交巡警監控專線解決方案研究

師厚興　李成

摘要：文章描述了集團客戶專線接入的幾種主要方式，結合集團客戶業務需求和傳輸技術的特點，提出了幾種經典的集團客戶專線接入方式，并對交巡警監控專線采用PTN+PON技術組網進行了較為詳細地分析。

關鍵詞：集團客戶；交巡警監控；PTN；PON

集團客戶大體分為政府機關事業單位類、大中小企業集團類、教育培訓類等。相對于普通個體用戶而言，集團客戶對幾家運營商而言，突出表現為業務量較大、業務種類較多、可擴展性強、安全性要求高等特性。

1 集團客戶的監控專線業務

目前集團客戶的監控專線業務指的是：集團客戶對其所屬區域進行的監控，集團開通監控專線業務的主要目的是采集現場的實時數據；定期存儲相關信息。當前，監控專線業務一般在集團的客戶接入側（各種路口）安裝運營商的小ONU設備，一個ONU下掛多個攝像頭；在集團總部安裝較大的路由器、多個顯示屏等，由于集團客戶沒有自己專業的技術維護人員，所以從客戶接入側至集團總部的傳輸都有運營商進行統一建設和維護，出現故障時由客戶上報給運營商專業人員進行維護，運營商技術人員負責采集和保存所有集團客戶的多個現場的監控資料。當然，運營商也會給集團客戶分配一個賬號，集團客戶通過該賬號利用電腦或者手機通過互聯網實時查詢相關監控的信息。目前，集團客戶監控專線業務主要用了交巡警、數字城管等相關行業，交巡警監控專線是較常見的監控專線業務。

2 常見的集團專線接入方式

2.1 SDH接入方式

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體系），指的是相應級別的結構被傳輸不同速率的信號所提供，包括映射、復用、定位等方法。

映射指的是將各種速率的信號經過碼速進行調整后裝入相應的標準容器，加入通道開銷后形成虛容器的過程，幀相位發生的偏差稱之為幀偏移。

定位指的是將幀偏移信息轉移至支路單元或管理單元的過程，它的實現是由于支路單元指針或管理單元指針的功能。

復用的概念相對簡單，復用指的是一種使多個低階通道層的信號進入高階通道層，或把多個高階通道層信號進入復用通道層的過程。復用是通過字節交錯間插方式把Tu組織進高階VC或把AU組織進STM-N的過程，由于經過TU和AU指針處理后的各VC支路信號的相位已經同步，因此同步復用原理與數據串變換相結合便形成了該復用。

其優點是：（1）可實現用戶與用戶之間的物理隔離。（2）多個業務點可以成環組網，采用SDH環網復用段保護機制，節旨光纖資源且安全級別高。（3）具備多種業務的承載能力，可以承載的業務類型有IP業務、TDM業務等；可提供多種帶寬，比如2M、100M、155M等。（4）成熟的技術，網管控制能力相對較強，全程均可監控，告警等級完善。

其缺點是：（1）缺乏對寬帶、數據等業務的擴展性支持。（2）需逐級進行業務配置，相對麻煩，對技術人員的專業性陽細心程度要求較高，特別當業務經過站點較多時。

2.2 PTN接入方式

PTN（Packet Transport Network）即分組傳送網。存在于IP層業務和光傳輸層之間，設計特點是分組流量的突發性和統計的復用性，其核心是IP分組化業務，多種業務模型共存，使用成本較低，光傳輸網絡的經典優勢也被其繼承：可靠性高、帶寬機制強大、強大的OAM功能、可擴展性強、安全性高等。

PTN可作為連接通道支持多種點對點的分組業務，具備多種需求高低帶寬的業務、組網采用端到端模式，特別利于IP化業務的傳輸；連接通道的保護倒換在50ms內完成，具備電言級保護，實現業務的不間斷運行；具有強大的OAM功能。

優點：（1）包含SDH傳輸網和分組傳送網的所有優點。（2）較強的網管控制和管理能力，全程均可監控，告警等級完善。（3）有隧道1：1保護，偽線雙歸保護、環網保護等多種完美的電信級保護，非常安全。（4）可直接在網管上實現業務的端到端配置，配置靈活多樣，支持多種業務配置模型。（5）可以完美承載多種業務類型，不僅提供低速的E1業務、還提供高速的以太網數據業務。（6）靈活多變的組網能力，有樹型、環型等組網方式，節約光纜資源。

缺點：（1）設備成本相對較高。（2）不適合較多數量的TDM業務的開通。

2.3 PON接入方式

PON（Passive Optical Network，無源光網絡）。P0N指的是光配線網中不含有任何電子器件及電源，ODN（Optical Distribution Network，光分配網絡）由光分路器等無源器件組成，不需要高成本的有源設備。一個在運營商匯聚節點機房安裝的光線路終端設備（OLT），以及在用戶家里安裝的一定數量的光網絡單元設備（ONU）組成了一個無原的光網絡。光纖以及無源分光器或者耦合器組成了OLT與ONU之間的ODN。

PON系統結構主要由中心局的OLT（Optical LineTerminal）設備、包含無源光器件的ODN（OpticalDistribution Network）系統、用戶端的ONU（OpticalNetwork Unit）設備以及網元管理系統（EMs）組成，組網拓撲結構主要采用的是點到多點的樹型結構。

優點：（1）成本相對較低，維護起來非常簡單，可擴展性很強。PON結構在傳輸的過程沒有任何電子源器件，也不需要交流或者直流電源，因此光纜很容易鋪設，而且只有尾纖和法蘭需要維護，維護費用幾乎可以忽略不計。（2）純媒介的傳輸網絡，在自然條件惡劣的情況下可以正常使用，不受電磁和雷電的影響。（3）PON系統對匯聚節點機房的資源占用也相對較少，可擴展性強，投資回報率較高；目前運營商的EPON采用上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬技術，并且伴隨著技術的提升可以平滑升級至10Gb/s。GPON則具有高達2.5Gb/s的帶寬能力，已經提供了相當高的帶寬；PON是一種點到多點網絡系統，其以樹形的結構為各家運營商節省了的很多的設備資源，為大量用戶服務。用戶共用局端設備和光纖的這種方式更加節省了投資。EPON和HGPON系統對帶寬的分配和保證都有一套完善的機制。使其帶寬分配靈活，服務質量（QoS）有保證。

缺點：（1）對TDM、專線業務組網能力弱。（2）缺乏完善地保護。

3 交巡警監控專線PTN+PON網絡解決方案的分析

通信網絡技術的不斷發展，以分組傳送網（PTN）和無源光網絡（PON）相結合的傳輸接入組網技術已經相當成熟，目前市場中已經在大量地應用該技術，隨著客戶對帶寬的要求越來越高，這種技術已經替代了部分可擴展性不強的SDH技術。在交巡警監控專線中，由于國家發展需要，各種級別的交叉路口也越來越多，交巡警與日俱增的監控需求，這種高密度的業務需求是傳統的SDH技術所不能滿足的，完美地解決這種監控專線業務的傳輸和接入的問題就需要PTN+PON技術，因此可以在交巡警監控業務中應用這種技術。PTN技術，完善的千兆或者萬兆光纖傳輸形成一個自我修復的網絡，提供各種多業務類型的傳輸，為交巡警監控專線提供豐富的帶寬資源；PON技術，包括光網絡單元（ONU）和光線路終端設備（OLT），主要解決交巡警監控專線交叉路口的實時攝像。局端的OLI設備與多個用戶端的ONU設備之間通過無源的光纖等組成了PON網絡系統。很大程度上提高了交巡警監控系統網絡的安全性及可靠性，減輕了交巡警監控系統中的維護和管理壓力。PTN+PON技術本質上是高容量的IP業務技術，因此能夠充分適應交巡警監控專線業務傳輸網絡的需求。

4 結語

隨著移動互聯網技術的不斷發展，SDH技術已經越來越無法滿足客戶對多樣化業務的需求，全新的傳輸技術必將隨著新的業務需求而產生，以日益增長的IP化業務的需求發展最快。目前的PTN網絡可以完美地解決對高帶寬、高效率、高可靠性的IP化業務的需求，它同時吸收了SDH技術的優點和IP技術的優點，應用前景非常廣泛，同時PON技術又具有低成本、高帶寬、高兼容性等優點，所以PTN+PON是當前多數量監控類專線的最佳選擇。