基于GPON網絡的有線電視分前端機房監控

周濤

一、技術背景

隨著業務發展的不斷壯大，原有的有線電視網絡也在不斷的升級改造。從用戶業務需求的角度考慮，很多中心節點的設備需要下沉至離用戶更近的分前端機房；從用戶規模以及解決骨干傳輸帶寬的角度考慮，也有必須建立更多的分前端機房，充分滿足業務發展的需要。

隨著光纜資源價格的日趨降低，市到縣、縣到鄉鎮的主干光纖資源越來越豐富，而且從縣區到鄉鎮也已陸續搭建起環網保護的資源，充分保障了各個分前端機房的安全可靠性，保障各項業務進行穩定不間斷的傳輸。近年來，隨著分前端機房建設的數量越來越多，分前端機房發揮的作用也更加全面，對分前端機房的安全管理問題就漸漸凸顯出來。本文主要從分前端機房視頻監控的角度來做技術交流。

二、相關技術介紹

（一）OTN技術

OTN光傳輸網（Optical Transport Network）是在SDH和WDH技術的基礎上、以波分復用技術為基礎形成的，完美解決傳統WDM網絡設備無波長、子波長調度能力差、組網能力弱、保護及OAM檢測能力弱的問題，并且充分結合了SDH的優點。OTN設備具有和SDH相似特性，支持子速率業務的映射、復用和交叉連接、虛級聯，更加適合于任意客戶的業務適配。同時OTN也提供了更好的管理功能。

OTN作為市到縣、縣到鄉的主干傳輸保護技術，目前已被廣泛使用。除此之外，OTN結合骨干路由交換機組成大容量有線電視干線傳輸網，并且與云存儲中心的存儲服務器陣列對接，從而建立廣電業務的“云”平臺。

（二）GPON技術

無源光網絡（PON）技術，支持點到多點的光接入網那個技術，方便業務發展，從而被廣泛應用。PON網絡中無有源的電子器件，大幅降低了運行維護的成本。PON系統可以通過WDM的方式將傳統的有線電視和雙向業務網合并到一張網承載傳輸，從而實現了一根光纖入戶，多業務全開。目前市場主要采用EPON和GPON兩種設備。

GPON相比EPON技術而言，GPON業務承載更高效，下行的有效帶寬是EPON的2.55倍，上行是1.37倍。GPON的分光能力是EPON的2倍，這就意味著用戶覆蓋數量增加一倍，主干傳輸光纜芯數節約一半，從而大大節省了線路成本及局端設備投資。

（三）VLAN技術

VLAN又稱虛擬局域網，是與具體的地理位置沒有任何關聯的邏輯LAN，利用交換機組網管理，并由位于不同的局域網內的設備組成。雖然VLAN所連接的設備來自不同的局域網內，但是相互之間可以進行直接通信，好像處于同一網絡之中。VLAN技術具有以下幾方面的優點：

1.抑制廣播風暴。vlan的劃分后隔離了廣播域，從而起到抑制廣播風暴的作用；交換機沒有劃分vlan，所有端口都處于一個廣播域；交換機劃分vlan后，就產生了好多個廣播域。

2.提高網絡的安全性。不同VLAN之間是不能直接進行通信的，杜絕了數據傳輸的不安全性，從而提高網絡的整體可靠性。

3.易于管理和維護。更改用戶所屬的網絡不必換端口和連線，只需要更改配置VLAN即可完成。

三、案例介紹

以“利津縣分前端機房監控”項目為案例進行介紹。由于分前端機房相對分散，之間位置距離較遠，但各個機房一般都位于由OTN組建的環網上，在保障分前端數據傳輸的穩定性的同時，也提供了充分的鏈路帶寬資源。結合OTN保護，在分前端機房加設匯聚交換機，與機房OLT相連。每個分前端機房一般安裝1到2個監控攝像頭，監控攝像頭均要求采用數字監控設備。攝像頭連接匯聚交換機，在匯聚交換機上單獨劃分出用于分前端機房監控專用的業務VLAN，并將連接攝像頭的端口通過數據配置加入到規劃的業務VLAN中。匯聚交換機透傳該業務VLAN至OLT（交換機相應端口要配置成trunk模式），再通過由OTN搭建骨干傳輸網絡，到達利津縣中心機房的匯聚交換機，在該臺交換機上配置監控用VLAN（交換機相應端口要配置成access模式）。

整個系統是基于廣電的GPON方式來組建網絡，可以將各個分前段機房的時間監控安全穩定地傳送到利津縣中心機房總監測臺。采用二層VLAN的組網方式，每個分前端機房的視頻監控數據都通過同一VLAN匯聚至中心機房，中心機房可以安放一臺ONU，在ONU端口打上規劃好的VLAN信息。每一臺攝像機都規劃一個IP地址，這個地址和中心機房的視頻存儲及流媒體服務器是在同一網段，這樣即可實現中心機房的監控中心對所有圖像的宏觀檢測和實時監控。

四、項目實施

（一）VLAN及IP地址的規劃

（二）OLT及交換機相關配置

OLT與匯聚交換機使用專屬的上聯口，將ONU上傳的視頻監控數據從OLT的上聯口透傳至匯聚交換機上，如果是兩臺交換機互聯，其端口模式必須設置成Trunk模式，端口修改成強制自適應，以及端口模式及全雙工模式。交換機于服務器或者PC端連接，其端口模式必須設置成Access模式。

五、總結

重要安全播出值守，是有線電視行業面向用戶群體提供公眾服務的基礎性工作，尤其是在重大安全播出期，更是對安全播出崗位做出明確的要求，“人不離崗位、眼不離屏幕、手不離開關”?；贕PON網絡實現對各個分前端機房監控的實時回傳，解放分前端機房的值守壓力，節約了人力成本，也大大提高了分前端機房的安全可靠性。

參考文獻：

[1] 張詠梅.基于VLAN技術的網絡應用和研究[J].數字技術與應用，2013，（02）：33-35.

[2] 許泉海.廣電網絡FTTH接入網的思考與發展[A].2014國際傳輸與覆蓋研討會論文集[C].北京：2014.