摘要：在实际应用中由于ODN设计不合理也经常造成纤芯不够，新开通网点难，建设成本高、带宽不均，故障排查难度大等问题。
关键词：城市报警与监控系统；EPON；OLT；ODN；ONU；光分路器
EPON是一种基于P2MP拓扑结构的物理层上网络技术，系统采用WDM技术，实现单纤双向传输，使用2种复用技术：
1、下行数据流采用广播技术，工作波为1480～1500nm，通过ODN中的1：N无源光分路器下发到网络上的所有ONU，每个ONU注册成功后分配唯一的LLID；
2、上行数据流采用TDMA技术，工作波为1260～1360nm，来源于各个ONU的数据互不影响地通过ODN中的1：N无源光分路器集中到同一根上行光纤传输至OLT，OLT接收数据前对比LLID注册表，识别不同ONU上传的数据。
PON系统结构主要由中心机房的光线路终端OLT、包含无源光器件的光分配网ODN和用户端的光网络单元ONU组成，其网络拓扑一般采用点到多点的树型结构。PON网络的主要优点在于避免在室外使用有源通信设备，所有的数据发送与接收在ODN两端的OLT与ONU处理，ODN只负责数据的传输。
技术实现方式：EPON直接接入技术方案是在网络前端（分前端）增加OLT光线路头端,在各接入处放置ONU设备，建立独立的光纤专线，通过光分路器连接到广电网络公司城域网的分前端、光节点，光纤线路直接到达接入处，在用户设备与ONU相联实现数据联网。
广西广电网络玉林分公司整个城域网络由一个主前端和三个分前端组成：即广电中心主前端，十里长街、苗园、江岸三个分前端。主前端和三个分前端的一级骨干光缆干线组成“环型”网，相互之间起到互为备份和自愈保护作用。一级干线环网全部以地下管道方式建设，主前端与分前端之间、分前端与分前端之间无中继设备。分前端与光节点之间为“星型”结构，每个光节点与前端机房之间均有6芯以上的光纤资源。
3、网络设备部署
在玉林市公安局中心机房配置两台核心交换机（冗余配置），同时配置万兆光模块与广电中心机房的网络设备实现互联。视频监控产生的海量数据信息，设备的存储以及调取实时性要求高，数据流量大，市公安局中心机房内的存储设备直接与核心交换机相连，保证数据的及时传输。
项目中涉及大量的服务器，如管理服务器、数据库服务器、WEB服务器、流媒体服务器等，所有服务器全部连接至核心交换机。
4、网络技术方案
根据广电网络公司网络现状、监控业务网络的需求，针对业务实现等方面要求，提出以“数字光纤线路+IP核心城域网”的网络化、数字化组网技术方案建议。
该方案依托广电网络公司光纤网络、IP核心城域网以及城市多功能数据业务平台。在每个分前端机房配置接入网汇聚交换机+2台OLT，完成分前端管辖的接入点的传输信号汇聚，再利用骨干数据城域环网将分前端数据信号传送回主前端，经核心路由器处理后，通过双链路万兆光纤线路与玉林市公安局中心机房的网络设备连接、双链路千兆光纤线路与交警支队分控中心机房及公安分局分控中心机房的网络设备连接，完成监控点数据联网，最终实现监控点图像和数据传输的需求。
5、接入网
在城区4个分前端每个分前端配置2台格林伟迪10G EPON OLT GFA6900，市本级的10个乡镇每个乡镇配置1台格林伟迪EPON OLT GFA6700。监控系统通过在分前端内配置EPON OLT设备实现全网摄像头的视频数据流的接入，通过EPON的PON口出多个不同的光方向，经过多级光分路，实现每个区域内的监控点的摄像设备的接入。EPON通过SFP标准光模块插槽提供GE光口上联能力，将上联GE口延伸到数据机房的监控系统，实现视频数据流的汇聚上联。
该方式能充分利用广电网络公司现有光纤网络资源，具有高带宽、高稳定性和安全性、便于升级拓展、施工调试及维护简单方便等特点。在实际建设应用中由于ODN设计不合理也经常造成纤芯不够，新开通网点难，建设成本高、带宽不均，故障排查难度大等问题。在实际应用中光分配网ODN的设计、施工非常重要，决定着整个网络的稳定性及建网成本和网络开通的速度。主要存在以下几个问题：
(1)光分路器安装位置不合理，末级光分路器距离终端信息点（ONU安装点）过远，如安装在总机房、分前端、乡镇机房等，这种情况下开通多个信息点时占用主干或支干纤芯过多，容易造成纤芯资源不够用。另外由于从ONU至末级光分路器间经过的光链路节点过多，在开通ONU或ONU出现异常需要故障排查时，所花费时间较长。这种情况在实际建网中是出现最多的。
(2)每个PON口的光分比不统一，如有点是1：16，有的是1：32，有的是1：64等，这种情况容易造成带宽浪费或带宽不够等问题，因为分辨率1080P网络摄像机的码流为4Mbps，采集、压缩视频信息后，占用4M带宽，分辨率720P网络摄像机的码流为2Mbps，采集、压缩视频信息后，占用2M带宽，要保证视频图象的连续流畅显示，就需要确保相应带宽网络传输环境。
采用EPON方式的监控系统组网示意图
在实际应用中，可以采取以下组网原则解决这些问题。
(1)PON口出来后的光分路器最好或尽量不安装在总机房、分前端、乡镇机房内，一级光分路器应安装在光缆交接箱内，二级光分路器安装位置应无限靠近新开信息点。如此，PON口出来至一级光分路间只占用一芯主干光缆，一级光分至二级光分间每个方向的二级光分也占用一芯光缆。解决了由于ONU直通机房需占用光纤资源过多造成光纤资源不够用的问题。开通一个ONU所需时间也短些，遇到故障时解决起来也容易些，这样布局的好处还在于以后随着新增接入点越多，由于二级光分路器安装位置应无限靠近信息点，建设成本会越来越低。
(2)光分路器以二级分光为主，分光不得超过二级。光分比应为1：32，光分的结构应为1：4+1：8或1：8+1：4。如此每个PON口所带ONU不超32个，基本保证视频监控系统网络传输所需带宽。
(3)在信息点接入多的区域，如所需ONU超过 32个，应采取在该光交箱增加PON口而不是任意增加光分来解决光分不够的问题。
在城市天网系统中网络传输应用PON技术越来越广泛，玉林广电网络公司由于对PON技术的应用研究得较深，目前在新开通信息点速度，建网成本、网络故障处理、PON平台可视化管理等方面都取得不错成效。
参考文献
[1]李欣. 基于EPON技术的网络视频监控系统设计[J]. 铁道勘测与设计，2013，No.19105：29-30.
[2]肖品辉. 基于EPON技术的高清网络视频监控系统的探讨[J]. 信息通信，2016，No.15802：272-273.
论文作者:张文胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
标签：分路论文; 机房论文; 光纤论文; 网络论文; 数据论文; 广电论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第20期论文;