基于TD-SCDMA網絡無線視頻監控系統應用方案

分類：解決方案日期：2010-07-16 09:40:23

TD－SCDMA概述

TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access （時分同步的碼分多址技術），是ITU（國際電信聯盟(International Telecommunication Union)）正式發布的第三代移動通信空間接口技術規范之一，它得到了CWTS（China Wireless Telecommunication Standard Group）中國無線通信標準研究組及3GPP的全面支持。是中國電信百年來第一個完整的通信技術標準，是可替代UTRA－FDD的方案。是集CDMA、TDMA、FDMA技術優勢于一體、系統容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的移動通信技術。它采用了智能天線、聯合檢測、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統、自適應功率調整等技術。

TD－SCDMA所呈現的先進的移動無線系統是針對所有無線環境下對稱和非對稱的3G業務所設計的，它運行在不成對的射頻頻譜上。TD－SCDMA傳輸方向的時域自適應資源分配可取得獨立于對稱業務負載關系的頻譜分配的最佳利用率。因此，TD－SCDMA通過最佳自適應資源的分配和最佳頻譜效率，可支持速率從8kbps到2Mbps的語音、互聯網等所有的3G業務。

第一部分需求分析

伴隨著各種網絡技術的飛速發展，視頻處理能力的快速提高、以及3G網絡的逐漸普及，視頻監控進入了全數字化的網絡時代，即是通常所說的第三代視頻監控系統。數字化監控以其直觀、方便和內容豐富等特點，日益受到人們的重視和關注。
對于安防所涉及的數字視頻網絡監控系統，由于行業特性所決定，數據采集點較多，需要相應配置大量的視頻終端設備，而以往的數字視頻網絡監控系統，基本上都是基于局域網或者專網。因此，在不同點的應用中傳輸介質受到了一定的影響，如在偏遠郊區或在原布有各種錯綜復雜通信線的城區重新布網絡線，那造價費用及難度可想而知，在傳輸的網絡介質中，3G無線路由器已經成為新世紀數字化安防的新寵兒。如基于TD-SCDMA網絡的無線視頻監控應用在許多行業和政府部門即將被大范圍采用，從最初的金融領域發展到銀行、廣電、石油、電力、小區、機房、環境等行業，出現了許多成功案例。
目前廈門四信通信科技有限公司根據各行業視頻傳輸的需要及3G網絡成熟應用的同時開發出了數款3G無線路由器產品，基于3G網絡視頻監控系統實現了終端視頻服務器與監控中心之間通過3G無線路由器進行遠程視頻圖像傳送，進行實時的遠程視頻傳送和移動監控的目的。監控中心可以任意調看一臺或多臺監控設備現場實時圖像。目前在國內基于TD-SCDMA無線網絡視頻監控上，實測已經很成熟，傳輸質量流暢，圖像清晰，已經有較多行業客戶實際采用，在此方案中以基于F3520 TD-SCDMA Router為例具體說明方案的實施應用。

第二部分系統組成

本系統由監控中心、F3520 TD-SCDMA Router、視頻服務器及攝像頭組成。

一）視頻服務器簡介
注：根據應用環境及需求采用合適的不同品牌的視頻服務器，但需說明的是視頻服務器必需支持可設置本機IP地址及網關。
本方案采用的視頻服務器是杭州海康威視DS-6101HF視頻服務器
產品類型：海康威視視頻服務器，DVS。
視頻壓縮標準：H.264。
視頻處理芯片：DAVINCI處理器。

功能特點
 基于最新TI DAVINCI處理器平臺開發，集成度高；
 采用H.264視頻壓縮技術，壓縮比高，且處理非常靈活；
 支持完整的TCP/IP協議簇，支持視頻、音頻、報警、語音數據、串行數據通過TCP/IP網絡傳輸；
 支持PPPOE、DHCP協議；
 內置WEB預覽功能，可進行IE訪問；
 支持云臺與電動鏡頭的控制，支持多種解碼器協議，可進行預置位、巡航、軌跡的設置與調用；
 RS-232接口支持網絡透明通道連接；
 支持雙向雙工語音對講、單向語言廣播；
 具有報警輸入、移動偵測報警、遮擋報警、報警聯動輸出等報警功能；
 支持水印技術；

二） F3520 TD-SCDMA Router 產品特點
F3520 TD-SCDMA ROUTER采用高性能的工業級ARM9通信處理器，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺，系統集成了全系列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持靜態及動態路由，PPP server及PPP client，VPN（包括PPTP和IPSEC）,DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，NAT，DMZ主機等功能。為用戶提供安全，高速，穩定可靠，各種協議路由轉發的無線路由網絡。本產品已廣泛應用于金融，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。

1、無線參數
1) TD-SCDMA：2010~2025MHz
2) GSM：850/900/1800/1900
3) UPLINK：384Kbps，DOWNLINK：2.8Mbps

2、硬件系統
1) 工業級ARM9 CPU，主頻200M
2) FLASH：4MB（可擴展至16MB）
3) SDRAM：16MB（可擴展至64MB）
4) E2PROM：64KB
5) 接口：
1個10/100M以太網口
1個RS232串口。（根據需要，可支持RS422/RS485），串口速率110~230400bits/s
指示燈：具有“Power”、“Online”、“Alarm”、“System”、“Link/ACT”五個指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。
SIM/UIM卡接口：標準的抽屜式用戶卡接口（3V/5V）。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
“Reset”復位按鈕，通過此按鈕，可將ROUTER的參數配置恢復為出廠值。
6) 供電：
外接電源：DC 9V 1.5A
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：<450mA (9V)
待機電流：<35mA (9V)
7) 無線模塊
采用高性能工業級TD-SCDMA無線模塊
8) 尺寸
外形尺寸：157x97x25 mm (不包括天線和安裝件)
9) 其他參數:
工作環境溫度 -25~+65ºC
儲存溫度 -40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)

3、軟件功能
1) 支持VPN安全隧道功能,包括PPTP＋MPPE和IPSEC
2) 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
3) 支持IPTABLES防火墻，包過濾功能
4) 支持多種協議：TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，HTTP，POP3，OICQ，TELNET，FTP等。
5) 支持動態路由和靜態路由
6) 支持DHCP 功能
7) 支持NAT功能，如SNAT，DNAT
8) 支持動態DDNS
9) 支持DMZ主機
10) 支持路由轉發，同時也支持串口數據傳輸,，數據中心管理
11) 支持VPDN網絡
12) 方便的WEB配置，支持遠程WEB管理
13) 支持telnet管理，方便易用的控制臺shell交互環境
14) 支持多臺終端共享router ppp廣域網出口
15) 支持多種無線撥號方式：自動分配，指定IP，指定本地對端IP
16) 支持作為PPP服務器，多種認證方式，支持雙向認證
17) 方便易用的COM及SYSLOG系統診斷，調試功能
18) 支持串口本地軟件升級
19) 支持TFTP軟件遠程升級
20) 同時支持LINUX和WINDOWS操作系統

三）中心監控室
中心監控室具有寬帶網絡、服務器、PC、監控軟件及顯示屏等

第三部分組網實施

此組網方案是在TD路由器連接到公網監控中心的基礎上建立VPN隧道方式來傳輸視頻圖像，組網實施如下：

a) 監控中心：具有公網固定IP或域名，在一臺PC上建立VPN服務器，并把所有端口映射到VPN服務器這臺機子上，具體VPN服務器建立方式請參考廈門四信通信技術部《VPN服務器建立說明文檔》（可向技術部索取）。

b) TD路由器：配置開通移動TD業務的SIM卡，配置VPN（PPTP或L2TP）及其它必要性功能，具體配置方法請參考廈門四信通信技術部《F3520 Route使用手冊》。

c) 視頻服務器：配置視頻服務器IP地址和TD路由器地址同一網段，網關指向TD路由器地址，其它功能性配置請參考各品牌視頻服務器使用說明。

依上圖為例，終端為192.168.1.10和192.168.1.11的視頻服務器，通過TD路由器和監控中心建立的VPN通道后，分別獲得的隧道IP 200.200.200.6和200.200.200.5，正常來說三個隧道IP之間是可以直接互相訪問的。另外在路由器上通過端口映射及服務器其它方面的
設置也可直接訪問終端IP 192.168.1.10和192.168.1.11觀看實時畫面。

此時可以通過IE瀏覽器輸入：http://200.200.200.5 遠程訪問實時視頻畫面，如下：
輸入用戶名和密碼