基于GPON網(wǎng)絡的有線電視分前端機房監(jiān)控

周濤

一、技術(shù)背景

隨著業(yè)務發(fā)展的不斷壯大，原有的有線電視網(wǎng)絡也在不斷的升級改造。從用戶業(yè)務需求的角度考慮，很多中心節(jié)點的設備需要下沉至離用戶更近的分前端機房；從用戶規(guī)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(yè)務發(fā)展的需要。

隨著光纜資源價格的日趨降低，市到縣、縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主干光纖資源越來越豐富，而且從縣區(qū)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)也已陸續(xù)搭建起環(huán)網(wǎng)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(yè)務進行穩(wěn)定不間斷的傳輸。近年來，隨著分前端機房建設的數(shù)量越來越多，分前端機房發(fā)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(jiān)控的角度來做技術(shù)交流。

二、相關(guān)技術(shù)介紹

（一）OTN技術(shù)

OTN光傳輸網(wǎng)（Optical Transport Network）是在SDH和WDH技術(shù)的基礎上、以波分復用技術(shù)為基礎形成的，完美解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡設備無波長、子波長調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護及OAM檢測能力弱的問題，并且充分結(jié)合了SDH的優(yōu)點。OTN設備具有和SDH相似特性，支持子速率業(yè)務的映射、復用和交叉連接、虛級聯(lián)，更加適合于任意客戶的業(yè)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(xiāng)的主干傳輸保護技術(shù)，目前已被廣泛使用。除此之外，OTN結(jié)合骨干路由交換機組成大容量有線電視干線傳輸網(wǎng)，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(yè)務的“云”平臺。

（二）GPON技術(shù)

無源光網(wǎng)絡（PON）技術(shù)，支持點到多點的光接入網(wǎng)那個技術(shù)，方便業(yè)務發(fā)展，從而被廣泛應用。PON網(wǎng)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(tǒng)可以通過WDM的方式將傳統(tǒng)的有線電視和雙向業(yè)務網(wǎng)合并到一張網(wǎng)承載傳輸，從而實現(xiàn)了一根光纖入戶，多業(yè)務全開。目前市場主要采用EPON和GPON兩種設備。

GPON相比EPON技術(shù)而言，GPON業(yè)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(shù)量增加一倍，主干傳輸光纜芯數(shù)節(jié)約一半，從而大大節(jié)省了線路成本及局端設備投資。

（三）VLAN技術(shù)

VLAN又稱虛擬局域網(wǎng)，是與具體的地理位置沒有任何關(guān)聯(lián)的邏輯LAN，利用交換機組網(wǎng)管理，并由位于不同的局域網(wǎng)內(nèi)的設備組成。雖然VLAN所連接的設備來自不同的局域網(wǎng)內(nèi)，但是相互之間可以進行直接通信，好像處于同一網(wǎng)絡之中。VLAN技術(shù)具有以下幾方面的優(yōu)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(chǎn)生了好多個廣播域。

2.提高網(wǎng)絡的安全性。不同VLAN之間是不能直接進行通信的，杜絕了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟话踩裕瑥亩岣呔W(wǎng)絡的整體可靠性。

3.易于管理和維護。更改用戶所屬的網(wǎng)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(jiān)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(huán)網(wǎng)上，在保障分前端數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性的同時，也提供了充分的鏈路帶寬資源。結(jié)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(jiān)控攝像頭，監(jiān)控攝像頭均要求采用數(shù)字監(jiān)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(jiān)控專用的業(yè)務VLAN，并將連接攝像頭的端口通過數(shù)據(jù)配置加入到規(guī)劃的業(yè)務VLAN中。匯聚交換機透傳該業(yè)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(wǎng)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(jiān)控用VLAN（交換機相應端口要配置成access模式）。

整個系統(tǒng)是基于廣電的GPON方式來組建網(wǎng)絡，可以將各個分前段機房的時間監(jiān)控安全穩(wěn)定地傳送到利津縣中心機房總監(jiān)測臺。采用二層VLAN的組網(wǎng)方式，每個分前端機房的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)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(guī)劃好的VLAN信息。每一臺攝像機都規(guī)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(wǎng)段，這樣即可實現(xiàn)中心機房的監(jiān)控中心對所有圖像的宏觀檢測和實時監(jiān)控。

四、項目實施

（一）VLAN及IP地址的規(guī)劃

（二）OLT及交換機相關(guān)配置

OLT與匯聚交換機使用專屬的上聯(lián)口，將ONU上傳的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)從OLT的上聯(lián)口透傳至匯聚交換機上，如果是兩臺交換機互聯(lián)，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(jié)

重要安全播出值守，是有線電視行業(yè)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(guān)”。基于GPON網(wǎng)絡實現(xiàn)對各個分前端機房監(jiān)控的實時回傳，解放分前端機房的值守壓力，節(jié)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：

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