交巡警監(jiān)控專線解決方案研究

師厚興　李成

摘要：文章描述了集團(tuán)客戶專線接入的幾種主要方式，結(jié)合集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)需求和傳輸技術(shù)的特點，提出了幾種經(jīng)典的集團(tuán)客戶專線接入方式，并對交巡警監(jiān)控專線采用PTN+PON技術(shù)組網(wǎng)進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。

關(guān)鍵詞：集團(tuán)客戶；交巡警監(jiān)控；PTN；PON

集團(tuán)客戶大體分為政府機關(guān)事業(yè)單位類、大中小企業(yè)集團(tuán)類、教育培訓(xùn)類等。相對于普通個體用戶而言，集團(tuán)客戶對幾家運營商而言，突出表現(xiàn)為業(yè)務(wù)量較大、業(yè)務(wù)種類較多、可擴展性強、安全性要求高等特性。

1 集團(tuán)客戶的監(jiān)控專線業(yè)務(wù)

目前集團(tuán)客戶的監(jiān)控專線業(yè)務(wù)指的是：集團(tuán)客戶對其所屬區(qū)域進(jìn)行的監(jiān)控，集團(tuán)開通監(jiān)控專線業(yè)務(wù)的主要目的是采集現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)；定期存儲相關(guān)信息。當(dāng)前，監(jiān)控專線業(yè)務(wù)一般在集團(tuán)的客戶接入側(cè)（各種路口）安裝運營商的小ONU設(shè)備，一個ONU下掛多個攝像頭；在集團(tuán)總部安裝較大的路由器、多個顯示屏等，由于集團(tuán)客戶沒有自己專業(yè)的技術(shù)維護(hù)人員，所以從客戶接入側(cè)至集團(tuán)總部的傳輸都有運營商進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)和維護(hù)，出現(xiàn)故障時由客戶上報給運營商專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)，運營商技術(shù)人員負(fù)責(zé)采集和保存所有集團(tuán)客戶的多個現(xiàn)場的監(jiān)控資料。當(dāng)然，運營商也會給集團(tuán)客戶分配一個賬號，集團(tuán)客戶通過該賬號利用電腦或者手機通過互聯(lián)網(wǎng)實時查詢相關(guān)監(jiān)控的信息。目前，集團(tuán)客戶監(jiān)控專線業(yè)務(wù)主要用了交巡警、數(shù)字城管等相關(guān)行業(yè)，交巡警監(jiān)控專線是較常見的監(jiān)控專線業(yè)務(wù)。

2 常見的集團(tuán)專線接入方式

2.1 SDH接入方式

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系），指的是相應(yīng)級別的結(jié)構(gòu)被傳輸不同速率的信號所提供，包括映射、復(fù)用、定位等方法。

映射指的是將各種速率的信號經(jīng)過碼速進(jìn)行調(diào)整后裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器，加入通道開銷后形成虛容器的過程，幀相位發(fā)生的偏差稱之為幀偏移。

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

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

其優(yōu)點是：（1）可實現(xiàn)用戶與用戶之間的物理隔離。（2）多個業(yè)務(wù)點可以成環(huán)組網(wǎng)，采用SDH環(huán)網(wǎng)復(fù)用段保護(hù)機制，節(jié)旨光纖資源且安全級別高。（3）具備多種業(yè)務(wù)的承載能力，可以承載的業(yè)務(wù)類型有IP業(yè)務(wù)、TDM業(yè)務(wù)等；可提供多種帶寬，比如2M、100M、155M等。（4）成熟的技術(shù)，網(wǎng)管控制能力相對較強，全程均可監(jiān)控，告警等級完善。

其缺點是：（1）缺乏對寬帶、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的擴展性支持。（2）需逐級進(jìn)行業(yè)務(wù)配置，相對麻煩，對技術(shù)人員的專業(yè)性陽細(xì)心程度要求較高，特別當(dāng)業(yè)務(wù)經(jīng)過站點較多時。

2.2 PTN接入方式

PTN（Packet Transport Network）即分組傳送網(wǎng)。存在于IP層業(yè)務(wù)和光傳輸層之間，設(shè)計特點是分組流量的突發(fā)性和統(tǒng)計的復(fù)用性，其核心是IP分組化業(yè)務(wù)，多種業(yè)務(wù)模型共存，使用成本較低，光傳輸網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典優(yōu)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(yè)務(wù)，具備多種需求高低帶寬的業(yè)務(wù)、組網(wǎng)采用端到端模式，特別利于IP化業(yè)務(wù)的傳輸；連接通道的保護(hù)倒換在50ms內(nèi)完成，具備電言級保護(hù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的不間斷運行；具有強大的OAM功能。

優(yōu)點：（1）包含SDH傳輸網(wǎng)和分組傳送網(wǎng)的所有優(yōu)點。（2）較強的網(wǎng)管控制和管理能力，全程均可監(jiān)控，告警等級完善。（3）有隧道1：1保護(hù)，偽線雙歸保護(hù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等多種完美的電信級保護(hù)，非常安全。（4）可直接在網(wǎng)管上實現(xiàn)業(yè)務(wù)的端到端配置，配置靈活多樣，支持多種業(yè)務(wù)配置模型。（5）可以完美承載多種業(yè)務(wù)類型，不僅提供低速的E1業(yè)務(wù)、還提供高速的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。（6）靈活多變的組網(wǎng)能力，有樹型、環(huán)型等組網(wǎng)方式，節(jié)約光纜資源。

缺點：（1）設(shè)備成本相對較高。（2）不適合較多數(shù)量的TDM業(yè)務(wù)的開通。

2.3 PON接入方式

PON（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）。P0N指的是光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電源，ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò)）由光分路器等無源器件組成，不需要高成本的有源設(shè)備。一個在運營商匯聚節(jié)點機房安裝的光線路終端設(shè)備（OLT），以及在用戶家里安裝的一定數(shù)量的光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備（ONU）組成了一個無原的光網(wǎng)絡(luò)。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(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中心局的OLT（Optical LineTerminal）設(shè)備、包含無源光器件的ODN（OpticalDistribution Network）系統(tǒng)、用戶端的ONU（OpticalNetwork Unit）設(shè)備以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMs）組成，組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要采用的是點到多點的樹型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：（1）成本相對較低，維護(hù)起來非常簡單，可擴展性很強。PON結(jié)構(gòu)在傳輸?shù)倪^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(shè)，而且只有尾纖和法蘭需要維護(hù)，維護(hù)費用幾乎可以忽略不計。（2）純媒介的傳輸網(wǎng)絡(luò)，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(tǒng)對匯聚節(jié)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(shù)，并且伴隨著技術(shù)的提升可以平滑升級至10Gb/s。GPON則具有高達(dá)2.5Gb/s的帶寬能力，已經(jīng)提供了相當(dāng)高的帶寬；PON是一種點到多點網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其以樹形的結(jié)構(gòu)為各家運營商節(jié)省了的很多的設(shè)備資源，為大量用戶服務(wù)。用戶共用局端設(shè)備和光纖的這種方式更加節(jié)省了投資。EPON和HGPON系統(tǒng)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(wù)質(zhì)量（QoS）有保證。

缺點：（1）對TDM、專線業(yè)務(wù)組網(wǎng)能力弱。（2）缺乏完善地保護(hù)。

3 交巡警監(jiān)控專線PTN+PON網(wǎng)絡(luò)解決方案的分析

通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以分組傳送網(wǎng)（PTN）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）相結(jié)合的傳輸接入組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，目前市場中已經(jīng)在大量地應(yīng)用該技術(shù)，隨著客戶對帶寬的要求越來越高，這種技術(shù)已經(jīng)替代了部分可擴展性不強的SDH技術(shù)。在交巡警監(jiān)控專線中，由于國家發(fā)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(jiān)控需求，這種高密度的業(yè)務(wù)需求是傳統(tǒng)的SDH技術(shù)所不能滿足的，完美地解決這種監(jiān)控專線業(yè)務(wù)的傳輸和接入的問題就需要PTN+PON技術(shù)，因此可以在交巡警監(jiān)控業(yè)務(wù)中應(yīng)用這種技術(shù)。PTN技術(shù)，完善的千兆或者萬兆光纖傳輸形成一個自我修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，提供各種多業(yè)務(wù)類型的傳輸，為交巡警監(jiān)控專線提供豐富的帶寬資源；PON技術(shù)，包括光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光線路終端設(shè)備（OLT），主要解決交巡警監(jiān)控專線交叉路口的實時攝像。局端的OLI設(shè)備與多個用戶端的ONU設(shè)備之間通過無源的光纖等組成了PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。很大程度上提高了交巡警監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性及可靠性，減輕了交巡警監(jiān)控系統(tǒng)中的維護(hù)和管理壓力。PTN+PON技術(shù)本質(zhì)上是高容量的IP業(yè)務(wù)技術(shù)，因此能夠充分適應(yīng)交巡警監(jiān)控專線業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。

4 結(jié)語

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，SDH技術(shù)已經(jīng)越來越無法滿足客戶對多樣化業(yè)務(wù)的需求，全新的傳輸技術(shù)必將隨著新的業(yè)務(wù)需求而產(chǎn)生，以日益增長的IP化業(yè)務(wù)的需求發(fā)展最快。目前的PTN網(wǎng)絡(luò)可以完美地解決對高帶寬、高效率、高可靠性的IP化業(yè)務(wù)的需求，它同時吸收了SDH技術(shù)的優(yōu)點和IP技術(shù)的優(yōu)點，應(yīng)用前景非常廣泛，同時PON技術(shù)又具有低成本、高帶寬、高兼容性等優(yōu)點，所以PTN+PON是當(dāng)前多數(shù)量監(jiān)控類專線的最佳選擇。