你是否也遇到过这种情景呢???

网桥有几种工作模式(你是否遇到过这样的烦恼)(1)

前言

好了依照惯例还是送上好听的音乐一首,开始今天的内容分享吧。

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什么是无线网桥?

无线网桥,其实就是连接无线网络的桥梁,通过无线桥接的方式将两个距离较远的网络连接起来。常用来代替光纤、网线,用于几百米、几公里甚至几十公里的网络数据传输。

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无线网桥是怎么工作的?

无线网桥的工作原理,其实就是通过指定频段的微波发送与接收进行无线桥接,因为微波传输是直线传播的,所以使用无线网桥时一定要确保传输路径中没有阻挡物。

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无线网桥使用的是Wi-Fi通信技术,因此网桥采用W-iFi通信协议。根据通信协议又可以分为:2.4GHz网桥和5.8GHz网桥。无线网桥工作在2.4G或5.8G的免申请无线执照频段,因而比其它有线网络设备更方便部署。

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无线网桥使用的2.4GHz频段和5GHz频段属于ISM频段。

ISM,即工业(Industrial)、科学(Scientific)与医疗(Medical)。ISM频段主要开放给工业、科学、医疗三个机构使用,只要设备的功率符合限制,不需要申请许可证(Free License)即可使用这些频段,大大方便了无线网络的应用和推广。

无线网桥的工作原理,其实就是网桥把空气作为介质来传播信号,简单来说就是一端网桥把网线中的信号转化为无线电磁波信号并定向发射到空气中。另外一端的网桥作用刚好相反,它接收空气中的无线电磁波信号并转化为有线信号。

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(网桥连接示意图)

无线电磁波信号能以空气为传输介质进行传播,这就能解决很多有线部署施工困难的问题:如高速公路、河流、山涧阻隔,或者道路硬化,有线部署施工困难等。


网桥一般应用于以下几种场景

无线数据的采集、监控数据传输(户外和电梯)、室外无线覆盖、室外远距离无线桥接、私人ISP无线宽带、无人职守监测站数据回传等。

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无线网桥发展到现在,技术已非常成熟,基于802.11a/g/n/ac协议的无线网桥,传输速率高达867Mbps,可以点对点传输数十公里。同时,采用MAC地址控制、WEP加密64/128bits、WPA、WPA2、802.1x等多种加密方式,保证了非常高的安全性。


无线网桥的分类有哪些?

无线网桥的分类有 4 种,分别为透明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥,这些都是比较专业的术语,在市面上购买无线网桥的话,一般会通过传输距离或者微波频段进行分类,例如 2.4G 无线网桥和 5.8G 无线网桥。

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2.4 无线网桥是什么?具有什么特点?

2.4G 无线网桥就是采用了 2.4GHz 微波工作频段的无线网桥,这是一个全球性通用的微波工作频段,开发应用得比较早,常见的 2.4G 频段设备还有无线路由、蓝牙、无线 UBS 等。

2.4G 的无线网桥常用于室内覆盖、电梯监控无线传输、公园监控传输等,由于 2.4G 频段应用得比较广泛,一般现在无线监控工程中用得少 2.4G 的无线网桥。


5.8G 无线网桥是什么,具有什么特点?

5.8G 无线网桥就是采用了 5.8GHz 微波工作频段的无线网桥,5.8G 微波频段跟 2.4G 微波频段一样,都是免申请无线执照频段。由于 2.4G 微波频段设备众多,所以为了避免同频干扰,现在很多无线网桥都偏向于 5.8G 的方向发展,具有传输距离远、抗干扰能力强等特点。

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1、无线网桥组网方式

无线网桥的组网方式主要有点对点,点对多点和中继3种模式


点对点方式 点对点型(PTP),即“直接传输”。

点对点无线组网分别位于不同建筑物中两个固定的网络。它们一般由一对桥接器和一对天线组成。两个天线必须相对定向放置,室外的天线与室内的桥接器之间用电缆相连,而桥接器与网络之间则是物理连接。

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中继方式

即“间接传输”。BC两点之间不可视,但两者之间可以通过中继无线组网一座A楼间接可视。并且AC两点,BA两点之间满足网桥设备通讯的要求。可采用中继方式,A楼作为中继点。

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BC各放置网桥,定向天线。A点可选方式有:Ⅰ放置一台网桥和一面全向天线,这种方式适合对传输带宽要求不高,距离较近的情况;Ⅱ如果A点采用的是单点对多点型无线网桥可在中心点A的无线网桥上插两块无线网卡,两块无线网卡分别通过馈线接两部天线,两部天线分别指向B网和C网;Ⅲ放置两台网桥和两面定向天线。


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中继与桥接的区别

这里说下中继与桥接的区别。无线网桥的点对点传输或者点对点点传输属于桥接范畴,而中继传输属于中继范畴。桥接会出现两个单独的SSID,即使SSID即使设置成一样,还是会显示出多个,而中继不管连多少个网桥,SSID只有一个。

桥接的目的在于连接两个或者多个不同的网络,以便扩展无线网络覆盖范围,中继的目的在于扩大同一个无线网络的覆盖范围。总的说起来,桥接和中继的本质不同,但目的是相同的。

中继有3种不同的方式,分别是单模单无线网桥中继、单模双无线网桥中继、双模/多模单无线网桥中继。

1,单模单无线网桥中继

单模单无线网桥中继,就是利用一台单模无线网桥作为中继点,然后通过功分器分接到两个天线上,一个天线连接监控点的无线网桥,另一个天线连接监控中心的无线网桥。这样虽然是最省钱的模式,但由于利用功分器是会将带宽降低一半以上,所以在一些大型的工程,或者带宽要求较高的工程里,一般不会采用这种中继方式。

2,单模双无线网桥中继

单模双无线网桥中继,利用两台单模无线网桥作为中继点,利用交换机连接这两台无线网桥,其中一台对准监控点的无线网桥,用作接收信号,另一台则对准监控中心的无线网桥,用作发射信号。此方式损耗较小,多数应用在延长传输距离、避开遮挡物、传输带宽要求较高的工程里,缺点是要用的设备较多,成本较高。

3,双模/多模单无线网桥中继

双模/多模单无线网桥中继,采用了一台双模或多模的无线网桥作为中继点,通过两面或多面的天线对准各个方向监控点的无线网桥作为接收端,对准监控中心无线网桥的天线则作为发射端。利用双模或多模的优势,就可以省去多台无线网桥的费用,而且无需采用功分器或交换机,安装更简便。这类中继方式,多用于传输距离较远、传输带宽要求较高、避开遮挡物、多中继点等类型的监控工程或组件MESH网络之中,缺点是这类设备的价格较高,但相对的性能更强。


点对多点传输

点对多点模式的组网主要应用于多个区域均有摄像头,需要一个接入点对应多个发射点,海康威视的网桥一般是一个接入点最多匹配6个发射点,发射点连接交换机,然后摄像头通过连接交换机,把摄像头的数据传输到监控中心的NVR中。

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无线网桥的工作方法

这些独立的网络段通常位于不同的建筑内,相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时,根据协议不同,无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11G或者802.11GN以及采用5.8GHz频段的802.11a或802.11an无线网桥。

无线网桥有多种工作方式,每种差别略有差异,但是原理相同:网桥、AP、APC、透传客户端,中继模式、路由模式等。

特别适用于城市中的近距离、远距离通讯.它有2种接入方式,IP接口接入,IP E1双接口接入。


无线网桥为什么要成对用?

无线网桥传输分为发射与接收,可以是点对点传输,也可以是点对多点传输,因为无线网桥不同于无线路由,它通常用于远距离的无线传输,它发射的信号虽然能传输到几公里以外的区域,但一般的信号接收器(如平板电脑、手机等)无法从那么远的地方获取信号,所以一定要对应的无线网桥作为接收端,由接收端发出请求,然后发射端才做出应答,进而将信号发射过来。

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无线网桥成对使用

网桥的安装方法

网桥都有发射端与接收端,我们暂且把发射端(与监控头相连)叫A端吧,把接收端(靠近机房一端)叫B端。

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A端安装方法:

在远端摄像头一端,架设在高处。要正对着机房方向或对着接收端。记住,中间不要有遮挡。然后网桥有两个接口,分别是主发送口与辅助发送口,一般都是POE供电的,自带POE适配器,POE适配器有两个接口,如下图

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适配器接口

LAN口连接摄像头,POE连接网桥。这样,摄像头采集的视频流就被网桥接收后发射向B端。如果你想在一个网桥上带载两个或者三个头,就需要把几个头接入交换机,然后再连接LAN口。理论上可以带三个头,但实际我们测试过,最好不超过两个头。

B端安装方法:两端安装方法其实都基本一样,只不过B端安装时,LAN口出来的网线是连接核心交换机或者硬盘录像机的。B端做为接收端,可以接两个到三个不同的A端的信号,注意,如果是多A对一个B端时,A端最好是只带载一个头以减少B端的压力。

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网桥的调试方法

接下来就是调试了,因为不在现场,我只能把调试方法说一下吧。

  1. 如果供电及线路没有问题,通电后,现在很多网桥是默认配对儿,即插即用型的,无需任何配置。你可以直接在硬盘录像机里进行搜索摄像头,跟正常操作一样。
  2. 如果需要调试,你需要电脑连接核心交换机。登录网桥IP地址,一般为192.168.XX.1,这里的XX每个厂家可能不一样,设置时,首选要更改电脑的IP地址跟网桥的地址为同一样地址段才行。进去后,一般账号admin,密码admin.可以设置使用2.4G还是5.8G频段,也可以设置信道以避免其它信号的干扰,同样也可以编辑网桥名称以方便记忆。

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常见疑问答疑:

网桥的传输距离

一般情况下,2.4G的频段网桥1-5公里没有问题,5.8G的可以达到15公里。这些都是理论值,我们实际安装过程中,基本也就是2公里以内。再远了,我们还要考虑中途有没有干扰等因素,毕竟需要传输画面要清晰不抖动,所以需要专业设备。我们就不去研究了。

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无线网桥的传输速率可以达到多大?

无线网桥的传输速率有 150Mbps、300Mbps,600Mbps、900Mbps 等等,每个品牌的传输标准不一样,传输速率也有可能是虚标的,所以,在购买时一定要认准。

无线网桥能用 WIFI 传输吗?

无线网桥准确地说是用微波信号传输的,其实 WIFI 信号也就是微波信号的一种,我们在日常生活中常用到的 WIFI 信号也是 2.4Ghz 和 5Ghz 这两种。

因此,说无线网桥使用 WIFI 信号传输得也没错,但一般采用 2.4G 的频段多。但与我们日常中常用的 WIFI 不同的是,无线网桥如果是在 WDS 工作模式下,就不能用手机、平板电脑这些设备接收信号,必须有无线网桥的专业接收端来接收信号。如果是 AP 模式的话,就跟平常的 WIFI 覆盖没什么区别了。

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无线网桥、无线电 AP、无线路由器的区别与联系?

无线网桥主要用于无线传输,作用类似于网线,分发射端和接收端,莱安无线网桥传输距离可以到达一百公里。

无线 AP 是无线网络接入点,也就是我们常说的无线热点,跟无线网桥的发射端有点类似,主要用于无线网络覆盖,让手机、笔记本电脑、平板电脑等设备接收其发出的 WIFI 信号。

无线路由器的作用其实跟无线一样 AP 差不多,不同的是,无线 AP 适用于大规模的无线覆盖网络搭建,而无线路由器则仅适用于小范围的无线网络覆盖如家庭覆盖等。简单来说,就是将单个无线 AP 与带宽路由器结合起来的设备。

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关于无线网桥和监控摄像头的配对数量,我们要考虑三个因素:摄像头占用带宽、传输距离、无线网桥的传输带宽。

网桥带机个数的关系

只要弄清楚这三者之间的关系,就能在无线监控工程中快速地确定无线网桥和监控摄像头的选型和数量规划问题。

以下为摄像头个数和无线网桥传输带宽之间的计算公式:

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摄像头个数=无线网桥带宽/摄像头码率

解释下这里面的网桥带宽,这里跟交换机有些区别,我们平时购买的网桥有的称为千兆网桥,他实际的带机量并不是1000M除以码率,这里面要考虑一个网桥实时传输带宽,1000M的网桥实际传输带宽可能只有100M左右,也就是只能带200万像素的摄像头十几个左右。

这跟网桥的传输距离以及网桥的性能、环境、干扰有关,带宽多少接多少个摄像机,当然码流小些理论上可以接多些,但是也不会多出几个,解释这个问题很复杂,但是只要理解了WIFI的工作原理就是知道,网桥的带宽不是主要因素,时分最重要,摄像机越多每摄像机通讯时间越短,整个周期里,数据刚有不能完全及时处理的就是上限了,所以一旦不能及时处理,那么网桥就会出现不稳定。

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其实换个角度解释,假设一款网桥设备,点对点带宽千M,但是面对多个摄像机接入点时,这带宽是没意义的,摄像机传送的是和时间有密切关系的数据,网桥只能逐个逐个地接收,单位带宽再大也没意义,摄像机的数据是实时采集的,和收发已经放在硬盘的数据是两码事,不会因为带宽大,就有大数据给你,监控摄像机没预读机制,也不会缓存过长时间的数据,所以处理数据一慢就出问题,就是一个周期里,一个摄像机延时超过一定时间,就引起全面延时,等终端放弃老数据重新请求新数据时才又恢复,然后又延时,结果是画面卡顿,录像内容掉时间。

无线网桥的传输距离与带宽

传输距离与传输带宽的关系大家都懂,传输距离越远,传输带宽就越小。毕竟无线网桥是利用微波进行传输的,微波具有扩散的效应,在进行远距离无线传输时,微波信号就会被大大的减弱,就像平日我们的手机离WIFI源头越远,信号就越差的道理一样。

例如一款5.8G的大功率无线网桥,它的理论传输速率是300Mbps,但在实际应用中,往往就剩下了60Mbps。要是在进行5公里的实地测试中,获得了60Mpbs的传输速率。那么,根据上面的计算公式,5公里的无线传输就可以带10个码流为4Mbps的130W摄像头。

但是,这只是在理论上的情况下才能实现的,毕竟传输数据与传输视频是两码事。在无线视频监控的项目中,用户都十分注重监控视频的流畅度。130W的摄像头的码流为4Mbps,但在进行高清视频传输时,传输带宽中的动态码流有可能就会突然升到8Mbps,甚至更高。

因此,这个5.8G无线网桥进行5公里无线传输时,通常只带5、6个130W的摄像头。

当然,也可以通过添加高增益天线的方法,提高无线网桥的实时传输带宽,这么一来也可以多带一两个摄像头的。

另外,目前的视频编码标准有2种:H.264和H.265。

新出的视频编码技术H.265能高效地对高清视频进行高度压缩,比H.264能有效提高近一倍,所以采用了H.265 视频压缩技术的摄像头也能对减少传输带宽的工作作出贡献。

无线网桥的性能

不同的无线网桥性能确定了它们的应用环境,例如5.8G大功率无线网桥能传输5公里,而另一种无线网桥却可以传输50公里,甚至还有能传输100公里的无线网桥。

传输距离的不同取决于它们之间的性能,而影响它们之间性能的因素有很多,如采用的微波频率、设备功率、硬件配置、软件、传输技术等等。


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好了今天的内容分享就到这里,感谢聆听我们下期再会!

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