EPON视频监控方案

1、囊谦县EPON视频监控应用方案一方案背景随着技术的发展和需求的多样化， 视频监控呈现出高清化、远程化、网络传 输IP化的发展态势。采用光纤接入网构建视频传输网络是视频监控行业发展的 大势所趋。EPON乍为当前应用最为广泛的光纤接入网技术，以其全光化、高带宽、可 管理、可维护、成本低、节约光纤资源等优势已经在视频监控传输网络中获得成 功应用，如电信“全球眼”网络监控、交通监控、“平安城市”等项目。EPONB决方案着眼于为视频监控传输网络提供完整的设备解决方案，可满 足从初期建设到大规模建设，从ONUS过以太网接入IP摄像头到摄像头集成ONU 的实施方案演进需求。“平安城市视”频监控系统特点分析如

2、下：1、对上行的带宽要求高，视频监控数据主要从监控点往监控中心传送， 单 路上行带宽在500K6Mbps甚至更高；这样可基本排除xDSL技术；2、地域分布广，在一个城区内10KM左右范围内广泛分布；3 、链形或树形组网，如企业内的各个楼层、路口、电梯等或道路交通监控 等区域监控，都要根据现场情况设计组网种类。4、接入点多，整个监控系统接入点少则几百个点，多则几万个接入点。5、与IP应用紧密结合，由于存在着多个监控中心同时实时查看一个点的 视频情况，一般会用IP组播技术解决；要求网络对IP组播有很好的承 载性能。通过上面的特点分析我们不难发现，终端接入网络是“平安城市”视频监控 系统建设的难点，

3、也是该系统成败的关键；实际部署中接入网络占整个网络建设 成本的50%维护费用的70%要解决终端接入的问题要遵循用户接入网技术发展的方向；当前通讯领域接入网技术发展白终极目标是 FTTH（宽带到户），而业界一直认为FTTH最佳形式 是PON（无源光网络）技术。EPON（以太无源光网络）是当前几种最佳的技术和网 络结构的结合，从技术指标、性价比、发展前景几个方面来看都是最合适应用于 的远程视频监控业务技术。下面就详细介绍一下 EPON技术的原理及在视频监 控业务中的应用：二EPON系统介绍EPO N以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术， 它采用点到多点结 构、无源光纤传输，在以太网之上提供多

4、种业务。它在物理层采用了POha术，在链路层使用以太网协议，利用PON勺拓扑结构实现了以太网的接入。 因此，它 综合了 por#术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的 服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。一个典型的EPO源统由OLT（光线路终端）、ONU任网络单元）、POS价光器） 组成。OLT （Optical Line Terminal ）放在中心机房（CO Central Office ）, ONUOptical Network Unit ）放在网络接口单元（NIU: Network Interface Unit ） 附近或与其合为一体。POS（Passi

5、ve Optical Splitter）是无源光纤分路器，是一个连接各光纤的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据，型号一般有 1:2（50%: 50% 95% 5%）, 1:4、1: 8、1:16、1:32。EPON使用单芯 光纤，在一根芯上转送上下行两个波（上行波长：1310nm下行波长：1490nm另外还可以在这个光纤下行叠加1550nm的波长，来传递视频信号）。OLT至ij ONU可的距离最大可达20km,传送速率为双向对称1Gbp§最大 分光比一般支持1:32或者更高，可以一级分光也可以多个分光器级连。EPO褥用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业

6、 务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPOhfe于使用 上述经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方 法。10 Gbit/s以太主干和城域环的出现也将使 EPONK为未来全光网中最佳的 最后一公里的解决方案。在物理层，EPON£用1000BASE勺以太PHY同时在PON勺传输机制上， 通过新增加的MAC空制命令来控制和优化各 ONUf OLM间突发性数据通信和实 时的TDM通信，在协议的第二层、EPONK用成熟的全双工以太网技术，使用TDM 由于ONUE自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不需CDMA/CD从而充分利用带宽。

7、另外，EPONS MAC©通过802.1p优先级功能来提供 QoS以太网无源光网络（EPON其典型拓扑结构为星型和树型。EPON系统由局侧的光线路终端 （OLT、用户侧的光网络单元（ONU和光分配网络（ODN组 成，为单纤双向系统。在下行方向（OLT至ij ONU , OLT发送的信号通过ODN® 达各个ONU在上行方向（ONUilJ OLT , ONUg送的信号只会到达OLT而不会 到达其他ONU为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA址接入方式并对各ONU勺数据发送进行仲裁。ODNE OLT和ONU司提供光通道。 EPO陈统参考结构如图1所示：用户侧接口

8、UNI图1 EPON网络结构图三 囊谦县“平安城市”视频监控系统1 .系统结构该视频监控系统主要由前端视频采集器、传输系统、终端控制器和显示记 录设备组成。本次主要通过一体智能摄像机采集图像信息，一路通过矩阵控制主 机对前端摄像机进行操作控制，通过矩阵主机同时控制电视墙画面切换。 一路通 过磁盘阵列存储器存储。囊谦县“平安城市”视频监控系统 TOP如下图2所示:0I ；'： .*ULTI寸犒b 1 T”EPON系统整体解决方案TOP图2囊谦县视频监控系统结构图口国钟疗M脂ERA后端i2 .系统实现功能系统主要由前端设备、EPON网络系统和视频监控中心组成。前端设备包括摄像机。云台摄像机

9、用于采集各监控点实时视频信号， 可以由 控制中心的计算机控制，用户可对摄像机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。前端摄像机通过网线连接到 EPOrfl络系统上，编码压缩处理后的监控信 息通过EPON!讯网络汇集到监控管理中心，监控中心能看到各监控点的实时状 况，监控人员可通过监控中心局域网或Internet 远程实时浏览视频图像、遥控 云台摄像机。EPON网络充当通讯网络，覆盖面广，采用点对多点的结构，可覆盖大范围 用户；组网灵活，可根据监控点的布置来设计不同的组网结构；可拓展性强， EPON具有预留链路或接口，后期若需要可增加监控点，只需在前端布放短距离 光缆，而后端无需增加任何硬件配置

10、；同时提供高带宽和高可靠性，将来自前端 摄像设备的数据透明传输到监控中心，同时也将来自监控中心的控制命令下达至 前端摄像设备。视频监视控制中心设在办公大楼控制室， 主要由视频解码器、磁盘阵列存储 器、网管服务器、数字矩阵等组成。监控管理中心负责接收各监控点通过 EPON网 络传输过来的视频信息，控制中心可以通过液晶显示大屏显示各现场监控点的图 像信息，并进行控制信号的协调，视频数据可同时存入存储服务器， 进行录像的 存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查 询回放视频录像。采用矩阵控制器，通过计算机控制可实现视频切换、 云台摄像 机镜头的光圈、焦距、变倍，云台的上

11、、下、左、右、自动或辅助控制远端的电 源、摄像机开关等各种动作。视频监控信息采用EPON网络传送，传递速度快，系统结构简单。观测数据传输至中心控制室进行计算分析、整理和记录，既方便 又简捷。并可确保系统在各种恶劣天气情况下， 都能正常运行，满足系统各种信 号相互传输的准确性。四EPON®E该视频监控系统应用的优势1、降低网络建设成本：节省大量光纤收发器等设备。较传统方案建网成本更 低。传统的视频监控系统，距离远的采用光纤收发器+光缆+光纤收发器的形式传 送视频信号至视频服务器，而使用 EPONi术后一个ONUfi!过网线连接百米范 围内多个摄像机，将每个摄像机的图像信息通过光缆传送至

12、局端的视频监控中 心。设备数量将大大减少。线缆数量也随方案的变化减少许多。2、 整个网络稳定性大大提高：EPONDDN比网络）全部是分光器及光纤，主要 成分是玻璃，使用寿命长；没有有源设备，也就避免了停电、雷击、过流过压损 坏等有源设备的常见故障，网络可靠性高，显著降低维护费用。EPONft术的引入，会使该点的故障频率大大降低。3、 运程视频监控网络覆盖范围广阔：可提供 0.520KM的远距离视频信号接 入，基本覆盖中等规模城区的范围；绝大多数摄像机可直接通过光网络将图像信 息传送至局方的视频监控平台。4、 传输带宽大：每个ONU勺带宽可在2M1Gbp§H动态调整；每个ONlff均上

13、 行带宽在30M左右。5、 组网灵活：组网模型不受限制，通过不同分光器的组合可以灵活组建链型、 树型、星型网络。可根据摄像机的不同地理位置，以及客户的不同需求，调整组 网方式，以满足网络资源的合理化配置。6、EPON勺综合网管支持业务使远程视频监控系统维护简单。无源光网络系统提 供拓扑管理、故障管理、性能管理、安全管理、配置管理等功能，大大降低了 OPEXOperating Expense 即运营成本）。6、 系统扩容简单。EPONS一定程度上对所使用的传输体制是透明的，监控点数 量需要时，传输侧扩容操作方便。在“光进铜退”的今天，EPONi术的广泛应用显得尤为重要。采用 EPONi 术的运程

14、视频监控系统合理的解决视频监控点密集复杂，光纤资源紧张等问题， 在组网形态、光纤资源、视频质量、可靠性等诸多方面具有无可比拟的优越性， 为运营商远程视频监控业务的发展提供了最佳的网络解决方案。五设备介绍OLT 设备 ZXA10 C3201 .产品定位ZXA10 C320是面向下一代光接入网络的小型化、高密度的全业务xPON汇聚光接入平台，支持GPON/EPON 共平台融合接入，支持 HSI、VoIP、IPTV、CATV、移动回程、WiFi等全业务的接入汇聚和 管理控制，提供电信级的 QoS与安全可靠性保障。图1 ZXA10 C320 正面图2 .优势特性亮点 新一代的2U小型化OLT ,节省空间；特别适合园区、小区、企业、乡镇村等用户群的光接入;适合小容量OLT下沉的场景，实现长距离广覆盖。 灵活组网，支持手拉手、P2P、级联、环网等多种组网。 兼容大型OLT的业务板卡，满足FTTx各种场景部署需求。灵活组网、快速部署 支持大分光比和长距离覆盖，适应各种应用场景。 可灵活支持P2P、手拉手、级联、环网等多种组网。面向下一代的xPON统一平台架构，平滑演进，降低 CAPEX 采用大型OLT(ZXA10 C300)硬件和软件架构,兼容大型 OLT的业务板卡，节约投资。 GPON/EPON同