淺談OTN 傳輸技術(shù)在地鐵中的應用論文
1 地鐵通信系統對傳輸系統的要求
地鐵擁有非常復雜的設備系統，包含通信、SACDA、AFC、FAS、BAS 等，通信系統內部一般又包括傳輸、專(zhuān)用調度電話(huà)、公務(wù)電話(huà)、無(wú)線(xiàn)通信、廣播、閉路電視、時(shí)鐘等多個(gè)子系統。且各設備系統對傳輸通道的傳輸速率、帶寬、延時(shí)等要求都不一樣。傳輸系統應能為地鐵其他設備系統提供豐富的接口，迅速、準確、可靠地傳送信息，構成傳送語(yǔ)音、數據和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)。OTN 能夠在廣闊的地域上快速、可靠地傳輸不同類(lèi)型的信息，并對這些信息傳輸過(guò)程進(jìn)行有效管理，適合在業(yè)務(wù)種類(lèi)齊全而數量不多的地鐵專(zhuān)用網(wǎng)中使用。
2 OTN 系統概述
OTN 即Open Transport Network(開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò ))，是由德國西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的基于光纖技術(shù)的一種開(kāi)放式傳輸系統，具有豐富的用戶(hù)接口，可傳輸語(yǔ)音、數據、視頻等多種信息。OTN 是一種企業(yè)內部規范，沒(méi)有一個(gè)相關(guān)的國際標準存在，與其他傳輸技術(shù)體制的網(wǎng)絡(luò )的連接能力較差，但其特別適于廣闊地域范圍專(zhuān)用網(wǎng)的應用，特別是地鐵這樣的一個(gè)封閉網(wǎng)絡(luò )。在國內廣州地鐵1、2 號線(xiàn)、上海地鐵2 號線(xiàn)、深圳地鐵1、4 號線(xiàn)、大連地鐵1、2 號線(xiàn)等眾多的地鐵線(xiàn)路都采用該技術(shù)。
3 OTN 系統組成
OTN 系統主要由OMS(網(wǎng)絡(luò )管理系統)、節點(diǎn)機箱、公用邏輯模塊、接口模塊以及光纖等五部分組成。
OTN 節點(diǎn)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(shí)分多路復用(TDM)技術(shù)，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(hù)設備均通過(guò)相應的接口模塊連接到OTN 系統，接口模塊將信號轉換成數字信號，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(yǔ)音(模擬和數字2 線(xiàn)和4 線(xiàn)語(yǔ)音鏈路)、數據(如RS232、RS422、RS485、E1、T1)、LAN (10Base Ethernet、100Base-T，1000Base-T)、廣播、視頻等。
OMS(OTN 管理系統)提供了一個(gè)友好的用戶(hù)管理方式來(lái)對整個(gè)OTN 網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理，其還能管理由數個(gè)OTN 環(huán)組成的網(wǎng)絡(luò )，這些OTN 環(huán)可通過(guò)OTN 鏈接模塊(OLM)結合在一起。網(wǎng)絡(luò )管理包括了硬件模塊的配置(硬件管理)，網(wǎng)絡(luò )上各種不同服務(wù)的建立(連接管理)，以及對網(wǎng)絡(luò )中可能出現的故障進(jìn)行監視和記錄。
OTN 傳輸網(wǎng)絡(luò )采用兩芯光纖相連接，形成了兩個(gè)相反傳輸方向的環(huán)，具有很高的可靠性。正常工作時(shí)，主環(huán)處于激活狀態(tài)并傳輸數據，而次環(huán)則處于備用狀態(tài)，一旦出現故障，次環(huán)就變?yōu)橹鳝h(huán)進(jìn)行數據傳輸，其自動(dòng)恢復時(shí)間小于50ms，確保系統的可靠性。
4 OTN 幀結構
OTN 對業(yè)務(wù)采用一步復用，即一次業(yè)務(wù)流復用到OTN 幀結構中。其采用時(shí)分多路復用技術(shù)(TDM)，允許多個(gè)用戶(hù)共享環(huán)的傳輸媒介。TDM 將時(shí)間域分成重復的周期(幀)，幀可進(jìn)一步細分為時(shí)隙。這些OTN 時(shí)隙長(cháng)1 位，幀長(cháng)31.25μs，根據OTN 節點(diǎn)機的型號不同，節點(diǎn)機TDM 幀長(cháng)度(位)、位組、總傳輸速率等都不一樣。
5 網(wǎng)絡(luò )拓撲結構
網(wǎng)絡(luò )拓撲結構對于傳輸的網(wǎng)絡(luò )配置具有重要的作用，網(wǎng)絡(luò )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(luò )上的流經(jīng)路徑，而物理拓撲結構描述的是節點(diǎn)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，系統將會(huì )自動(dòng)地修正網(wǎng)絡(luò )中的各種類(lèi)型的故障。OTN可通過(guò)不同的物理拓撲結構來(lái)實(shí)現，如：點(diǎn)對點(diǎn)，環(huán)形，星形和總線(xiàn)結構。一般來(lái)說(shuō)，地鐵的車(chē)站物理上呈鏈型結構分布，控制中心、每個(gè)車(chē)站及車(chē)輛段都有傳輸節點(diǎn)。一般將每站之間及首尾車(chē)站之間通過(guò)光纖連接起來(lái)，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(zhù)極其廣泛的應用，下面以大連地鐵1、2號線(xiàn)為例，簡(jiǎn)述OTN 在地鐵中的應用。
地鐵各設備系統的業(yè)務(wù)需求對傳輸通道的速率、帶寬、延時(shí)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(wù))和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主。且以太網(wǎng)業(yè)務(wù)增長(cháng)迅猛，對傳輸系統的帶寬提出了越來(lái)越高的要求。
各個(gè)系統的設備通過(guò)光跳線(xiàn)、同軸電纜、網(wǎng)線(xiàn)等接入OTN 的相應接口，通過(guò)OTN 的傳輸通道，與各個(gè)車(chē)站、車(chē)輛段、控制中心連接起來(lái)，滿(mǎn)足各系統的業(yè)務(wù)需求。
7 結束語(yǔ)
OTN 傳輸系統在地鐵行業(yè)中進(jìn)行了大量的應用，是一種很成熟的技術(shù)，但在工程實(shí)踐當中要根據地鐵運營(yíng)特點(diǎn)，結合實(shí)際發(fā)展，對OTN 進(jìn)行靈活的配置，確保建設一個(gè)可靠、高效、性?xún)r(jià)比高的傳輸系統。
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