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隨著(zhù)現代城市朝多職能化發(fā)展，城市布局日趨復雜，地面監控點(diǎn)有上百、數百個(gè)甚至上千個(gè)，要保證職能部門(mén)能在第一時(shí)間掌握實(shí)時(shí)、清晰高品質(zhì)的視頻圖像，就凸現出光纖資源的緊張。而且，在城市功能日趨強大和復雜的今天，重新敷設光纜不僅成本非常昂貴，各方的協(xié)調更是困難重重。鑒于此，該如何解決上述問(wèn)題呢？ 其實(shí)，在電信運營(yíng)商的FTTH（光纖到戶(hù)）的建設中也遇到了同樣的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，充分發(fā)揮光纖的帶寬優(yōu)勢、解決光纖資源緊張、提高網(wǎng)絡(luò )的健壯性，電信運營(yíng)商選擇了PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )）技術(shù)。 不過(guò)，在運營(yíng)商的PON網(wǎng)絡(luò )中，通常是傳輸以太網(wǎng)信號，如果是要承載視頻監控的話(huà)，也只能傳輸低帶寬的壓縮視頻信號，無(wú)法保證視頻質(zhì)量。為了既能節省光纖，又能傳輸高質(zhì)量的非壓縮視頻，VPON(Video over PON)概念應運而生，為“平安城市”監控點(diǎn)視頻接入提供了全新的解決方案。 1 PON的優(yōu)點(diǎn) PON（Passive Optical Network）即無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )。一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線(xiàn)路終端（OLT），以及一批配套的安裝于用戶(hù)場(chǎng)所的光網(wǎng)絡(luò )單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線(xiàn)網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無(wú)源分光器或者耦合器。 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )從中心到駐地網(wǎng)之間不存在任何有源器件，取而代之的是將無(wú)源光器件插入到網(wǎng)絡(luò )中，并在整個(gè)路徑上通過(guò)分離光波長(cháng)的功率來(lái)引導傳輸的流量。這種替換使得用戶(hù)不再需要向傳輸環(huán)路中的有源器件供能和保養，大大節約了用戶(hù)的成本。無(wú)源的分光器和耦合器只起到傳遞和限制光的作用，不需要供電和信息處理，而且具有不受限制的平均故障間隔時(shí)間(MTBF)，可以全面降低維護成本。 PON技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現在以下幾個(gè)方面： ·光纖接入網(wǎng)是最能適應未來(lái)發(fā)展的解決方案，特別是PON技術(shù)已被證明是當前綜合寬帶接入中非常經(jīng)濟有效的方式。 ·由于采用PON技術(shù)，整個(gè)光分配網(wǎng)是無(wú)源的，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )的體積小且設備簡(jiǎn)單。與銅纜網(wǎng)相比，PON可減少維護運行費用，并徹底避免了電磁干擾和雷電干擾。 ·PON的無(wú)源ONU(光網(wǎng)絡(luò )單元)無(wú)需供電，不僅免除了供電的一系列問(wèn)題，而且可靠性?xún)?yōu)于有源設備。 ·由于使用的是無(wú)源器件，共享光纖傳輸介質(zhì)，整個(gè)光網(wǎng)絡(luò )的投資費用較低。 ·PON在一定程度上對所使用的傳輸體制是透明的，升級起來(lái)比較容易。 PON技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界公認的實(shí)現光纖到戶(hù)（FTTH）的首選方案。PON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)拓撲結構，下行和上行分別通過(guò)TDM和TDMA方式傳輸數據。目前電信行業(yè)主要推廣的是EPON，即以太網(wǎng)封裝到PON，實(shí)現光纖寬帶入戶(hù)。 2 VPON的誕生 為解決“平安城市”建設中光纖資源緊張問(wèn)題，促進(jìn)我國視頻監控事業(yè)的發(fā)展，將電信領(lǐng)域先進(jìn)可靠的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)——PON引入到視頻監控領(lǐng)域，武漢微創(chuàng )光電股份有限公司首創(chuàng )VPON（Video over PON）概念。 VPON在視頻監控中引進(jìn)接入層最先進(jìn)的光網(wǎng)絡(luò )概念PON，并用PON技術(shù)承載數字非壓縮視頻，是數字非壓縮視頻光端機技術(shù)與PON技術(shù)的完美結合，在組網(wǎng)形態(tài)、光纖資源、視頻質(zhì)量、可靠性等諸多方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，是一種全新的視頻接入層傳輸解決方案。 VPON定位于密集的視頻監控系統如“平安城市”建設的視頻接入層，是一種數字非壓縮視頻光纖傳輸系統，與微創(chuàng )光電數字非壓縮視頻光端機產(chǎn)品一起構成完整的視頻接入層解決方案。它既能滿(mǎn)足監控點(diǎn)密集情況下的各種組網(wǎng)要求，又能提供實(shí)時(shí)的、清晰的高品質(zhì)視頻圖像。 3 VPON的特點(diǎn) 系統組成：系統由光網(wǎng)絡(luò )單元（ONU）、光線(xiàn)路終端（OLT）和無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò )組成。無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò )（ODN）由光纖和分光器組成，可以是無(wú)環(huán)的任意拓撲結構。 單個(gè)系統包含1臺OLT和最多8臺ONU。每個(gè)ONU能接入1路視頻信號，同時(shí)提供1個(gè)總線(xiàn)型前端控制數據通道、1個(gè)音頻通道和1個(gè)開(kāi)關(guān)量通道。OLT接收全部ONU的信號并集中輸出。 根據需要還可以提供多路視頻接入的ONU，這時(shí)單個(gè)系統可接入的ONU個(gè)數會(huì )減少，而是以接入的視頻信號總數不超過(guò)8路為限。多路視頻信號接入的ONU可以通過(guò)軟件設置實(shí)際的視頻信號接入數量，輔助信號數量也同時(shí)調整，總線(xiàn)通道不受影響。 組網(wǎng)靈活：系統通過(guò)分光器和光纖組成多對一的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )（PON），可以根據前端的分布情況組成鏈形、星形和樹(shù)形網(wǎng)絡(luò )。按設計和試驗驗證，8個(gè)前端ONU可以支持在20km半徑范圍內的任意組網(wǎng)（非環(huán)形）。 擴容方便：可在系統中的干線(xiàn)光纖或支線(xiàn)光纖上的任意一點(diǎn)插入新的ONU，或者在系統中的干線(xiàn)光纖或支線(xiàn)光纖上的任意一點(diǎn)插入無(wú)源分路器后，分出若干段光纖后插入新的ONU。也支持在原ONU的后端再延長(cháng)出一段光纖插入新的ONU。 可靠性高：系統所有設備都通過(guò)PON連接，PON由無(wú)源元件組成，不易受損，特性穩定。 系統不論采用哪種網(wǎng)絡(luò )形式，實(shí)際上還是接收端與各前端點(diǎn)到點(diǎn)的直接傳輸，因此前端故障不會(huì )對網(wǎng)絡(luò )造成影響。前端故障可包括前端掉電和設備故障，甚至還可以包括前端設備不穩定。實(shí)際上，VPON完全與點(diǎn)對點(diǎn)光端機組成的監控傳輸網(wǎng)具有相同的可靠性。 可指派輸出：可根據需要將特定ONU接入的信號設置到OLT端指定端口輸出。即可以實(shí)現一個(gè)完整PON系統內的視頻交換功能。 統一網(wǎng)管：系統遵循統一管理，除可實(shí)現系統內各機盤(pán)性能和告警參數的采集上報，還能夠對系統中前端ONU的工作時(shí)隙進(jìn)行切換，并能夠對前端ONU進(jìn)行啟動(dòng)、暫停和注銷(xiāo)等操作。網(wǎng)管盤(pán)采用SNMP網(wǎng)管盤(pán)。 平臺兼容性強：同一平臺上的OLT可以與不同功能組合的ONU互通。目前已開(kāi)發(fā)了VPON-1.25G平臺，平臺上可以支持各種不同型號的ONU產(chǎn)品，分別支持1路正向視頻、1路反向視頻、1路半雙工數據、1路雙向音頻、1路正向開(kāi)關(guān)量、1路以太網(wǎng)等功能的組合。各種型號的ONU均可與此平臺的OLT完全互通，不影響ONU功能的發(fā)揮。 4 VPON的應用 “平安城市”視頻聯(lián)網(wǎng) 監控點(diǎn)可以接收來(lái)自派出所的圖像，實(shí)現可視對講報警。 特點(diǎn)：與點(diǎn)對點(diǎn)視頻光端機相比，大量節省光纖資源，可靠性高、網(wǎng)絡(luò )建設和擴容方便。 小區監控 小區物業(yè)可以插入本地上傳視頻。 特點(diǎn)：與點(diǎn)對點(diǎn)視頻光端機相比，大量節省光纖資源，可靠性強、網(wǎng)絡(luò )建設和擴容方便。 公安五級網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)(警務(wù)室聯(lián)網(wǎng)) 派出所與警務(wù)室間可以有雙向視頻通道、數據通道、音頻通道和以太網(wǎng)通道，可以實(shí)現雙向對講和計算機聯(lián)網(wǎng)，滿(mǎn)足警務(wù)室警務(wù)工作需要。 特點(diǎn)：與點(diǎn)對點(diǎn)視頻光端機相比，更節省光纖資源，可靠性更強、網(wǎng)絡(luò )建設和擴容方便。 5 結束語(yǔ) VPON系統合理地解決現代城市監控點(diǎn)密集復雜，光纖資源緊張等問(wèn)題，在組網(wǎng)形態(tài)、光纖資源、視頻質(zhì)量、可靠性等諸多方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，為“平安城市”視頻監控提供了最佳的網(wǎng)絡(luò )解決方案。 |
