廈門四信應用方案：基於WCDMA/HSDPA/HSUPA網絡無線視頻監控係統應用方案

W-CDMA概述

      WCDMA (寬帶碼分多址Wideband Code Division Multiple Access)，是一種第三代無線通訊技術。W-CDMAWideband CDMA 是一種由3GPP具體製定的，基於GSM MAP核心網，UTRAN（UMTS陸地無線接入網）為無線接口的第三代移動通信係統。目前中國聯通采用的此種3G通訊標準。
      W-CDMA是一種由3GPP具體製定的，基於GSM MAP核心網，UTRAN（UMTS陸地無線接入網）為無線接口的第三代移動通信係統。目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。W-CDMA[2]（寬帶碼分多址）是一個ITU(國際電信聯盟)標準，它是從碼分多址（CDMA）演變來的，在官方上被認為是IMT-2000的直接擴展，與現在市場上通常提供的技術相比，它能夠為移動和手提無線設備提供更高的數據速率。WCDMA采用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz。基於Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的帶寬內，提供最高384kbps的用戶數據傳輸速率。W-CDMA能夠支持移動/手提設備之間的語音、圖象、數據以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對於局域網而言）或者384Kb/s（對於寬帶網而言）。輸入信號先被數字化，然後在一個較寬的頻譜範圍內以編碼的擴頻模式進行傳輸。窄帶CDMA使用的是200KHz寬度的載頻，而W-CDMA使用的則是一個5MHz寬度的載頻。

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係統。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(dui)於(yu)安(an)防(fang)所(suo)涉(she)及(ji)的(de)數(shu)字(zi)視(shi)頻(pin)網(wang)絡(luo)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，由(you)於(yu)行(xing)業(ye)特(te)性(xing)所(suo)決(jue)定(ding)，數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)點(dian)較(jiao)多(duo)，需(xu)要(yao)相(xiang)應(ying)配(pei)置(zhi)大(da)量(liang)的(de)視(shi)頻(pin)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)，而(er)以(yi)往(wang)的(de)數(shu)字(zi)視(shi)頻(pin)網(wang)絡(luo)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)局(ju)域(yu)網(wang)或(huo)者(zhe)專(zhuan)網(wang)。因(yin)此(ci)，在(zai)不(bu)同(tong)點(dian)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)傳(chuan)輸(shu)介(jie)質(zhi)受(shou)到(dao)了(le)一(yi)定(ding)的(de)影(ying)響(xiang)，如(ru)在(zai)偏(pian)遠(yuan)郊(jiao)區(qu)或(huo)在(zai)原(yuan)布(bu)有(you)各(ge)種(zhong)錯(cuo)綜(zong)複(fu)雜(za)通(tong)信(xin)線(xian)的(de)城(cheng)區(qu)重(zhong)新(xin)布(bu)網(wang)絡(luo)線(xian)，那(na)造(zao)價(jia)費(fei)用(yong)及(ji)難(nan)度(du)可(ke)想(xiang)而(er)知(zhi)，在(zai)傳(chuan)輸(shu)的(de)網(wang)絡(luo)介(jie)質(zhi)中(zhong)，3G無線路由器已經成為新世紀數字化安防的新寵兒。如基於WCDMA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範圍采用，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，基於3G網絡視頻監控係統實現了終端視頻服務器與監控中心之間通過3Gwuxianluyouqijinxingyuanchengshipintuxiangchuansong，jinxingshishideyuanchengshipinchuansongheyidongjiankongdemude。jiankongzhongxinkeyirenyitiaokanyitaihuoduotaijiankongshebeixianchangshishituxiang。muqianzaiguoneijiyuWCDMA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，在此方案中以基於F3423 WCDMA/HSDPA/HSUPA Router為例具體說明方案的實施應用。

第二部分係統組成

本係統由監控中心、F3423 WCDMA/HSDPA/HSUPA Router、視頻服務器及攝像頭組成。
如下為具體的實現框架圖和部分現場應用效果圖：

(一）視頻服務器簡介
根據應用環境及需求，采用合適的不同品牌的視頻服務器，基於3G的無線視頻監控係統一般要求網絡視頻服務器或網絡攝像機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：

基於最新TI DAVINCI處理器平台開發，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；
支持雲台與電動鏡頭的控製，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） F3423 WCDMA/HSDPA/HSUPA Router 產品特點
F3423 ROUTER采用高性能的工業級ARM9通信處理器，以嵌入式實時操作係統為軟件支撐平台，係統集成了全係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，防火牆，NAT，DMZzhujidenggongneng。weiyonghutigonganquan，gaosu，wendingkekao，gezhongxieyiluyouzhuanfadewuxianluyouwangluo。benchanpinyiguangfanyingyongyujinrong，shuili，huanbao，dianli，youzheng，qixiangdengxingye。
1、無線參數
1）UMTS/WCDMA/HSDPA/HSUPA 850/900/2100MAZ
2）Quad-band EGSM 850/900/1800/1900MHz
3）GPRS/EDGE CLASS 12
4）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、硬件係統
1) 工業級ARM9 CPU，主頻200M
2) FLASH：8MB（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。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
“Reset”複位按鈕，通過此按鈕，可將ROUTER的參數配置恢複為出廠值。
6) 供電：
外接電源：DC 12V 1.5A
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：<400mA (12V)
7) 無線模塊
采用高性能工業級WCDMA/HSDPA/HSUPA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、L2TP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防火牆，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，方便易用的控製台shell交互環境
14) 支持多台終端共享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係統診斷，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操作係統

(三）中心監控室
中心監控室具有寬帶網絡、和各種服務器、PC、監控軟件及顯示屏等，實現視頻數據的接受，處理，存儲和發布。

第三部分組網實施
此組網方案是在WCDMA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，在一台PC上建立VPN服務器，並把所有端口映射到VPN服務器這台機子上，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) 無線路由器：配置開通WCDMA業務的UIM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《F3423 Route使用手冊》。
c) 視頻服務器：配置視頻服務器IP地址和無線路由器地址同一網段，網關指向無線路由器地址，其它功能性配置請參考各品牌視頻服務器使用說明。

如下為VPN隧道實現的網絡結構圖，四信的WCDMA無線路由器作為VPN客戶端，主動連接到VPN服務器。VPN服務器對其進行認證，認證通過後，分配各種隧道地址給各個路由器。這樣現場的各個路由器和監控中心的VPN服務器就組成了一個私有的安全的局域網，局域網內各台設備就都可以互相通訊。

依上圖為例，終端為192.168.1.10和192.168.1.11的視頻服務器，通過無線路由器和監控中心建立的VPN通道後，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麵的設置也可直接訪問終端IP 192.168.1.10和192.168.1.11觀看實時畫麵。

如下是一個簡單的配置和演示說明：
通過IE瀏覽器輸入：http://200.200.200.5 遠程訪問實時視頻畫麵，如下：

輸入用戶名和密碼
出現監控界麵後，根據實際視頻通道雙擊通道1，進入實時畫麵

第四部分總結

基於WCDMA的網絡無線視頻監控係統，是充分依托3G網絡的廣覆蓋、高帶寬、可移動性的特點，提供視頻監控、數據傳輸、報(bao)警(jing)等(deng)多(duo)功(gong)能(neng)為(wei)一(yi)體(ti)的(de)綜(zong)合(he)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)。它(ta)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)各(ge)個(ge)行(xing)業(ye)視(shi)頻(pin)傳(chuan)輸(shu)的(de)現(xian)場(chang)環(huan)境(jing)，分(fen)布(bu)特(te)性(xing)，運(yun)用(yong)特(te)點(dian)及(ji)需(xu)求(qiu)，選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(de)視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)器(qi)和(he)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)靈(ling)活(huo)的(de)組(zu)網(wang)。廈(sha)門(men)四(si)信(xin)的(de)F3423gongyewangluochuanshushebei，yingyongzaigezhongshipinjiankongxitong，zaiwendingxing，anquanxing，chuanshuliuchangxing，tuxiangdeqingxixing，yijingshoudaokekehuderenkeheqinglai，bingyijingzaiguoneiwaidehenduoxingyededaoleyingyong。