史家亮

【摘要】    为进一步提高公安机关对于信息化条件下动态治安的掌控能力，创建和谐社会，打造平安城市，公安局同通信运营商合作进行社会治安监控系统建设。本文从现网需求出发，通过GPON技术在公安监控视频网络项目中的应用论述，使读者对运用GPON技术接入视频监控点的方案优点有一个系统的了解。

【关键词】    监控    GPON应用

一、公安监控项目需求

公安视频监控网络的部署涉及节点多、投资多、社会意义重大，项目启动初期，北京联通组建了含客户经理、建设部主管、网络维护技术骨干的项目组，汇同公安局主管科室确定前期组网方案。确定基本需求如下：

网络结构方面：采用星形接入方式;接入点同汇聚点互通，接入点间无通信需求;

带宽方面：接入点位带宽要随时满足接入摄像头的个数、清晰程度变化;区域节点、核心节点带宽以GE为起点，随同期接入点总数汇聚需求随时扩容。

安全方面：专网专用，隔离于公网，严谨内网信息泄露。物理隔离或VPN技术隔离均可。

通信质量：传输视频业务，要求时延小、抖动少。

网络覆盖范围：路、杆、村、道均有接入需求。

二、公安监控网络现状

根据公安局前期项目需求，结合北京联通房山区分公司现网资源，为此次“公安视频监控”项目组建了一套三级架构、星形接入的网络模型。三级架构分别为中心平台、二级平台、接入点。全部采用光纤接入方式，就近接入城域网汇聚点，三级架构间通过城域网MPLS技术互通，并同外网隔离。

中心平台建设：北京市房山区公安局在总局设置视频监控指挥中心，作为此次“公安视频监控”项目中心平台，装有一台以太网SW交换机，3*1000 Mb/s带宽光纤直连到北京联通房山分公司端局多业务路由器7609，满足监控中心能任意观看到各分控中心和各监控点位的监控视频信号。

二级平台建设：房山区公安局内保监控中心，作为该项目的二级平台，装有一台以太网交换机，100 Mb/s带宽连接到房山联通公司端局汇聚交换机，满足二级平台能任意观看本级站监控点位的监控视频信号。

接入点建设，房山区内各监控接入点，均以10Mb/s带宽光纤连到联通IP城域网至市公安局视频监控指挥中心。

三、公安监控接入方案分析

3.1几种接入方式的特性比较

确定项目需求后，还需要确认在本公司内部采用何种接入方式、利用本地哪张支撑网来实现项目需求。本地网络覆盖面广，接入类型多种多样。采用传输网或IP网接入，均能满足用户要求。但在项目建设难易程度、施工进度、后期维护、用户感知等多方面存在差异，需要细致分析评估，确定本项目方案。本方案综合考虑了传输网的数字电路、MSTP、以太网专线、GPON接入专线。

传输网数字电路、MSTP：网络开销小，点对点间带宽透明，不存在网络层瓶颈。可以满足视频业务传输在网络时延、抖动方面的网络质量要求。但对接入光缆和传输设备的物理资源消耗极大，需要点到点间的全程全网覆盖，单点投资较大，显然不适用于本项目接入点多的需求。

数据网以太网专线：网络开销较大，存在一定的网络层流量瓶颈，但可满足视频业务传输的网络质量要求。求部署较传输网的数字电路、MSTP来说，无需全程端到端连接，只需就近接入到局内汇聚交换机即可。但同GPON接入比较，接入点到局内汇聚点间的光缆接入消耗较大，且在IP地址规划、局数据配置方面仍较GPON接入复杂，可考虑在GPON无法接入地区和平台汇聚点地区来使用。

数据网GPON接入专线：网络开销、网络质量方面同以太网专线相同，但由于采用接入环网的技术特点，在相邻接入点间只需一根用户光缆即可实现多节点接入，网络资源消耗较小，且上层数据隔离、数据传输同以太网专线完全相同，非常符合本项目特点。

3.2列举两种方式的投资及成本比较

图表中详列了传统以太网方式和GPON接入的投资情况。接入部分：GPON方式接入照比传统接入投资节省在配线和主干光缆上。 局端设备：GPON方式利用现有GPON口，几乎没有什么投资，而传统方式接入需要安装光电收发器，16槽机框、交换机会占用大部分投资。

采用传统以太网方式接入平均点造价1.128万，采用GPON接入方式平均点造价0.722万，每个点节省0.406万元，节约了36%的建设投资。

3.3方案确定

综合考虑以上几种接入方式的优缺点，最终确定采用GPON专线接入，作为接入点接入的主要建设方案。采用以太网专线接入，作为平台接入的建设方案。以太网专线、GPON接入专线同属数据网，通过数据网络实现该项目三级架构间的互联互通，无缝融合。此项目因采用了GPON接入专线来进行监控点的接入，在满足客户需求的前提下，充分利用了现有网络资源迅速完成工程的建设，大大的减少了数据交换机、光缆等方面的新建投资。在减少了工程方面的成本投入的同时，极大的简化了用户的网络维护工作量，对项目后期的维护成本也得到节省，成为项目建设方案的亮点。

四、公安监控建设方案介绍

本次公安监控工程接入点将采用GPON设备接入技术的网络承载方案，加入到公安监控VPN网络。

公安监控VPN是基于IP城域网搭建的VPN，网络结构非常安全。北京联通房山分公司負责视频传输链路建设，充分利用了无处不在的宽带城域网迅速完成系统的建设。采用多中心、分布式结构，一方面显著地提高了工作效率，利于系统的扩展和灵活部署，另一方面提高了系统的可靠性。当某一级中心出现问题时，其它的中心仍然可以可靠地工作，实现“局部故障不会在系统内蔓延”。系统可以接入不同厂商的设备，为整合已有视频监控系统提供了灵活的整合能力。

目前北京联通房山区内各接入局已有OLT设备资源，根据需要适当新建光缆交接箱资源，同时提高网络接入能力。在上连光交箱内根据点位数量新增1：32或1：16分光器。用户接入段光纤采用6-12芯光缆新建，每个监控点采用主备2芯光缆，终端设备ONT选用普通用户使用的华为设备HG8240（对今后设备的维护非常有利）。在ONT上开通10M宽带专线，实现公安监控头采集的数字化视频图像传送到公安局指挥中心监控平台。

数据制作：联通公司将在OLT和BAS上做VLAN划分，采用QinQ方式，每用户每终端每业务一个VLAN 。

ONT的开户数据与普通GPON用户相同。只是用不同的外层VLAN来区别业务流。

OLT局数据制作时要向上层交换机透传外层VLAN信息。

在BAS上为用户做单独的域划分，并写入用户指定IP地址段信息。（用户实际IP由用户自己规划）BAS相应端口上绑定并终结用户的VLAN信息。

五、方案总结

北京联通房山区分公司利用GPON技术解决公安监控项目， 取得了比较明显的效果，不仅大大节省了工程建设方面的投资，还提高了现有网络资源的利用率。

每个光缆交接箱内利用一芯主干光缆最大可解决32个监控点上联。极大缓解了光缆交接箱主干光缆纤芯紧张的现象，减少了大量的光缆交接箱和主干光缆的扩容投资。

传统以太网专线最多可达64芯光缆和尾纤跳接的方式，GPON方式可以用1条尾纤的跳接替代。在节省光缆投资的同时，释放了，节省大量光电收发器、城域网交换机端口，提高了城域网网交换机端口利用率，节省机房空间，解决了光纤分配架容量不足，光纤布放乱等问题。

利用GPON方式比传统以太网专线方式网络节点要少，且端局内尾纤布放较少、较清晰，又有网管的支持，所以障碍处理相对简单。有效解决光电转换器无法进行集中监控的缺点，减小了机房走线压力，降低了用户障碍率，提高了障碍处理速度，提升了用户服务满意度。

参  考  文  献

[1] YD 5206-2014《宽带光纤接入工程设计规范》