浅谈OTN 传输技术在地铁中的应用论文

浅谈OTN 传输技术在地铁中的应用论文

　　1 地铁通信系统对传输系统的要求

　　地铁拥有非常复杂的设备系统，包含通信、SACDA、AFC、FAS、BAS 等，通信系统内部一般又包括传输、专用调度电话、公务电话、无线通信、广播、闭路电视、时钟等多个子系统。且各设备系统对传输通道的传输速率、带宽、延时等要求都不一样。传输系统应能为地铁其他设备系统提供丰富的接口，迅速、准确、可靠地传送信息，构成传送语音、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。OTN 能够在广阔的地域上快速、可靠地传输不同类型的信息，并对这些信息传输过程进行有效管理，适合在业务种类齐全而数量不多的地铁专用网中使用。

　　2 OTN 系统概述

　　OTN 即Open Transport Network(开放式传输网络)，是由德国西门子公司开发的基于光纤技术的一种开放式传输系统，具有丰富的用户接口，可传输语音、数据、视频等多种信息。OTN 是一种企业内部规范，没有一个相关的国际标准存在，与其他传输技术体制的网络的连接能力较差，但其特别适于广阔地域范围专用网的应用，特别是地铁这样的一个封闭网络。在国内广州地铁1、2 号线、上海地铁2 号线、深圳地铁1、4 号线、大连地铁1、2 号线等众多的地铁线路都采用该技术。

　　3 OTN 系统组成

　　OTN 系统主要由OMS(网络管理系统)、节点机箱、公用逻辑模块、接口模块以及光纤等五部分组成。

　　OTN 节点机箱采用模块化结构，采用19"组合式机架，公用逻辑模块、接口模块均安装在机箱上。

　　公用逻辑模块，即BORA(宽带光纤环适配器)采用时分多路复用(TDM)技术，将接收到的信息发送到相应接口模块，或将信息从接口模块发送到光纤收发器模块。

　　所有用户设备均通过相应的接口模块连接到OTN 系统，接口模块将信号转换成数字信号，并插入和取出发送到环中的TDM 帧。不同的接口模块可用于语音(模拟和数字2 线和4 线语音链路)、数据(如RS232、RS422、RS485、E1、T1)、LAN (10Base Ethernet、100Base-T，1000Base-T)、广播、视频等。

　　OMS(OTN 管理系统)提供了一个友好的用户管理方式来对整个OTN 网络进行管理，其还能管理由数个OTN 环组成的网络，这些OTN 环可通过OTN 链接模块(OLM)结合在一起。网络管理包括了硬件模块的配置(硬件管理)，网络上各种不同服务的建立(连接管理)，以及对网络中可能出现的故障进行监视和记录。

　　OTN 传输网络采用两芯光纤相连接，形成了两个相反传输方向的环，具有很高的可靠性。正常工作时，主环处于激活状态并传输数据，而次环则处于备用状态，一旦出现故障，次环就变为主环进行数据传输，其自动恢复时间小于50ms，确保系统的可靠性。

　　4 OTN 帧结构

　　OTN 对业务采用一步复用，即一次业务流复用到OTN 帧结构中。其采用时分多路复用技术(TDM)，允许多个用户共享环的传输媒介。TDM 将时间域分成重复的周期(帧)，帧可进一步细分为时隙。这些OTN 时隙长1 位，帧长31.25μs，根据OTN 节点机的型号不同，节点机TDM 帧长度(位)、位组、总传输速率等都不一样。

　　5 网络拓扑结构

　　网络拓扑结构对于传输的网络配置具有重要的作用，网络拓扑结构可分为逻辑拓扑和物理拓扑。其中逻辑拓扑结构描述的是信息在网络上的流经路径，而物理拓扑结构描述的是节点和媒介的配置和相互连接情况。

　　OTN 的逻辑拓扑是双环结构，这种结构提供了对故障的最佳弹性恢复能力，系统将会自动地修正网络中的各种类型的故障。OTN可通过不同的物理拓扑结构来实现，如：点对点，环形，星形和总线结构。一般来说，地铁的车站物理上呈链型结构分布，控制中心、每个车站及车辆段都有传输节点。一般将每站之间及首尾车站之间通过光纤连接起来，形成环形的拓扑结构。

　　6 OTN 在地铁中的应用

　　OTN 在地铁行业中有着极其广泛的应用，下面以大连地铁1、2号线为例，简述OTN 在地铁中的应用。

　　地铁各设备系统的业务需求对传输通道的速率、带宽、延时的要求都不一样，需要的接口也不一样，但主要以E1(2Mb/s中继业务)和以太网业务为主。且以太网业务增长迅猛，对传输系统的带宽提出了越来越高的要求。

　　各个系统的设备通过光跳线、同轴电缆、网线等接入OTN 的相应接口，通过OTN 的传输通道，与各个车站、车辆段、控制中心连接起来，满足各系统的业务需求。

　　7 结束语

　　OTN 传输系统在地铁行业中进行了大量的应用，是一种很成熟的技术，但在工程实践当中要根据地铁运营特点，结合实际发展，对OTN 进行灵活的配置，确保建设一个可靠、高效、性价比高的传输系统。

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