近幾年，不斷發(fā)展的網絡視頻監(jiān)控離不開網絡寬帶的支持，同時網絡監(jiān)控對帶寬的巨大需求也推動著接入技術的發(fā)展。網絡監(jiān)控以高清化、網絡化、廣泛化、復雜化為主要特征，伴隨著“平安城市”、“智慧城市”的建設，光端機接入和光纖收發(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，城市布局日趨復雜，地面監(jiān)控點有上百、數(shù)百個甚至上千個，要保證職能部門能在第一時間掌握實時、清晰高品質的視頻圖像，就凸現(xiàn)出光纖資源的緊張。而且，在城市功能日趨強大和復雜的今天，重新敷設光纜不僅成本非常昂貴，各方的協(xié)調更是困難重重。

鑒于此，該如何解決上述問題呢？其實，在電信運營商的FTTH（光纖到戶）的建設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、提高網絡的可靠性，電信運營商選擇了PON（無源光網絡）技術。這種技術也可以運用到安防網絡監(jiān)控。

什么是PON？

PON（Passive Optical Network）即無源光網絡。一個無源光網絡包括一個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絡單元（ONU）。在OLT與ONU之間的光配線網（ODN）包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。

PON系統(tǒng)結構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（ODN： Optical Distribution Network）、用戶端的光網絡單元/光網絡終端（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絡，如以太網） 以及網元管理系統(tǒng)（EMS）組成，通常采用點到多點的樹型拓撲結構。

PON網絡的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內設備完成。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，但它造價低，無須另設機房，維護容易。因此這種結構可以經濟地為居家用戶服務。

無源光網絡從中心到駐地網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絡中，并在整個路徑上通過分離光波長的功率來引導傳輸?shù)牧髁俊＿@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間，可以全面降低維護成本。

背景

從整個網絡的結構來看，由于光纖的大量鋪設，DWDM等新技術的應用使得主干網絡在幾年之內已經有了突破性的發(fā)展。同時由于以太網技術的進步，由其主導的局域網帶寬也從10M， 100M到1G甚至10G。而目前大家關注，最需要突破的地方就在于連接網絡主干和局域網以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的“最后一公里”，這是個瓶頸。必須打破這個瓶頸，才可能迎來網絡世界的新天地。這就好象在一個國家的公路系統(tǒng)，干線和各地區(qū)干道都已經建成高等級的寬闊的公路，但通向家庭和商家的門口卻還是羊腸小道，這個公路網絡的效率無法有效地發(fā)揮。

APON經過多年的發(fā)展，仍沒有真正進入市場。主要原因是ATM協(xié)議復雜，相對于接入網市場來說設備還較昂貴。同時由于以太技術的高速發(fā)展，使得ATM技術完全退出了局域網。而千兆及10G標準的推出為以太技術走向主干打開了大門，因此如何把簡單經濟的以太技術與PON的傳輸結構結合起來，自2000年始引起技術界和網絡運營商的廣泛重視。同時，業(yè)界普遍認為ATM PON的很多缺點，例如缺乏視頻傳輸能力、帶寬有限、系統(tǒng)復雜以及價格昂貴等等，在EPON中將不會存在。

光接入網演進的首期目標是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），通過一個簡單的平臺為用戶提供包括數(shù)據、視頻和語音在內的全面服務。EPON可以提供比APON更高的帶寬和更全面的服務，成本卻很低，同時EPON的體系結構也符合G.983標準的大多數(shù)要。

PON技術的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1，光纖接入網是最能適應未來發(fā)展的解決方案，特別是PON技術已被證明是當前綜合寬帶接入中非常經濟有效的方式。

2，由于采用PON技術，整個光分配網是無源的，無源光網絡的體積小且設備簡單。與銅纜網相比，PON可減少維護運行費用，并徹底避免了電磁干擾和雷電干擾。

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

4，由于使用的是無源器件，共享光纖傳輸介質，整個光網絡的投資費用較低。

5，PON在一定程度上對所使用的傳輸體制是透明的，升級起來比較容易。

PON技術已經成為業(yè)界公認的實現(xiàn)光纖到戶（FTTH）的首選方案。PON技術采用點到多點拓撲結構，下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數(shù)據。OLT到ONU間的距離最大可達20km，傳送速率為雙向對稱1Gbps，最大分光比一般支持1：32或者更高，可以一級分光也可以多個分光器級連。采用PON技術可以有效解決網絡監(jiān)控帶寬和距離限制。局端OLT設備部署在局端機房，采用多級分光，實現(xiàn)點的靈活布放;

采用ONU 網絡攝像頭作為終端組合，其中ONU可以是帶PON功能的PoE交換機;局方把上行組播數(shù)據同時送往客戶的監(jiān)控室和存儲服務器?？梢栽诒O(jiān)控室可以實時監(jiān)控，同時把視頻數(shù)據送往存儲服務器，便于事后證據的采集。

在“光進銅退”的今天，PON技術的廣泛應用顯得尤為重要。采用PON技術的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)合理的解決現(xiàn)代城市監(jiān)控點密集復雜、光纖資源緊張等問題，在組網形態(tài)、光纖資源、視頻質量、可靠性等諸多方面具有無可比擬的優(yōu)越性，為運營商遠程視頻監(jiān)控業(yè)務的發(fā)展提供了最佳的網絡解決方案。

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