25 Gb/s,
• diody laserowe, za pomocą których uzyskujemy promieniowanie koherentne, którego szerokość widma nie przekracza 2 nm. Moc optyczna jest kilkakrotnie większa niż w przypadku diod LED. Nadajniki wielowiązkowe osiągają prędkości transmisji 2,5 Gb/s przy zasięgu ok. 1 km.

Różne topologie sieci bezprzewodowej transmisji optycznej:

• Łącze punkt-punkt
• Struktura siatki
• Struktura pierścienia
• Łącze punkt-wielopunkt

Zalety transmisji optycznej:

• Wąska wiązka optyczna generowana przez lasery uniemożliwia podsłuchanie lub przejęcie transmisji bez jej zerwania,
• Niezależność transmisji od systemów radiowych, odporność na interferencje elektromagnetyczne.

Wady transmisji optycznej:

• konieczność zapewnienia bezpośredniej widoczności nadajnika i odbiornika,
• możliwość zakłócenia transmisji (poprzez przejście przez wiązkę),
• rozmycie impulsu wskutek wielu odbić sygnału i opóźnienia,
• wysoka tłumienność jednostkowa sygnału,
• pogorszenie transmisji w przypadku mgły, dymu, deszczu.

Wpływ czynników zewnętrznych na zasięg łącza:

• Tłumienie związane z geometrycznym rozproszeniem wiązki,
• Tłumienie związane ze zjawiskami naturalnymi, takimi jak: deszcz, śnieg, mgła, inne czynniki zmniejszające widoczność (przejrzystość powietrza) np. smog, turbulencje powietrza.

Autor: ALKAM