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开展和需求的多样化， 视频监控呈现出高清化、 远程化、 网络传 输 IP 化的开展态势。采用光纤接入网构建视频传输网络是视频监控行业开展的 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、本钱低、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、“平安城市等工程。EPON解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

2、点分析如下：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；这样可根本排除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那么几百个点，多那么几万个接入点。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 “

3、平安城市视频监控 系统建设的难点， 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 本钱的 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开展的方向； 当前通讯领域接 入网技术开展的终极目标是 FTTH宽带到户，而业界一直认为FTTH最正确形 式是PON无源光网络技术。EPON以太无源光网络是当前几种最正确的技术 和网络结构的结合 , 从技术指标、性价比、开展前景几个方面来看都是最适宜应 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EPON 以太无源光网络 是一种新型的光纤接入网技术

4、， 它采用点到多点结 构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PONJ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 PONJ术和以太网技术的优点：低本钱；高带宽；扩展性强，灵活快速的 效劳重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。一个典型的EPON系统由OLT光线路终端、ONU光网络单元、POS分光器 组成。 O LT Optical Line Terminal 放在中心机房 CO， Central Office ， ONU Optical Network Unit 放在网络接口单元 NIU： Network Interface

5、Unit 附近或与其合为一体。 P O S Passive 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 1:250%: 50% 95% 5%等，1:4、1: 8、1:16、1:32。EPON中使用单芯 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到ONU可的距离最大可达20km传送速率为双向对称1Gbps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。EPON采用点到多点结构，

6、无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业 务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPONS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 EPON成为未来全光网中最正确 的最后一公里的解决方案。在物理层，EPOF使用1000BASE的以太PHY同时在PON的传输机制上， 通过新增加的MAC空制命令来控制和优化各 ONUf OLT之间突发性数据通信和实 时的TDM通信，在协议的第二层、EPO!采用成熟的全双工以太网技术，使用TDM 由于ONI在自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不

7、需 CDMA/C，从而充分 利用带宽。另外，EPONS MAC层通过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到ONU, OLT发送的信号通过ODN到 达各个ONU在上行方向ONI到OLT，ONI发送的信号只会到达OLT而不会 到达其他ONU为了防止数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU勺数据发送进行仲裁。ODN在 OLT和 ONU间提供光通道。 EPONS统参考结构如图1所示：PON专用接口图1

8、 EPON网络结构图三 囊谦县“平安城市视频监控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如以下图2所EPON系统整体解决方案TOP示:图2 囊谦县视频监控系统结构图2. 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。 云台摄像机用于采集各监控点实时视频信号， 可以由 控制中心的电脑控制，用户可对摄像机进行水平 360

9、 度，垂直 90 度及变焦控 制。前端摄像机通过网线连接到 EPor网络系统上，编码压缩处理后的监控信息 通过EPONS讯网络聚集到监控管理中心，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， 后期假设需要可增加监控点， 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； 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

10、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、网管效劳器、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效劳器， 进行录像的 存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过电脑访问存储效劳器查询 回放视频录像。 采用矩阵控制器， 通过电脑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、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、 摄像机开关等各种

11、动作。视频监控信息采用 EPO N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在该视频监控系统应用的优势1、降低网络建设本钱：节省大量光纤收发器等设备。较传统方案建网本钱更 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 送视频信号至视频效劳器，而使用 EPON技术后一个ONI可通过网线连接百米范 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局端的视频监控中 心。设备数量将大大减少。线缆数量也随

12、方案的变化减少许多。2、整个网络稳定性大大提高：EPONDDN光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，也就防止了停电、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。EPON技术的引入，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，根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ONC的带宽可在2M1GbpS可动态调整；每个ONU平均上 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

13、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、平安管理、配置管理等功能，大大降低了 OPEXOperating Expense 即运营本钱 。7、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，EPOF技术的广泛应用显得尤为重要。采用 EPOF技 术的运程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

14、态、光纤资源、视频质量、可靠性等诸多方面具有无可比较的优越性， 为运营商远程视频监控业务的开展提供了最正确的网络解决方案。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 会聚光接入平台，支持 GPON/EPON 共平台融合接入，支持 HSI 、VoIP 、IPTV 、CATV 、移动回程、 WiFi 等全业务的接入会聚和 管理控制，提供电信级的 QoS 与平安可靠性保障。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同平台接