小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计

一、概述

        针对前期设计的无线Mesh网络节点体积大、功耗相对较高的问题，设计了多款无线Mesh网络节点的小型化版本（目前设计的最小板级尺寸为35mm×70mm×18mm）。这些节点在保持原有多跳通信的基础上，还增加板载视频编解码、GPS等模块，促进了节点功能的进一步提升；优化了无线传输协议，有效提高了多节点并发传输的带宽利用率；优化了无线路由协议，除了保持一贯的轻量化特性外，还提高了路由收敛速度和对移动性的支持能力；节点整体功耗降低，在发射功率1瓦的情况下，板级功耗不大于8瓦；整体采用工业级器件，环境适应性好。

        本网络支持节点数多，传输带宽大，可用于多种专用场合。

二、节点硬件方案

        采用freescale的imx6作为主板的控制核心，外围扩展了视频AD、以太网、串口、LVDS、GPIO、USB、miniPCIe、HDMI in 以及HDMI out等多个外设（不同尺寸的主板，外设扩展数量不同），无线射频基于高通专用处理器实现。

节点1（35×100）反面构造

节点1（35×100）正面构造

节点2（35×70）正面构造

节 点 2 （35×70）正面构造

三、节点软件方案

        基于嵌入式linux实现，对无线传输协议、无线路由协议进行优化。

支持的系统包括：

（1）嵌入式Linux

（2）Openwrt

（3）Andriod

四、性能参数

        （1）单跳传输距离

非视距：1.5km@6Mbps@30dbm@3dbi@UHF

视距：10km@10Mbps@30dbm@3dbi@UHF

（2）单跳传输带宽

理想条件下90Mbps

（3）支持跳数

＞6跳@语音无延迟

＞10跳@视频、数据

（4）单跳传输时延

≤3ms

（5）接收机灵敏度

-97dbm@1Mbps

（6）频带宽度

5/10/20MHz可调整

（7）发射频率

340MHz~6GHz可定制

（8）发射功率

30dbm、33dbm、36dbm，提供外置功放接口

（9）视频参数

1）编码格式：H.264

2）分辨率：最大1080p@60fps，支持D1、CIF等裁剪

3）编解码时延：＜350ms@1080p@10Mbps@rtsp传输

4）输入接口：CVBS、HDMI

5）输出接口：HDMI

（10）外围接口

RJ45以太网口

USB×1

RS232×1

UART TTL ×3

LVDS×1（可扩展触摸屏）

（11）电路板尺寸

35×70×18mm³ （含主板+无线模块）

35×100×22mm³ （含主板+无线模块）

100×70×22mm³ （含主板+无线模块）

（12）电源

8~60V DC

（13）工作温度

-45℃~65℃

五、欢迎讨论

技术无界，追求卓越，如果您觉得架构不好，欢迎共同探讨。