宇樑 王琪 譚管軍 蔣凱來(lái) 彭莎

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的PON技術(shù)有了很大進(jìn)展，并在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)PON技術(shù)進(jìn)行了分析，并對(duì)其在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：PON;視頻監(jiān)控;應(yīng)用

引言

近年來(lái)，為了響應(yīng)國(guó)家提出的“寬帶中國(guó)”的國(guó)家戰(zhàn)略，解決電信運(yùn)營(yíng)商“最后一公里”的瓶頸問(wèn)題，各大運(yùn)營(yíng)商都在大力推進(jìn)接入網(wǎng)建設(shè)，其中，無(wú)源光纖接入網(wǎng)（EPON/GPON）憑借組網(wǎng)成本低、純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)不易受干擾等優(yōu)點(diǎn)而成為發(fā)展速度最快的接入網(wǎng)技術(shù)。無(wú)源光纖接入網(wǎng)PON的線路和設(shè)備大都位于室外，運(yùn)行環(huán)境差，所以故障發(fā)生率高、故障種類復(fù)雜繁多，電信機(jī)務(wù)員在進(jìn)行PON設(shè)備安裝調(diào)試及故障處理時(shí)需要多種不同功能的儀表對(duì)線路及設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，但目前市場(chǎng)上光纖接入網(wǎng)運(yùn)維儀表功能單一、集成性較差，缺少運(yùn)維整體考慮，電信機(jī)務(wù)員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試及處理故障需要同時(shí)攜帶多個(gè)不同功能的儀表，十分不便。因此，設(shè)計(jì)一款功能集成度高、便于攜帶、操作簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格便宜的綜合測(cè)試儀表，為電信機(jī)務(wù)員日常管理維護(hù)工作帶來(lái)便利，提高他們的工作效率，是非常有意義的事情。

1 PON技術(shù)概述

PON是基于萬(wàn)兆IP廣播技術(shù)和GPON/EPON技術(shù)的一種光纖到戶技術(shù)方案，其萬(wàn)兆IP廣播技術(shù)將萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于單向廣播網(wǎng)，雙向交互部分采用GPON/EPON技術(shù)。PON系統(tǒng)主要包括以下幾部分，分別是光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）以及二者之間的光纖、無(wú)源分光器和耦合器等設(shè)備。其中，OLT安裝在中心控制站，而ONU則是安裝在用戶場(chǎng)所。若采用雙纖三波組網(wǎng)方案，即采用雙纖皮線入戶，其中萬(wàn)兆IP廣播傳輸使用一纖（工作波長(zhǎng)1550nm），PON上下行數(shù)據(jù)傳輸使用另一纖（下行工作波長(zhǎng)1490nm，上行工作波長(zhǎng)1310nm）。PON技術(shù)的主要特點(diǎn)是：首先，全網(wǎng)統(tǒng)一構(gòu)建成了一個(gè)基帶IP數(shù)據(jù)平臺(tái)，是一張全I(xiàn)P網(wǎng);其次，基于IP化數(shù)字電視信號(hào)的基帶數(shù)據(jù)全網(wǎng)直播，單節(jié)目帶寬不受限制，可以支持4K、8K等超高清節(jié)目;最后，基于IP化數(shù)字電視信號(hào)的基帶數(shù)據(jù)全網(wǎng)直播，符合廣播級(jí)電視標(biāo)準(zhǔn)，保留了廣播電視的特色和優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，PON技術(shù)方案還可以通過(guò)減少分光比或者PON系統(tǒng)升級(jí)實(shí)現(xiàn)寬帶提速。

2 ?PON技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1監(jiān)控技術(shù)

城市運(yùn)行過(guò)程中的具體治安情況將被合理、合法地拍攝記錄下來(lái)，就能作為對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行判決的依據(jù)。對(duì)于普通的交通違章行為還是具體的治安管理問(wèn)題，城市管理者以此為基礎(chǔ)就能做出更具有合理性的判別結(jié)果。從心理學(xué)的角度對(duì)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像將在一定程度上降低違法犯罪人員的僥幸心理程度，因?yàn)槌鞘泄芾碚呖梢越柚诠饫w將實(shí)時(shí)的圖像信息連接起來(lái)，這樣就能對(duì)違法犯罪行為進(jìn)行判斷，提升城市管理水平，增強(qiáng)城市居民的安全感。利用PON技術(shù)建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，適用于室外、室內(nèi)等監(jiān)控，能夠方便的進(jìn)行接入，傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)行擴(kuò)展。當(dāng)前城市內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越普及，城市監(jiān)控、交通監(jiān)控等越來(lái)越普遍，因此對(duì)于組網(wǎng)的需要也在不斷的增長(zhǎng)。就這些視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)而言，其需要很多的帶寬，通常需要超過(guò)3Mbit/s，同時(shí)需要非常多的終端設(shè)備，分散的分布在較大的區(qū)域內(nèi)，因此要求接入網(wǎng)絡(luò)要有比較好的可擴(kuò)展性。

2.2PON測(cè)試儀的功能實(shí)現(xiàn)框圖

PON綜合測(cè)試儀分別由測(cè)試主板、液晶接口板、PON模塊板、CPU板共4種PCB板組成，各個(gè)模塊板通過(guò)專用接口連接在一起。主板上放置電源及開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路、液晶及觸摸屏控制模塊電路、以太網(wǎng)控制器及外圍電路、系統(tǒng)時(shí)鐘電路、以太網(wǎng)交換機(jī)及外圍電路、電池容量檢測(cè)電路、USBHUB電路和各模塊接口電路等，為各個(gè)測(cè)試模塊提供工作電源和通信接口，負(fù)責(zé)各個(gè)測(cè)試模塊數(shù)據(jù)的收發(fā)、處理和顯示。液晶接口板放置了液晶接口電路及系統(tǒng)狀態(tài)指示燈，提供液晶接口和固定液晶用。PON模塊放置了光模塊、ONU專用處理器和千兆以太網(wǎng)控制器，完成OLT光功率的測(cè)試和ONU仿真功能。CPU板放置了S5PV210處理器和SDRAM、FLASH，提供一個(gè)最小系統(tǒng)，完成各個(gè)模塊功能測(cè)試的控制。

2.3光纖接入技術(shù)

PON技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中將是完善性和系統(tǒng)化的條件，發(fā)揮著訪問(wèn)控制的作用，在網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上對(duì)視頻實(shí)現(xiàn)壓縮傳輸，這樣就能提升數(shù)據(jù)與影響的傳播速度，確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。同時(shí)，光纖和互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的相互結(jié)合，將提升信息網(wǎng)絡(luò)的安全性，杜絕發(fā)生網(wǎng)絡(luò)病毒的危害情況。另外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面積是比較大的，所涉及的通信設(shè)備數(shù)量是很多的，所涉及的消費(fèi)者人數(shù)也比較龐大，同時(shí)對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)性要求比價(jià)高，因此需要政府通信部門以及社會(huì)資源和力量共同建立完善性的圖像系統(tǒng)來(lái)更好地構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)。光纖接入技術(shù)伴隨著PON技術(shù)的升級(jí)而不斷提升，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種類型的光纖技術(shù)。

2.4PON的10G下行通道既可以傳送廣播和直播內(nèi)容，也可以傳輸VOD、OTT的下行視頻內(nèi)容

規(guī)劃的4G下行直播帶寬，可以上更多的4K、4KHDR，甚至是VR節(jié)目，以及各種增值的輪播業(yè)務(wù)、廣告業(yè)務(wù)、小眾或社區(qū)內(nèi)容。而剩下的6G帶寬，遠(yuǎn)大于目前IPQAM使用的下行帶寬，而且單節(jié)目帶寬不受限制，所以能以少量設(shè)備覆蓋更大的用戶群，實(shí)現(xiàn)更好的體驗(yàn)，并降低點(diǎn)播業(yè)務(wù)成本。另外，正如在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方面，先有數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)，才有互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。我們所說(shuō)的廣電業(yè)務(wù)，特別是基于PON的業(yè)務(wù)，并不需要復(fù)雜的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)者利用PON提供的帶寬資源，開(kāi)發(fā)眾多新生業(yè)務(wù)，比如購(gòu)物商場(chǎng)直播、社區(qū)廣場(chǎng)舞直播、科普之窗，這些業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)和導(dǎo)入對(duì)運(yùn)營(yíng)商也不困難，也能為廣電運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造實(shí)實(shí)在在的收入。

2.5PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)相互融合的問(wèn)題

雖然PON技術(shù)相比于傳統(tǒng)的視頻控制技術(shù)，要具有很大的先進(jìn)性，但是依然存在很多難以解決的問(wèn)題。比如，組網(wǎng)技術(shù)的滯后老舊使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，雖然設(shè)備成本低，但是要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容的話成本很高，所以使得這種技術(shù)目前的市場(chǎng)推廣力度比較低。解決擴(kuò)容成本高的問(wèn)題成為PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)相互融合道路上最大的阻力。設(shè)備成本低將容易出現(xiàn)信息延遲或者視頻卡頓的問(wèn)題，但是也出現(xiàn)偶然性故障造成信息缺失。但是將PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)相互融合后，技術(shù)人員將促使兩種技術(shù)構(gòu)成一種新的整體，將有效地降低建設(shè)成本。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)應(yīng)用PON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不僅投資成本低，而且可以降低運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在功能上其還具有組網(wǎng)靈活、可靠性高、擴(kuò)容方便、可指派輸出、平臺(tái)兼容性強(qiáng)、統(tǒng)一網(wǎng)管等方面的特點(diǎn)，因此將其應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，具有重要的實(shí)際意義。

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（ 1、5中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司湖南分公司 ?湖南 長(zhǎng)沙 410000;2 、3、4中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)湖南有限公司 ?湖南 長(zhǎng)沙 410000）