基于TD-SCDMA网络无线视频监控系统应用方案———四信F3520工业

TD－SCDMA概述
      TD-SCDMA--Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access （时分同步的码分多址技术） ，是ITU（国际电信联盟(International Telecommunication Union)）正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS（China Wireless Telecommunication Standard Group）中国无线通信标准研究组及3GPP的全面支持。 是中国电信百年来第一个完整的通信技术标准，是可替代UTRA－FDD的方案。 是集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。 它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。

      TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD－SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD－SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。
  
  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TD-SCDMA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TD-SCDMA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F3520 TD-SCDMA Router为例具体说明方案的实施应用。
  

  第二部分 系统组成
  本系统由监控中心、F3520 TD-SCDMA Router、视频服务器及摄像头组成。

  
一） 视频服务器简介
注：根据应用环境及需求采用合适的不同品牌的视频服务器，但需说明的是视频服务器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TI DAVINCI处理器平台开发，集成度高；
? 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） F3520 TD-SCDMA Router 产品特点
F3520 TD-SCDMA ROUTER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，PPP server及PPP client，VPN（包括PPTP和IPSEC）,DHCP server及DHCP client，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) TD-SCDMA：2010~2025MHz
2) GSM：850/900/1800/1900
3) UPLINK：128Kbps，DOWNLINK：384Kbps
   
  2、 硬件系统
1) 工业级ARM9 CPU，主频200M
2) FLASH：4MB（可扩展至16MB）
3) SDRAM：16MB（可扩展至64MB）
4) E2PROM：64KB
5) 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
  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（3V/5V）。
  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：DC 9V 1.5A
宽电压供电：DC 5-35V
通信电流：<450mA (9V)
待机电流：<35mA (9V)
7) 无线模块
采用高性能工业级TD-SCDMA无线模块
8) 尺寸
外形尺寸：157x97x25 mm (不包括天线和安装件)
9) 其他参数:
工作环境温度 -25~+65&ordm;C
储存温度 -40~+85&ordm;C
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＋MPPE和IPSEC
2) 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，DNAT
8) 支持动态DDNS
9) 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
12) 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router ppp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IP
16) 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、服务器、PC、监控软件及显示屏等
  第三部分  组网实施
        此组网方案是在TD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) TD路由器：配置开通移动TD业务的SIM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《F3520 Route使用手册》。
  c) 视频服务器：配置视频服务器IP地址和TD路由器地址同一网段，网关指向TD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。
   
        以上图为例，终端为192.168.1.10和192.168.1.11的视频服务器，通过TD路由器和监控中心建立的VPN通道后，分别获得的隧道IP 200.200.200.6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。另外在路由器上通过端口映射及服务器其它方面的
设置也可直接访问终端IP 192.168.1.10和192.168.1.11观看实时画面。
  此时可以通过IE浏览器输入：http://200.200.200.5 远程访问实时视频画面，如下：
输入用户名和密码

   
出现监控界面后，根据实际视频通道双击通道1，进入实时画面

   
  
实时画面如下

   
  可点击配置按钮进入远程修改视频服务器参数

   
远程配置画面如下，可修改保存。