全數字視頻監控系統組網方式對比研究

摘要：為了更好展現不同組網方案對視頻監控系統的影響，本文對全數字視頻監控系統網絡傳輸方案展開詳細分析，以便于各類項目選擇合適的組網方案。分析主要針對傳統建筑組網方案、全光網絡組網方案、EPON網絡組網方案等三種組網方式進行比對，具體見下文。

關鍵詞：EPON;全光網絡;視頻監控;全數字

一、現有全數字視頻監控系統組網方式

1.傳統組網方案采用樹形拓撲，中心機房設置中心控制和存儲設備[2]，各個樓層設置樓層接入交換機，終端攝像機采用六類線連接，供電可以采用POE方式，單級配電，中心機房配電箱直接將電源線敷設到弱電井的接入交換機。其物理架構圖如圖1。

圖1：傳統組網方案物理架構圖

2.全光組網方案采用星形拓撲[1]，13層中心機房設置核心交換機、中心控制和存儲設備，各個樓層終端攝像機采用光纖直接連接中心的核心交換機[3]，供電可以采用2級配電方式，中心機房設總配電箱，樓層弱電井設置分配電箱。其物理架構圖如圖2。

圖2：全光組網方案物理架構圖

3.EPON組網方案采用樹形拓撲，13層中心機房設置核心交換機、中心控制和存儲設備，核心交換機配置OLT業務板卡，各個樓層弱電井設置分光器，終端攝像機處配置ONU終端，OLT與分光器和分光器與ONU之間采用光纖連接，ONU與像機之間采用六類線連接。供電可以采用2級配電方式，中心機房設總配電箱，樓層弱電井設置分配電箱。其物理架構圖如圖3。

圖3：EPON組網方案物理架構圖

二、各組網方式對比

（一）可靠性

傳統組網方案：相對較低。接入交換機存在單點故障，且影響面較大，主干可通過雙鏈路避免單點故障。但高端交換機都是電信級的，出故障的概率極低。

全光組網方案：最高。中心交換機為雙引擎、雙電源的核心交換機，可靠性好。單根光纖存在單點故障，但影響面只涉及單點。

EPON組網方案：較低。光分器和主干光纜存儲單點故障，其故障面較大，光分器是無源器件自然損壞概率極小，問題多出在人為因素，主干光纜無法冗余。雖然分光器是無源設備可靠性非常好，但是，存在大量的ONU設備，總體上故障點多，不能以偏概全。

（二）成本

傳統組網方案：相對較低。通過POE技術可以節省大量分支電源線纜;樓層設接入交換機成本相對于其它兩個方案大量模塊或ONU終端的總價，相對較低;只需要單級配電，節省配電箱的成本[4]。

全光組網方案：成本較高。沒跟光纜都需要布設到核心機房，光纖工程相對較多，考慮光纜價格低廉，相對增加成本不多。攝像機和核心交換機側都需要配置SFP光模塊，設備成本相對傳統組網方案較高。需要2級配電，配電箱和電源線成本相對較高。

（三）性能

傳統組網方案：高。攝像機與接入交換機獨享千兆帶寬，速度高。樓層交換機與核心交換機鏈路聚合可達8GB帶寬。

全光組網方案：最高。攝像機與核心交換機獨享千兆帶寬，速度高。核心接入板卡到后端服務器和存儲業務板卡通過背板交換，可達TB級帶寬。

EPON組網方案：最低。攝像機與核心交換機分享千兆帶寬，速度低，很多樓層甚至只有幾十兆接入帶寬。核心接入板卡到后端服務器和存儲業務板卡通過背板交換，可達TB級帶寬。

（四）兼容性及開放性

傳統組網方案：最高。所有生產網絡攝像機的廠家都支持此方案，可選余地最大。

全光組網方案：相對較高。只有高端廠家才生產光口攝像機，可選余地較小。

EPON組網方案：很低。目前市場上只有宇視的幾款像機內置ONU模塊，其余廠家都需要配置ONU終端來提供以太網口。

（五）安裝維護

傳統組網方案：最方便。像機處只有一根網線，插入即可，配置可以遠程，安裝維護省時省力。

全光組網方案：方便。攝像機處，一根光纖尾纖，一根電源線，安裝維護省時省力。

EPON組網方案：非常不便。雖然分光器是無源器件可靠性高，但ONU終端分布在各處吊頂或壁掛箱內，維護麻煩。

（六）美觀

傳統組網方案：最美觀。設備小巧，造型美觀。

全光組網方案：美觀。因考慮光纖及光模塊，設備較大，特別是槍機都是帶護照的機型[5]，相對較大。

EPON組網方案：影響美觀。如果內置ONU必然造成設備較大，如果外置ONU，則會造成每個攝像機處有檢修孔或壁掛箱。

總結：

綜上所述，從可靠性、成本、性能、兼容性開放性、安裝維護、美觀性等六個維度比對結果如下：傳統組網方案在成本、兼容性開放性、安裝維護、美觀性等6個維度中的4個維度都具備優勢，在可靠性這個劣勢比對中，只要保證選擇的網絡設備廠家是名牌大廠基本不會存在問題。光纖組網方案在可靠性和性能等6個維度中的2個維度都具備優勢，在成本、兼容性開放性、安裝維護、美觀性四個劣勢比對中，基本也處于中間的位置，劣勢不明顯。EPON組網方案在6個維度的比對中沒有處于優勢的比對項。

參考文獻：

[1]賴偉強.對光纖傳輸的數字視頻系統的應用探討[J].科技信息，2009，07

[2]任廣杰，馮傳濱.網絡視頻監控存儲類型解析[J].電信技術，2011，05：87-92.

[3]林康，劉敬彪，盛慶華.一路視頻雙向數據的光纖傳輸系統設計[J].光通信技術，2013，03

[4]廖旭東.淺論視頻監控中的存儲技術[J].中國安防，2009，05：50-52.

[5]方開紅.一種光纖網絡數字視頻傳輸系統的設計與實現[J].福建電腦，2009，01：159，167.