浅谈南京地铁一号线通信专网OTN10G组网和应用

王涛

【摘要】本文主要讨论OTN的技术特点，系统优势，网络拓扑结构和节点连接方式，光纤环路和数据保护机制以及OTN10G技术在南京地铁的组网和应用情况。

【关键词】OTN、OTN-X3M;节点;南京地铁

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.192

针对地铁常常采用混合通信的系统环境（包括程控交换系统、无线系统、自动售检票、列车监控、电力监控、广播系统、视频监视等多种业务），并且包含一条或多条线路，控制中心，一个或多个车辆段以及多个车站，在这些情况下，专用光传输网络OTN是一种非常理想的解决方案，它可以提供具有高可靠性，高实时性的传输通道。可以完全满足上述的应用需求。OTN-X3M是集光传输和接入能力于一体的，开放的传输网络设备，其业务接入采用一步复用的方式。OTN和OTM-X3M系统的这一独特的特性在南京地铁1号线扩展网络时非常有用。

1、OTN含義

针对南京地铁1号线专用通信传输系统，本方案选用OTN传输系统。所有的数据输入到网络上的任一节点也可以输入到任意其它节点上，同时也可以从任一节点上驳离下输入的数据。所以可以通过OTN建立点到点、多点下载、点到多点、多点总线和多点LAN结构。

1.1OTN-X3M特点

OTN系列的10G传输容量的设备――OTN-X3M作为南京地铁一号线通信传输系统设备。由OTN-X3M设备组成的系统，可完成南京地铁1号线工程中所有通信业务的接入和传输。因此，整个南京地铁1号线的传输网络只需要一个单一的网管系统。

OTN-X3M网络由节点机组成，N7024CF为其中一种。N7024CF系列采用2U高的机箱。为支持冗余配置，该机箱支持两个可热插拔的电源模块。这些电源模块具有广泛的输入电压范围，可支持AC交流和 DC直流电源混合供电。N70与OTNX3M-10G兼容。因此它们完全可以同N42E混合组网，如果需要N70也可以单独进行组网使用。

1.2OTN-X3M优势

OTN-X3M具有十分强大的集中维护管理功能，它采用简明、直观的维护管理界面和安全机制，根据南京地铁1号线工程各站点的各类业务要求，能十分方便对节点机、接口卡、传输通道进行配置和管理，能监视每个通信站点、每个节点机、每个模块的每个业务接口。并提供报警功能和维护管理数据的输出。允许多个用户同时管理一个网络，也允许一个网管对多个网络统一进行管理。

OTN-X3M是集光传输和接入能力于一体的，因此，整个南京地铁1号线的传输网络只需要一个单一的网管系统。

OTN-X3M 技术，实现高效的安全以太网网段（SLAN）。在OTN-X3M上运行的以太网范围可以延伸到超过一百公里而不影响任何网络性能。OTN和OTM-X3M系统的这一独特的特性在南京地铁1号线扩展网络时非常有用。

2、南京地铁一号线OTN-X3M的应用

2.1网络

针对南京地铁1号线专用通信传输系统，选用OTN传输系统。所有的数据输入到网络上的任一节点也可以输入到任意其它节点上，同时也可以从任一节点上驳离下输入的数据。

轨道交通基本上是一个专用的环境，因此服务于轨道交通的通信传输网本质上也应该是一个专网。针对南京地铁1号线各子系统不同的业务需求，OTN提供了上述接口，并按照点对点、共线等方式连接。将公务电话、专用电话、无线系统、时钟系统、电源网管、自动售检票AFC、信号、PIS、等集成在一个网内，提供了可靠的连接和透明的传输。

OTN-X3M 技术，实现高效的安全以太网网段（SLAN）。在OTN-X3M上运行的以太网范围可以延伸到超过一百公里而不影响任何网络性能。OTN和OTM-X3M系统的这一独特的特性在南京地铁1号线扩展网络时（图1）非常有用。

2.2节点结构

南京地铁一号线采用OTN系列的10G传输容量的设备――OTN-X3M作为通信传输系统设备。在控制中心设置1套N415节点、2套N42E节点、1套N7024CF节点，迈皋桥、安德门、车辆段、停车场设1套N415节点、1套N42E节点设备、1套N7024CF节点，其余站点分别设1套N42E节点设备、1套N7024CF节点共46台节点设备组成自愈保护环。

2.3系统自诊断及自愈功能

OTN系统采用高可操作化设计。板卡上针对不同接口业务设计有LED指示或数字显示模块。系统具有自诊断功能。在故障发生时，通过相应的LED指示或数字显示模块可以轻松定位故障点及协助排查故障。OTN-X3M自愈环保护倒换恢复时间小于50ms。

并行光纤形成的双环结构为环内每一节点的控制计算方法提供了唯一的“热备份”或自愈能力。在出现故障时，由于光纤传输路径自动重新配置，OTN-X3M系统仍然工作。由于输入光信号或同步丢失而造成的所有故障可由节点立刻检测出来。所有节点均可在故障（或光纤断裂、或节点机退出服务等）发生后决定将信号传输倒换到另一环上。此机制保证所有节点的业务倒换到另一环上，或是它们中的两个同时环回。每个节点基于其本身的状态和从其它节点（仅从这些节点）接收的信息来判断，以独立地进行重新配置。

2.4系统可靠性

OTN-X3M简单一体化的结构设计，以及使用的元件和制造工艺经全球广泛地铁用户的使用，证明了极高的可靠性。所有OTN上运行的业务都是以OTN双纤自愈环为载体。所有信息都处于环路保护之下。

2.5系统扩展性

OTN系统采用接入和传输系统采用一体化结构，在引入或扩展其他业务时，仅需要增加相应的业务板卡，网管配置方便;OTN系统网络结构简单，在进行网络扩展时，仅需打开既有环网，加入新的节点组成一个新的单环，扩展非常方便。

2.6系统可维护性

OTN-X3M系统内控制中心、车辆段、各车站的设备，关键部件进行热备份，充分保证设备的安全、可靠运行。

结语：

OTN集成传输、接入和视频编解码设备，并提供传输、接入和视频编解码设备的统一网管系统。统一网管系统能对上述设备的各个板卡以及各个端口进行综合管理：故障管理、配置管理、性能管理和安全管理等，系统运行管理和维护非常方便。

OTN-X3M具有十分强大的集中维护管理功能，它采用简明、直观的维护管理界面和安全机制，根据南京地铁1号线工程各站点的各类业务要求，能十分方便对节点机、接口卡、传输通道进行配置和管理，能监视每个通信站点、每个节点机、每个模块的每个业务接口，并提供报警功能和维护管理数据的输出。允许多个用户同时管理一个网络，也允许一个网管对多个网络统一进行管理。

参考文献：

[1]韦乐平.光同步数字传送网.人民邮电出版社.北京.1998

[2]胡先志，刘泽恒.光纤光缆工程测试.人民邮电出版社.北京.1998