基于WCDMA网络无线视频监控系统应用方案

厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J21电话：[phone]网址：传真：[phone]基于WCDMA/HSDPA/HSUPA网络无线视频监控系统应用方案厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J22电话：[phone]网址：传真：[phone]W-CDMA概述WCDMA(宽带码分多址WidebandCodeDivisionMultipleAccess)，是一种第三代无线通讯技术。W-CDMAWidebandCDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSMMAP核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。目前中国联通采用的此种3G通讯标准.W-CDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSMMAP核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。W-CDMA[2]（宽带码分多址）是一个ITU(国际电信联盟)标准，它是从码分多址（CDMA）演变来的，在官方上被认为是IMT-2000的直接扩展，与现在市场上通常提供的技术相比，它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz.基于Release99/Release4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。W-CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。输入信号先被数字化，然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频，而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。第一部分需求分析伴随着各种网络技术的飞速发展，视频处理能力的快速提高、以及3G网络的逐渐普及，视频监控进入了全数字化的网络时代，即是通常所说的第三代视频监控系统。数字化监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的重视和关注。对于安防所涉及的数字视频网络监控系统，由于行业特性所决定，数据采集点较多，需要相应配置大量的视频终端设备，而以往的数字视频网络监控系统，基本上都是基于局域网或者专网。因此，在不同点的应用中传输介质受到了一定的影响，如在偏远郊区或在原布有各种错综复杂通信线的城区重新布网络线，那造价费用及难度可想而知，在传输的网络介质中，3G无线路由器已经成为新世纪数字化安防的新宠儿。如基于WCDMA网络的无线视频监控应用在许多行业和政府部门即将被大范围采用，从最初的金融领域发展到银行、广电、石油、电力、小区、机房、环境等行业，出现了许多成功案例。目前厦门四信通信科技有限公司根据各行业视频传输的需要及3G网络成熟应用的同时开发出了数款3G无线路由器产品，基于3G网络视频监控系统实现了终端视频服务器与监控中心之间通过3G无线路由器进行远程视频图像传送，进行实时的远程视频传送和移动监控的目的。监控中心可以任意调看一台或多台监控设备现场实时图像。目前在国内基于WCDMA无线网络视频监控上，实测已经很成熟，传输质量流畅，图像清晰，已经有较多行业客户实际采用，在此方案中以基于F3423WCDMA/HSDPA/HSUPARouter为例具体说明方案的实施应用。厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J23电话：[phone]网址：传真：[phone]第二部分系统组成本系统由监控中心、F3423WCDMA/HSDPA/HSUPARouter、视频服务器及摄像头组成。如下为具体的实现框架图和部分现场应用效果图：一）视频服务器简介根据应用环境及需求，采用合适的不同品牌的视频服务器，基于3G的无线视频监控系统一般要求网络视频服务器或网络摄像机必需支持可设置本机IP地址及网关。本方案采用的视频服务器是杭州海康威视DS-6101HF视频服务器产品类型：海康威视视频服务器，DVS。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DAVINCI处理器。功能特点基于最新TIDAVINCI处理器平台开发，集成度高；厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J24电话：[phone]网址：传真：[phone]采用H.264视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活；支持完整的TCP/IP协议簇，支持视频、音频、报警、语音数据、串行数据通过TCP/IP网络传输；支持PPPOE、DHCP协议；内置WEB预览功能，可进行IE访问；支持云台与电动镜头的控制，支持多种解码器协议，可进行预置位、巡航、轨迹的设置与调用；RS-232接口支持网络透明通道连接；支持双向双工语音对讲、单向语言广播；具有报警输入、移动侦测报警、遮挡报警、报警联动输出等报警功能；支持水印技术；二）F3423WCDMA/HSDPA/HSUPARouter产品特点F3423ROUTER采用高性能的工业级ARM9通信处理器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，系统集成了全系列从逻辑链路层到应用层通信协议，支持静态及动态路由，PPPserver及PPPclient，VPN（包括PPTP和IPSEC）,DHCPserver及DHCPclient，DDNS，防火墙，NAT，DMZ主机等功能。为用户提供安全，高速，稳定可靠，各种协议路由转发的无线路由网络。本产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。1、无线参数1）UMTS/WCDMA/HSDPA/HSUPA850/900/2100MAZ2）Quad-bandEGSM850/900/1800/1900MHz3）GPRS/EDGECLASS124）HSUPA:5.76Mbps(UL)/HSDPA:7.2Mbps(DL)/UMTS:384kbps(DL/UL)5）EDGE:236.8kbps(DL/UL)6）GPRS:85.6Mbps(DL),42.8Kbps(UL)2、硬件系统1)工业级ARM9CPU，主频200M2)FLASH：8MB（可扩展至16MB）3)SDRAM：16MB（可扩展至64MB）4)E2PROM：64KB5)接口：1个10/100M以太网口1个RS232串口。（根据需要，可支持RS422/RS485），串口速率110~230400bits/s厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J25电话：[phone]网址：传真：[phone]指示灯：具有“Power”、“Online”、“Alarm”、“System”、“Link/ACT”五个指示灯。天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。SIM/UIM卡接口：标准的抽屉式用户卡接口。电源接口：标准的3芯火车头电源插座。“Reset”复位按钮，通过此按钮，可将ROUTER的参数配置恢复为出厂值。6)供电：外接电源：DC12V1.5A宽电压供电：DC5-35V通信电流：400mA(12V)7)无线模块采用高性能工业级WCDMA/HSDPA/HSUPA无线模块8)尺寸外形尺寸：157x97x25mm(不包括天线和安装件)9)其他参数:工作环境温度-25~+65ºC储存温度-40~+85ºC相对湿度95%(无凝结)3、软件功能1)支持VPN安全隧道功能,包括PPTP、L2TP和IPSEC2)智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。3)支持IPTABLES防火墙，包过滤功能4)支持多种协议：TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，HTTP，POP3，OICQ，TELNET，FTP等。5)支持动态路由和静态路由6)支持DHCP功能7)支持NAT功能，如SNAT，DNAT8)支持动态DDNS9)支持DMZ主机10)支持路由转发，同时也支持串口数据传输,，数据中心管理11)支持VPDN网络厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J26电话：[phone]网址：传真：[phone])方便的WEB配置，支持远程WEB管理13)支持telnet管理，方便易用的控制台shell交互环境14)支持多台终端共享routerppp广域网出口15)支持多种无线拨号方式：自动分配，指定IP，指定本地对端IP16)支持作为PPP服务器，多种认证方式，支持双向认证17)方便易用的COM及SYSLOG系统诊断，调试功能18)支持串口本地软件升级19)支持TFTP软件远程升级20)同时支持LINUX和WINDOWS操作系统三）中心监控室中心监控室具有宽带网络、和各种服务器、PC、监控软件及显示屏等，实现视频数据的接受，处理，存储和发布。第三部分组网实施此组网方案是在WCDMA路由器连接到公网监控中心的基础上建立VPN隧道方式来传输视频图像，组网实施如下：a)监控中心：具有公网固定IP或域名，在一台PC上建立VPN服务器，并把所有端口映射到VPN服务器这台机子上，具体VPN服务器建立方式请参考厦门四信通信技术部《VPN服务器建立说明文档》（可向技术部索取）。b)无线路由器：配置开通WCDMA业务的UIM卡，配置VPN（PPTP或L2TP）及其它必要性功能，具体配置方法请参考厦门四信通信技术部《F3423Route使用手册》。c)视频服务器：配置视频服务器IP地址和无线路由器地址同一网段，网关指向无线路由器地址，其它功能性配置请参考各品牌视频服务器使用说明。厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J27电话：[phone]网址：传真：[phone]如下为VPN隧道实现的网络结构图，四信的WCDMA无线路由器作为VPN客户端，主动连接到VPN服务器。VPN服务器对其进行认证，认证通过后，分配各种隧道地址给各个路由器。这样现场的各个路由器和监控中心的VPN服务器就组成了一个私有的安全的局域网，局域网内各台设备就都可以互相通讯。依上图为例，终端为192.168.1.10和192.168.1.11的视频服务器，通过无线路由器和监控中心建立的VPN通道后，分别获得的隧道IP200.200.200.6和200.200.200.5，正常来说三个隧道IP之间是可以直接互相访问的。