朱 俊，汪國榮

（中國電信股份有限公司上海分公司 上海200120）

平安城市視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)使用數(shù)字或模擬視頻技術(shù)、計算機通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備，通過實時動態(tài)監(jiān)控、記錄查詢、網(wǎng)絡(luò)傳輸、分級控制、授權(quán)訪問、資源共享等方式，實現(xiàn)對城市卡口、主要道路、重要目標(biāo)、重點單位、要害部位、治安復(fù)雜區(qū)域等目標(biāo)的治安監(jiān)控。PON（passive optical network）技術(shù)作為近年來“城市光網(wǎng)”的主流接入技術(shù)，它面向應(yīng)用的組網(wǎng)模式使接入網(wǎng)絡(luò)靈活性更高，接入業(yè)務(wù)類型更豐富,在解決“平安城市”視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、接入點位設(shè)置不確定、接入前端設(shè)備數(shù)字化等問題上都有很好的適應(yīng)性。

本文通過分析視頻監(jiān)控技術(shù)的演進(jìn)，研究模擬與數(shù)字承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，分析比較各種承載網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)劣，闡述采用以PON技術(shù)為基礎(chǔ)的城市光網(wǎng)，在平安城市承載應(yīng)用具備的優(yōu)勢。同時，提出PON承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)需關(guān)注的運維和技術(shù)問題，并探討其解決方案。

1 視頻監(jiān)控技術(shù)的演進(jìn)

視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展在經(jīng)歷了模擬時代、數(shù)字時代、遠(yuǎn)程時代后，正大步跨入城域、廣域互連的嶄新階段。監(jiān)控行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程正方興未艾，網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程剛剛起步，智能化進(jìn)程已呼之欲出。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程可以歸納為以下4代。

（1）第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)

以視頻矩陣、分割器、錄像機為核心，系統(tǒng)采用視頻切換矩陣連網(wǎng)，多路數(shù)視頻光端機上傳視頻圖像，第一代技術(shù)成熟、信號清晰、可靠性高、市場認(rèn)知程度較高。但需要大量類似于矩陣類的配套設(shè)備，建設(shè)與維護(hù)成本遠(yuǎn)大于數(shù)字系統(tǒng)。由于采用同軸電纜，模擬監(jiān)控系統(tǒng)僅適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控。

（2）第二、三代數(shù)字遠(yuǎn)程系統(tǒng)

2000年后硬盤錄像機（DVR）應(yīng)用到模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，開啟了數(shù)字化道路。2004年后數(shù)字視頻服務(wù)器（DVS）大量應(yīng)用，其基于TCP/IP，實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的切換、傳輸、存儲的數(shù)字化。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同，視頻服務(wù)器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸，方便在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行。由于采用身份認(rèn)證、權(quán)限管理、痕跡保留和信源、信道及網(wǎng)絡(luò)加密等技術(shù)，系統(tǒng)的安全性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)。但由于采用了數(shù)字編碼，其視頻質(zhì)量、實時性相對不如模擬系統(tǒng)。

（3）第四代聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

第四代聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)基于IP網(wǎng)實現(xiàn)大容量多級聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一呼叫信令格式、視音頻媒體表示格式、控制與報警格式，采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上傳輸。聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心的所有原始數(shù)據(jù)和視頻圖像都來自于各分中心，在監(jiān)控中心實現(xiàn)資源共享。同時，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心為監(jiān)控分中心做數(shù)據(jù)備份，負(fù)責(zé)向監(jiān)控分中心下發(fā)路網(wǎng)統(tǒng)一時鐘，下達(dá)交通控制指令或建議，在緊急情況下，可接管監(jiān)控分中心的控制權(quán)，直接參與控制方案的執(zhí)行。

聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢，它可以使監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的效率，最大限度地滿足對平安城市監(jiān)控系統(tǒng)的控制、監(jiān)督和指導(dǎo)。

2 數(shù)字編碼技術(shù)

一幅沒有經(jīng)過壓縮的640 dpi×480 dpi大小的視頻圖像，數(shù)據(jù)量約為900 KB，而未經(jīng)壓縮的相同幅面的視頻圖像傳輸速率高達(dá)175 Mbit/s。視頻壓縮技術(shù)的核心是利用人的視覺心理特性（如視覺暫留、大塊著色原理等）以及信息論的理論，去除視頻圖像中的信息冗余部分，達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的。

國際上音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)主要有兩大系列：ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)；ITU針對多媒體通信制定的H.26x系列視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和G.7系列音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。1994年由MPEG和ITU合作制定的MPEG-2是第一代音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的代表，也是目前國際上最為通行的音視頻標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過10年多的演變，音視頻編碼技術(shù)本身和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用背景都發(fā)生了明顯變化，后起之秀輩出。目前，音視頻產(chǎn)業(yè)可以選擇的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)有 4個：MPEG-2、MPEG-4、AVC（簡稱 AVC，也稱 JVT、H.264）、AVS。從制定者分，前3個標(biāo)準(zhǔn)由MPEG專家組完成，AVS是我國自主制定的。從發(fā)展階段分，MPEG-2是第一代信源標(biāo)準(zhǔn)，其余3個為第二代標(biāo)準(zhǔn)。從主要技術(shù)指標(biāo)——編碼效率比較，MPEG-4是MPEG-2的1.4倍，AVS和AVC相當(dāng)，都是MPEG-2的2倍以上。

由于音視頻編碼技術(shù)的革新，視頻監(jiān)控承載網(wǎng)技術(shù)也隨之不斷演進(jìn)，從非壓縮的模擬、數(shù)字承載技術(shù)演變到壓縮編碼的數(shù)字承載技術(shù)，下面的章節(jié)將進(jìn)一步作闡述。

3 模擬承載技術(shù)

模擬承載采用PFM調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖像信號，是早些年第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)常用的承載技術(shù)。發(fā)射端將模擬視頻信號先進(jìn)行PFM調(diào)制，再進(jìn)行電—光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進(jìn)行光—電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離可以達(dá)到30 km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到80 km甚至上百千米。并且圖像信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸，滿足監(jiān)控工程的實際需求。這種模擬光端機也存在一些缺點：如生產(chǎn)調(diào)試較困難；單根光纖實現(xiàn)多路圖像傳輸較困難，性能會下降；抗干擾能力差，受環(huán)境因素影響較大；由于采用的是模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其穩(wěn)定性不夠高，隨著使用時間的增加或環(huán)境特性的變化，光端機的性能也會發(fā)生變化，給工程的使用帶來一些不便。

4 非壓縮數(shù)字承載技術(shù)

非壓縮數(shù)字承載技術(shù)是第二、三代數(shù)字遠(yuǎn)程系統(tǒng)常用的承載網(wǎng)技術(shù)，是將單路或多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率數(shù)字化，形成高速數(shù)據(jù)流，然后將多路數(shù)字流進(jìn)行復(fù)用，通過發(fā)射光端機進(jìn)行發(fā)射。然后，通過另一端的接收光端機進(jìn)行接收、解復(fù)用，恢復(fù)成各路數(shù)字化信號，再通過數(shù)字模擬變換恢復(fù)成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。非壓縮數(shù)字視頻光端機傳輸?shù)男盘栍幸曨l、音頻、開關(guān)量、RS-485數(shù)據(jù)/RS-232數(shù)據(jù) (優(yōu)選 RS-485數(shù)據(jù))、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等。

數(shù)字視頻光端機相比模擬視頻光端機具有明顯的優(yōu)勢：如傳輸距離較長，可達(dá)80 km，甚至更遠(yuǎn)（120 km）；支持視頻無損再生中繼，因此可以采用多級傳輸模式；受環(huán)境干擾較小，傳輸質(zhì)量高；支持的信號容量可達(dá)16路，甚至更多（32路、64路、128路）等。非壓縮數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)如圖1所示。

5 編碼壓縮數(shù)字承載技術(shù)

編碼壓縮數(shù)字承載技術(shù)一般采用圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成N×2 Mbit/s的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸，是第三、四代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的常用承載技術(shù)。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬。表1給出了各類攝像機圖像信號經(jīng)過編碼后的傳輸帶寬需求。

表1 各類編碼帶寬需求

對于編碼壓縮數(shù)字承載有兩種主要技術(shù)：一是通過點對點的方式采用光纖收發(fā)器/以太網(wǎng)交換機；二是通過點對多點的方式采用EPON技術(shù)。

（1）光纖收發(fā)器/以太網(wǎng)交換機承載方案

光纖收發(fā)器/以太網(wǎng)交換機承載方案如圖2所示。前端監(jiān)控攝像機分IPC數(shù)字和模擬攝像機，IPC攝像機內(nèi)部已經(jīng)過編碼，輸出的是數(shù)字信號（以太網(wǎng)電信號），模擬攝像機通過DVS數(shù)字編碼輸出數(shù)字信號（以太網(wǎng)電信號），再經(jīng)過光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)光信號，經(jīng)過光纖傳輸至局端多端口以太網(wǎng)交換機。

這一承載方案技術(shù)成熟，設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，是前些年常用的一種承載方案。但該方案的缺點是：點對點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，光纖資源消耗過大，前端一個攝像機通過光纖收發(fā)器傳輸就需要收/發(fā)一對光纖。

（2）PON 承載方案

PON承載方案如圖3所示?；赑ON的FTTx是新一代光纖用戶接入網(wǎng)，用于連接電信運營商到終端用戶，采用光纖媒質(zhì)代替部分或全程的傳統(tǒng)銅線媒質(zhì)，將光纖從局端位置向用戶端延伸。目前，有兩種主流PON技術(shù)得到規(guī)模應(yīng)用，一個是由ITU/FSAN制定的GPON標(biāo)準(zhǔn)，另一個是由IEEE 802.3ah工作組制定的EPON標(biāo)準(zhǔn)，上海電信目前以發(fā)展EPON為主。

EPON是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)務(wù)，它在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它具有低成本、高帶寬、擴展性強、靈活快速的服務(wù)重組、與現(xiàn)有以太網(wǎng)兼容等特性。EPON技術(shù)的基本特點主要有：OLT與ONU之間的信號傳輸基于IEEE 802.3以太網(wǎng)幀；傳輸線路速率下行和上行分別為 1 250 Mbit/s、1 250 Mbit/s，以MAC控制子層的 MPCP（multi point control protocol）機制為基礎(chǔ)，MPCP通過消息、狀態(tài)機和定時器來控制訪問P2MP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；P2P仿真子層是EPON/MPCP中的關(guān)鍵組件；邏輯分光比最大為1∶64；EPON下行采用廣播方式，上行采用TDMA的工作原理。

無論是EPON技術(shù)還是GPON技術(shù)均是以點到多點單纖雙向的方式進(jìn)行傳輸。在平安城市視頻監(jiān)控項目實際網(wǎng)絡(luò)部署時，各監(jiān)控點攝像機輸出圖像信號（標(biāo)清模擬固定攝像機經(jīng)過DVS編碼器進(jìn)模數(shù)轉(zhuǎn)換后）通過ONU設(shè)備接入PON，通過光分路器實現(xiàn)多點到點的傳輸。數(shù)字視頻流通過OLT設(shè)備上聯(lián)板卡的GE/10 GE端口連至分控中心監(jiān)控平臺交換設(shè)備。在平安城市承載網(wǎng)的實際項目中，PON方案非常適用于卡口高清固定攝像機、高清固定攝像機和標(biāo)清模擬固定攝像機等的接入組網(wǎng)。

6 各種承載方案比較

綜上所述，從技術(shù)方案、建設(shè)運維成本等各方面綜合比較各種承載網(wǎng)技術(shù)，具體參見表2。

視頻光端機方案和交換機方案都是較為成熟的承載網(wǎng)技術(shù)，PON技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在寬帶網(wǎng)FTTH/FTTB，在政企寬帶、專線、VPN有著廣泛的應(yīng)用，可見PON已經(jīng)是非常成熟的承載技術(shù)。由于PON采用的是點到多點的單纖雙向技術(shù)，通過光纖1∶32或者1∶64的分光可以同時接入幾十個遠(yuǎn)端，光纜以及設(shè)備的投資將大幅減少。參考2011年某區(qū)平安城市項目投資，共計約500個高清攝像點位，采用PON點對多點承載方案與光纖收發(fā)器/以太網(wǎng)交換機點對點方案比較，光纜投資節(jié)省65%。因此，PON技術(shù)在建設(shè)成本和運維成本上有很大的優(yōu)勢。

由于PON的部署采用1級或2級分光的方式，對于平安城市視頻監(jiān)控的布點擴容非常便利，只需網(wǎng)絡(luò)做好規(guī)劃可從分光點增加尾纖的連接，擴容的網(wǎng)絡(luò)部署也非?？焖凫`活。

表2 各種承載方案對比

PON技術(shù)有著國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，EPON為802.3ah、GPON為G.984，其運維管理體系相對于其他兩種承載技術(shù)更為標(biāo)準(zhǔn)化，甚至于PON設(shè)備可以實現(xiàn)不同廠家OLT與ONU的互聯(lián)互通，在統(tǒng)一網(wǎng)管下管理不影響端到端的運維管理。PON的標(biāo)準(zhǔn)體系在原有的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增加了很大一塊OAM的管理要求，進(jìn)一步提升了PON的運維管理能力，如光鏈路測量和異常診斷、設(shè)備掉電告警、光鏈路保護(hù)等機制，這些功能都是其他承載網(wǎng)技術(shù)所缺乏的。

PON技術(shù)本身還在不斷地演進(jìn)，其整體功能、性能、運維支撐系統(tǒng)的能力還在不斷提升。目前，主流的PON技術(shù)為EPON和GPON，未來演進(jìn)方向分別為10 GEPON和X GPON，速率從GE、2.5 Gbit/s提高到10 Gbit/s。相對于其他兩種技術(shù)，PON的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境更佳，更有利于技術(shù)的發(fā)展和成本的下降。因此，采用PON作為平安城市視頻監(jiān)控的主流承載技術(shù)是必然的趨勢。

7 PON承載需重點關(guān)注的問題

盡管PON承載平安城市監(jiān)控系統(tǒng)是最佳技術(shù)選擇，但在建設(shè)與運維中有以下幾方面的問題需重點考慮和關(guān)注。

（1）建設(shè)規(guī)劃方面

需著重考慮光分比、ODN距離長度、OLT局站設(shè)置點及覆蓋范圍。目前，無論是EPON還是GPON技術(shù)均已支持1∶32甚至1∶64的分光比，但是鑒于平安城市視頻業(yè)務(wù)的實時性、高帶寬性的特點，PON ODN的分光比不宜太高，建議采用1∶32的分光比。同時，考慮到初期視頻監(jiān)控點開通率不高(有后續(xù)擴容需求)、光纖管道資源不足等因素，宜采用二級分光方式，主要采用 1∶2/1∶16 和 1∶4/1∶8 靈活配置，根據(jù)前端視頻監(jiān)控點位密集情況在點位較密集區(qū)域選用 1∶2/1∶16 模式，在點位較稀疏區(qū)域使用 1∶4/1∶8 模式。此外，采用二級分光的架構(gòu)在滿足網(wǎng)絡(luò)后續(xù)發(fā)展要求，節(jié)省了整體投資的同時，還有利于采用光功率檢測法進(jìn)行ODN故障段落定位。在ODN距離方面，每臺PON OLT設(shè)備覆蓋半徑一般在5～10 km，若出現(xiàn)覆蓋范圍較廣、前端視頻監(jiān)控點至OLT超過10 km時，可以采用減少光分比，或OLT設(shè)備下沉的方式解決。OLT設(shè)置的局（站）應(yīng)能適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，具備便于設(shè)備擴容，提升用戶接入帶寬所需的各項條件，同時滿足網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和區(qū)域結(jié)構(gòu)的靈活性兩個要求。

（2）帶寬分配方面

由于視頻監(jiān)控上行流量的特殊性，還需規(guī)劃好帶寬流量。PON技術(shù)采用動態(tài)帶寬分配算法(DBA)進(jìn)行上行帶寬的調(diào)度，根據(jù)PON ONU終端接入視頻監(jiān)控點的數(shù)量，可以配置不同的DBA模板滿足不同上行流量的需求，如配置保證帶寬35 Mbit/s、最大帶寬100 Mbit/s的DBA模板用于標(biāo)清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，采用保證帶寬60 Mbit/s、最大帶寬100 Mbit/s的DBA模板用于高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。同時通過控制OLT PON口內(nèi)接入ONU的數(shù)量實現(xiàn)上行保證帶寬不超過900 Mbit/s。

（3）VLAN 規(guī)劃方面

按照全覆蓋的方式進(jìn)行，確保為每個監(jiān)控點預(yù)留足夠的業(yè)務(wù)VLAN，以避免由于將來視頻監(jiān)控點擴容導(dǎo)致現(xiàn)有VLAN資源不足或需要對現(xiàn)有VLAN進(jìn)行大幅調(diào)整的情況發(fā)生。由于平安城市業(yè)務(wù)滲透率高且有安全隔離的需求，應(yīng)采用PUPSPV(per user per service per VLAN，每用戶每業(yè)務(wù)每VLAN)模式，但是由于VLAN資源消耗多，單層VLAN無法滿足需求，因此可以結(jié)合靈活QinQ技術(shù)進(jìn)行VLAN資源的擴展。QinQ在PON OLT設(shè)備上開啟：QinQ域起于OLT，終結(jié)于監(jiān)控平臺交換設(shè)備。業(yè)務(wù)VLAN規(guī)劃原則為：外層SVLAN用于識別不同的視頻業(yè)務(wù)(如卡口業(yè)務(wù)、數(shù)字高清業(yè)務(wù)等)，內(nèi)層CVLAN用于識別不同的用戶(即ONU終端)。為簡化ONU終端的VLAN配置則采用統(tǒng)一默認(rèn)的VLAN規(guī)劃，如4端口ONU設(shè)備每個以太網(wǎng)端口統(tǒng)一配置為VLAN ID101～104。由OLT根據(jù)不同ONU設(shè)備進(jìn)行VLAN轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為CVLAN，再啟用QinQ根據(jù)不同業(yè)務(wù)配置外層SVLAN。

（4）安全性方面

由于平安城市視頻監(jiān)控安全性方面的特殊要求，為保證PON系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性，下行方向應(yīng)啟用加密算法，OLT和ONU之間建立密鑰請求、密鑰生成、密鑰更新機制，使用密鑰對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時攪動。例如在EPON系統(tǒng)中可以三重攪動進(jìn)行加密，密鑰長度為48 bit，密鑰總數(shù)為248。采用簡單窮舉法進(jìn)行破譯需要的時間大大超過密鑰更新周期，因此具有較好的安全性。在GPON系統(tǒng)采用AES加密算法同樣具有很高的保密性。在PON系統(tǒng)內(nèi)上行方向開啟合法ONU接入認(rèn)證進(jìn)一步保證系統(tǒng)的安全性。目前，OLT設(shè)備啟用基于ONU邏輯標(biāo)識符的ONU認(rèn)證方式，一旦邏輯標(biāo)識符與局端OLT內(nèi)保存的白名單不匹配便無法在PON系統(tǒng)內(nèi)完成認(rèn)證注冊，并且在ONU注冊后通過將邏輯標(biāo)識符與PON口綁定，還可以保證ONU設(shè)備無法在其他PON口使用，進(jìn)一步提高PON系統(tǒng)安全性。另外，為了防止非法監(jiān)控視頻攝像機接入PON，在PON系統(tǒng)內(nèi)部還應(yīng)啟用終端MAC地址綁定功能，在系統(tǒng)內(nèi)部建立白名單，有效管理合法的終端(視頻攝像機)MAC地址。而一旦有非法視頻攝像機接入(即非法MAC地址接入)，將關(guān)閉接入的以太網(wǎng)端口，并上報告警。為了提高PON的安全性，PON系統(tǒng)還應(yīng)開啟環(huán)路檢測功能、廣播風(fēng)暴抑制功能，防止PON內(nèi)產(chǎn)生環(huán)路風(fēng)暴和廣播風(fēng)暴。

（5）時延問題

現(xiàn)階段大量的前端標(biāo)清模擬可控需求仍以非壓縮數(shù)字視頻光端機承載為主，主要原因是控制信號對于時延的要求非常高，一般要求在300 ms以下。視頻光端機是通過RS-485接口直接將控制信號傳輸至局端，如采用編碼壓縮數(shù)字承載技術(shù)，控制信號通過DVS編碼后通過以太網(wǎng)傳輸至局端，經(jīng)測試時延在500 ms以上。一般PON承載網(wǎng)絡(luò)的時延在1～1.5 ms，主要的時延是在編碼上產(chǎn)生的，因此編碼技術(shù)降低時延是一個需要突破的重大問題。另外也可以考慮控制信號與業(yè)務(wù)信號分離的模式，即控制信號不經(jīng)過編碼壓縮直接傳輸至控制平臺，這樣也可避免由于編碼技術(shù)帶來的時延。

（6）室外型 ONU

由于平安城市的前端設(shè)備一般都放置在室外，其對于環(huán)境如溫度、濕度、防雷有一定的要求。目前，在平安城市的應(yīng)用中使用的ONU其溫度、濕度的標(biāo)準(zhǔn)如下：類別1，溫度-0℃～40℃，相對濕度 10%～90%（非凝結(jié)）；類別 2，溫度-30℃～40℃，相對濕度 10%～90%（非凝結(jié)）；類別 3，溫度-10℃～55℃，相對濕度 10%～90%（非凝結(jié)）。其中，SFU 應(yīng)支持3種類別中的一種 （生產(chǎn)廠商往往按照類別1執(zhí)行），MDU應(yīng)支持類別2、3的一種?？梢钥闯瞿壳癙ON的 SFU終端采用的標(biāo)準(zhǔn)僅能滿足室內(nèi)使用的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足室外部署運行要求?？紤]到室外環(huán)境較為惡劣，加上北方和南方的溫度/濕度相差較大，因此室外型ONU需要適應(yīng)南方夏季悶熱高溫和北方冰雪霜凍的惡劣條件，其溫度標(biāo)準(zhǔn)在低溫方面需要達(dá)到-30℃，高溫至少需要達(dá)到+60℃，濕度需滿足5%～95%濕度條件下無凝結(jié)。除此之外，充分考慮到野外供電環(huán)境的復(fù)雜性，室外型ONU應(yīng)實現(xiàn)220 V交流電源接入或60 V交流電源接入兩種方式，并適應(yīng)寬范圍的電壓波動。在電氣特性方面，室外ONU的電源接口和網(wǎng)口需有6 kV防雷能力，滿足山區(qū)或多雷地區(qū)的設(shè)備部署。特殊環(huán)境下還應(yīng)具備帶防水套和鉸鏈等防水套設(shè)計。室外型ONU運行可靠性也是一個關(guān)鍵指標(biāo)，其MTBF（平均無故障工作時間）至少應(yīng)達(dá)到30 000 h，長時間運行30 000 h不應(yīng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷或性能下降。

1 中國電信集團(tuán)公司.EPON設(shè)備技術(shù)要求V3.0

2 中國電信股份有限公司上海分公司.基于EPON的FTTx寬帶接入網(wǎng)資源及業(yè)務(wù)配置規(guī)范