EPON安防监控技术应用方案

一、EPON技术介绍

EPON（Ethernet Passive Optical Network），以太无源光网络，是以太网技术与PON技术完美结合的产物。它构建了一种纯介质网络，消除了局端与用户端之间的有源设备，因而避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节省了维护成本；EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入的目的，大量减少了光纤及光收发器数量。

二、监控系统特点分析

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500Kbps ~ 6Mbps甚至更高；而目前主流的接入技术ADSL技术无法保证清晰视频的实时上传，这样可以基本排除xDSL技术；

2) 视频监控前端监控点一般地域分布广，并且呈不规则分布，这就需要网络能够都覆盖到，对网络光纤线路的建设提出了较高的要求；

3) 视频监控的组网需要利用最少的光纤资源来组网，一般监控的布线采用链型或树形网，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，组网的种类比较复杂；这样采用传统的城域网以太网交换机的组网方式会使成本很高，而且给维护带了非常大的困难；

4) 视频监控的接入点多，整个监控视频系统接入点从十几到几万不等，这种情况下采用传统的视频矩阵切换监控点基本不可能，IP技术势必成为我们的选择；

5) IP视频监控系统与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点的视频情况，一般会用IP组播技术解决；要求网络对于IP组播有很好的承载性能；

三、EPON解决方案

面对日益增长的视频监控建设需求，提出了基于EPON的IP视频监控解决方案。方案采用EPON中的ONU将部署在前端的视频编码设备(DVS、IPC)的信号给采集，在ONU中进行信号处理，然后通过的EPON设备灵活的传输至多级监控中心，多级的监控中心通过IP城域网连接，然后接入的光纤在监控中心的终端箱中进行熔接，再通过监控中心的 EPON设备中的OLT进行信号转换，解码成模拟信号传输到机房的NVR上，进行输出显示到电视墙。

所有监控图像可以直接存储在总监控中心的IP存储设备当中。整个监控系统的图像调用不再依靠矩阵来进行多级的交换，而是通过监控系统软件向视频编码器发出指令实现在网络的任意位置的直接一级调用。

EPON技术作为一种FTTH的实现方案，它所实现的目的也正是实现高带宽、多种应用的光纤到户，打造数字化家庭、数字化社区。

四、EPON优势

1) 有效的保证了网络带宽和网络支持能力，解决了视频大容量传输要求

带宽分配灵活，服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DBA(动态带宽算法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个监控点进行带宽分配，并保证每个监控点视频流及用户的QoS。

2) 降低网络建设成本

节省大量视频同轴线缆和视频光端机等设备。较传统方案建网成本更低。传统的视频监控系统大多是采用视频同轴线缆，距离远的采用视频光端机+光缆+视频光端机的形式传送模拟信号至视频服务器，而使用EPON技术后一个ONU可通过网线连接百米范围内多个的IP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服务器。我们公司的解决方案中，相对于传统方案建网，所需设备数量将大大减少。线缆数量也随方案的变化减少许多。

3) 网络稳定性提高

EPON的IP视频监控解决方案中的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。传统运程视频监控系统的前端接入部分节点较多，为视频故障多部分；而且，设备都为有源设备，故障率较高，我们公司在解决方案中将EPON技术的引入，会使该点的故障频率大大降低。

4) 范围广阔

可提供0.5~20KM的远距离视频信号接入，基本覆盖中等规模城区的范围；绝大多数的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。

5) 传输带宽大

在方案中提供的ONU的带宽可在2M~1Gbps间动态调整；每个ONU平均上行带宽在30M左右，即一个OLT端口中(主干光纤可带240路视频码流)；

6) 网络改造、扩容灵活方便

原网络中任意一段光纤均可插入新的监控点，原网络中任意光纤均可插入光分路器实现系统的扩容。同时，网络结构灵活，星形网络、链形网络、树形网络，系统扩展能力强。

7) 视频监控图像一次编码压缩传输，避免多次投资的浪费

基于EPON的视频监控解决方案由于在摄像机前端完成了图像的IP化，因此在网络的任何位置浏览它都是一次传输，一次解压的过程，高速的骨干网络完全可以保障对于时延的要求。这种解决方案模式与传统方案相比网络更加平面化，无需经过矩阵收敛后的二次电光转化才能将图像信息上传至上级分中心和总中心。

8) 实现OA网络、语音网络共用

基于EPON视频监控不仅仅只是体现在工程技术的革新，更重要的是它还丰富了语音等综合业务的发展途径。EPON视频监控解决方案不但解决了数字监控接入平台的需求，而且能够提供语音等综合业务，可以将各个监控点的图像信号传送到监控中心，还可以接入监控点的语音业务。

五、方案原理拓扑图

本方案中视频监控信号通过ONU汇聚至OLT上，继而通过中心机房的交换机传输至监控端的NVR。

上述图例说明:

总机房：包含硬盘录像机（NVR选配），交换机（选配），光线路终端OLT设备，机架式终端箱，光纤跳线，尾纤，适配器等。

1. NVR设备经UTP双绞线跳接至交换机上；

2. UTP双绞线将交换机跳接至OLT设备的PON口上；

3. 光纤跳线将OLT的PON口跳接至机架式终端箱上

4. 机架式终端箱的另一端跳接尾纤

5. 2根尾纤与2芯光缆直熔接至各个工厂（其中1芯没接PON口的备份）

方案一：包含壁挂式终端箱，1:32盒装分路器，光纤跳线，快速连接器，适配器，皮线光缆等。

1. 从机房出来的2芯光缆经进缆口进入到壁挂式终端箱

2. 2芯光缆与2根尾纤直熔接到适配器的一端

3. 1:32盒装分路器的IN口接到其中一个适配器另一端

4. 1:32盒装分路器的OUT口接到其它适配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮线光缆的一端经快速连接头成端，固定在其他适配器面板的另一边

6. 将FTTH下行蝶形皮线光缆铺设至工厂各个ONU端

方案二：包含壁挂式终端箱，1:16盒装分路器，光纤跳线，快速连接器，适配器，皮线光缆等。

1. 从机房出来的2芯光缆经进缆口进入到壁挂式终端箱

2. 2芯光缆与2根尾纤直熔接到适配器的一端

3. 1:16盒装分路器的IN口接到其中一个适配器另一端

4. 1:16盒装分路器的OUT口接到其它适配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮线光缆的一端经快速连接头成端，固定在其他适配器面板的另一边

6. 将FTTH下行蝶形皮线光缆铺设至工厂各个ONU端

方案三：包含壁挂式终端箱，1:8盒装分路器，光纤跳线，快速连接器，适配器，皮线光缆等。

1. 从机房出来的2芯光缆经进缆口进入到壁挂式终端箱

2. 2芯光缆与2根尾纤直熔接到适配器的一端

3. 1:8盒装分路器的IN口接到其中一个适配器另一端

4. 1:8盒装分路器的OUT口接到其它适配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮线光缆的一端经快速连接头成端，固定在其他适配器面板的另一边

6. 将FTTH下行蝶形皮线光缆铺设至工厂各个ONU端

方案四：包含壁挂式终端箱，1:8盒装分路器，光纤跳线，快速连接器，适配器，皮线光缆等。

1. 从机房出来的2芯光缆经进缆口进入到壁挂式终端箱

2. 2芯光缆与2根尾纤直熔接到适配器的一端

3. 1:8盒装分路器的IN口接到其中一个适配器另一端

4. 1:8盒装分路器的OUT口接到其它适配器的一端

5. FTTH下行蝶形皮线光缆的一端经快速连接头成端，固定在其他适配器面板的另一边

6. 将FTTH下行蝶形皮线光缆铺设至工厂各个ONU端

ONU端包含ONU，光纤跳线器等。

1. 皮线光缆的另一端经快速连接头成端连接ONU的PON口；

2. UTP双绞线将ONU的FE口跳接至IP摄像头上