PON技术在视频监控系统中的应用

宇樑 王琪 谭管军 蒋凯来 彭莎

摘 要：随着科学技术的发展，我国的PON技术有了很大进展，并在视频监控系统中得到了广泛的应用。本文对PON技术进行了分析，并对其在视频监控系统中的实际应用进行了探讨。

关键词：PON;视频监控;应用

引言

近年来，为了响应国家提出的“宽带中国”的国家战略，解决电信运营商“最后一公里”的瓶颈问题，各大运营商都在大力推进接入网建设，其中，无源光纤接入网（EPON/GPON）凭借组网成本低、纯介质网络不易受干扰等优点而成为发展速度最快的接入网技术。无源光纤接入网PON的线路和设备大都位于室外，运行环境差，所以故障发生率高、故障种类复杂繁多，电信机务员在进行PON设备安装调试及故障处理时需要多种不同功能的仪表对线路及设备进行测试，但目前市场上光纤接入网运维仪表功能单一、集成性较差，缺少运维整体考虑，电信机务员到现场进行设备安装调试及处理故障需要同时携带多个不同功能的仪表，十分不便。因此，设计一款功能集成度高、便于携带、操作简单实用、价格便宜的综合测试仪表，为电信机务员日常管理维护工作带来便利，提高他们的工作效率，是非常有意义的事情。

1 PON技术概述

PON是基于万兆IP广播技术和GPON/EPON技术的一种光纤到户技术方案，其万兆IP广播技术将万兆以太网技术应用于单向广播网，双向交互部分采用GPON/EPON技术。PON系统主要包括以下几部分，分别是光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）以及二者之间的光纤、无源分光器和耦合器等设备。其中，OLT安装在中心控制站，而ONU则是安装在用户场所。若采用双纤三波组网方案，即采用双纤皮线入户，其中万兆IP广播传输使用一纤（工作波长1550nm），PON上下行数据传输使用另一纤（下行工作波长1490nm，上行工作波长1310nm）。PON技术的主要特点是：首先，全网统一构建成了一个基带IP数据平台，是一张全IP网;其次，基于IP化数字电视信号的基带数据全网直播，单节目带宽不受限制，可以支持4K、8K等超高清节目;最后，基于IP化数字电视信号的基带数据全网直播，符合广播级电视标准，保留了广播电视的特色和优势。同时，PON技术方案还可以通过减少分光比或者PON系统升级实现宽带提速。

2  PON技术在视频监控系统中的应用

2.1监控技术

城市运行过程中的具体治安情况将被合理、合法地拍摄记录下来，就能作为对违规行为进行判决的依据。对于普通的交通违章行为还是具体的治安管理问题，城市管理者以此为基础就能做出更具有合理性的判别结果。从心理学的角度对监控技术进行分析，进行实时监控录像将在一定程度上降低违法犯罪人员的侥幸心理程度，因为城市管理者可以借助于光纤将实时的图像信息连接起来，这样就能对违法犯罪行为进行判断，提升城市管理水平，增强城市居民的安全感。利用PON技术建立视频监控系统，适用于室外、室内等监控，能够方便的进行接入，传输系统可以进行扩展。当前城市内视频监控系统越来越普及，城市监控、交通监控等越来越普遍，因此对于组网的需要也在不断的增长。就这些视频监控业务而言，其需要很多的带宽，通常需要超过3Mbit/s，同时需要非常多的终端设备，分散的分布在较大的区域内，因此要求接入网络要有比较好的可扩展性。

2.2PON测试仪的功能实现框图

PON综合测试仪分别由测试主板、液晶接口板、PON模块板、CPU板共4种PCB板组成，各个模块板通过专用接口连接在一起。主板上放置电源及开关机控制电路、液晶及触摸屏控制模块电路、以太网控制器及外围电路、系统时钟电路、以太网交换机及外围电路、电池容量检测电路、USBHUB电路和各模块接口电路等，为各个测试模块提供工作电源和通信接口，负责各个测试模块数据的收发、处理和显示。液晶接口板放置了液晶接口电路及系统状态指示灯，提供液晶接口和固定液晶用。PON模块放置了光模块、ONU专用处理器和千兆以太网控制器，完成OLT光功率的测试和ONU仿真功能。CPU板放置了S5PV210处理器和SDRAM、FLASH，提供一个最小系统，完成各个模块功能测试的控制。

2.3光纤接入技术

PON技术在视频监控系统中将是完善性和系统化的条件，发挥着访问控制的作用，在网络通信的基础上对视频实现压缩传输，这样就能提升数据与影响的传播速度，确保视频监控系统的实时性。同时，光纤和互联网计算机技术的相互结合，将提升信息网络的安全性，杜绝发生网络病毒的危害情况。另外，视频监控系统的覆盖面积是比较大的，所涉及的通信设备数量是很多的，所涉及的消费者人数也比较庞大，同时对技术人员的专业性要求比价高，因此需要政府通信部门以及社会资源和力量共同建立完善性的图像系统来更好地构建视频监控系统。光纤接入技术伴随着PON技术的升级而不断提升，这样就能实现对模拟信号和数字信号两种类型的光纤技术。

2.4PON的10G下行通道既可以传送广播和直播内容，也可以传输VOD、OTT的下行视频内容

规划的4G下行直播带宽，可以上更多的4K、4KHDR，甚至是VR节目，以及各种增值的轮播业务、广告业务、小众或社区内容。而剩下的6G带宽，远大于目前IPQAM使用的下行带宽，而且单节目带宽不受限制，所以能以少量设备覆盖更大的用户群，实现更好的体验，并降低点播业务成本。另外，正如在互联网业务方面，先有数据互联网，才有互联网业务。我们所说的广电业务，特别是基于PON的业务，并不需要复杂的开发和设计，业务开发者利用PON提供的带宽资源，开发众多新生业务，比如购物商场直播、社区广场舞直播、科普之窗，这些业务的开发和导入对运营商也不困难，也能为广电运营商创造实实在在的收入。

2.5PON技术和以太网技术相互融合的问题

虽然PON技术相比于传统的视频控制技术，要具有很大的先进性，但是依然存在很多难以解决的问题。比如，组网技术的滞后老旧使得网络结构更加复杂，虽然设备成本低，但是要实现扩容的话成本很高，所以使得这种技术目前的市场推广力度比较低。解决扩容成本高的问题成为PON技术和以太网技术相互融合道路上最大的阻力。设备成本低将容易出现信息延迟或者视频卡顿的问题，但是也出现偶然性故障造成信息缺失。但是将PON技术和以太网技术实现相互融合后，技术人员将促使两种技术构成一种新的整体，将有效地降低建设成本。

结语

综上所述，通过应用PON网络进行视频监控网络的建设，不仅投资成本低，而且可以降低运行维护的费用，具有良好的经济效益。同时，在功能上其还具有组网灵活、可靠性高、扩容方便、可指派输出、平台兼容性强、统一网管等方面的特点，因此将其应用到视频监控系统中，具有重要的实际意义。

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