朱培杰

摘 要 隨著公共安全意識(shí)的提升，平安城市項(xiàng)目的不斷發(fā)展，城市里的公共場(chǎng)所、道路交通都將部署監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)的視頻監(jiān)控，本文以EPON平臺(tái)作為基礎(chǔ)構(gòu)建，對(duì)視頻監(jiān)控方面的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 EPON；視頻監(jiān)控；OLT；ONU

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）184-0057-02

視頻監(jiān)控使用EPON系統(tǒng)作為平臺(tái)構(gòu)建，光鏈路通過(guò)無(wú)源光分路器共享多個(gè)監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)的光纖資源，覆蓋幾十公里，降低了建設(shè)成本，節(jié)省了纖芯資源，符合光進(jìn)銅退、光纖到戶的發(fā)展策略。

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1）上行帶寬：監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)需在終端監(jiān)控點(diǎn)回傳至監(jiān)控中心，每路的上行帶寬要求為3Mbps～8Mbps，基本排除xDSL技術(shù)；2）鏈形或樹形組網(wǎng)：如道路交通監(jiān)控、住宅區(qū)監(jiān)控、公共場(chǎng)所區(qū)域等監(jiān)控，需依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)組網(wǎng)方案；3）監(jiān)控終端數(shù)量多：監(jiān)控系統(tǒng)的終端數(shù)量少則幾十個(gè)，多則上百成千個(gè)；4）地域分布廣：一個(gè)區(qū)內(nèi)20KM左右的范圍廣泛分布；5）結(jié)合IP應(yīng)用：存在多個(gè)監(jiān)控中心同一時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)對(duì)某個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的查看情況，需具備較好的IP組播承載能力。綜上所述，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)難點(diǎn)在于終端網(wǎng)絡(luò)的接入，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本中，接入網(wǎng)絡(luò)占20%，在維護(hù)費(fèi)用中，接入網(wǎng)絡(luò)卻占70%。

針對(duì)上述問(wèn)題，EPON系統(tǒng)具備靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，符合接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也適用于視頻監(jiān)控，其解決方案如下。

1 EPON系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1.1 EPON接入帶寬大

EPON系統(tǒng)每個(gè)PON口提供上下行對(duì)稱1.25Gbit/s帶寬，高效地解決了視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)對(duì)承載網(wǎng)的上行帶寬的要求，如果按照1架高清智能球機(jī)8M帶寬需求，每個(gè)PON口能夠接入120臺(tái)高清智能球機(jī)，EPON高上行帶寬優(yōu)勢(shì)十分明顯，普通接入技術(shù)無(wú)法做到。

1.2 EPON系統(tǒng)組網(wǎng)靈活

在監(jiān)控點(diǎn)密集、總線型分布的情況下，支持樹形、線形多分光比組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省光纖資源和設(shè)備的投入成本。

1.3 靈活分配光分比

根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量，靈活配置分光比，支持 1：2（5%：95%，50%：50%等），1：4，1：8，1：16，1：32。

1.4 長(zhǎng)距離傳輸

EPON物理傳輸距離可達(dá)20km，整個(gè)ODN網(wǎng)絡(luò)無(wú)源建設(shè)無(wú)需供電，減少節(jié)點(diǎn)故障率，長(zhǎng)距離傳輸有效解決下級(jí)部門監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流的回傳問(wèn)題。

1.5 維護(hù)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展和升級(jí)

EPON系統(tǒng)采用集中化管理，通過(guò)OLT局端設(shè)備輕松管理到ONU終端設(shè)備，具有系統(tǒng)管理、安全管理、配置管理、性能管理、故障管理等六大管理功能，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控和控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)EPON系統(tǒng)的可管理、可運(yùn)維要求，OLT端采用模塊化設(shè)計(jì)方便擴(kuò)展。而傳統(tǒng)交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器均無(wú)法有效做到。

2 基于EPON技術(shù)的視頻監(jiān)控解決方案

2.1 方案拓?fù)鋱D

2.2 方案描述

1）各分派出所部署一臺(tái)OLT局端設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)各分派出所對(duì)本地區(qū)域內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和視頻存儲(chǔ)。

2）OLT設(shè)備通過(guò)上聯(lián)光口連接至市局核心交換機(jī)上，用實(shí)現(xiàn)各分派出所視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的上傳。

3）OLT設(shè)備每PON口分別引出一根光纖接入光分支器或者ODF配線架。

4）通過(guò)光分支器或者ODF配線架引出多根光纖分別接入各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)安裝箱內(nèi)的ONU設(shè)備。

5）ONU設(shè)備提供RJ45接口通過(guò)網(wǎng)線直接和IPC攝像機(jī)連接。

2.3 業(yè)務(wù)解決

視頻監(jiān)控系統(tǒng)與普通通訊業(yè)務(wù)不同的是，視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)對(duì)上行帶寬要求較高，借助EPON技術(shù)上下帶寬對(duì)稱可達(dá)Gbit的優(yōu)勢(shì)，可輕松實(shí)現(xiàn)多監(jiān)控點(diǎn)視頻數(shù)據(jù)的逐級(jí)上傳。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（以下簡(jiǎn)稱IPC）由模擬攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)編碼模塊組成，前端機(jī)房的IPC用于采集終端監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻，由控制中心控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)IPC變焦以及各種角度拍攝的控制。網(wǎng)絡(luò)編碼模塊將模擬攝像機(jī)采集的模擬視頻信號(hào)經(jīng)編碼壓縮成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)EPON網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及路由設(shè)備到達(dá)監(jiān)控管理中心。監(jiān)控員可在監(jiān)控中心局域網(wǎng)調(diào)出實(shí)時(shí)視頻，并遙控各監(jiān)控點(diǎn)的IPC。

監(jiān)控中心由控制主機(jī)、存儲(chǔ)服務(wù)器、視頻矩陣、視頻解碼器等組成?？刂浦鳈C(jī)通過(guò)顯示墻展示終端監(jiān)控點(diǎn)的視頻信號(hào)，其信號(hào)可同時(shí)保存至存儲(chǔ)服務(wù)器，具有檢索、備份、回放、恢復(fù)等功能。采用視頻矩陣，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整攝像機(jī)的焦距、光圈、切換視頻、遠(yuǎn)程開關(guān)等功能。視頻解碼器主要用于把經(jīng)編碼壓縮成的數(shù)字視頻信號(hào)解碼還原成模擬視頻信號(hào)。視頻監(jiān)控信息采用EPON網(wǎng)絡(luò)傳送，傳遞速度快，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

2.4 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.4.1 VLAN和IP地址規(guī)劃

2.4.2 ODN規(guī)劃

OLT部署。OLT設(shè)備應(yīng)根據(jù)覆蓋范圍，放置在局端機(jī)房或者分前端，選擇放置在條件合適的機(jī)房，盡量減少新建機(jī)房的投資；在局端部署OLT時(shí)，應(yīng)充分考慮后期擴(kuò)容和帶寬升級(jí)，采用大容量、框式OLT設(shè)備；在分前端部署OLT時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，選擇盒式OLT，PON口數(shù)量不應(yīng)小于4個(gè)；OLT采用雙上聯(lián)，在光纜條件允許的情況下，采用不同的光纜路由。OLT的安裝位置應(yīng)首先考慮與光分支器或者ODF之間布線距離最短，便于走線。

分光器部署。盡量采用一級(jí)均勻分光，不宜超過(guò)三級(jí)，便于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和故障排查。

分光器部署采取相對(duì)集中、靠近監(jiān)控點(diǎn)，可以節(jié)省光纜資源、管道資源；對(duì)于在光鏈路光功率不富余情況下，建議采用1：16的分光比。

ONU部署。根據(jù)接入要求，選擇室內(nèi)型、野外型，單GE、多FE接口ONU進(jìn)行部署。

建議采用商業(yè)型工業(yè)級(jí)或者野外型ONU進(jìn)行部署；ONU部署采用靈活方式，可以安裝在交接箱、或者露天掛桿懸放。

2.5 網(wǎng)管解決方案

網(wǎng)管系統(tǒng)宜采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的集中化管理，圖形化的網(wǎng)管界面大大簡(jiǎn)化和簡(jiǎn)單了維護(hù)工作量。可構(gòu)建拓?fù)滏溌份p松捕獲網(wǎng)絡(luò)中OLT、ONU設(shè)備，針對(duì)監(jiān)控視頻組網(wǎng)，可在網(wǎng)管系統(tǒng)上增加ONU和視頻攝像頭的關(guān)聯(lián)功能，方便精確定位ONU下掛攝像頭的IP地址，提高運(yùn)維和管理效率。

基于EPON系統(tǒng)的視頻監(jiān)控解決方案可有效解決建方光纖資源緊張、監(jiān)控點(diǎn)密集、傳輸距離遠(yuǎn)等難題，協(xié)助承建方共同打造一個(gè)高效、安全、穩(wěn)定可靠的視頻監(jiān)控承載網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]李洪，許文秀，左建，等.EPON技術(shù)應(yīng)用策略研究[J].廣東通信技術(shù)，2006（9）：8-11，22.