一、EPON技術(shù)介紹

EPON（Ethernet Passive Optical Network），以太無源光網(wǎng)絡(luò)，是以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。它構(gòu)建了一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，因而避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時節(jié)省了維護成本；EPON技術(shù)采用點到多點的用戶網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，利用光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務(wù)接入的目的，大量減少了光纖及光收發(fā)器數(shù)量。

二、監(jiān)控系統(tǒng)特點分析

1) 對上行的帶寬要求高，視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)主要從監(jiān)控點往監(jiān)控中心傳送，單路上行帶寬在500Kbps ~ 6Mbps甚至更高；而目前主流的接入技術(shù)ADSL技術(shù)無法保證清晰視頻的實時上傳，這樣可以基本排除xDSL技術(shù)；

2) 視頻監(jiān)控前端監(jiān)控點一般地域分布廣，并且呈不規(guī)則分布，這就需要網(wǎng)絡(luò)能夠都覆蓋到，對網(wǎng)絡(luò)光纖線路的建設(shè)提出了較高的要求；

3) 視頻監(jiān)控的組網(wǎng)需要利用最少的光纖資源來組網(wǎng)，一般監(jiān)控的布線采用鏈型或樹形網(wǎng)，如企業(yè)內(nèi)的各個樓層，路口，電梯等或道路交通監(jiān)控等區(qū)域監(jiān)控，組網(wǎng)的種類比較復(fù)雜；這樣采用傳統(tǒng)的城域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機的組網(wǎng)方式會使成本很高，而且給維護帶了非常大的困難；

4) 視頻監(jiān)控的接入點多，整個監(jiān)控視頻系統(tǒng)接入點從十幾到幾萬不等，這種情況下采用傳統(tǒng)的視頻矩陣切換監(jiān)控點基本不可能，IP技術(shù)勢必成為我們的選擇；

5) IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)與IP應(yīng)用緊密結(jié)合，由于存在著多個監(jiān)控中心同時實時查看一點的視頻情況，一般會用IP組播技術(shù)解決；要求網(wǎng)絡(luò)對于IP組播有很好的承載性能；

三、EPON解決方案

面對日益增長的視頻監(jiān)控建設(shè)需求，提出了基于EPON的IP視頻監(jiān)控解決方案。方案采用EPON中的ONU將部署在前端的視頻編碼設(shè)備(DVS、IPC)的信號給采集，在ONU中進行信號處理，然后通過的EPON設(shè)備靈活的傳輸至多級監(jiān)控中心，多級的監(jiān)控中心通過IP城域網(wǎng)連接，然后接入的光纖在監(jiān)控中心的終端箱中進行熔接，再通過監(jiān)控中心的 EPON設(shè)備中的OLT進行信號轉(zhuǎn)換，解碼成模擬信號傳輸?shù)綑C房的NVR上，進行輸出顯示到電視墻。

所有監(jiān)控圖像可以直接存儲在總監(jiān)控中心的IP存儲設(shè)備當(dāng)中。整個監(jiān)控系統(tǒng)的圖像調(diào)用不再依靠矩陣來進行多級的交換，而是通過監(jiān)控系統(tǒng)軟件向視頻編碼器發(fā)出指令實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的任意位置的直接一級調(diào)用。

EPON技術(shù)作為一種FTTH的實現(xiàn)方案，它所實現(xiàn)的目的也正是實現(xiàn)高帶寬、多種應(yīng)用的光纖到戶，打造數(shù)字化家庭、數(shù)字化社區(qū)。

四、EPON優(yōu)勢

1) 有效的保證了網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)支持能力，解決了視頻大容量傳輸要求

帶寬分配靈活，服務(wù)有保證。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DBA(動態(tài)帶寬算法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現(xiàn)對每個監(jiān)控點進行帶寬分配，并保證每個監(jiān)控點視頻流及用戶的QoS。

2) 降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本

節(jié)省大量視頻同軸線纜和視頻光端機等設(shè)備。較傳統(tǒng)方案建網(wǎng)成本更低。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多是采用視頻同軸線纜，距離遠的采用視頻光端機+光纜+視頻光端機的形式傳送模擬信號至視頻服務(wù)器，而使用EPON技術(shù)后一個ONU可通過網(wǎng)線連接百米范圍內(nèi)多個的IP攝像機，將每個攝像機的圖像信息通過光纜傳送至局端的視頻服務(wù)器。我們公司的解決方案中，相對于傳統(tǒng)方案建網(wǎng)，所需設(shè)備數(shù)量將大大減少。線纜數(shù)量也隨方案的變化減少許多。

3) 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性提高

EPON的IP視頻監(jiān)控解決方案中的EPON ODN(光網(wǎng)絡(luò))全部是分光器及光纖，主要成分是玻璃，使用壽命長；沒有有源設(shè)備，也就避免了停電、雷擊、過流過壓損壞等有源設(shè)備的常見故障，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，顯著降低維護費用。傳統(tǒng)運程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端接入部分節(jié)點較多，為視頻故障多部分；而且，設(shè)備都為有源設(shè)備，故障率較高，我們公司在解決方案中將EPON技術(shù)的引入，會使該點的故障頻率大大降低。

4) 范圍廣闊

可提供0.5~20KM的遠距離視頻信號接入，基本覆蓋中等規(guī)模城區(qū)的范圍；絕大多數(shù)的攝像機可直接通過光網(wǎng)絡(luò)將圖像信息傳送至局方的視頻監(jiān)控平臺。

5) 傳輸帶寬大

在方案中提供的ONU的帶寬可在2M~1Gbps間動態(tài)調(diào)整；每個ONU平均上行帶寬在30M左右，即一個OLT端口中(主干光纖可帶240路視頻碼流)；

6) 網(wǎng)絡(luò)改造、擴容靈活方便

原網(wǎng)絡(luò)中任意一段光纖均可插入新的監(jiān)控點，原網(wǎng)絡(luò)中任意光纖均可插入光分路器實現(xiàn)系統(tǒng)的擴容。同時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，星形網(wǎng)絡(luò)、鏈形網(wǎng)絡(luò)、樹形網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)擴展能力強。

7) 視頻監(jiān)控圖像一次編碼壓縮傳輸，避免多次投資的浪費

基于EPON的視頻監(jiān)控解決方案由于在攝像機前端完成了圖像的IP化，因此在網(wǎng)絡(luò)的任何位置瀏覽它都是一次傳輸，一次解壓的過程，高速的骨干網(wǎng)絡(luò)完全可以保障對于時延的要求。這種解決方案模式與傳統(tǒng)方案相比網(wǎng)絡(luò)更加平面化，無需經(jīng)過矩陣收斂后的二次電光轉(zhuǎn)化才能將圖像信息上傳至上級分中心和總中心。

8) 實現(xiàn)OA網(wǎng)絡(luò)、語音網(wǎng)絡(luò)共用

基于EPON視頻監(jiān)控不僅僅只是體現(xiàn)在工程技術(shù)的革新，更重要的是它還豐富了語音等綜合業(yè)務(wù)的發(fā)展途徑。EPON視頻監(jiān)控解決方案不但解決了數(shù)字監(jiān)控接入平臺的需求，而且能夠提供語音等綜合業(yè)務(wù)，可以將各個監(jiān)控點的圖像信號傳送到監(jiān)控中心，還可以接入監(jiān)控點的語音業(yè)務(wù)。

五、方案原理拓撲圖

本方案中視頻監(jiān)控信號通過ONU匯聚至OLT上，繼而通過中心機房的交換機傳輸至監(jiān)控端的NVR。

上述圖例說明:

總機房：包含硬盤錄像機（NVR選配），交換機（選配），光線路終端OLT設(shè)備，機架式終端箱，光纖跳線，尾纖，適配器等。

1. NVR設(shè)備經(jīng)UTP雙絞線跳接至交換機上；

2. UTP雙絞線將交換機跳接至OLT設(shè)備的PON口上；

3. 光纖跳線將OLT的PON口跳接至機架式終端箱上

4. 機架式終端箱的另一端跳接尾纖

5. 2根尾纖與2芯光纜直熔接至各個工廠（其中1芯沒接PON口的備份）

方案一：包含壁掛式終端箱，1:32盒裝分路器，光纖跳線，快速連接器，適配器，皮線光纜等。

1. 從機房出來的2芯光纜經(jīng)進纜口進入到壁掛式終端箱

2. 2芯光纜與2根尾纖直熔接到適配器的一端

3. 1:32盒裝分路器的IN口接到其中一個適配器另一端

4. 1:32盒裝分路器的OUT口接到其它適配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮線光纜的一端經(jīng)快速連接頭成端，固定在其他適配器面板的另一邊

6. 將FTTH下行蝶形皮線光纜鋪設(shè)至工廠各個ONU端

方案二：包含壁掛式終端箱，1:16盒裝分路器，光纖跳線，快速連接器，適配器，皮線光纜等。

1. 從機房出來的2芯光纜經(jīng)進纜口進入到壁掛式終端箱

2. 2芯光纜與2根尾纖直熔接到適配器的一端

3. 1:16盒裝分路器的IN口接到其中一個適配器另一端

4. 1:16盒裝分路器的OUT口接到其它適配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮線光纜的一端經(jīng)快速連接頭成端，固定在其他適配器面板的另一邊

6. 將FTTH下行蝶形皮線光纜鋪設(shè)至工廠各個ONU端

方案三：包含壁掛式終端箱，1:8盒裝分路器，光纖跳線，快速連接器，適配器，皮線光纜等。

1. 從機房出來的2芯光纜經(jīng)進纜口進入到壁掛式終端箱

2. 2芯光纜與2根尾纖直熔接到適配器的一端

3. 1:8盒裝分路器的IN口接到其中一個適配器另一端

4. 1:8盒裝分路器的OUT口接到其它適配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮線光纜的一端經(jīng)快速連接頭成端，固定在其他適配器面板的另一邊

6. 將FTTH下行蝶形皮線光纜鋪設(shè)至工廠各個ONU端

方案四：包含壁掛式終端箱，1:8盒裝分路器，光纖跳線，快速連接器，適配器，皮線光纜等。

1. 從機房出來的2芯光纜經(jīng)進纜口進入到壁掛式終端箱

2. 2芯光纜與2根尾纖直熔接到適配器的一端

3. 1:8盒裝分路器的IN口接到其中一個適配器另一端

4. 1:8盒裝分路器的OUT口接到其它適配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮線光纜的一端經(jīng)快速連接頭成端，固定在其他適配器面板的另一邊

6. 將FTTH下行蝶形皮線光纜鋪設(shè)至工廠各個ONU端

ONU端包含ONU，光纖跳線器等。

1. 皮線光纜的另一端經(jīng)快速連接頭成端連接ONU的PON口；

2. UTP雙絞線將ONU的FE口跳接至IP攝像頭上