淺談OTN 傳輸技術在地鐵中的應用論文
1 地鐵通信系統(tǒng)對傳輸系統(tǒng)的要求
地鐵擁有非常復雜的設備系統(tǒng)，包含通信、SACDA、AFC、FAS、BAS 等，通信系統(tǒng)內部一般又包括傳輸、專用調度電話、公務電話、無線通信、廣播、閉路電視、時鐘等多個子系統(tǒng)。且各設備系統(tǒng)對傳輸通道的傳輸速率、帶寬、延時等要求都不一樣。傳輸系統(tǒng)應能為地鐵其他設備系統(tǒng)提供豐富的接口，迅速、準確、可靠地傳送信息，構成傳送語音、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務傳輸網(wǎng)。OTN 能夠在廣闊的地域上快速、可靠地傳輸不同類型的信息，并對這些信息傳輸過程進行有效管理，適合在業(yè)務種類齊全而數(shù)量不多的地鐵專用網(wǎng)中使用。
2 OTN 系統(tǒng)概述
OTN 即Open Transport Network(開放式傳輸網(wǎng)絡)，是由德國西門子公司開發(fā)的基于光纖技術的一種開放式傳輸系統(tǒng)，具有豐富的用戶接口，可傳輸語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種信息。OTN 是一種企業(yè)內部規(guī)范，沒有一個相關的國際標準存在，與其他傳輸技術體制的網(wǎng)絡的連接能力較差，但其特別適于廣闊地域范圍專用網(wǎng)的應用，特別是地鐵這樣的一個封閉網(wǎng)絡。在國內廣州地鐵1、2 號線、上海地鐵2 號線、深圳地鐵1、4 號線、大連地鐵1、2 號線等眾多的地鐵線路都采用該技術。
3 OTN 系統(tǒng)組成
OTN 系統(tǒng)主要由OMS(網(wǎng)絡管理系統(tǒng))、節(jié)點機箱、公用邏輯模塊、接口模塊以及光纖等五部分組成。
OTN 節(jié)點機箱采用模塊化結構，采用19"組合式機架，公用邏輯模塊、接口模塊均安裝在機箱上。
公用邏輯模塊，即BORA(寬帶光纖環(huán)適配器)采用時分多路復用(TDM)技術，將接收到的信息發(fā)送到相應接口模塊，或將信息從接口模塊發(fā)送到光纖收發(fā)器模塊。
所有用戶設備均通過相應的接口模塊連接到OTN 系統(tǒng)，接口模塊將信號轉換成數(shù)字信號，并插入和取出發(fā)送到環(huán)中的TDM 幀。不同的接口模塊可用于語音(模擬和數(shù)字2 線和4 線語音鏈路)、數(shù)據(jù)(如RS232、RS422、RS485、E1、T1)、LAN (10Base Ethernet、100Base-T，1000Base-T)、廣播、視頻等。
OMS(OTN 管理系統(tǒng))提供了一個友好的用戶管理方式來對整個OTN 網(wǎng)絡進行管理，其還能管理由數(shù)個OTN 環(huán)組成的網(wǎng)絡，這些OTN 環(huán)可通過OTN 鏈接模塊(OLM)結合在一起。網(wǎng)絡管理包括了硬件模塊的配置(硬件管理)，網(wǎng)絡上各種不同服務的建立(連接管理)，以及對網(wǎng)絡中可能出現(xiàn)的故障進行監(jiān)視和記錄。
OTN 傳輸網(wǎng)絡采用兩芯光纖相連接，形成了兩個相反傳輸方向的環(huán)，具有很高的可靠性。正常工作時，主環(huán)處于激活狀態(tài)并傳輸數(shù)據(jù)，而次環(huán)則處于備用狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，次環(huán)就變?yōu)橹鳝h(huán)進行數(shù)據(jù)傳輸，其自動恢復時間小于50ms，確保系統(tǒng)的可靠性。
4 OTN 幀結構
OTN 對業(yè)務采用一步復用，即一次業(yè)務流復用到OTN 幀結構中。其采用時分多路復用技術(TDM)，允許多個用戶共享環(huán)的傳輸媒介。TDM 將時間域分成重復的周期(幀)，幀可進一步細分為時隙。這些OTN 時隙長1 位，幀長31.25μs，根據(jù)OTN 節(jié)點機的型號不同，節(jié)點機TDM 幀長度(位)、位組、總傳輸速率等都不一樣。
5 網(wǎng)絡拓撲結構
網(wǎng)絡拓撲結構對于傳輸?shù)木W(wǎng)絡配置具有重要的作用，網(wǎng)絡拓撲結構可分為邏輯拓撲和物理拓撲。其中邏輯拓撲結構描述的是信息在網(wǎng)絡上的流經(jīng)路徑，而物理拓撲結構描述的是節(jié)點和媒介的配置和相互連接情況。
OTN 的邏輯拓撲是雙環(huán)結構，這種結構提供了對故障的最佳彈性恢復能力，系統(tǒng)將會自動地修正網(wǎng)絡中的各種類型的故障。OTN可通過不同的物理拓撲結構來實現(xiàn)，如：點對點，環(huán)形，星形和總線結構。一般來說，地鐵的車站物理上呈鏈型結構分布，控制中心、每個車站及車輛段都有傳輸節(jié)點。一般將每站之間及首尾車站之間通過光纖連接起來，形成環(huán)形的拓撲結構。
6 OTN 在地鐵中的應用
OTN 在地鐵行業(yè)中有著極其廣泛的應用，下面以大連地鐵1、2號線為例，簡述OTN 在地鐵中的應用。
地鐵各設備系統(tǒng)的業(yè)務需求對傳輸通道的速率、帶寬、延時的要求都不一樣，需要的接口也不一樣，但主要以E1(2Mb/s中繼業(yè)務)和以太網(wǎng)業(yè)務為主。且以太網(wǎng)業(yè)務增長迅猛，對傳輸系統(tǒng)的帶寬提出了越來越高的要求。
各個系統(tǒng)的設備通過光跳線、同軸電纜、網(wǎng)線等接入OTN 的相應接口，通過OTN 的傳輸通道，與各個車站、車輛段、控制中心連接起來，滿足各系統(tǒng)的業(yè)務需求。
7 結束語
OTN 傳輸系統(tǒng)在地鐵行業(yè)中進行了大量的應用，是一種很成熟的技術，但在工程實踐當中要根據(jù)地鐵運營特點，結合實際發(fā)展，對OTN 進行靈活的配置，確保建設一個可靠、高效、性價比高的傳輸系統(tǒng)。
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