OTN設(shè)備在南京地鐵傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

徐蘇娜

摘要：傳輸網(wǎng)絡(luò)作為軌道交通系統(tǒng)的樞紐，承載著地鐵系統(tǒng)的專用電話、無(wú)線通信、時(shí)鐘系統(tǒng)、廣播、CCTV等各類業(yè)務(wù)，早期的地鐵建設(shè)中，常采用同步數(shù)字分級(jí)（SDH）或異步傳輸模式（ATM）通信方式。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)速度加快，要求傳輸網(wǎng)提供足夠大的帶寬，并能為未來(lái)新增業(yè)務(wù)預(yù)留出足夠的可擴(kuò)容空間。開放式網(wǎng)絡(luò)OTN作為一種獨(dú)特的專用技術(shù)，現(xiàn)已被廣泛采用。南京地鐵寧高城際祿高端專用通信傳輸系統(tǒng)采用了OTN傳輸系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：OTN；地鐵；

軌道交通工程是方便市民出行、緩解交通擁堵的民生工程，能起到優(yōu)化城市空間布局，提升城市功能品質(zhì)的作用。2018年中旬，南京地鐵就將實(shí)現(xiàn)十線暢通，運(yùn)營(yíng)里程數(shù)也將提升至378公里，實(shí)現(xiàn)南京行政區(qū)域軌道交通的全覆蓋。

OTN網(wǎng)絡(luò)中，所有的數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)絡(luò)上的任一節(jié)點(diǎn)也可以輸入到任意其它節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)也可以從任一節(jié)點(diǎn)上駁離下輸入的數(shù)據(jù)。可以通過(guò)OTN建立點(diǎn)到點(diǎn)、多點(diǎn)下載、點(diǎn)到多點(diǎn)、多點(diǎn)總線和多點(diǎn)LAN結(jié)構(gòu)。OTN支持各種設(shè)備級(jí)保護(hù)，如主控、交叉、時(shí)鐘和電源1+1保護(hù)，能夠確保設(shè)備高可靠正常運(yùn)行。

一、OTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)

OTN是一種開放式光纖環(huán)路傳輸網(wǎng)絡(luò)，最大特點(diǎn)是可通過(guò)網(wǎng)管按用戶需求配置傳輸帶寬，具有豐富的用戶接口，可傳輸寬帶數(shù)字視頻和以太網(wǎng)信息，并提供1+1環(huán)路自愈保護(hù)功能，網(wǎng)絡(luò)安全性較高。OTN設(shè)備具備傳輸系統(tǒng)控制共線數(shù)字壓縮視頻通道及接口，其網(wǎng)絡(luò)接口除了具有與其他OTN網(wǎng)絡(luò)相接的內(nèi)部接口外，還具有SDH業(yè)務(wù)等兼容的外部接口，從而方便可與其他網(wǎng)絡(luò)方便連接。OTN網(wǎng)絡(luò)具備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、易于維護(hù)和高可靠性等豐富的優(yōu)勢(shì)，因此已經(jīng)在全國(guó)地鐵得到了廣泛的應(yīng)用。

二、南京地鐵寧高線OTN系統(tǒng)概況

南京地鐵寧高線全長(zhǎng)52.4km，經(jīng)過(guò)江寧、溧水、高淳三區(qū)，采取了OTN組網(wǎng)方式，它的網(wǎng)絡(luò)拓樸是一個(gè)同心的雙光纖環(huán)，其工作方式為一個(gè)快速保護(hù)的自愈環(huán)，并滿足所有相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。采用OTN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如下：

將所有站點(diǎn)隔站相接成一個(gè)大環(huán)的光纖連接方式，組成雙纖自愈環(huán)，沿線各光纜占用2對(duì)光纖，光纖分配在不同的物理路由上。網(wǎng)管設(shè)備在南京南控制中心，可以管理整個(gè)OTN網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)站點(diǎn)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)、每一個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)的每一塊卡板和每一塊卡板的每一個(gè)端口。

為了適應(yīng)不斷提升的現(xiàn)網(wǎng)傳輸容量需求，在全線配備了10G傳輸容量的設(shè)備，包括控制中心、車站、車輛段，以及區(qū)間變電所，共計(jì)十三套。整個(gè)OTN系統(tǒng)由OTN節(jié)點(diǎn)箱、網(wǎng)管設(shè)備、接口板卡、系統(tǒng)功能板卡組成。

三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)保護(hù)功能分析

南京地鐵寧高線采用了并行光纖形成的雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時(shí)，光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)可以自行配置，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。全網(wǎng)13個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備在出現(xiàn)故障（如光纖斷裂或節(jié)點(diǎn)退出服務(wù)）時(shí)，信號(hào)被倒換到另一環(huán)網(wǎng)上。傳輸網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)，在一個(gè)環(huán)上，或兩個(gè)環(huán)之間同時(shí)環(huán)回。

當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，可能出現(xiàn)以下幾種情況：

（1）系統(tǒng)通常是在主環(huán)路上工作，當(dāng)待機(jī)的副環(huán)路發(fā)生了故障，不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的任何工作，系統(tǒng)會(huì)向網(wǎng)管報(bào)告。

（2）當(dāng)主環(huán)路上發(fā)生了故障，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)切換到副環(huán)上。所有的節(jié)點(diǎn)都探測(cè)到了主環(huán)路的永久性同步丟失，于是也切換到副環(huán)路上。同時(shí)向網(wǎng)管報(bào)告。

（3）當(dāng)光纜被切斷，即主環(huán)和副環(huán)都斷裂時(shí)。該故障點(diǎn)的前后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)探測(cè)到了此故障，便把它們的主環(huán)路輸入和副環(huán)路輸出回環(huán)連接起來(lái)，或者反向?yàn)橹纬梢粋€(gè)鏈環(huán)型的環(huán)網(wǎng)。其他的節(jié)點(diǎn)仍然繼續(xù)在主環(huán)路上進(jìn)行傳送工作其他的節(jié)點(diǎn)仍然繼續(xù)在主環(huán)路上進(jìn)行傳送工作。

（4）當(dāng)探測(cè)到了一個(gè)故障節(jié)點(diǎn)，則該故障節(jié)點(diǎn)相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)進(jìn)行回環(huán)。從主環(huán)路接收到的信息會(huì)注入到副環(huán)路中，或反向?yàn)橹＿@樣，把故障節(jié)點(diǎn)隔離開，系統(tǒng)會(huì)重新配置兩個(gè)環(huán)路構(gòu)成單個(gè)折疊的環(huán)路，避開了差錯(cuò)節(jié)點(diǎn)。隔離故障節(jié)點(diǎn)的目的是形成一個(gè)邏輯環(huán)路。

（5）如果主環(huán)和副環(huán)在不同的地點(diǎn)發(fā)生了斷裂，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)主副環(huán)切換。這時(shí)，斷開的網(wǎng)絡(luò)將形成兩個(gè)鏈型網(wǎng)絡(luò)，各自獨(dú)立運(yùn)行。兩個(gè)子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)將無(wú)法通訊，但每個(gè)子網(wǎng)仍然能夠正常工作。

OTN系統(tǒng)利用一個(gè)雙纖環(huán)設(shè)計(jì)，采用對(duì)業(yè)務(wù)復(fù)用環(huán)保護(hù)的方式保障通信業(yè)務(wù)的可靠性。環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)設(shè)備提供兩個(gè)光方向組成雙光環(huán)自愈通信網(wǎng)絡(luò)，也可與其他環(huán)網(wǎng)互聯(lián)。關(guān)鍵設(shè)備采用熱備，也保障了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。設(shè)備采用了模塊化的設(shè)計(jì)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，也便于直接更換維修，降低了維護(hù)的難度。

結(jié)語(yǔ)

OTN技術(shù)適應(yīng)具有混合通信需求的大型專用環(huán)境中，如地鐵、政務(wù)、學(xué)校等。在南京地鐵寧高線，我們采用了10G傳輸容量的OTN設(shè)備組成了13組設(shè)備的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、承載著話音、圖像、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。全線數(shù)百個(gè)高清攝像頭的數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)這套傳輸網(wǎng)絡(luò)送至控制中心，在對(duì)安全更加重視的今天，不得不說(shuō)對(duì)于傳輸網(wǎng)的要求進(jìn)一步提高了。OTN技術(shù)以其高安全性、易維護(hù)、大帶寬、便于擴(kuò)展等特l生在軌道交通行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。