在实际工程情况下,要解决这个问题比较麻烦,需要反复熔接和调换分光器,但是修改光路设计可以提高对各级损耗增大的容忍度,将原来就近分支的方法,改为按分组设计分光的方法;既先按摄像机的分布分组,每组设计一个分支;再在同一组中一次性分光到摄像机;这样只需要两级分光。经过这样的改变,并在注意控制熔接质量的情况下,系统顺利连接成功。
4 带宽问题的分析和解决
小区视频监控系统的摄像机选用了1080P的网络高清摄像机,采用H.264的编码,平均带宽4 Mb。在光路打通以后,从上传到分控中心的画面上看,有的画面出现了卡顿现象。系统中选用的EPON设备有效的数据带宽为1 Gb,减去系统开销至少也有700 Mb的带宽可供使用,小区摄像机最多为60台,即使加在一起总带宽也才240 Mb,远小于系统可用带宽,画面不应该出现卡顿现象。
画面卡顿说明视频信号的传送出现了延时。通过对摄像机的码流进行测试,发现摄像机的码流并不固定,当画面变化时,码流会成数倍的增加,分析其原因是由于摄像机工作在画面优先模式,随着画面的变化,为了保证画面质量需要增加数据量;进一步的测试发现,经常出现很多摄像机同时出现数据量增大的情况,这时会造成数据传送延时。
EPON系统中上行数据传输采用了时分复用技术,各个ONU向OLT发送数据时占用不同的时隙,在每个时隙中,只有一个ONU在通信。为了充分利用上行带宽,OLT根据ONU的数据传送请求动态分配带宽,给需要上传数据的ONU分配较长的时隙,使其得到较大的带宽。该功能在接入网中有很大作用,因为用户上行数据传送的随机性很强,呈现阵发的特点,使用动态带宽分配可以让需要带宽的用户得到比较大的带宽,而用户同时需要大的上行带宽的几率很低。但是在视频监控系统中,会出现多台摄像机同时需要增加带宽的情况,结果最先请求的一台或多台摄像机得到满足并被允许尽可能多地传送数据,这样时隙延长就造成其他摄像机等待时间延长,出现了卡顿现象。这现象就像一个十字路口,如果两个方向都有大量的车辆要通行,最好的办法不是让一个方向尽量走,然后再允许另一个方向通行,而是要交错让两个方向通行,才能保证交通的畅通。
明白了这个道理,就可以重新设置系统的带宽分配策略,将动态带宽分配改为固定带宽分配,每个摄像机分配一个固定带宽,这样即使多台摄像机的码流都增加时,也都可以得到机会传送数据,由于EPON系统上行带宽很大,固定带宽分配能满足实时显示的需要,不会使画面出现卡顿现象。
5 结 语
由于室外施工的条件比较差,光路损耗的指标会比理论指标大,所以在光路分光设计上尽量控制在两层。从小区视频监控的需求看控制在两层是可以做到的,先将小区摄像机分组,按分组进行第一层分光;在分组内,进行第二层分光。
在带宽的分配上要使用固定带宽的分配方式。虽然动态带宽分配技术是EPON网络比较先进的特点之一,但是在设置不当的情况下可能造成不利的后果。
在设备选型上,在满足成本要求的前提下尽量选用品质好的设备。小区视频监控系统不可能选用电信级的、高端的EPON设备,为了控制成本只能选用大量生产的普通产品,所以要注意品牌的选择,尽量挑选品质好的。比如分光器的选用,就是光路设计中重要的一环,如果有条件,要事先进行一些测试,尽量挑选指标好的。
OLT和ONU的选用也非常重要,EPON技术目前还没有统一的带宽分配的标准,允许各厂家自行选择算法,所以选型前要尽量了解有关技术内容。带宽分配的问题经查询资料分析[2],应该是所选用的设备在带宽分配算法上会出现一个设备较长时间占用信道的情况,这种算法可能适应接入网那种随机阵发传送上行数据的情况,但是在视频监控系统中所有设备都对时延敏感,在多台设备同时需要大数据量传送的时候就不适应。
事实上,在小区视频监控系统中使用EPON网络,进行系统设计和配置时,不能简单只以理论为依据,要充分考虑工程实际情况。
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