2024基于EPON技術(shù)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

文檔名稱：基于EPON技術(shù)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計第頁杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司基于EPON技術(shù)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計閱讀提示一、文檔類別技術(shù)類文檔二、適用性簡述EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。EPON技術(shù)在視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用中的特點為：提高了光纖資源的利用率，節(jié)省了大量光纖資源；機柜空間使用率高；與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容；網(wǎng)絡(luò)改造、擴容靈活方便、可靠性高；帶寬分配靈活；管理及維護方便；方案著重闡述以下幾部分內(nèi)容：技術(shù)基礎(chǔ)；EPON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)安全及管理；EPON視頻監(jiān)控組網(wǎng)案例；EPON工勘及工程施工指導(dǎo)書；EPON組網(wǎng)相關(guān)問題和解答；應(yīng)用場景：平安城市系列項目高速公路視頻監(jiān)控項目大型園區(qū)視頻監(jiān)控項目電力配電網(wǎng)視頻監(jiān)控項目……目錄TOC\o"1-3"\u第一章概述 61.1背景介紹 61.2光纖接入介紹 71.2.1FTTX范圍劃分 81.2.2FTTX技術(shù)分類 91.2.3光纖回路分類 161.3視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分析 161.3.1視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)壓力和需求 171.3.2基于EPON的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣勢 191.4術(shù)語和縮略語 22第二章EPON技術(shù)簡述 252.1EPON技術(shù)特點 262.2EPON接入特點 272.3EPON技術(shù)優(yōu)勢 302.4重點應(yīng)用領(lǐng)域 32第三章EPON視頻監(jiān)控典型接入組網(wǎng) 353.1EPON組網(wǎng)規(guī)劃 353.1.1EPON的網(wǎng)絡(luò)位置 353.1.2EPON組網(wǎng)方式 353.1.3光路設(shè)計 363.2EPON環(huán)型組網(wǎng)應(yīng)用 403.2.1需求分析 403.2.2傳輸網(wǎng)光纖資源 403.2.3組網(wǎng)拓撲 403.3EPON樹型組網(wǎng)應(yīng)用 423.3.1需求分析 423.3.2傳輸網(wǎng)光纖資源 433.3.3組網(wǎng)拓撲 433.4EPON總線型組網(wǎng)應(yīng)用 443.4.1需求分析 443.4.2傳輸網(wǎng)光纖資源 453.4.3組網(wǎng)拓撲 453.5EPON設(shè)備選型建議 45第四章EPON網(wǎng)絡(luò)安全與管理 464.1EPON網(wǎng)絡(luò)安全 464.1.1EPON網(wǎng)絡(luò)保護模式 464.1.2OLT上聯(lián)口保護模式 494.1.3ONU設(shè)備接入和認證 504.1.4用戶的認證和綁定 514.1.5業(yè)務(wù)隔離 524.1.6數(shù)據(jù)保密 524.1.7網(wǎng)絡(luò)安全措施 534.1.8設(shè)備安全 544.1.9系統(tǒng)冗余和備份 544.1.10系統(tǒng)保護 554.2EPON網(wǎng)絡(luò)管理 554.2.1SNMP的介紹 554.2.2EPON網(wǎng)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 564.2.3EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計 56第五章EPON設(shè)備及光器件 595.1EPON設(shè)備組成 595.1.1光線路終端（OLT） 595.1.2光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU） 605.1.3OLT/ONU光模塊參數(shù)及指標 615.2EPON光器件組成 625.2.1EPON優(yōu)選光纖 625.2.2EPON分光器 63第六章EPON組網(wǎng)應(yīng)用案例 656.1智能電網(wǎng)EPON環(huán)型組網(wǎng)案例 656.1.1業(yè)務(wù)需求 656.1.2傳輸網(wǎng) 656.1.3組網(wǎng)方案 666.1.4配置清單（博達產(chǎn)品） 676.2平安城市EPON樹型組網(wǎng)案例 686.2.1業(yè)務(wù)需求 686.2.2傳輸網(wǎng) 686.2.3組網(wǎng)方案 696.3高速公路EPON總線型組網(wǎng)案例 706.3.1業(yè)務(wù)需求 706.3.2傳輸網(wǎng) 716.3.3組網(wǎng)方案 71第七章EPON工勘及工程施工指導(dǎo)書 747.1EPON工勘要求和注意事項 747.1.1OLT局端的工勘要求和注意事項 747.1.2光纜分配點的工勘要求和注意事項 747.1.3用戶接入點的工勘要求和注意事項 757.1.4ONU用戶終端的工勘要求和注意事項 757.2EPON工程施工指導(dǎo)書 767.2.1設(shè)備部分 767.2.2光纖部分 797.2.3EPON光路工程驗收標準參考 79第八章附件 818.1IP地址規(guī)劃表 818.2各廠商EPON設(shè)備介紹 818.3Q&A 81概述背景介紹隨著近些年平安城市、全球眼等項目的大量啟動，越來越多城市的重要場所、交通道路都將安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對重要場所、道路、卡口等區(qū)域進行實時監(jiān)控。視頻監(jiān)控開始從樓宇、園區(qū)應(yīng)用急劇擴大，監(jiān)控點從十幾個、幾十個監(jiān)控點擴展到數(shù)千個、十萬個監(jiān)控點，覆蓋范圍從一兩平方公里擴大到幾十、上百平方公里。很多問題也隨之產(chǎn)生，視頻監(jiān)控工程建設(shè)中的最大難題就是：“如何低成本實現(xiàn)監(jiān)控資源的大規(guī)模遠程接入？”平安城市及全球眼這類項目的特點是監(jiān)控攝像頭數(shù)量眾多、傳輸距離遠，對聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的要求較高。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)即要完成遠距離傳輸?shù)囊笥忠獪p少主干光路的資源占用，同時如此龐大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具備較高的穩(wěn)定性和易維護性。視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡(luò)屬于城域網(wǎng)，同樣用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)也屬于城域網(wǎng)接入網(wǎng)。視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點除包含一般城域網(wǎng)技術(shù)特點外，視頻監(jiān)控接入網(wǎng)還有其獨特之處：視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的上行的帶寬要求比較高，視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)主要從監(jiān)控點往監(jiān)控中心傳送，單路上行帶寬在2Mbps～8Mbps甚至更高，而目前主流的接入技術(shù)ADSL技術(shù)無法保證高清清晰視頻的實時上傳；前端監(jiān)控點分布廣，并且呈不規(guī)則分布，這就需要網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到，對網(wǎng)絡(luò)光纖線路的建設(shè)提出了較高的要求；對于目前有較高視頻監(jiān)控建設(shè)需求的交通行業(yè)，組網(wǎng)需要利用最少的光纖資源組網(wǎng)，一般采用鏈形或樹型組網(wǎng)，如沿主干道路每一公里左右路口或公共場所設(shè)幾個接入點；這樣采用傳統(tǒng)的城域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機的組網(wǎng)方式級連成本很高，維護將會非常困難；接入點多，整個監(jiān)控系統(tǒng)接入點少則幾百個，多則幾萬個接入點，這種情況下用傳統(tǒng)的視頻距陣切換監(jiān)控點幾乎不可能，IP技術(shù)成為必然的選擇；而眼前面臨的這些視頻監(jiān)控接入問題，正隨著FTTX（光纖接入）的快速發(fā)展得到了解決。可采用EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，在光纖資源有限或監(jiān)控點成總線分布、監(jiān)控點密集等情況下，為用戶提供低成本、高品質(zhì)、大規(guī)模的視頻監(jiān)控接入解決方案。而且采用EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，除滿足視頻監(jiān)控需求外，還符合了運營商的“光進銅退”策略。視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)正在向網(wǎng)絡(luò)高清晰圖像傳輸?shù)姆较虬l(fā)展，而基于EPON的光纖接入技術(shù)正是這一發(fā)展方向的主要基礎(chǔ)。//注：1、什么是“光進銅退”？光進銅退是固網(wǎng)運營商對接入層網(wǎng)絡(luò)部署的先進理念，主要是指實現(xiàn)以"窄帶＋銅纜"為主網(wǎng)絡(luò)向以"寬帶＋光纖"的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變的具體實踐。2、“光進銅退”產(chǎn)生原因？隨著銅纜價格大幅上漲，繼續(xù)使用銅原料增加帶寬成本太高，而光纖傳輸優(yōu)勢明顯并且光纜和光收發(fā)模塊的價格逐步降低；普通的上網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括未來的IPTV對帶寬都提出了新的要求，因此帶寬的提速成為迫切的要求。同時，業(yè)務(wù)的融合包括寬帶上網(wǎng)、VOIP等促使光纖逐漸成為解決用戶需求的必然之選。光纖接入介紹光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導(dǎo)工具。光纖傳輸有許多突出的優(yōu)點：容量大。光纖工作頻率比目前電纜使用的工作頻率高出8—9個數(shù)量級，故所開發(fā)的容量很大。衰減小。光纖每公里衰減比目前容量最大的通信同軸電纜的每公里衰減要低一個數(shù)量級以上。體積小，重量輕。同時有利于施工和運輸。防干擾性能好。光纖不受強電干擾、電氣化鐵道干擾和雷電干擾，抗電磁脈沖能力也很強，保密性好。節(jié)約有色金屬。一般通信電纜要耗用大量的銅、鋁或鉛等有色金屬。光纖通信的發(fā)展將為國家節(jié)約大量有色金屬，光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術(shù)的進步，成本還會進一步降低。FTTX范圍劃分Fiber-to-the-X（FTTX）光纖接入技術(shù)主要用于接入網(wǎng)絡(luò)光纖化，范圍從區(qū)域電信機房的局端設(shè)備到用戶終端設(shè)備，局端設(shè)備為光線路終端（OpticalLineTerminal；OLT）、用戶端設(shè)備為光網(wǎng)絡(luò)單元（OpticalNetworkUnit；ONU）或光網(wǎng)絡(luò)終端（OpticalNetworkTerminal；ONT）。根據(jù)光纖到用戶的距離來分類，可分成：光纖到交換箱（FiberToTheCabinet；FTTCab）光纖到路邊（FiberToTheCurb；FTTC）光纖到大樓（FiberToTheBuilding；FTTB）光纖到戶（FiberToTheHome；FTTH）FTTB及FTTH被合稱光纖到駐地（FiberToThePremise；FTTP），光纖到小區(qū)（FiberToTheZone；FTTZ）等幾種種服務(wù)形態(tài)，上述服務(wù)可統(tǒng)稱FTTX。FTTCFTTC為目前最主要的服務(wù)形式，主要是為住宅區(qū)的用戶作服務(wù)，將ONU設(shè)備放置于路邊機箱，利用ONU出來的同軸電纜傳送CATV信號或雙絞線傳送電話及上網(wǎng)服務(wù)。FTTBFTTB以服務(wù)對象區(qū)分有兩種，一種是公寓大廈的用戶服務(wù)，另一種是商業(yè)大樓的公司行號服務(wù)，兩種皆將ONU設(shè)置在大樓的地下室配線箱處，只是公寓大廈的ONU是FTTC的延伸，而商業(yè)大樓是為了中大型企業(yè)單位，必須提高傳輸?shù)乃俾剩蕴峁└咚俚臄?shù)據(jù)、電子商務(wù)、視頻會議等寬帶服務(wù)。FTTH至于FTTH，ITU認為從光纖端頭的光電轉(zhuǎn)換器（或稱為媒體轉(zhuǎn)換器MC）到用戶桌面不超過100米的情況才是FTTH。FTTH將光纖的距離延伸到終端用戶家里，使得家庭內(nèi)能提供各種不同的寬帶服務(wù)，如VOD、在家購物、在家上課等，提供更多的商機。若搭配WLAN技術(shù)，將使得寬帶與移動結(jié)合，則可以達到未來寬帶數(shù)字家庭的遠景。FTTPFTTP（fibertothepremise，光纖到用戶所在地），北美術(shù)語FTTP將光纜一直擴展到家庭或企業(yè)。由于光纖可提供比最后一公里使用的雙絞線或同軸電纜更多的帶寬，因此運營商利用它來提供語音、視頻和數(shù)據(jù)服務(wù)。FTTP具有25M到50Mbps或更高的速度。相比之下，其他類型的寬帶服務(wù)的最大速度約為5M到6Mbps，此外FTTP還支持全對稱服務(wù)。FTTZFTTZ（FiberToTheZone），是指光纖到小區(qū)。采用FTTZ(光纖到小區(qū))+LAN(網(wǎng)線到戶)的接入方式。FTTX技術(shù)分類光纖連接主要有兩種方式，一種是點對點形式拓撲（PointtoPoint：P2P），從中心局到每個用戶都用一根光纖；另外一種是使用點對多點形式拓撲方式（PointtoMulti-Point：P2MP）的無源光網(wǎng)絡(luò)（PassiveOpticalNetwork：PON）。對于具有N個終端用戶的距離為Mkm的無保護FTTX系統(tǒng)，如果采用點到點的方案，需要2N個光收發(fā)器和NMkm的光纖。但如果采用點到多點的方案，則需要N+1個光收發(fā)器、一個或多個（視N的大?。┕夥致菲?、和大約Mkm的光纖，在這一點上，采用點到多點的方案，大大地降低了光收發(fā)器的數(shù)量和光纖用量，并降低了中心局所需的機架空間，有著明顯的成本優(yōu)勢。//注：什么是PON？無源光網(wǎng)絡(luò)（PassiveOpticalNetwork，PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間的光分配網(wǎng)(ODN)沒有任何有源設(shè)備的部分。避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術(shù)。點到點的FTTX解決方案點對點直接光纖連接具有容易管理、沒有復(fù)雜的上行同步技術(shù)和終端自動識別等優(yōu)點。另外上行的全部帶寬可被一個終端所用，這非常有利于帶寬的擴展。但是這些優(yōu)點并不能抵消它在器件和光纖成本方面的劣勢。Ethernet+MediaConverter就是一種過渡性的點對點FTTH方案，此種方案使用媒體轉(zhuǎn)換器（MediaConverter；MC）方式將電信號轉(zhuǎn)換成光信號進行長距離的傳輸。其中MC是一個單純的光電/電光轉(zhuǎn)換器，它并不對信號包做加工，因此成本低廉。這種方案的好處是對于已有的Ethernet設(shè)備只需要加上MC即可。MC方式的拓撲結(jié)構(gòu)如下圖所示，對于目前已經(jīng)普及的100/1000MbpsEthernet網(wǎng)絡(luò)而言，100/1000Mbps的速率也可滿足接入網(wǎng)的需求，不必更換支持光纖傳輸?shù)木W(wǎng)卡，只需要加上MC，這樣用戶可以減少升級的成本，是點對點FTTH方案過渡期間網(wǎng)絡(luò)的解決方案。由于其技術(shù)架構(gòu)相當簡單、便宜并直接結(jié)合以太網(wǎng)絡(luò)而一度成為FTTH的主流。P2P拓撲結(jié)構(gòu)點到多點的FTTX解決方案在光接入網(wǎng)中，如果光配線網(wǎng)（ODN）全部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是PON。PON的架構(gòu)主要是將從光纖線路終端設(shè)備OLT下行的光信號，通過一根光纖經(jīng)由無源器件Splitter（光分路器），將光信號分路廣播給各用戶終端設(shè)備ONU/T，這樣就大幅減少網(wǎng)絡(luò)機房及設(shè)備維護的成本，更節(jié)省了大量光纜資源等建置成本，PON因而成為FTTH最新熱門技術(shù)。PON技術(shù)始于20世紀80年代初，目前市場上的PON產(chǎn)品按照其采用的技術(shù)，主要分為APON/BPON（ATMPON/寬帶PON）、EPON（以太網(wǎng)PON）和GPON（千兆比特PON），其中GPON是最新標準化和產(chǎn)品化的技術(shù)，不同PON技術(shù)有著不同的優(yōu)缺點。PON作為一種接入網(wǎng)技術(shù)，定位在常說的“最后一公里”，也就是在服務(wù)提供商、電信局端和商業(yè)用戶或家庭用戶之間的解決方案。隨著寬帶應(yīng)用越來越多，尤其是視頻和端到端應(yīng)用的興起，用戶對帶寬的需求越來越強烈，在如此高的帶寬需求下，傳統(tǒng)的技術(shù)將無法勝任而PON技術(shù)卻可以大顯身手。以太網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展以及802.3協(xié)議成為了一個廣為接受的標準，全球95%的LAN都是使用Ethernet技術(shù)，傳輸速率從10Mbit/s、100Mbit/s到1000Mbit/s、10Gbit/s甚至40Gbit/s，呈數(shù)量級提高；應(yīng)用環(huán)境也從LAN向MAN、核心網(wǎng)發(fā)展。EPON就是由IEEE802.3工作組在2000年11月成立的EFM（EthernetintheFirstMile）研究小組提出的。EPON是幾個最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON以Ethernet為載體，采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式，下行速率目前可達到1.25Gbit/s，上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。另外EPON也提供一定的運行維護和管理（OAM）功能。EPON技術(shù)和現(xiàn)有的設(shè)備具有很好的兼容性，而且EPON還可以輕松實現(xiàn)帶寬到10Gbit/s的平滑升級。新發(fā)展的服務(wù)質(zhì)量（QoS）技術(shù)使以太網(wǎng)對語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的支持成為可能。這些技術(shù)包括全雙工支持、優(yōu)先級（p802.1p）和虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。但目前Ethernet支持多業(yè)務(wù)的標準還沒有形成，它對非數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，尤其是TDM業(yè)務(wù)還不能很好地支持。PON的協(xié)議發(fā)展過程APON/BPONATMoverPON，ITUG.983協(xié)議標準，即在PON網(wǎng)絡(luò)上傳輸ATM信元，傳輸速率可達155Mbps至622Mbps。BPON寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)為APON標準后的加強，可支持622Mb/s的傳輸速率；GPONGigabitPON，ITUG.984協(xié)議標準，對APON的升級和擴展，采用通用幀格式提供多種業(yè)務(wù)的支持。最高速率為2.5Gbps。EPONEthernetoverPON，IEEE802.3ah協(xié)議標準，即在PON網(wǎng)絡(luò)上傳輸以太網(wǎng)格式的報文，可以支持1.25Gbps對稱速率。主要將EPON與GPON的詳細對比：對比EPON/10GEPONGPON國際標準進展EPON2004年頒布10GEPON2009年9月頒布GPON標準還在不斷完善10GPON尚未開始制訂，預(yù)計到2011年國內(nèi)標準進展行業(yè)標準、運營商企業(yè)標準均頒布行業(yè)標準頒布中運營商企業(yè)制定中傳輸速率EPON：1.25G對稱10GEPON：10G/10G、10G/1G2.5G下/1.25G上傳輸效率對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)無縫接合；對TDM業(yè)務(wù)采用64/66B編碼后效率大幅度提高將近90%分路比1：32（可通過增加光功率預(yù)算提高）1：64傳輸距離20Km（可通過增加光功率預(yù)算提高）20Km（邏輯距離60Km）對TDM業(yè)務(wù)的承載滿足時鐘和抖動指標滿足移動基站傳輸要求，已有EPON承載3G基站業(yè)務(wù)的工程實例滿足運維（OAM）國內(nèi)CTC有標準，已經(jīng)支持不同廠家互通；國外情況不詳；PLOAM+OMCI不同廠家互通待驗證；網(wǎng)絡(luò)保護支持，可滿足50ms倒換支持，可滿足50ms倒換光纖鏈路檢測支持支持成本EPON成本較低10GEPON目前成本較高，大規(guī)模應(yīng)用后會下降；由于生產(chǎn)量少、指標要求高，成本居高不下產(chǎn)業(yè)成熟度產(chǎn)業(yè)鏈完整成熟（從主芯片、光器件、系統(tǒng)互通性、測試儀表、配套設(shè)施到網(wǎng)管、運維、ONU規(guī)模生產(chǎn)）產(chǎn)業(yè)鏈不成熟EPON與GPON的詳細對比表P2P與P2MP的比較比較內(nèi)容P2P方式P2MP方式局端至用戶局端至交換機技術(shù)方面N根光纖，2N個光收發(fā)器管理獨立只需鋪設(shè)1或2根光纖到小區(qū)2N+2個光收發(fā)器設(shè)備占用局端機房空間小在傳輸過程中需要有源設(shè)備只需鋪設(shè)1或2根光纖到小區(qū)需N+1個光收發(fā)器設(shè)備占用局端機房空間最小傳輸中不需有源設(shè)備帶寬方面同為光纖接入方案基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入，從局端到用戶端都是干線部分采用光纖，末端采用五類線。同為光纖接入方案管理方面可靠性相當，管理能力則不及EPON，MC作為簡單的物理層傳輸設(shè)備，其功能也不及EPON強大。局端和遠端是兩個獨立的交換機，不能統(tǒng)一管理，只能進行分級管理因此對兩端維護人員的要求都比較高。局端OLT和用戶端ONU是作為整個EPON網(wǎng)絡(luò)中的成員來統(tǒng)一管理，可以方便地在局端對整個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行統(tǒng)一采集和分析，這樣就可以由網(wǎng)管中心進行統(tǒng)一管理和維護，降低了對用戶端線路人員的要求。而且EPON作為電信級設(shè)備，在標準中制定了豐富的運行管理維護（OAM）方面的信息，管理能力較傳統(tǒng)以太網(wǎng)設(shè)備有所提高。升級性方面用戶數(shù)目的增加，MC的擴容升級要同時增加干路光纖、局端和用戶端光口消耗的干線光纖數(shù)量和局側(cè)設(shè)備光端口數(shù)量的差別將隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，成倍數(shù)擴大。EPON技術(shù)則是由多個用戶共享干線光纖和局端光口，可以比較從容地應(yīng)對用戶規(guī)模的快速增加。用戶數(shù)目的增加EPON則在多數(shù)情況下，只需增加用戶端光口即可。成本方面單個MC設(shè)備的成本要比EPON的ONU和OLT都低，這是MC最主要的一個優(yōu)勢。但網(wǎng)絡(luò)的綜合建設(shè)成本要包括設(shè)備成本和工程線路成本。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，MC方案的線路成本也要呈線性增長，在用戶數(shù)量達到某個值時，MC網(wǎng)絡(luò)的總體成本將和EPON相當。用戶端設(shè)備EPON的ONU和FTTB+LAN的帶管理功能的接入交換機二者的價格相當，而局端設(shè)備EPON的OLT比局端匯聚交換機價格要高，工程費用方面，與EPON相當。用戶規(guī)模較小時，F(xiàn)TTB+LAN的方案比EPON方案的設(shè)備成本低。隨著用戶數(shù)量增加，經(jīng)過分攤之后的OLT成本將和光口擴容之后的匯聚交換機加上增加的干線光纜的成本相當。在用戶規(guī)模較小時，局端至交換機的方案比EPON方案的設(shè)備成本低。當用戶數(shù)量增加到一定程度，EPON的成本將比局端至交換機要低。用戶數(shù)量的繼續(xù)增加，EPON將越來越呈現(xiàn)出在上規(guī)模之后的成本優(yōu)勢。業(yè)務(wù)方面如圖4所示P2P與P2MP的比較P2P與P2MP技術(shù)比較P2P與P2MP業(yè)務(wù)比較光纖回路分類FTTX在傳輸層的設(shè)計中分為三類，分別是Duplex雙纖雙向回路，Simplex單纖雙向回路和Triplex單纖三向回路。雙纖回路是在OLT端和ONU端之間使用兩路光纖連接，一路為下行（Downstream），信號由OLT端到ONU端；另一路為上行（Upstream），信號由ONU端到OLT端。Simplex單纖回路又稱為Bidirectional，簡稱BIDI，這種方案只使用一條光纖連接OLT端和ONU端，并利用WDM（波分復(fù)用）方式，以不同波長的光信號分別傳送上行和下行的信號。這種利用WDM方式傳輸?shù)膯卫w回路和Duplex雙纖回路相比可減少一半的光纖使用量，可以降低ONU用戶端的成本，但是使用單纖方式時在光收發(fā)模塊上要引入分光合光單元，架構(gòu)比使用雙纖方式的光收發(fā)模塊復(fù)雜一點。BIDI上行信號選用1260至1360nm波段的激光傳輸，下行則使用1480至1580nm波段。而在雙纖回路中則是上下行都使用1310nm波段傳送信號。單纖三向回路未來的廣電市場將是推動FTTH在中國發(fā)展的主力軍，因此采用三波長的PON比較方便，其中一個波長（1550nm）傳輸廣播電視，2個波長（1310/1490nm）傳輸上下行數(shù)據(jù)，這就需要所謂的Triplex架構(gòu)。而Triplexer也就成為FTTH系統(tǒng)需要的一種關(guān)鍵元器件，主要應(yīng)用在FTTC（光纖到小區(qū)）、FTTB（光纖到大樓或者小區(qū)每一個樓層）、FTTH（光纖到家）、FTTD（光纖到桌）中。視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為綜合性多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，包含了視頻、音頻、數(shù)據(jù)多種數(shù)據(jù)類型，并同時運行實時音視頻編碼/傳輸、音視頻存儲、歷史視頻回放以及實施音視頻解碼/觀看等業(yè)務(wù)，在提供客戶更直觀的交流及監(jiān)控手段的同時，也給承載網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大壓力。在考慮整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的初期，要了解網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的流量特征及監(jiān)控業(yè)務(wù)對IP承載網(wǎng)的壓力所在，并通過合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計來減小網(wǎng)絡(luò)的負載，讓承載網(wǎng)絡(luò)更好的保障其承載的多媒體業(yè)務(wù)正常運行。視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)壓力和需求網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)承載網(wǎng)絡(luò)的壓力和需求主要集中在以下幾點：流量分布不均視頻存儲和實時視頻查看的需求同時存在，存儲集中匯聚以及多路視頻的接入造成了流量的局部熱點，整體網(wǎng)絡(luò)流量分布不均衡。信息傳輸延遲時間根據(jù)《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸交換控制技術(shù)要求GBT28181》內(nèi)容：當信息（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時間）應(yīng)滿足下列要求：前端設(shè)備與信號直接接入的監(jiān)控中心相應(yīng)設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大于2s；前端設(shè)備與用戶終端設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大于4s。高可靠性要求視頻存儲數(shù)據(jù)一般要求可查證、可追溯，對可靠性要求高，網(wǎng)絡(luò)的震蕩、故障乃至中斷都對業(yè)務(wù)可用性、數(shù)據(jù)可靠性造成威脅。業(yè)務(wù)優(yōu)先級管理業(yè)務(wù)優(yōu)先級在不同類型的承載網(wǎng)絡(luò)都是需要的，對于IP視頻監(jiān)控而言，在專網(wǎng)部署模式下需要考慮監(jiān)控不同業(yè)務(wù)間的優(yōu)先級設(shè)計問題，比如視頻存儲對可靠性的要求就高于實時視頻；在非專網(wǎng)模式下需要考慮監(jiān)控業(yè)務(wù)和其他生產(chǎn)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級設(shè)計問題，以免在數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生帶寬爭用和擁塞的情況。IP視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的實時性決定了其對于高可靠性承載網(wǎng)絡(luò)的需求，在網(wǎng)絡(luò)帶寬、丟包率、時延以及抖動方面都提出了高于普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求。帶寬需求聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計應(yīng)能滿足前端設(shè)備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。為保障視頻承載網(wǎng)絡(luò)帶寬，主要參考以下幾點。市級骨干網(wǎng)滿足市級和鄰近區(qū)縣視頻調(diào)用需求；視頻監(jiān)控前端接入線路滿足視頻監(jiān)控前端數(shù)據(jù)傳輸需求；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備滿足服務(wù)器、存儲設(shè)備接入帶寬需求；網(wǎng)絡(luò)互連帶寬，滿足線路中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸需求；早期視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于顯示系統(tǒng)以及模擬傳輸系統(tǒng)的限制，多為CIF分辨率（352×288），隨著數(shù)字編解碼和顯示系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，高分辨率編解碼和顯示已經(jīng)逐漸普及，D1（720×480/720×576）分辨率已經(jīng)成為基本要求，而更高的720P/1080P已在大量使用中，在這種背景下對單路視頻來說，2Mbps碼率以下的圖像清晰度已經(jīng)不能滿足客戶的需求，4M、8M碼率的視頻應(yīng)用逐漸成為主流應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量根據(jù)《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸交換控制技術(shù)要求GBT28181》內(nèi)容，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量（如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應(yīng)符合如下要求：網(wǎng)絡(luò)時延上限值為400ms；時延抖動上限值為50ms；丟包率上限值為1×10-3；包誤差率上限值為1×10-4。丟包率丟包對音視頻播放質(zhì)量有直接的影響。無論音視頻丟包的類型（I，B，P幀）、編碼格式、碼率，在沒有適當?shù)囊粢曨l解碼補償或者丟包重傳機制下，音視頻播放質(zhì)量都會出現(xiàn)不同程度的下降。丟包率數(shù)據(jù)包丟失一般是由網(wǎng)絡(luò)中斷或擁塞引起，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果分配帶寬不足或瞬間不足，導(dǎo)致流量超出隊列Buffer容量，一般會造成數(shù)據(jù)包的丟失。時延時延（Latency）是處理和傳輸導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能按時到達的延遲。為了避免網(wǎng)絡(luò)抖動而產(chǎn)生視頻播放效果惡化，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和視頻解碼器往往需要對視頻流進行緩沖。在緩沖的前提下，時延不影響視頻觀看的質(zhì)量，但時延會導(dǎo)致回聲干擾和交互性的劣化，降低用戶滿意度。根據(jù)影響因素的不同，多媒體業(yè)務(wù)的端到端時延可以分解為固定時延和可變時延兩部分。固定時延是與采用的音視頻壓縮算法、數(shù)據(jù)封裝大小、傳輸距離和傳輸鏈路相關(guān)。在給定網(wǎng)絡(luò)拓撲、音視頻壓縮算法和打包時長的情況下，這部分時延可以較為準確地計算出來。固定時延優(yōu)化只能通過選擇合適的壓縮算法、較小的發(fā)包間隔等方法降低這部分時延?？勺儠r延與設(shè)備的端口速率、網(wǎng)絡(luò)的負載情況、設(shè)備對QoS的支持方式、實現(xiàn)的QoS算法等密切相關(guān)?？勺儠r延優(yōu)化通過選擇合理的報文大小、高端口速率、數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級設(shè)定等方法來降低這部分時延?；贓PON的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣勢EPON組網(wǎng)的優(yōu)勢帶寬分配靈活帶寬分配靈活，服務(wù)有保證。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DBA(動態(tài)帶寬算法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現(xiàn)對每個監(jiān)控點進行帶寬分配，并保證每個監(jiān)控點視頻流及用戶的QoS。提高了光纖資源的利用率，節(jié)省光纖資源由于EPON技術(shù)具有點對多點實現(xiàn)業(yè)務(wù)傳輸匯聚的特點，以及可以多級分光應(yīng)用的應(yīng)用模式，這使得基于主干道可以多級級聯(lián)接入視頻監(jiān)控點，也就是說租用光纖的數(shù)量不再取決于監(jiān)控點攝像機的多少，而是和整體其布局有關(guān)。機柜空間使用率高OLT設(shè)備具備高密度的集成特點，機柜內(nèi)沒有了光纖收發(fā)器機架，取而代之的是一個占用機柜空間很少分光器，并且此設(shè)備是不需要額外供電，單點故障率低。（機柜空間對于租用機房來說也會體現(xiàn)出不同的租用成本，尤其是運營商的機房）與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容性強可與現(xiàn)有以太網(wǎng)絡(luò)無縫接入，OLT設(shè)備自身具備PON接口和以太網(wǎng)接口，在鏈路層上使用標準的以太網(wǎng)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)改造、擴容靈活方便、可靠性高原網(wǎng)絡(luò)中任意一段光纖均可插入新的監(jiān)控點，原網(wǎng)絡(luò)中任意光纖均可插入光分路器實現(xiàn)系統(tǒng)的擴容。同時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，星形網(wǎng)絡(luò)、鏈形網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)擴展能力強。系統(tǒng)采用全無源ODN網(wǎng)絡(luò)，無源光器件故障率低，不易受外界環(huán)境干擾，分光器無需供電和維護。管理及維護EPON網(wǎng)絡(luò)可以方便地在局端對整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)進行統(tǒng)一采集和分析，制定了豐富的運行管理維護（OAM）方面的信息，管理能力較傳統(tǒng)以太網(wǎng)設(shè)備有所提高。視頻監(jiān)控圖像一次編碼壓縮傳輸，避免多次投資的浪費基于EPON的視頻監(jiān)控解決方案由于在攝像機前端完成了圖像的IP化，因此在網(wǎng)絡(luò)的任何位置瀏覽它都是一次傳輸，一次解壓的過程，高速的骨干網(wǎng)絡(luò)完全可以保障對于時延的要求。這種解決方案模式與傳統(tǒng)模擬方案相比網(wǎng)絡(luò)更加平面化，無需經(jīng)過矩陣收斂后的二次電光轉(zhuǎn)化才能將圖像信息上傳至上級分中心和總中心。EPON組網(wǎng)的劣勢EPON組網(wǎng)建設(shè)成本EPON設(shè)備價格高于常規(guī)以太網(wǎng)硬件設(shè)備，成本優(yōu)勢只有在大型項目中得到體現(xiàn)，中小型項目不是很適用。EPON設(shè)備不同廠商兼容性問題首先是由于IEEE802.3ah只規(guī)定了MAC層和物理層，MAC層以上的標準要靠制造商自行開發(fā)，因而帶來靈活性的同時也造成了不同廠商設(shè)備兼容性差及互操作性差的缺點，會導(dǎo)致后期及擴容對設(shè)備廠商的選擇單一。線路編碼采用了8B/10B線路編碼，每10bit中有8bit有效數(shù)據(jù)，效率馬上降到80%，所以其有效上行傳輸總帶寬為1Gbit/s，即1000Mbit/s。系統(tǒng)開銷大Overhead（系統(tǒng)開銷），在計算機網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)中，除了有用數(shù)據(jù)以外，還有很多控制信息，這些控制信息用來保證通信的完成。這些控制信息被稱作系統(tǒng)開銷。EPON上行的系統(tǒng)運行開銷及其占總帶寬的比例如下：用于突發(fā)接收的物理層開銷：約3.5%；以太網(wǎng)幀的封裝開銷：約7.4%；MPCP(多點控制協(xié)議)和OAM（運行管理維護）協(xié)議開銷：約2.9%；DBA算法造成的剩余時隙（即不足以傳輸一個完整以太網(wǎng)幀的時隙）浪費：約0.6%；EPON上行總開銷為上述開銷之和約144Mbit/s，實際可用帶寬約為856Mbit/s（即1000Mbit/s-144Mbit/s）。點到點的光纖接入方式可以通過鏈路匯聚的方式增加鏈路帶寬，充分利用率交換機設(shè)備的端口資源多的特性。上行頻寬共享上行的頻寬是所有的ONU一起共享，采用TDMA（時分多址）技術(shù)，同時間只能有一臺ONU上傳資料。因此在規(guī)劃前端點位時候要考慮好每一條EPON主干光纜線路是否能夠滿足所有節(jié)點的帶寬需求。二層互通不方便ONU各端口以及各個ONU之間都是隔離狀態(tài)，保證安全的同時也帶來了ONU與ONU之間不能互訪的問題，解決方案是更換性能更好的OLT或在原有OLT設(shè)備上增加以太網(wǎng)三層交換機或開啟OLT代理功能，這樣會影響設(shè)備配置及成本預(yù)算。術(shù)語和縮略語3G（3rd-generation）第三代移動通信技術(shù)；AAAA即認證、授權(quán)及審計系統(tǒng)；APON是ATMPON的簡稱，ATM是一種基于信元的傳輸協(xié)議；ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。它因為上行和下行帶寬不對稱，因此稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路，它采用頻分復(fù)用技術(shù)；BBPON（BroadbandPassiveOpticalNetwork）寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)為APON標準后的加強，可支持622Mb/s的傳輸速率；CCATV（CommunityAntennaTelevision）指75歐姆的同軸電纜，有時也稱作CATV電纜，主要用作傳輸電視訊號；DDID（DeviceID）設(shè)備標識號；DCHP動態(tài)主機配置協(xié)議，啟動這個服務(wù)的機子能為連在同一局域網(wǎng)的電腦分配IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS便于網(wǎng)絡(luò)管理，共享上網(wǎng)；DSLAM數(shù)字用戶線接入復(fù)用器是xDSL的局端設(shè)備。EEPON（EthernetPassiveOpticalNetwork）以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)；Ethernet以太網(wǎng)是應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)，包括標準的以太網(wǎng)(10Mbit/s)、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太網(wǎng)，采用的是CSMA/CD訪問控制法，它們都符合IEEE802.3；FFTTX（Fiber-to-the-X）光纖接入；FTTCab（FiberToTheCabinet）光纖到交換箱；FTTC（FiberToTheCurb）光纖到路邊；FTTB（FiberToTheBuilding）光纖到大樓；FTTH（FiberToTheHome）光纖到戶；FTTP（FiberToThePremise）光纖到駐地；FTTZ（FiberToTheZone），是指光纖到小區(qū)；GGPON（Gigabit-CapablePON）技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準；IIEEE802.3通常指以太網(wǎng)，一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；IEEE802.3ah負責制定的APON是由FSAN/ITU定義，以ATM協(xié)議為載體；IP（InternetProtocol）網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議；IPTV交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等技術(shù)于一體；ITU國際電信聯(lián)盟；LLAN（LocalAreaNetwork，LAN）局域網(wǎng)；LLID（LogicalLinkIdentifier）邏輯鏈路標記；MMC（MediaConverter）光電/電光轉(zhuǎn)換器；MAC（MediaAccessControl）稱為MAC位址；MPCP（Multi-PointControlProtocol）多點控制協(xié)議；OOAM運行維護和管理；OLT（OpticalLineTerminal）局端設(shè)備為光線路終端；ONU（OpticalNetworkUnit）用戶端設(shè)備為光網(wǎng)絡(luò)單元；ONT（OpticalNetworkTerminal）光網(wǎng)絡(luò)終端；PP2P（PointtoPoint）點對點形式拓撲；P2MP（PointtoMulti-Point）點對多點形式拓撲方式；PON（PassiveOpticalNetwork）無源光網(wǎng)絡(luò)；PPPoE（point-to-pointprotocoloverethernet）的簡稱，可以使以太網(wǎng)的主機通過一個簡單的橋接設(shè)備連到一個遠端的接入集中器上。通過pppoe協(xié)議，遠端接入設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對每個接入用戶的控制和計費。QQOS（QualityofService）服務(wù)質(zhì)量，是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機制；RRadius（RemoteAuthenticationDialInUserService）遠程用戶撥號認證系統(tǒng)由RFC2865，RFC2866定義。SSFP（SmallForm-factorPluggables）光纖模塊；TTDM時分復(fù)用模式；VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）虛擬局域網(wǎng)；VOD（VideoOnDemand）視頻點播技術(shù)；WWLAN（WirelessLocalAreaNetworks）無線局域網(wǎng)絡(luò)；WDM波分復(fù)用技術(shù)是光纖通信中的一種傳輸技術(shù)，它利用了一根光纖可以同時傳輸多個不同波長的光載波的特點，把光纖可能應(yīng)用的波長范圍劃分成若干個波段，每個波段用作一個獨立的通道傳輸一種預(yù)定波長的光信號。；XxDSL是各種類型DSL（DigitalSubscribeLine）數(shù)字用戶線路)的總稱；EPON技術(shù)簡述EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）作為一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點：低成本；高帶寬；擴展性強，靈活快速的服務(wù)重組；與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性；方便的管理等等。EPON無源光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成：OLT（OpticalLineTerminal）光線路終端；ONU（OpticalNetworkUnit）光網(wǎng)絡(luò)單元；ONT（OpticalNetworkTerminal）光網(wǎng)絡(luò)終端；ODN（OpticalDistributionNetwork）光分配網(wǎng)，使用的設(shè)備為無源分光器（POS）。OLT放在中心機房，ONU為用戶端設(shè)備。ODN是光配線網(wǎng)，主要由一個或數(shù)個分光器來連接OLT和ONU，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務(wù)提供平臺，提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外，還可以針對用戶的QoS／SLA的不同要求進行帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)安全和管理配置。分光器是一個簡單設(shè)備，它不需要電源，可以置于全天候的環(huán)境中，一般一個分光器的分線率為2、4、8、16和32，并可以多級連接。在EPON中，OLT到ONU間的距離最大可達20km。EPON結(jié)構(gòu)示意圖EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟而又經(jīng)濟的以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在中帶寬和高帶寬的ONU中實現(xiàn)了成本低廉的以太網(wǎng)第二層或第三層交換功能。EPON技術(shù)特點在物理層，IEEE802.3-2005規(guī)定采用單纖波分復(fù)用技術(shù)（下行1490nm，上行1310nm）實現(xiàn)單纖雙向傳輸，同時定義了1000BASE-PX-10U/D和1000BASE-PX-20U/D兩種PON光接口，分別支持10km和20km的最大距離傳輸。在物理編碼子層，EPON系統(tǒng)繼承了吉比特以太網(wǎng)的原有標準，采用8B/10B線路編碼和標準的上下行對稱1.25Gbit/s數(shù)據(jù)速率。在數(shù)據(jù)鏈路層，多點MAC控制協(xié)議（MPCP）的功能是在一個點到多點的EPON系統(tǒng)中實現(xiàn)點到點的仿真，支持點到多點網(wǎng)絡(luò)中多個MAC客戶層實體，并支持對額外MAC的控制功能。下圖示意了EPON協(xié)議參考模型及多點MAC控制協(xié)議的位置。MPCP主要處理ONU的發(fā)現(xiàn)和注冊，多個ONU之間上行傳輸資源的分配、動態(tài)帶寬分配，統(tǒng)計復(fù)用的ONU本地擁塞狀態(tài)的匯報等。用戶端多種接入方式利用其下行廣播的傳輸方式，EPON定義了廣播LLID（LLID=0xFF）作為單拷貝廣播（SCB）信道，用于高效傳輸下行視頻廣播/組播業(yè)務(wù)。EPON還提供了一種可選的OAM功能，提供一種諸如遠端故障指示和遠端環(huán)回控制等管理鏈路的運行機制，用于管理、測試和診斷已激活OAM功能的鏈路。此外，IEEE802.3-2005還定義了特定的機構(gòu)擴展機制，以實現(xiàn)對OAM功能的擴展，并用于其他鏈路層或高層應(yīng)用的遠程管理和控制。相對于BPON和GPON，EPON協(xié)議簡單，對光收發(fā)模塊技術(shù)指標要求低，因此系統(tǒng)成本較低。另外，它繼承了以太網(wǎng)的可擴展性強、對IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)適配效率高等優(yōu)點，同時支持高速Internet接入、語音、IPTV、TDM專線甚至CATV等多種業(yè)務(wù)綜合接入，并具有很好的QoS保證和組播業(yè)務(wù)支持能力，是目前建設(shè)高質(zhì)量接入網(wǎng)的重要備選技術(shù)之一。EPON接入特點局端（OLT）與用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運營維護成本；EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性，消除了復(fù)雜的傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來的成本因素。光纖回路采用單纖波分復(fù)用技術(shù)（下行1490nm，上行1310nm），僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達20公里。在ONU側(cè)通過光分路器分送給最多32個用戶，因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼?，上行利用時分復(fù)用（TDMA）共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據(jù)用戶需求的變化動態(tài)分配帶寬。下行傳輸上行傳輸點對多點的結(jié)構(gòu)，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對系統(tǒng)進行擴容升級，充分保護運營商的投資。媒介性質(zhì)IEEE802.3定義了以太網(wǎng)的兩種基本操作模式：第一種模式采用載波偵聽多址接入/沖突檢測（CSMA/CD）協(xié)議而應(yīng)用在共享媒質(zhì)上；第二種模式為各個站點采用全雙工的點到點的鏈路通過交換機連接到一起。相應(yīng)的，以太網(wǎng)MAC可以工作于這兩種模式之一：CSMA/CD模式或全雙工模式。EPON媒質(zhì)的性質(zhì)是共享媒質(zhì)和點到點網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。下行方向：擁有共享媒質(zhì)的連接性，而在上行方向其行為特性就如同點到點網(wǎng)絡(luò)。OLT發(fā)出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報經(jīng)過一個1：n的無源光分路器或幾級分路器傳送到每一個ONU。N的典型取值在2～32之間（由可用的光功率預(yù)算所限制）。這種行為特征與共享媒質(zhì)網(wǎng)絡(luò)相同。在下行方向，因為以太網(wǎng)具有廣播特性，與EPON結(jié)構(gòu)和匹配：OLT廣播數(shù)據(jù)包，目的ONU有選擇的提取。上行方向：由于無源光合路器的方向特性，任何一個ONU發(fā)出的數(shù)據(jù)包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU。EPON在上行方向上的行為特點與點到點網(wǎng)絡(luò)相同。但是，不同于一個真正的點到點網(wǎng)絡(luò)，在EPON中，所有的ONU都屬于同一個沖突域――來自不同的ONU的數(shù)據(jù)包如果同時傳輸依然可能會沖突。因此在上行方向，EPON需要采用某種仲裁機制來避免數(shù)據(jù)沖突。EPON的復(fù)用技術(shù)EPON具有同時傳輸TDM、IP數(shù)據(jù)和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數(shù)據(jù)采用IEEE802.3以太網(wǎng)的格式進行傳輸，輔以電信級的網(wǎng)管系統(tǒng)，足以保證傳輸質(zhì)量。通過擴展第三個波長（通常為1550nm）即可實現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)廣播傳輸。EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。//注：EPON接入技術(shù)的理解如何在單芯光纖上傳輸雙向數(shù)據(jù)？交換機的光纖：兩條單車道的公路EPON的光纖：一條雙車道的公路理解OLT的接口上聯(lián)口：GE口、TE口下聯(lián)口：PON口理解ONU的接口上聯(lián)口：PON口下聯(lián)口：FE口、GE口EPON的帶寬一個PON口的理論最大帶寬為1.25GbpsEPON技術(shù)優(yōu)勢大容量、超長距離、長壽命上下行對稱1.25G，10G標準完善中；在1：32大分路比的情況下，傳輸距離10～20km，完全克服了以太網(wǎng)和xDSL接入方式在距離上的局限性，大大增強了運營商的端局部署的靈活性；光纜壽命遠大于雙絞線、同軸電纜；多業(yè)務(wù)支持能力通過一個單一的光纖接入系統(tǒng)綜合解決數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)接入。2. EPON多業(yè)務(wù)支持降低光纖資源耗費點對多點拓撲結(jié)構(gòu)，大大降低光纖資源耗費，如圖3所示。降低運維成本OLT和ONU之間均為無源器件，可靠性高；無需租用機房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護人員，極大的降低運維難度及運維成本。可靠性信號在PON傳輸過程中不經(jīng)過有源電子器件，大大減少了潛在的故障點；使用無源設(shè)備簡化了網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更易于維護和管理。接入組網(wǎng)靈活PON組網(wǎng)模型不受限制，可以靈活組建樹型、星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)扁平化，結(jié)構(gòu)簡單更利于運營商對網(wǎng)絡(luò)的管理。PON尤其適用于用戶接入信息點很分散的場合，實現(xiàn)一根主干光纖可以滿足所有用戶接入信息點的接入。EPON分光比示意圖重點應(yīng)用領(lǐng)域光纖入戶全面提升的接入帶寬，全面支持IPTV、VoIP等新業(yè)務(wù)；10~20km傳輸距離，部署靈活；局端到用戶端之間無有源設(shè)備，可靠性高；同時支持IPTV與傳統(tǒng)CATV，利用EPON網(wǎng)絡(luò)光纜傳輸CATV信號，避免重復(fù)鋪設(shè)光纜；FTTH方案商業(yè)樓宇接入每個公司一個ONU，按需分配帶寬；ONU通過交換機或路由器與公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連接；在滿足商住兩用樓宇的需求時，尤其能夠凸現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢。FTTB的方案網(wǎng)吧集中接入中國網(wǎng)吧現(xiàn)狀目前多采用ADSL或光纖收發(fā)器方式接入，DSL方式帶寬有限、收發(fā)器過于占用光纖資源且難以控制管理?？梢苑胖脽o源光耦合器在網(wǎng)吧集中點，匯聚多個網(wǎng)吧的流量。通過EPON可以向網(wǎng)吧提供動態(tài)或靜態(tài)分配帶寬的高質(zhì)量業(yè)務(wù)。可以按照網(wǎng)吧接入速率差別進行收費，用戶可以有多樣帶寬、優(yōu)先級選擇。FTTB的方案視頻監(jiān)控接入視頻業(yè)務(wù)需求帶寬需求較大（1~10Mbps）；監(jiān)控點數(shù)量多且分布分散，線路資源消耗較大；上行信息量遠大于下行信息量；數(shù)據(jù)化信息傳遞和處理，需要開放式的協(xié)議處理；常規(guī)接入方式的不足ADSL的上行帶寬不足，無法使用；SHDSL設(shè)備成本奇高，經(jīng)濟性差，性能也存在明顯的局限性；PDH和視頻光端機對光纖資源的消耗很大，而且成本偏高。EPON接入方式的優(yōu)勢可以節(jié)約大量光纖；通用設(shè)備，成本每線成本明顯低于視頻光端機；上行帶寬接入能力明顯優(yōu)于現(xiàn)有各種接入技術(shù)；對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)新業(yè)務(wù)有良好的支持能力，方便控制信息傳遞。EPON視頻監(jiān)控方案EPON視頻監(jiān)控典型接入組網(wǎng)EPON組網(wǎng)規(guī)劃EPON的網(wǎng)絡(luò)位置在規(guī)劃設(shè)計整體網(wǎng)絡(luò)之前，首先要明確EPON網(wǎng)絡(luò)的位置（鑒于EPON技術(shù)的特點，EPON多出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)部分，骨干或核心網(wǎng)絡(luò)多為以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)），對需要建設(shè)或改造的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。EPON的網(wǎng)絡(luò)位置如下圖示意：EPON網(wǎng)絡(luò)位置示意圖EPON組網(wǎng)方式根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求，明確網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及環(huán)境因素等方面，來設(shè)計最適合的組網(wǎng)方式。EPON接入網(wǎng)方式主要有：環(huán)型，樹型，總線型。如下圖所示：EPON組網(wǎng)方式光路設(shè)計光分路器的設(shè)置方式是ODN組網(wǎng)的關(guān)鍵問題。根據(jù)用戶分布和實際施工條件，可以考慮如下3種分光方式：一次分光集中設(shè)置：采用一次分光，光分路器集中設(shè)置在小區(qū)/片區(qū)或大型樓宇內(nèi)集中在光分配點；一次分光分散設(shè)置：采用一次分光，光分路器靠近用戶，以樓宇或多個樓層單位分散設(shè)置；二次分光：一級光分路器一般設(shè)置在小區(qū)/片區(qū)，二級光分路器設(shè)置在樓內(nèi)。一次分光集中設(shè)置方式有利于集中維護管理，便于故障檢測，能最大限度提高PON設(shè)備端口使用效率；但對集中分光點配線設(shè)施要求較高、需要占用較大的安裝空間，且配線光纜的投資相對較高。一次分光分散設(shè)置方式可節(jié)省配線光纜的投資，分光點配線設(shè)施要求也不高、不需要占用較大的安裝空間，且相對二次分光在物理鏈路上更簡單；但分光點分散不利于集中維護和故障檢測，且PON設(shè)備端口使用效率也相對較低。二次分光方式可節(jié)省配線光纜甚至用戶光纜的投資，對分光點配線設(shè)施要求不高、便于安裝；但二次分光在物理鏈路上增加了故障點，不利于維護和故障檢測，且PON設(shè)備端口使用效率也相對較低。光路設(shè)計原則//注：在需要多級分光器級連的場合需要進行仔細的計算ODN的設(shè)計，以便精確確定OLT的個數(shù)、分光器的類型和個數(shù)。EPON光網(wǎng)絡(luò)從OLT設(shè)備端到ONU設(shè)備端必須采用符合G.652標準的單模光纖。符合G.652標準的光纖均可滿足以上要求。EPON設(shè)備支持10KM和20KM兩種最大傳輸距離規(guī)格。20KM規(guī)格需要支持20KM傳輸規(guī)格的OLT單板和ONU配合使用。上述是最大傳輸距離理論規(guī)格，實際最大傳輸距離以光路總損耗為準，不是距離長度。例如：20km模塊在只接1:16分光器時可傳輸更長距離；5KM的光纖如果光路損耗超過30dB，則最大傳輸距離肯定小于5KM；總線型EPON組網(wǎng)，請使用20KM規(guī)格的EPON設(shè)備；EPON光路是否合格，是否滿足傳輸最重要的一條原則：實際工程結(jié)束后，所有ONU接收側(cè)的光功率在-8dBm到-24dBm之間。根據(jù)這條規(guī)則細化幾條注意點：一般不能光纖直接接ONU，需要添加分光器或衰減器，避免ONU接收的光強度超過ONU光接收飽和光功率－3dBm；光衰減最大的地方光功率不能小于－23dBm，否則光功率小于ONU的接收靈敏度，OLT無法發(fā)現(xiàn)ONU。注意這些地方不一定是最遠處，是光衰減不完全和距離相關(guān)。光路工程驗收非常關(guān)鍵，強烈建議要做。確保符合我們的規(guī)則，因為實際工程往往不規(guī)范，會造成過多的光路損耗；實際驗收之前可以先根據(jù)下面的理論計算，預(yù)判組網(wǎng)是否正確！注：－24dBm不是ONU接收靈敏度，這個值比靈敏度大，考慮到1~-2dBm的冗余量；－8dBm是考慮到ONU之間光衰減值相差不能太大，每處ONU光功率盡量平均分布，因此最后倒數(shù)第一、二級建議使用50:50和25:75的分光器。計算EPON網(wǎng)絡(luò)中分光器的類型及個數(shù)基本的計算原則：系統(tǒng)余量=系統(tǒng)光路預(yù)算-光路損耗>0db；ONU所處位置的光功率大于ONU接收靈敏度；一個OLT下不同ONU接收光功率差不能超過OLT光模塊的動態(tài)范圍(一般為15db)；對于一根主干光纖的設(shè)計，優(yōu)先使用5%:95%的分光器，保證支路可用，同時保證干路的分支光最強，利于再分；當使用5%:95%的分光器時5%支路的光太小時，改用25%:75%的分光器，然后使用40%:60%的分光器，最后使用50:50%的分光器；對于一路分三路的設(shè)計，可采用兩個一分二分光器串連的方式；光路計算工具可保證前兩個條件；其它屬于實施經(jīng)驗。舉例：每隔300m一個ONU時，使用10KM模塊，可以使用15個一分二的分光器級聯(lián)。如果距離更短、或者使用20KM模塊，則級聯(lián)的分光器可以更多。光損耗計算分光器光損耗計算分光器的光損按理論計算值適當增加，計算公式：光損耗＝-10×lg(出光功率mW/入光功率mW)；1:2分光器光損耗=-10×lg(1/2)=10lg2=3.1db，實際值為3.8db。分光器的光路損耗以理論值加上實際誤差，一般會大于理論值，每個廠家的分光器都有光損的標準值、最大值參數(shù)。不同廠家不同工藝的分光器往往具有不同的光損參數(shù)。下面是幾種分光器的典型損耗：分光器編號與規(guī)格典型光損耗值db端口間最大偏差范圍1#1:2(95%)(表示一分二，95%的支路)0.600.4dB2#1:2(5%)15.000.4dB3#1:2(50%)3.800.4dB4#1:47.800.8dB5#1:810.701.7dB6#1:1614.802.0dB7#1:3217.802.5dB8#1:2(75%)1.909#1:2(25%)7.2010#1:2(60%)3.0011#1:2(40%)5.001分210％-90％插損10.4:0.90.4dB1分220％-80％插損7.4:1.30.4dB1分230％-70％插損5.6:1.90.4dB1分240％-60％插損4.4:2.60.4dB光路損耗理論計算公式ONU接收側(cè)光功率＝OLT發(fā)射光功率—光路損耗光路損耗=所有分光器插損值之和+光纖長度（KM）×0.4+熔纖點數(shù)目×0.1＋法蘭盤個數(shù)（耦合器）×0.2光功率測試EPON光功率測試示意圖：光功率測試EPON環(huán)型組網(wǎng)應(yīng)用需求分析區(qū)域內(nèi)按照環(huán)型來組網(wǎng)（雙環(huán)），提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。將環(huán)網(wǎng)上的各個節(jié)點的視頻圖像資源整合到視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)當中。環(huán)型組網(wǎng)優(yōu)勢EPON環(huán)網(wǎng)與以太網(wǎng)二層環(huán)網(wǎng)應(yīng)用特點不同，是以雙OLT方式來組成環(huán)網(wǎng)，OLT可以部署在一個端點或拓撲結(jié)構(gòu)的兩端，通過兩條光纖形成環(huán)型，最大優(yōu)勢是達到了高網(wǎng)絡(luò)保護的要求，實現(xiàn)全程光纖冗余（或+ONU設(shè)備帶雙PON口冗余的雙）保護，斷網(wǎng)保護收斂時間快速。與以太網(wǎng)的環(huán)型組網(wǎng)相比，鏈路上各節(jié)點的接入靈活，因采用了分光器故障率低。環(huán)型組網(wǎng)劣勢EPON環(huán)網(wǎng)最直接的體現(xiàn)是設(shè)備、鏈路成本的增加，與常規(guī)以太環(huán)網(wǎng)相比總成本會高（具體高多少，完整按需求配單后才能體現(xiàn)）。適用場景可應(yīng)用于延著一條主線路或區(qū)域環(huán)境可形成一個環(huán)型的環(huán)境中（對網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性要求較高），如高速公路視頻監(jiān)控、供電網(wǎng)視頻監(jiān)控等。傳輸網(wǎng)光纖資源光纖資源主要有兩種方式：租用光纖資源，自行鋪設(shè)。組網(wǎng)拓撲實現(xiàn)EPON系統(tǒng)業(yè)務(wù)保護和故障恢復(fù)的快速環(huán)網(wǎng)方式，在OLT上通過快速以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，在PON口采用主干光纖保護或全保護，在ONU側(cè)通過手拉手保護組網(wǎng)方式，實現(xiàn)整個EPON系統(tǒng)的冗余保護。此保護方式達到了保護時間小于50ms的電信級要求，而且具有算法簡單、拓撲收斂速度快，業(yè)務(wù)恢復(fù)時間快等顯著優(yōu)勢。EPON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲，采用此種組網(wǎng)方式能有效地提高以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)較好的業(yè)務(wù)保護效果。“手拉手”全保護倒換型主要采用下圖模型：OLT0和OLT1可以是兩臺獨立的OLT設(shè)備，也可以是模塊化OLT設(shè)備的兩塊PON業(yè)務(wù)板之間。主、備PON接口均處于工作狀態(tài)中，業(yè)務(wù)信息同步備份，倒換過程中備用PON維持ONU的業(yè)務(wù)屬性不變。OLT和ONU均具備檢測鏈路狀態(tài)機制，可以通過自動或強制的方式實現(xiàn)倒換，并支持在消除造成倒換的故障后，自動還原。組網(wǎng)后的拓撲圖：EPON環(huán)型組網(wǎng)拓撲EPON樹型組網(wǎng)應(yīng)用需求分析此種方式為EPON接入網(wǎng)最為常用的拓撲結(jié)構(gòu)，了解清楚前端有多少個監(jiān)控點，每個監(jiān)控點有幾路監(jiān)控探頭，規(guī)劃出有幾個匯聚點，中心端是否將數(shù)據(jù)上傳及上傳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等基本信息。EPON樹型組網(wǎng)優(yōu)勢帶寬分配靈活帶寬分配靈活，對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。提高了光纖資源的利用率，節(jié)省光纖資源由于EPON技術(shù)具有點對多點實現(xiàn)業(yè)務(wù)傳輸匯聚的特點，以及可以多級分光應(yīng)用的應(yīng)用模式，這使得基于主干道可以多級級聯(lián)接入視頻監(jiān)控點，也就是說租用光纖的數(shù)量不再取決于監(jiān)控點攝像機的多少，而是和整體其布局有關(guān)。并且傳輸距離可以達到20KM，可滿足接入?yún)^(qū)域范圍。與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容性強可與現(xiàn)有以太網(wǎng)絡(luò)無縫接入，OLT設(shè)備自身具備PON接口和以太網(wǎng)接口，在鏈路層上使用標準的以太網(wǎng)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)改造、擴容靈活方便、可靠性高原網(wǎng)絡(luò)中任意一段光纖均可插入新的監(jiān)控點，原網(wǎng)絡(luò)中任意光纖均可插入光分路器實現(xiàn)系統(tǒng)的擴容。同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、系統(tǒng)擴展能力強。系統(tǒng)采用全無源ODN網(wǎng)絡(luò)，無源光器件故障率低，不易受外界環(huán)境干擾，分光器無需供電和維護。EPON樹型組網(wǎng)劣勢組網(wǎng)建設(shè)成本EPON設(shè)備價格高于常規(guī)以太網(wǎng)硬件設(shè)備，成本優(yōu)勢只有在大型項目中得到體現(xiàn)，中小型項目不是很適用。EPON設(shè)備不同廠商兼容性問題，會導(dǎo)致后期及擴容對設(shè)備廠商的選擇單一。上行頻寬共享上行的頻寬是所有的ONU一起共享，采用TDMA（時分多址）技術(shù)，因此在規(guī)劃前端點位時候要考慮好每一條EPON主干光纜線路上是否能夠滿足所有節(jié)點的帶寬需求。二層互通不方便相比傳統(tǒng)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)二層之間互同，EPON系統(tǒng)下默認的ONU是相互隔離的調(diào)開二層互通比較麻煩，不適合應(yīng)用于對立的局域網(wǎng)互訪環(huán)境中，需要借助其它因素來改善。適用場景可適用于絕大多數(shù)接入網(wǎng)環(huán)境中，樹型結(jié)構(gòu)不能超過三級（鑒于光路衰減方面考慮）傳輸網(wǎng)光纖資源光纖資源主要有兩種方式：租用光纖資源，自行鋪設(shè)。組網(wǎng)拓撲EPON樹型組網(wǎng)拓撲在攝像機前端放置視頻編解碼器和ONU，通過無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸至中心端的OLT交換機，直接通過IP網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)視頻監(jiān)控軟件進行控制，將監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)全面IP化。EPON總線型組網(wǎng)應(yīng)用需求分析EPON總線型結(jié)構(gòu)光纖鏈路是在一條主要干線，如將公路沿線（保護要求不高的情況）、街道兩側(cè)的小區(qū)、銀行、商場、賓館、校園、企事業(yè)單位等等將攝像頭的圖像資源接入到視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)當中?？偩€型組網(wǎng)優(yōu)勢帶寬分配靈活帶寬分配靈活，對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。以太網(wǎng)總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)帶寬最高為10M，EPON可根據(jù)實際應(yīng)用進行節(jié)點和帶寬的調(diào)整。提高了光纖資源的利用率，節(jié)省光纖資源從匯聚點到前端接入點不需要像P2P光纖接入方式那么多的光纖資源，并且傳輸距離可以達到20KM，可滿足接入?yún)^(qū)域范圍?？偩€型拓撲實現(xiàn)簡單、可靠與以太網(wǎng)總線型結(jié)構(gòu)相比傳輸鏈路兩端不需要終接器，節(jié)點上需要部署相應(yīng)的連接器設(shè)備，此種方式可靠性差、排查故障負責。而EPON接入方式，只要匯聚點一端OLT設(shè)備即可，鏈路的中間節(jié)點通過分光器來連接，分光器可靠性高于傳統(tǒng)連接器設(shè)備。//傳統(tǒng)總線型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)：總線型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備通過連接器并行連接到一個傳輸電纜(通常稱之為“中繼線”、“總線”、“母線”或“干線”)上，并在兩端加裝一個稱之為“終接器”的組件。從傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來看，總線網(wǎng)是共享一條傳輸電纜，在電纜兩端都要加裝終接器匹配?？偩€型結(jié)構(gòu)中的連接器還可以連接中繼設(shè)備，連接其他網(wǎng)絡(luò)，以擴展網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸距離?？偩€型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)的特點是：連接簡單總線型組網(wǎng)劣勢網(wǎng)絡(luò)可靠性差，任意一節(jié)點出現(xiàn)問題會導(dǎo)致整個網(wǎng)癱瘓；二層互通不方便。適用場景可應(yīng)用于延著一條主線路或線路可來自于不同方向環(huán)境中，視頻接入節(jié)點都可以在這條主線路上進行接入。傳輸網(wǎng)光纖資源光纖資源主要有兩種方式：租用光纖資源，自行鋪設(shè)。組網(wǎng)拓撲EPON總線型組網(wǎng)拓撲通過無源光網(wǎng)絡(luò)總線型組網(wǎng)方式，將經(jīng)過主光纖鏈路上的視頻點圖像資源在視頻網(wǎng)絡(luò)上進行傳輸。EPON設(shè)備選型建議EPON設(shè)備選擇簡單總結(jié)，主要從以下幾個方面來考慮：按照前端監(jiān)控點的位置，確定ONU設(shè)備的部署位置（環(huán)境因素）及對ONU端口數(shù)量的需求等，選擇合適的ONU設(shè)備。根據(jù)ONU的位置和前端設(shè)備對帶寬的整體需求來設(shè)計光路及分光器的詳細部署，根據(jù)光路設(shè)計選擇合適的分光器設(shè)備；根據(jù)分光器來規(guī)劃出有幾條EPON線路的主干光纖、前端設(shè)備帶寬總體需求、與上一級網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)需求等方面綜合考慮，選擇合適的OLT設(shè)備。EPON網(wǎng)絡(luò)安全與管理EPON網(wǎng)絡(luò)安全EPON安全涉及以下內(nèi)容：EPON網(wǎng)絡(luò)保護模式；OLT上聯(lián)口保護。ONU設(shè)備接入和認證；用戶認證和綁定；業(yè)務(wù)隔離；數(shù)據(jù)保密；網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)安全；設(shè)備安全；系統(tǒng)冗余備份：系統(tǒng)保護；EPON網(wǎng)絡(luò)保護模式EPON網(wǎng)絡(luò)的保護模式主要有以下四種：1、TypeA：主干光纖冗余保護OLT：采用單個PON端口，PON口處內(nèi)置1×2光開關(guān)；光分路器：使用2：N光分路器；ONU：無特殊要求。倒換動作：由OLT檢測線路狀態(tài)，倒換由OLT完成。2、TypeB：OLTPON口、主干光纖冗余保護OLT：備用的OLTPON端口處于冷備用狀態(tài)；光分路器：使用2：N光分路器；ONU：無特殊要求；倒換動作：由OLT檢測線路狀態(tài)、OLTPON端口狀態(tài)，倒換由OLT完成。3、TypeC：全保護（OLTPON口、主干光纖、光分路器、配線光纖冗余保護）OLT：主、備用的OLTPON端口均處于工作狀態(tài)；光分路器：使用2個1：N光分路器；ONU：在PON端口前內(nèi)置光開關(guān)裝置；倒換動作：由ONU檢測線路狀態(tài)，并決定主用線路，倒換由ONU完成。4、TypeD：全保護（OLTPON口、主干光纖、光分路器、配線光纖冗余保護、ONUPON口）OLT：主、備用的OLTPON端口均處于工作狀態(tài)；ONU：主、備用的ONUPON端口均處于工作狀態(tài)，但只有主用的ONUPON承載業(yè)務(wù)，備用ONUPON只完成協(xié)議的交互；光分路器：使用2個1：N光分路器；倒換動作：由ONU檢測線路狀態(tài)，并決定承載業(yè)務(wù)的主用線路，倒換由ONU完成。TypeA模式：主干光纖冗余TypeB模式：OLTPON口冗余TypeC模式：全程光纖冗余TypeD模式：ONUPON口冗余對TypeA、B、C、D四種保護模式，當發(fā)生下列條件之一時，必須進行光纖保護倒換：輸入光信號丟失（LOS）；輸入通道信道劣化（SD）：輸入光信號功率過高或過低；誤碼率越限；EPON系統(tǒng)中，當進行光纖保護倒換時，四種光纖保護類型的光通道倒換時間都滿足50ms。PON系統(tǒng)提供被保護業(yè)務(wù)的自動返回或人工返回功能。對于自動返回方式，在消除造成倒換的故障后，經(jīng)過一定返回等待時間（WTR），被保護業(yè)務(wù)應(yīng)自動返回到原來的工作路由，返回等待時間應(yīng)可以設(shè)置?？紤]到保護范圍和保護成本，現(xiàn)在的主流保護模式是TypeB，這需要在OLT上預(yù)留備用PON口，分光器需配置2：N的，備用光纖最好實現(xiàn)物理路由的冗余。OLT上聯(lián)口保護模式上聯(lián)口保護可分為以太網(wǎng)上聯(lián)口保護和TDM上聯(lián)口保護。1、以太網(wǎng)上聯(lián)口保護方式STP/RSTP/MSTP方式的上聯(lián)口保護STP/RSTP/MSTP通過有選擇性地阻塞網(wǎng)絡(luò)冗余鏈路來達到消除網(wǎng)絡(luò)二層環(huán)路的目的，同時具備了鏈路的備份功能。MSTP/RSTP/STP方式下的倒換準則是通過設(shè)備運行STP/RSTP/MSTP協(xié)議，當檢測到某一個主端口出現(xiàn)異常，將其備份端口或者替換端口直接設(shè)置為Forwarding狀態(tài)，實現(xiàn)端口和線路切換。Trunk/LACP鏈路聚合方式的上聯(lián)口保護Trunk鏈路聚合技術(shù)是將OLT多個上聯(lián)接口的數(shù)條物理鏈路（物理連接）組合在一起，從邏輯上形成一條鏈路，多個上聯(lián)接口在正常工作中可以同時有效傳輸數(shù)據(jù)，進行負荷分擔。在某條上聯(lián)鏈路發(fā)生故障時，其他的上聯(lián)接口可以保持正常工作，保證業(yè)務(wù)不中斷。Trunk的倒換準則比較簡單，通過檢測到以太網(wǎng)上聯(lián)端口出現(xiàn)linkdown后，通知LACP業(yè)務(wù)模塊，從Trunk組中刪除該端口，其觸發(fā)條件就是檢測到Trunk組中的某一個端口linkdown。UAPS方式的上聯(lián)口雙上聯(lián)/歸屬保護UAPS主要實現(xiàn)上聯(lián)口的自動保護切換功能，使得在工作的上聯(lián)口出現(xiàn)故障時能自動及時地將業(yè)務(wù)切換到備用的上聯(lián)口上，保持業(yè)務(wù)不中斷。通過配置一對或者多對上聯(lián)接口，UAPS功能可提供M×(N＋N)備份，即系統(tǒng)上聯(lián)口可分為多組，每組可包含多對主備的上聯(lián)口，處于工作狀態(tài)的上聯(lián)口進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，處于備用狀態(tài)的上聯(lián)口不進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當組中工作狀態(tài)的端口有LINKDOWN時，該組所有上聯(lián)口進行自動保護切換。保護組中工作端口中只要有一個端口被檢測到LINKDOWN，系統(tǒng)就發(fā)起該組的切換請求，試圖對該組進行切換，如果距離該組上次切換時間間隔小于保護時間，則延期到保護時間結(jié)束時進行切換，如果在保護時間結(jié)束之前，工作端口中LINKDOWN的端口全部恢復(fù)為LINKUP，則也發(fā)起自動切換。UAPS組切換時該組中所有端口都進行切換，即所有的工作端口切換為備用端口，所有的備用端口切換為工作端口。2、TDM上聯(lián)口保護PON系統(tǒng)提供TDM業(yè)務(wù)上聯(lián)，通過STM-1接口把TDM業(yè)務(wù)送入SDH傳輸網(wǎng)，在OLT和上聯(lián)SDH設(shè)備間采用1+1的鏈型保護。倒換方式支持手工倒換和自動倒換：手工倒換：包括強制/手動/鎖定等；自動倒換：當檢測到TDM接口有以下三種告警時自動進行倒換：信號丟失(LOS)；幀丟失(LOF)；告警指示信號(MS-AIS)；單板被拔出。TDM接口自動進行保護倒換。保護倒換支持恢復(fù)式（revertive）和非恢復(fù)式（non-revertive）方式。區(qū)別是前者在檢測到工作接口告警消除后，經(jīng)過一個等待恢復(fù)時間（WTR）會自動將業(yè)務(wù)倒換回工作接口，后者切換后將保持現(xiàn)有接口工作直接至下一次倒換。WTR時間可以設(shè)置。ONU設(shè)備接入和認證ONU設(shè)備一般部署于用戶家中或樓道、小區(qū)等位置，存在仿冒、偽裝、欺詐和侵入網(wǎng)絡(luò)等安全風險，必須對ONU的接入進行認證。ONU的認證主要有MAC認證和DID認證兩種方式。MAC是ONU的物理地址，DID是事先配置于ONU中邏輯標識。ONU在接入PON網(wǎng)絡(luò)并在OLT注冊后，必須提供MAC或DID進行認證，ONU的MAC和DID信息可通過網(wǎng)管系統(tǒng)配置于OLT進行比對，也可將ONU的MAC或DID信息發(fā)送至后臺的認證系統(tǒng)進行集中認證。只有認證通過的ONU才是合法ONU，被允許接入PON網(wǎng)絡(luò)。//DID認證簡單介紹：在EPONONU上采用ONU設(shè)備標識號（DID，DeviceID）來標識ONU，作為一個獨立的設(shè)備標識，與硬件MAC地址無關(guān)。DID采用一個字符串來進行標識ONU可以統(tǒng)一規(guī)劃，方便資源管理系統(tǒng)對設(shè)備資源的生成；在ONU設(shè)備認證時，采用DID進行ONU設(shè)備接入身份認證。在ONU注冊后，OLT獲取ONU的DID并進行比較，合法的ONU則開通業(yè)務(wù)，非法的則關(guān)閉業(yè)務(wù)配置DID和MAC的自動綁定：特定的DID只能在特定的ONU上使用，綁定時機是在ONU第一次接入網(wǎng)絡(luò)時，在OLT上自動完成DID和MAC的綁定DID與硬件無關(guān)，因此能做到規(guī)劃與實際安裝的無關(guān)性；ONU更換時，僅需輸入原ONUDID即可，系統(tǒng)側(cè)無需重新設(shè)置。ONU的DID命名規(guī)則：ONUDID已經(jīng)定義的字段共20位DID命名規(guī)則除了ONU的DID命名外，外置IAD、E8-B/C終端的命名規(guī)則皆與此相似。用戶的認證和綁定用戶的接入認證和業(yè)務(wù)認證主要基于PPPoE或DHCP在BRAS進行。為避免用戶帳號被盜用和同享等安全風險，還必須提供用戶帳號和物理線路/設(shè)備的綁定。目前主要采用PPPoE+和DCHPOption82兩種技術(shù)實現(xiàn)用戶的綁定。相對于DSLAM（數(shù)字用戶線接入復(fù)用器）系統(tǒng)，用戶的端口/線路/設(shè)備信息只在DSLAM插入一次，在PON系統(tǒng)中，可在ONU將用戶的端口/線路/PVC/VLAN信息插入到PPPoE或DHCP報文交換過程中，并在OLT再次將OLT的端口/板卡/VLAN等信息插入到PPPoE或DHCP報文交換過程中，通過后臺Radius等認證系統(tǒng)對事先登記的上述物理信息進行比對，認證通過用戶才可接入，并可實現(xiàn)上述信息與用戶MAC等信息的綁定。用戶隔離：每一個ONU上傳的信息，其他ONU無法看到；業(yè)務(wù)隔離PON系統(tǒng)層面的用戶和業(yè)務(wù)隔離主要基于VLAN實現(xiàn)，對于PUPV，實現(xiàn)不同用戶之間各業(yè)務(wù)的隔離；對于PUPSPV，實現(xiàn)不同用戶之間各業(yè)務(wù)的隔離，也實現(xiàn)同一用戶不同業(yè)務(wù)之間的隔離。PON技術(shù)本身上行采用突發(fā)方式實現(xiàn)不同ONU之間的天然隔離。PON口和PONMAC之間也可實現(xiàn)物理隔離。在ONU的用戶側(cè)，還可基于PVC、端口隔離等方式實現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)的隔離。//注：對于多業(yè)務(wù)接入，VLAN規(guī)劃主要分為如下幾種：一業(yè)務(wù)一VLAN（PSPV）同一園區(qū)內(nèi)用戶的相同業(yè)務(wù)在一個VLAN內(nèi)，不同業(yè)務(wù)在不同VLAN內(nèi)，園區(qū)內(nèi)VLAN數(shù)＝業(yè)務(wù)數(shù)一用戶一業(yè)務(wù)一VLAN（PUPSPV）園區(qū)內(nèi)同一用戶的不同業(yè)務(wù)在不同VLAN內(nèi)，同時不同用戶的相同業(yè)務(wù)也在不同VLAN內(nèi)。園區(qū)內(nèi)VLAN數(shù)＝用戶數(shù)×業(yè)務(wù)數(shù)。一用戶一VLAN（PUPV）同一園區(qū)內(nèi)同一用戶的所有業(yè)務(wù)在一個VLAN內(nèi)，不同用戶的VLAN不同，園區(qū)內(nèi)VLAN數(shù)＝用戶數(shù)對于PSPV和PUPSPV而言，通常需要采用家庭網(wǎng)關(guān)進行多業(yè)務(wù)接入；對于PUPV而言，，可以采用HUB方式接入。數(shù)據(jù)保密PON的下行采用廣播方式，報文會送抵PON口下所有ONU，為確保下行數(shù)據(jù)通信安全，PON提供了數(shù)據(jù)加密，普遍采用三層攪動加密技術(shù)。由OLT向