交巡警监控专线解决方案研究
师厚兴 李成
摘要：文章描述了集团客户专线接入的几种主要方式，结合集团客户业务需求和传输技术的特点，提出了几种经典的集团客户专线接入方式，并对交巡警监控专线采用PTN+PON技术组网进行了较为详细地分析。
关键词：集团客户；交巡警监控；PTN；PON
集团客户大体分为政府机关事业单位类、大中小企业集团类、教育培训类等。相对于普通个体用户而言，集团客户对几家运营商而言，突出表现为业务量较大、业务种类较多、可扩展性强、安全性要求高等特性。
1 集团客户的监控专线业务
目前集团客户的监控专线业务指的是：集团客户对其所属区域进行的监控，集团开通监控专线业务的主要目的是采集现场的实时数据；定期存储相关信息。当前，监控专线业务一般在集团的客户接入侧（各种路口）安装运营商的小ONU设备，一个ONU下挂多个摄像头；在集团总部安装较大的路由器、多个显示屏等，由于集团客户没有自己专业的技术维护人员，所以从客户接入侧至集团总部的传输都有运营商进行统一建设和维护，出现故障时由客户上报给运营商专业人员进行维护，运营商技术人员负责采集和保存所有集团客户的多个现场的监控资料。当然，运营商也会给集团客户分配一个账号，集团客户通过该账号利用电脑或者手机通过互联网实时查询相关监控的信息。目前，集团客户监控专线业务主要用了交巡警、数字城管等相关行业，交巡警监控专线是较常见的监控专线业务。
2 常见的集团专线接入方式
2.1 SDH接入方式
SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），指的是相应级别的结构被传输不同速率的信号所提供，包括映射、复用、定位等方法。
映射指的是将各种速率的信号经过码速进行调整后装入相应的标准容器，加入通道开销后形成虚容器的过程，帧相位发生的偏差称之为帧偏移。
定位指的是将帧偏移信息转移至支路单元或管理单元的过程，它的实现是由于支路单元指针或管理单元指针的功能。
复用的概念相对简单，复用指的是一种使多个低阶通道层的信号进入高阶通道层，或把多个高阶通道层信号进入复用通道层的过程。复用是通过字节交错间插方式把Tu组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程，由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号的相位已经同步，因此同步复用原理与数据串变换相结合便形成了该复用。
其优点是：（1）可实现用户与用户之间的物理隔离。（2）多个业务点可以成环组网，采用SDH环网复用段保护机制，节旨光纤资源且安全级别高。（3）具备多种业务的承载能力，可以承载的业务类型有IP业务、TDM业务等；可提供多种带宽，比如2M、100M、155M等。（4）成熟的技术，网管控制能力相对较强，全程均可监控，告警等级完善。
其缺点是：（1）缺乏对宽带、数据等业务的扩展性支持。（2）需逐级进行业务配置，相对麻烦，对技术人员的专业性阳细心程度要求较高，特别当业务经过站点较多时。
2.2 PTN接入方式
PTN（Packet Transport Network）即分组传送网。存在于IP层业务和光传输层之间，设计特点是分组流量的突发性和统计的复用性，其核心是IP分组化业务，多种业务模型共存，使用成本较低，光传输网络的经典优势也被其继承：可靠性高、带宽机制强大、强大的OAM功能、可扩展性强、安全性高等。
PTN可作为连接通道支持多种点对点的分组业务，具备多种需求高低带宽的业务、组网采用端到端模式，特别利于IP化业务的传输；连接通道的保护倒换在50ms内完成，具备电言级保护，实现业务的不间断运行；具有强大的OAM功能。
优点：（1）包含SDH传输网和分组传送网的所有优点。（2）较强的网管控制和管理能力，全程均可监控，告警等级完善。（3）有隧道1：1保护，伪线双归保护、环网保护等多种完美的电信级保护，非常安全。（4）可直接在网管上实现业务的端到端配置，配置灵活多样，支持多种业务配置模型。（5）可以完美承载多种业务类型，不仅提供低速的E1业务、还提供高速的以太网数据业务。（6）灵活多变的组网能力，有树型、环型等组网方式，节约光缆资源。
缺点：（1）设备成本相对较高。（2）不适合较多数量的TDM业务的开通。
2.3 PON接入方式
PON（Passive Optical Network，无源光网络）。P0N指的是光配线网中不含有任何电子器件及电源，ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）由光分路器等无源器件组成，不需要高成本的有源设备。一个在运营商汇聚节点机房安装的光线路终端设备（OLT），以及在用户家里安装的一定数量的光网络单元设备（ONU）组成了一个无原的光网络。光纤以及无源分光器或者耦合器组成了OLT与ONU之间的ODN。
PON系统结构主要由中心局的OLT（Optical LineTerminal）设备、包含无源光器件的ODN（OpticalDistribution Network）系统、用户端的ONU（OpticalNetwork Unit）设备以及网元管理系统（EMs）组成，组网拓扑结构主要采用的是点到多点的树型结构。
优点：（1）成本相对较低，维护起来非常简单，可扩展性很强。PON结构在传输的过程没有任何电子源器件，也不需要交流或者直流电源，因此光缆很容易铺设，而且只有尾纤和法兰需要维护，维护费用几乎可以忽略不计。（2）纯媒介的传输网络，在自然条件恶劣的情况下可以正常使用，不受电磁和雷电的影响。（3）PON系统对汇聚节点机房的资源占用也相对较少，可扩展性强，投资回报率较高；目前运营商的EPON采用上下行对称的1.25Gb/s的带宽技术，并且伴随着技术的提升可以平滑升级至10Gb/s。GPON则具有高达2.5Gb/s的带宽能力，已经提供了相当高的带宽；PON是一种点到多点网络系统，其以树形的结构为各家运营商节省了的很多的设备资源，为大量用户服务。用户共用局端设备和光纤的这种方式更加节省了投资。EPON和HGPON系统对带宽的分配和保证都有一套完善的机制。使其带宽分配灵活，服务质量（QoS）有保证。
缺点：（1）对TDM、专线业务组网能力弱。（2）缺乏完善地保护。
3 交巡警监控专线PTN+PON网络解决方案的分析
通信网络技术的不断发展，以分组传送网（PTN）和无源光网络（PON）相结合的传输接入组网技术已经相当成熟，目前市场中已经在大量地应用该技术，随着客户对带宽的要求越来越高，这种技术已经替代了部分可扩展性不强的SDH技术。在交巡警监控专线中，由于国家发展需要，各种级别的交叉路口也越来越多，交巡警与日俱增的监控需求，这种高密度的业务需求是传统的SDH技术所不能满足的，完美地解决这种监控专线业务的传输和接入的问题就需要PTN+PON技术，因此可以在交巡警监控业务中应用这种技术。PTN技术，完善的千兆或者万兆光纤传输形成一个自我修复的网络，提供各种多业务类型的传输，为交巡警监控专线提供丰富的带宽资源；PON技术，包括光网络单元（ONU）和光线路终端设备（OLT），主要解决交巡警监控专线交叉路口的实时摄像。局端的OLI设备与多个用户端的ONU设备之间通过无源的光纤等组成了PON网络系统。很大程度上提高了交巡警监控系统网络的安全性及可靠性，减轻了交巡警监控系统中的维护和管理压力。PTN+PON技术本质上是高容量的IP业务技术，因此能够充分适应交巡警监控专线业务传输网络的需求。
4 结语
随着移动互联网技术的不断发展，SDH技术已经越来越无法满足客户对多样化业务的需求，全新的传输技术必将随着新的业务需求而产生，以日益增长的IP化业务的需求发展最快。目前的PTN网络可以完美地解决对高带宽、高效率、高可靠性的IP化业务的需求，它同时吸收了SDH技术的优点和IP技术的优点，应用前景非常广泛，同时PON技术又具有低成本、高带宽、高兼容性等优点，所以PTN+PON是当前多数量监控类专线的最佳选择。
