無源光網(wǎng)絡(luò)對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控有什么優(yōu)勢

近幾年，不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控離不開網(wǎng)絡(luò)寬帶的支持，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控對(duì)帶寬的巨大需求也推動(dòng)著接入技術(shù)的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以高清化、網(wǎng)絡(luò)化、廣泛化、復(fù)雜化為主要特征，伴隨著“平安城市”、“智慧城市”的建設(shè)，光端機(jī)接入和光纖收發(fā)器接入亦無法滿足接入帶寬的的需求，現(xiàn)有的接入方式將出現(xiàn)瓶頸。

現(xiàn)代城市朝多職能化發(fā)展，城市布局日趨復(fù)雜，地面監(jiān)控點(diǎn)有上百、數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)，要保證職能部門能在第一時(shí)間掌握實(shí)時(shí)、清晰高品質(zhì)的視頻圖像，就凸現(xiàn)出光纖資源的緊張。而且，在城市功能日趨強(qiáng)大和復(fù)雜的今天，重新敷設(shè)光纜不僅成本非常昂貴，各方的協(xié)調(diào)更是困難重重。

鑒于此，該如何解決上述問題呢？其實(shí)，在電信運(yùn)營商的FTTH（光纖到戶）的建設(shè)中也遇到了同樣的問題。為了解決這一問題，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)的可靠性，電信運(yùn)營商選擇了PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)。這種技術(shù)也可以運(yùn)用到安防網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

什么是PON？

PON（Passive Optical Network）即無源光網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線路終端（OLT），以及一批配套的安裝于用戶場所的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。

PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中心局的光線路終端（OLT： Optical Line Terminal）、包含無源光器件的光分配網(wǎng)（ODN： Optical Distribution Network）、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal）組成，其區(qū)別為ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶之間還有其它網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)） 以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）組成，通常采用點(diǎn)到多點(diǎn)的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點(diǎn)是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號(hào)處理功能均在交換機(jī)和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶真正接入時(shí)才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價(jià)低，無須另設(shè)機(jī)房，維護(hù)容易。因此這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟(jì)地為居家用戶服務(wù)。

無源光網(wǎng)絡(luò)從中心到駐地網(wǎng)之間不存在任何有源器件，取而代之的是將無源光器件插入到網(wǎng)絡(luò)中，并在整個(gè)路徑上通過分離光波長的功率來引導(dǎo)傳輸?shù)牧髁?。這種替換使得用戶不再需要向傳輸環(huán)路中的有源器件供能和保養(yǎng)，大大節(jié)約了用戶的成本。無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，可以全面降低維護(hù)成本。

背景

從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)來看，由于光纖的大量鋪設(shè)，DWDM等新技術(shù)的應(yīng)用使得主干網(wǎng)絡(luò)在幾年之內(nèi)已經(jīng)有了突破性的發(fā)展。同時(shí)由于以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，由其主導(dǎo)的局域網(wǎng)帶寬也從10M， 100M到1G甚至10G。而目前大家關(guān)注，最需要突破的地方就在于連接網(wǎng)絡(luò)主干和局域網(wǎng)以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的“最后一公里”，這是個(gè)瓶頸。必須打破這個(gè)瓶頸，才可能迎來網(wǎng)絡(luò)世界的新天地。這就好象在一個(gè)國家的公路系統(tǒng)，干線和各地區(qū)干道都已經(jīng)建成高等級(jí)的寬闊的公路，但通向家庭和商家的門口卻還是羊腸小道，這個(gè)公路網(wǎng)絡(luò)的效率無法有效地發(fā)揮。

APON經(jīng)過多年的發(fā)展，仍沒有真正進(jìn)入市場。主要原因是ATM協(xié)議復(fù)雜，相對(duì)于接入網(wǎng)市場來說設(shè)備還較昂貴。同時(shí)由于以太技術(shù)的高速發(fā)展，使得ATM技術(shù)完全退出了局域網(wǎng)。而千兆及10G標(biāo)準(zhǔn)的推出為以太技術(shù)走向主干打開了大門，因此如何把簡單經(jīng)濟(jì)的以太技術(shù)與PON的傳輸結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，自2000年始引起技術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的廣泛重視。同時(shí)，業(yè)界普遍認(rèn)為ATM PON的很多缺點(diǎn)，例如缺乏視頻傳輸能力、帶寬有限、系統(tǒng)復(fù)雜以及價(jià)格昂貴等等，在EPON中將不會(huì)存在。

光接入網(wǎng)演進(jìn)的首期目標(biāo)是FTTB（Fiber To The Building）和FTTC（Fiber To The Curb）系統(tǒng)，然后再發(fā)展到FTTH（Fiber To The Home），通過一個(gè)簡單的平臺(tái)為用戶提供包括數(shù)據(jù)、視頻和語音在內(nèi)的全面服務(wù)。EPON可以提供比APON更高的帶寬和更全面的服務(wù)，成本卻很低，同時(shí)EPON的體系結(jié)構(gòu)也符合G.983標(biāo)準(zhǔn)的大多數(shù)要。

PON技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1，光纖接入網(wǎng)是最能適應(yīng)未來發(fā)展的解決方案，特別是PON技術(shù)已被證明是當(dāng)前綜合寬帶接入中非常經(jīng)濟(jì)有效的方式。

2，由于采用PON技術(shù)，整個(gè)光分配網(wǎng)是無源的，無源光網(wǎng)絡(luò)的體積小且設(shè)備簡單。與銅纜網(wǎng)相比，PON可減少維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用，并徹底避免了電磁干擾和雷電干擾。

3，PON的無源ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）無需供電，不僅免除了供電的一系列問題，而且可靠性優(yōu)于有源設(shè)備。

4，由于使用的是無源器件，共享光纖傳輸介質(zhì)，整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的投資費(fèi)用較低。

5，PON在一定程度上對(duì)所使用的傳輸體制是透明的，升級(jí)起來比較容易。

PON技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)光纖到戶（FTTH）的首選方案。PON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數(shù)據(jù)。OLT到ONU間的距離最大可達(dá)20km，傳送速率為雙向?qū)ΨQ1Gbps，最大分光比一般支持1：32或者更高，可以一級(jí)分光也可以多個(gè)分光器級(jí)連。采用PON技術(shù)可以有效解決網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控帶寬和距離限制。局端OLT設(shè)備部署在局端機(jī)房，采用多級(jí)分光，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的靈活布放;

采用ONU 網(wǎng)絡(luò)攝像頭作為終端組合，其中ONU可以是帶PON功能的PoE交換機(jī);局方把上行組播數(shù)據(jù)同時(shí)送往客戶的監(jiān)控室和存儲(chǔ)服務(wù)器?？梢栽诒O(jiān)控室可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)把視頻數(shù)據(jù)送往存儲(chǔ)服務(wù)器，便于事后證據(jù)的采集。

在“光進(jìn)銅退”的今天，PON技術(shù)的廣泛應(yīng)用顯得尤為重要。采用PON技術(shù)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)合理的解決現(xiàn)代城市監(jiān)控點(diǎn)密集復(fù)雜、光纖資源緊張等問題，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可比擬的優(yōu)越性，為運(yùn)營商遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了最佳的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

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