移动通信网络监控系统的设计与实现

于隆

【摘 要】随着智能手机的发展以及移动互连设备的广泛使用，以及通过 WiFi 或蜂窝网络而建立的广泛连接，人们已经可以通过无线网络获取或者发送实时的监控图像，直观地报告或观察现场活动。智能手机终端的普及为移动通信网络监控提供了承载的终端，3G通信网络的发展为移动通信网络监控数据的传输提供了保证，这些都为实现移动通信网络监控提供了有利条件。移动通信网络监控具有移动性和实时性，用户可以通过移动通信网络随时随地监控，满足用户多元化的需求。数字化、网络化、智能化是目前移动通信网络监控技术发展的方向。

【关键词】移动通信网络 监控系统 设计

移动终端不断普及，台式机、笔记本和移动终端的界限越来越模糊，很多功能都可以转移到移动终端上，同时移动终端无论从听说读写还是从感知方面都拥有电脑所没有的优势。作为移动互联网业务之一，移动平台的网络监控，也开始逐渐发展起来。

1 移动通信Android平台简介

Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。 Android结构分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括客户端，SMS短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的。Android系统既是一个完全开放的系统，也是一个完整的生态系统。

2 移动通信Android开发环境

2.1 安装Java语言运行环境

Android应用程序采用Java代码开发，在Win 7系统下，需要Java编译器JDK，经典版本是JDK1.6，安装JDK之前要先安装JRE，即Java运行时环境，就是Java运行虚拟机。

2.2 下载安装Eclipse和Android SDK

为了更好地可视化地编译Java代码，还需要一个Java编译的IDE，Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。Eclipse是编译Java的优秀的可扩展的IDE，本文使用Eclipse环境结合Android SDK进行Java代码的开发。下载Eclipse并解压到某一目录，就能使用。AndrnidSDK的同样只需到相应网站下载，解压即可"这里还需AndroidsDK。

2.3 更新Eelipse，安装Android开发插件ADT

Google为Android定制了一个Eelipse插件，即AndroidDevelopment

Kit（ADT）"ADT插件专用于扩展Eclipse的功能，为用户能够快速地开发Android项目提供方便"例如，快速建立Andro记项目，使用XML布局文件创建应用程序界面等" 安装好ADT后，安装好ADT后，就能创建Android Project了。

3 移动通信网络监控系统方案设计

3.1 系统架构

该系统开发一个开放源码的解决方案，能够用很小的开销在手机或者服务器上交换现场视频。用户只需要一个Android移动设备和通过WiFi或蜂窝网络。建立的网络连接，就可以直接上传或者播放现场视频，达到实时监控的目的。

3.2 系统编码协议和实时传输协议

3.2.1 H.263

H.263是由ITU-T制定的网络会议用的低码率视频编码标准，属于网络信息编解码器。H.263最初设计为基于H.324的系统进行传输（即基于公共交换电话网和其它基于电路交换的网络进行网络会议和网络电话）。后来发现H.263也可以成功的应用与H.323（基于RTP/IP 网络的会议系统），H.320（基于综合业务数字网的会议系统），RTSP（流式媒体传输系统）和SIP（基于因特网的会议）。H.263在2010年和2012年调整为更高质量的流。H.263从众多类似的信息编码/解码标准中脱颖而出，因为它被谷歌Android操作系统所采用，因此目前市场上大多数的Android设备都支持。除了良好的兼容性，H.263是一种低带宽流，使得能够在第三代（3G）蜂窝网络上工作。

3.2.2 实时传输协议（RTP）

实时传输协议（RTP），是定义了一种传输音频和视频的报文格式，这些音频和视频在互联网或本地网络上采用各种不同的编码器类型进行编码。RTP通过UDP进行传输，而不需要TCP确认或TCP ACK数据包。UDP作为向服务器传送的报文类型原因之一就是不需要ACK数据包。例如，如果发送视频的设备或用户进入一个较差的蜂窝覆盖区域，可能会导致没有足够的带宽将所有的数据包及时地从服务器发送给用户来观看事件。这将会导致一个时断时续的视频，不过视频仍在传输。最坏的情况是用户进入一个完全没有蜂窝网络的区域，在用户端的播放装置就会完全停止；直到设备到达了一个可以传输数据包的区域，播放器才能重新显示。

3.2.3 实时流传输协议

实时流传输协议（RTSP）是用来控制播放RTP流。RTSP服务器允许播放器接收从设备发送的RTP数据包。播放器（例如VLC或ffmpeg）不能直接打开一个RTP流，因此，RTSP服务器需要提供其他的流信息并控制流数据包的开始和停止。RTSP服务器是基于RFC2326。它包含以下命令：选项，描述，宣布，设置，播放，暂停和拆卸。基于RFC4566的会话描述协议（SDP）与描述命令配合使用。

4 系统实现方案

该系统将信息编解码协议，RTP协议以及RTSP协议相互关联并组成一个界面友好的、操作简单的应用程序。系统应实现由Android设备的获取信息流，传输至信息服务器，并可以在基于WEB浏览器的终端网页上的播放实时信息流。

服务器打开许多不同的侦听端口接收传入连接。端口使用的协议是TCP和UDP。服务器产生两个监听器，一个用于客户或播放器查看接收到的信息，另一个用于用户或手机发送信息。每个新的TCP或UDP端口需要一个额外的线程。每产生一个新的线程类型就要增加一个新的Java类。一个并发哈希表将用于同步用户观看信息和手机线程之间的信息流。

参考文献：

[1]王文彬.GSM远程监控系统的设计与实现[J].数字技术与应用，2015，（10）：164.

[2]陈经纬.移动网络监控系统的设计与实现[J].科学之友，2014，（24）：144-145.