EPON与PoE在视频监控中的融合应用

1，概述
随着近些年平安城市、全球眼等项目的不断兴起，越来越多城市的重要场所、交通道路都将安装视频监控系统，实现对每一个重要公共场所的 24 小时监控。视频监控开始从楼宇、园区应用急剧扩大，监控点从十几个、几十个监控点扩展到数千个、十万个监控点，覆盖范围从一两平方公里扩大到几十、上百平方公里。传统的视频监控系统难以承载如此大的接入量，新型的 IP智能网络监控应运而生。
随着网络技术的发展，视频监控的网络化呈现出广泛化和复杂化的特点。随着前端视频收集设备数量的迅速增长以及网络复杂程度的加深，越来越多的监控摄像头为不能很好的取电而犯愁。有时候找不到合适的取电点而不得不挪动摄像头的位置，极大的影响了监控效果。因此，在监控系统建设中，必须有一种好的供电方式，并保证一定的灵活性。为了满足这种需求，PoE供电技术应运而生，它通过网线给摄像头供电，免去额外的电源布线。
另外，由于视频监控系统规模越来越大、分布范围越来越广，致使业务呈现出多点对一点，每路视频业务的带宽需求往往在 1～10M 之间等特点，以往 ADSL 已经难以满足，视频监控厂商开始将EPON 技术引入监控方案：通过一根光纤接入多个监控点，解决大规模接入问题。光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。
2，系统设计
一个完整的EPON网络由OLT、ONU、光分路器构成。系统设计在每个分控中心内放置一台 OLT，每台 OLT提供 4 个 GE 接口(可光可电)可以为监控中心提供双向传输通道，而每台 OLT的 PON 端口通过光纤连接无源光分路器进行无源分光，分出来的光纤再分别连接不同监控节点的 ONU 或OLT，再通过 ONU 的 FE 接口连接 DVR 或视频服务器，最终通过摄像头进行监控。每台 OLT可以覆盖 20KM，最多 256 个 ONU 节点，而且体积小，方便安放。同时可以根据不同情况提供不同的组网接入方式。
                
                
视频监控项目中图像质量是非常重要的，视频监控流主要是上行的带宽占用比较大，如果按照 D1 压缩效果，这样每个视频流的上行带宽为 2M。本方案中每个派出所的一台 OLT为4 个 PON，每个 PON 为上下对称 1.25G 带宽(有效带宽 900M)，主要考虑上行数据带宽。
每个分控中心最大监控节点数：900M×4÷2M=1800 个
按照分光比 1：32 计算每个 ONU 下联的 DVR/DVS 最大带宽为：900M÷32=28M。
按照分光比 1：64 计算每个 ONU 下联的 DVR/DVS 最大带宽为：900M÷64=14M。
本方案还可以通过对 EPON 系统控制，对每个 ONU 进行带宽控制和调节，用户可以根据每个监控节点情况来灵活地控制带宽。每个 ONU 带宽可以达到 0- 1000M(可调)。
技术的发展致使供电方式也在不断进行更新，PoE供电已经成为现在的主流供电方式。PoE通过网线向另一端的网络设备供电，不仅免去额外的电源布线，还可以同时给多台监控摄像头供电。
为了在EPON网络系统中使用PoE供电，丰润达推出带PoE供电的ONU设备EPS5081，该设备有8个PoE供电口和1个EPON口，取代普通的ONU作为接入设备，即可通过EPON口连接OLT，又可连接摄像头并为其供电。
另外，EPON 网络稳定运行需要一个高效稳定的网络管理系统，以便实时地监控网络性能。网络管理的主要功能包括：配置管理，故障管理，性能管理，安全管理，计费管理等。目前最有影响的网络管理协议是 SNMP和CMIS／CMIP。它们代表了两大网络管理方案，其中 SNMP协议的主要特点是简单易实现、通用性强、易于扩展、健壮性好的特点而受到广泛运用，得到业界的支持。
3，结束语
EPON 接入和PoE在系统中的应用，很好地解决了目前视频监控系统大规模监控所面临的高密度广范围的接入问题、摄像头取电问题。通过对 EPON 的统一网管有效地降低了系统的故障率，为系统的维护节省了成本。