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公安系统信息系统数字电路组网技术建议书-2-第二部分公安数字电路组网解决方案一、用户需求分析为有效提州公安系统监控的工作效率，州公安局拟在市各个布控节点安装远程视频监控系统，监控系统与节点间采用EPON电路进行组网连接。各节点至监控中心，需要传送大量的影像数据和工作信息。州公安局通过EPON+LAN电路组建专用数据网络系统，电路连接通过租用电信运营商的光缆线路。本次组网主要涉及到城区98个网络节点互联。二、网络建设原则目前，州公安局的需求主要为视频传送为主，考虑到今后工作的需要，网络还应考虑到对远程控制及远程报警的支持。因此遵循以下网络设计原则：多业务能力:支持语音和视频传输。实时性：保证信息传送无阻塞，网络时延小，适应大容量数据和多媒体信息的传送。高可靠性：全网具有高可靠性，从全网拓扑结构考虑，每个节点有多路由自动迂回，保证传输的高可靠；设备结构采用冗余配置，保证网络系统设备运行的高可靠性。业务质量保证：为了提供数据、语音和视频业务在网络的高质量传送，网络需要具有很好的QoS保证技术。可扩展性：在工作发展需要更高带宽时，可以自由扩容，为电路带宽和网络规模的扩展提供灵活性安全性：-3-保证中心到各核心节点信息传输通路的安全性经济性：尽量提高租用线路的利用率，最大限度地降低线路租用的费用。三、组网方案：利用EPON+LAN数字电路组网EPON技术是以太网技术与无源光网络技术的优化组合，EPON网络兼有以太网灵活、高效的特点以及无源光网络简单、易维护的优势。此外，EPON点到多点的拓扑结构相比于传统的点到点的结构，能够节省大量的光纤以及光收发设备的投资；点到多点的结构也很适合开展广播业务及组播业务，对于视频点播、广播等业务有先天的优势。EPON采用点到多点的星型物理拓扑结构，网络由置于局端的光线路终端（OLT）、置于用户端的光网络单元（ONU）及1:N的无源光分路器（Splitter）组成。N（N=32）个ONU共享一个OLT和最长20km的光纤干线，并利用波分复用器工作于单纤双向传输方式，从这些特点来看，EPON和HFC网络具有很多相似之处。3.1EPON的基础结构图：图3.1EPON的基础结构图从图中可以看出EPON由局端设备OLT、光分配网络ODN、用户端设备ONU三大部分组成，接入方式主要有FTTH、FTTO、FTTB、FTTN。-4-3.2EPON的传输模式：EPON系统中传输的是IEEE802.3以太网帧，上下行采用对称速率，都是1.25Gb/s,上下行通过波分复用方式在单纤上传输，下行波长为1490nm,上行波长为1310nm。EPON系统的上下行传输是全双工工作模式。EPON下行采用时分复用(TDM)方式，OLT发出的以太网帧广播到各个ONU。各个ONU收到广播帧后，根据帧前导码中LLID（逻辑连接标识）信息，取出本ONU的以太网帧送上层进一步处理，属于其他ONU的帧则直接丢弃。上行方向上,EPON没有采用传统以太网的CSMA/CD机制,而采用时分多址接入（TDMA）的方式,光分配网主干光纤的带宽由各个ONU分时共享，各ONU的发送信息的起始时间以及时隙长短由OLT统一安排。ONU向OLT请求发送时隙，OLT根据ONU请求和目前网络的资源状况确定是否非配时隙以及分配多长的时隙。OLT自动测试计算出各ONU信号到达OLT的时间,作出时隙安排后，向ONU发出时隙分配帧；ONU根据时隙分配帧,在分配到的时隙内发出自己的上行信号。由于EPON网络的物理拓扑是点到多点的传输方式，相互叠加非常容易。只要将OLT放置在分前端，将ONU放置在原来的光节点处。如果想让光信号进一步靠近用户，为向FTTH（光纤到户、点）平滑过渡做铺垫，还可以在原来光节点处增设无源设备，并引出多根光纤到核心节点或监控单元，使ONU直接到监控地域中心。同时EPON属于无源光网络，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。而且由于EPON系统是点对多点的结构，节省了大量的主干光纤和光收发器。EPON系统网络层次简单，网络组件数量少，无源设备可靠性高，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。随着光设备和光缆的成本下降，EPON是目前成本最低的宽带接入模式。EPON系统相对于其它接入手段，能够提供高带宽和高带宽利用率。并且传输距离高达10到20KM。EPON系统组网灵活，支持树型，星型，总线型、视频广播的传输网络，为城市监控组网带来极大的便利性。3.3EPON+LAN的组网络模式：-5-上图为总线型的接入模式，是目前利用运营商网络最合理节约的接入模式，该模式可以直接在运营商目前已经建成的光纤城域网的基础上来实现传输，避免了星型网络建设所带来的大量光缆投入并大幅提高运营成本，最大限度的提高传输质量与传输带宽，且可在运营商现有的网络上实现业务大幅度延伸，可以最快的建设完善好监控网络，但该网络存在着一定的风险，主传输光路中断情况下，主光路下面所挂载的分支网络将无法使用，但由于监控点主要位于城区，中断几率较小，且备份资源丰富，可以快速进行抢修，因此推荐为监控网络优质、低廉、快速建网的首选。如考虑到更高的安全性则可建立保护方案，但相应成本就会有一定程度的提高。-6-