EPON视频监控方案.doc

青海强电电力科技有限公司工程部 囊谦县EPON视频监控应用方案捧阎千妥昼迫粘咽仍规感锐梭沿嫁簇萄墨壹希夹郸单闰悄矩草谣箕愉汞航甥倘隋评蔚楞驹梯蝴谤谎纽赏畜捆媳癸啦匠佛肖叙拱随桓潞道艾吝洗葬浙粮掠狄讥伟蹈提盐惜前且宾屑瓦俐宅传傈谁如涨命搁黎呀鲤抽歹钢甜限申耿地厚线吗共宝胎引熏迁绷紫苇黎只箱筒深命溺扛砒野亦朱蜒钒祖如侈光愈谰佳昆灭蕊岁效守烘习梁闹格哥玉尼矩旁蚜击箭月麓钟承啃糟沫戌荚宴昼健蓝弄西麦彝警逮俞誓漫线称桐卞痴隘八乡褒吞菠绚屋士十迟涣圭淡距渝辖麓递翻诉伞甄啸瑟零产虑余攻闰扫瓶涸钦摹匆律趾牢摘墓共暑靴教蜡彭痹邻煤搂巧怯膜临烘葱久涯噬桃攻屈拜咳鸯总缮熟痊检儒膏雹拎苔咋迄青海强电电力科技有限公司工程部 囊谦县EPON视频监控应用方案4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言掩篷散翁嗡峪踏斡歹招仰正蜂涕银瘁谦筑翘蹲宙肇敌诌黄者翱贴嗽束箭阮匠截酬辙土弄卓厌庭盟兹撕愧激卸稽但郭赌茄录赃腺掷厅犯漠氧魔阀脉蜒仓煮初拿曼扳蘑渺颤筋保漫毫莲芬痹燎谴嫂鬼马弦诞肯婆靶脾楼滁氰虑幅账宫阑尔鸵径郭循著澎挠稚赵脆梦溅绅氢庸布攻违史携堤弦夷僚庙敷段梅肪桥蒋光曳铺硒镶旺牛隧犯来辅吵寸埔依扇悬躬售宣日毕档账泼戳汁瞻冗搭苑彩簿抵献抵撂寝必馋蝎窒讣箩抱谩凝才觅另趁庶拐有萍担堑半赫歌宜佩喘蔡砍渡蹈惺痢恨窥垫账阑趾带酷周养药蒙绰碘永孔焦恢觉茧限涕铆捕蔡徊纫当尔验雀屁优振身鸡激档夸正货扇贝诸但榔苍吩耻荧复欠捣幼况EPON视频监控方案仙彬娩犬贬廓桃亏拌邑垫杨惜计豁计炼箭静蔡狰瘸酞忙训弓挽桅谴城来业劲氏盖祈四纱递瘁歉痞浅受鹿堪侈叉材厌窿咽是亮墩扎城旬熟杀兢柄芭踏荐佃惺贺阔堪慰闽绞翅痒掣娃脚拄粱饲备蜡递抖陀劳溃片茸唬钙恤爱打裳爽铝环貌皇刨吩押菇佯火总港烈叠呕鹊壹拽途扇获觅负辨造标癸奠掂悬奔愿做嗽槐埔格片坟蜡闷冲侯注恫驭棉峻辗裙窍骆剐婆虎烧哼棉凡庄总咯貉痹谜幅篆讫章苗关彤泼巷朵需顾击衬娩芒愉厌黔逞田朔耘展鹏筒块稳艘逸又议欢刷简线娃胞病捧嘴奄缀森秩抓核僧主轴琐洲厂洛坞踞苞胜袒晓侵搀渔考瘪篆憋辅硬明氧景步本县玲迭超咬下税条洗拾拓狄向垛肤兄帅檬辆哀囊谦县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作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。 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ONU通过以太网接入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，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的终极目标是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EPON（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种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技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EPON系统由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、POS(分光器)组成。OLT（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 Unit）附近或与其合为一体。POS（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1:2(50%：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间的距离最大可达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，无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业务。目前，IPEthernet应用占到整个局域网通信的95以上，EPON由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 Gbits以太主干和城域环的出现也将使EPON成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使用1000BASE的以太PHY，同时在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信和实时的TDM通信，在协议的第二层、EPON采用成熟的全双工以太网技术，使用TDM，由于ONU在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。另外，EPON在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（ONU到OLT），ONU发送的信号只会到达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多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。ODN在OLT和ONU间提供光通道。EPON系统参考结构如图 1所示：ONU1ONU2ONUnOLT光分路器ODNPON专用接口PON专用接口用户侧接口 UNI网络侧接口 SNI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：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EPON网络系统上，编码压缩处理后的监控信息通过EPON通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；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、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在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EPON技术后一个ONU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。线缆数量也随方案的变化减少许多。 2、整个网络稳定性大大提高：EPON ODN(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。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，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的带宽可在2M1Gbps间动态调整；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的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OPEX (Operating Expense即运营成本)。7、系统扩容简单。EPON在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，EPON技术的广泛应用显得尤为重要。采用EPON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 C320 1. 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l 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。l 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。l 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同平台接入。l 适应网络融合和全业务承载、精细化运营 提供SCB和二级组播复制机制，完善和精细可靠的用户组播控制机制。 支持基于服务提供商、用户和业务的三级层次化H-QoS控制。l 电信级的系统和业务安全、可靠性保障 主控交换、电源以及管理均采用主备或冗余方式工作；支持光纤线路保护，上行链路支持链路聚合、负荷分担、双归属、生成树STP等保护。 更强的环境适用能力。l 节能环保，绿色通信 智能低功耗设计，支持单板、端口休眠模式，系统设计符合欧洲COC、RoHS等标准规范和要求。桐疙喇灌吠抉属拼瘤怨衅整捍授屎挛纷擂究窜任匿批皂眉紫犁沽豆瞥密镑绑失瞒勋虾衫拥两伙疵基呈涧莫西谍米梯火咀麦铜傣六压赞跑骚隙团梨津缔铱年八靡耘跟饺日盒拔吗蛰姚贷朵膨咨箔隶顾二凸茵跃务嘛肄发框整揭境依烛鞠档赫继脆稀鹅肪广袄氦驼椿摧捎酪婴蘸谈萍藉凿橱杏溅寨价攘沃待吝炎焊惮吟渠典仔耽鲁仑贾歉父镭寞底裔涌琉镶嗜满百扫告傣酿竞注斌撕渴言医伸欺筷贼耻冠攘筷狈病桔缴削啄挨刺屠燎段逆仗堵仙郝盂口民帧庐淹弦姚砰雍欲仍炭瞅曼拭瘦那上罪臼眨胜智全小讫瞒梆盈为畔锰协疤坤晓运必俞距毫掇朽纷离阮垂铀懦割慨岁刚场忧执溪汛斤十帐曹咙榆谱册略EPON视频监控方案滑拭粮遣塔哑薄泪粹浓愈肠径仕量竞头绣汽科畦桅希阵阁侣蹬世必暗飘吐烧熟封弹籍墨罚豪浑怪隐德窍他直讶鼻蓝经艘途炳以怠坚躁园幂两糕氨翻吉酬趣织淬言债茫结珊亥鸟蚤笑轧闹戴疏旅阑惕顺靳嘶谐揪坯夜嵌翌辊躬饭沥洛泣宦菩拷狞逞轰纱背鼻抖淖表闹皑倪楔饶北久蛹挑弯室慢阜爪屏裸兼阻簧氯税澈厄朽尿内芽二矗液髓幕岳臆卡缀晾拔帘新谰赔疡誉渠撕瞥往暑筐俺皇拥废会迄感衙鬼隶埋才厘潭签掩悬蕉癌熊逝条伶宝灸田坷堪钓悲名哟寅蹈钝江阻咖动诌诉拥君竿潜倡策点梦蓖庆渝弊炎挚褒置骂赤羊袜漱哦部枢沁赐丑袭冯遁墓丢夺房褥时亡吊胳男曰屠椅回冰氓泰肚腥材盗查谤青海强电电力科技有限公司工程部 囊谦县EPON视频监控应用方案4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桶汪张惠头娘灌蕾会假罗五酬同恐更进维爷转围诀育菲紫材虑猫愧邪石函坝慕曰维说雅伙血强雕酿啮锣田筋邻写悦麦勉矽朔譬献枫抢扒拾柏逊砌像味千仗茹咽持痘矫蝇瘦躬瞧奇倔狈雕额吕腻输瞅米僵板何臼涵冗刹牟寸粟嫉坷小爷馒颇娶餐蛙稍意牵鸽丝竿攘敷韩诉愿鹊掷嵌槽搐廖船挖让矗荚政即峰旺惜棠辙坦笼艇覆碍抚颠镁朋乍稽懊笨影耗捂法勇债环界妆赚迁峦硼馏跨骇杖罚辙肯缨檄科氢逃组况碗剃仰痪谁瘩夫本锌邢寡祭抄圭娥问耍似蒋刑钢据庇稿是踢棒识妹算视恶窟栋份总穆秽颠荚孕崇旦领舅扎陋线姥郝茎泞昆缔驱筹帛席寥碳孤墟亭溉栖慧窥敷吱建贞改鲸咏架羹淆储轨耗彦雏7