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摘 要： 随着数据业务迅速发展，传送网络不仅要能够提供适应这种发展的海量带宽，更重要的是要求传送网络可以进行快速灵活的业务调度，完善便捷的网络维护管理，以适应业务的需求。OTN技术就是能满足这些需求的传送网络之一。主要介绍OTN传输技术的结构原理及其在城市轨道交通中的应用模型。
关键词： 开放式传输网络（OTN）；自愈保护；用户接口模块；两纤自愈环网
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0810134－01
1 OTN传输网简介
开放式传输网络（OTN）是由一些节点组成的在传输媒质上（如光纤）进行信息透明传输的网络。OTN采用的是专用帧结构，传输制式非国际标准，它所谓的开放是指提供了丰富的通信标准协议接口，支持数据、音频、视频和LAN行业标准（例如G.703、G.823、MJPEG、IEEE802.3等），无须额外增加接入设备。它主要的操作都是在OSI模型的物理层中完成，对传送的信息不发生任何协议上的变化。在传输时，对接入的各种不同速率等级直接复用，利用光纤传送到目的地。
2 OTN传输网的优点
2.1 标准接口丰富。OTN提供了丰富的行业标准接口，可区分不同等级速率，能在同一网络中综合不同的网络传输协议，对实时性业务及非实时性业务都能提供相应承载，如各种标准的音频接口、宽带音频接口、E1/T1/D3数字接口、RS232、RS422、RS485、10Base-T/100Base-TX等。
2.2 传输利用率高。OTN系统带宽粒度细，按需分配，实现了语音、数据、图像一体化，传输、接入一体化，窄带、宽带一体化。它的开销比特只提供检测模块开关、总线状态、输入信息故障、远端告警及误码率等基本信息，开销很低（<2%）。因此带宽利用率达到98%以上。
2.3 设备简单，组网灵活。OTN系统设备简单，各种应用可直接接入OTN，无须接入设备。采用分布式网络结构，组网灵活，升级扩容方便。
2.4 可靠性高。不同的信号种类一步复用映射到OTN帧中，高速和低速的应用可简单叠加到一个网络中运行，一种信号的传输不会影响其他种类的信号传输。这种一步多路复用可最大限度减小延迟，具有很高的可靠性。
2.5 快速错误检测。OTN提供丰富的硬件状态显示及网络报警功能，可迅速找到故障点，维护方便。
2.6 网络管理。OTN网管可独立于设备运行，集成的管理系统可直接管理到独立的端口。提供网络及数据链路配置，显示可靠的报警信息，操作简单易上手。
综上所述，OTN具有丰富的行业接口，强大的传送综合业务的能力，设备简单、组网灵活，并具有很高的可靠性，在轨道交通行业得到了一定的应用。
3 OTN传输网络组成
OTN传输网由两种基本设备组成，即传输设备和接口设备。传输设备有光纤线路系统组成。接口设备有节点用户接口模块组成。OTN系统提供了大量的高速/低速的接口，可以直接提供丰富的通信协议接口，不需借助接入设备。
4 OTN自愈保护
通常自愈网可分为保护型和恢复型，这里针对OTN网的双环结构展开。双环结构组网容易，网络管理简单，自动恢复时间小于50ms，针对各种传输故障，系统的运行状态会产生如下改变：
1）当主环路有一处或多处发生光纤链路故障，这时所有的节点接收到主环路同步信令丢失，它们会自主地将信息传输到反向运行的次环路上。
2）当次环路（正处于“热备份”状态的环路）发生一处或多处光纤链路故障时，故障信息显示在每个节点上，但系统主环路正常运行，中心网管显示环路故障。
3）当运行的两根光纤同时出现故障时，故障点相邻的一个节点将输出到主环路的信息通过“回环”措施接入次环，另一节点会执行与之相反的操作，这样整个系统网络通过这两个节点的“回环”操作构成了闭合环路。新配置的环路在逻辑上与原来的环路没有任何区别。
4）当网络中有多个故障同时发生时，例如，主环路在某处断裂，而次环路在另一处也同时断裂。这时，OTN网络分隔成若干独立的子环路。在任一子环路内部，系统信息的传输可正常进行。
5 OTN传输网在城市轨道交通中的应用
由于OTN传输网具有其特点和优点，目前它在我国城市轨道交通通信传输网中得到广泛应用。
5.1 OTN传输网的设备构成
OTN传输网主要由节点设备、用户接口模块及网络管理系统构成。
5.1.1 节点设备
节点设备分别利用上下行光缆中的光纤隔站相连，将用户接口数据复用并进行一系列的处理后通过光纤链路发送出去。同样，从光纤链路上接收的信息，经节点处理后发送到对应的用户接口模块上。
5.1.2 用户接口模块
1）2/4线音频接口模块：音频通道的工作特性满足ITU-T G.711、G.712、G.713、G.714建议的要求。
2）低速同步/异步数据接口模块：RS232、RS422、RS485、X.21等，速率为9.6～64kb/s。
3）局域网接口模块：符合IEEE802.3标准的10Mb/s、100Mb/s、1000
Mb/s以太网接口。
4）自动中继接口模块（E1）：满足ITU-T G.703建议的要求。
5）视频接口模块。
5.1.3 网络管理系统
网络管理系统主要完成以下功能：
1）故障定位、事件分析及故障记录。
2）传输网络出现故障时，迅速进行网络诊断，方便用户作出选择。
3）设置和显示性能监控门限，存储和显示各项性能数据。
4）通过软件参数下载和数据库的更新，进行网络单元的重新配置。
5）对本地或远端网络单元和接入设备进行配置管理、参数管理、设备管理、状态及查询管理，能在不中断业务的情况下实现程序的远程装载、改变配置。
6）根据用户权限，进行用户、安全及网络管理。
7）故障告警和状态监控，能对所有设备的工作状态进行实时诊断。
5.2 OTN传输网的典型组网
OTN传输网络多采用两芯光纤隔站相连，组成两纤自愈环网，如右图所示。
节点采用点对点链接方式互联形成两个方向相反的环，分别称为主环和次环。正常运行时，接口数据主环传输，次环保护与主环同步；主环故障情况下，次环可以全部接管主环传输的业务，保证系统的可靠性。
关键词： 开放式传输网络（OTN）；自愈保护；用户接口模块；两纤自愈环网
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0810134－01
1 OTN传输网简介
开放式传输网络（OTN）是由一些节点组成的在传输媒质上（如光纤）进行信息透明传输的网络。OTN采用的是专用帧结构，传输制式非国际标准，它所谓的开放是指提供了丰富的通信标准协议接口，支持数据、音频、视频和LAN行业标准（例如G.703、G.823、MJPEG、IEEE802.3等），无须额外增加接入设备。它主要的操作都是在OSI模型的物理层中完成，对传送的信息不发生任何协议上的变化。在传输时，对接入的各种不同速率等级直接复用，利用光纤传送到目的地。
2 OTN传输网的优点
2.1 标准接口丰富。OTN提供了丰富的行业标准接口，可区分不同等级速率，能在同一网络中综合不同的网络传输协议，对实时性业务及非实时性业务都能提供相应承载，如各种标准的音频接口、宽带音频接口、E1/T1/D3数字接口、RS232、RS422、RS485、10Base-T/100Base-TX等。
2.2 传输利用率高。OTN系统带宽粒度细，按需分配，实现了语音、数据、图像一体化，传输、接入一体化，窄带、宽带一体化。它的开销比特只提供检测模块开关、总线状态、输入信息故障、远端告警及误码率等基本信息，开销很低（<2%）。因此带宽利用率达到98%以上。
2.3 设备简单，组网灵活。OTN系统设备简单，各种应用可直接接入OTN，无须接入设备。采用分布式网络结构，组网灵活，升级扩容方便。
2.4 可靠性高。不同的信号种类一步复用映射到OTN帧中，高速和低速的应用可简单叠加到一个网络中运行，一种信号的传输不会影响其他种类的信号传输。这种一步多路复用可最大限度减小延迟，具有很高的可靠性。
2.5 快速错误检测。OTN提供丰富的硬件状态显示及网络报警功能，可迅速找到故障点，维护方便。
2.6 网络管理。OTN网管可独立于设备运行，集成的管理系统可直接管理到独立的端口。提供网络及数据链路配置，显示可靠的报警信息，操作简单易上手。
综上所述，OTN具有丰富的行业接口，强大的传送综合业务的能力，设备简单、组网灵活，并具有很高的可靠性，在轨道交通行业得到了一定的应用。
3 OTN传输网络组成
OTN传输网由两种基本设备组成，即传输设备和接口设备。传输设备有光纤线路系统组成。接口设备有节点用户接口模块组成。OTN系统提供了大量的高速/低速的接口，可以直接提供丰富的通信协议接口，不需借助接入设备。
4 OTN自愈保护
通常自愈网可分为保护型和恢复型，这里针对OTN网的双环结构展开。双环结构组网容易，网络管理简单，自动恢复时间小于50ms，针对各种传输故障，系统的运行状态会产生如下改变：
1）当主环路有一处或多处发生光纤链路故障，这时所有的节点接收到主环路同步信令丢失，它们会自主地将信息传输到反向运行的次环路上。
2）当次环路（正处于“热备份”状态的环路）发生一处或多处光纤链路故障时，故障信息显示在每个节点上，但系统主环路正常运行，中心网管显示环路故障。
3）当运行的两根光纤同时出现故障时，故障点相邻的一个节点将输出到主环路的信息通过“回环”措施接入次环，另一节点会执行与之相反的操作，这样整个系统网络通过这两个节点的“回环”操作构成了闭合环路。新配置的环路在逻辑上与原来的环路没有任何区别。
4）当网络中有多个故障同时发生时，例如，主环路在某处断裂，而次环路在另一处也同时断裂。这时，OTN网络分隔成若干独立的子环路。在任一子环路内部，系统信息的传输可正常进行。
5 OTN传输网在城市轨道交通中的应用
由于OTN传输网具有其特点和优点，目前它在我国城市轨道交通通信传输网中得到广泛应用。
5.1 OTN传输网的设备构成
OTN传输网主要由节点设备、用户接口模块及网络管理系统构成。
5.1.1 节点设备
节点设备分别利用上下行光缆中的光纤隔站相连，将用户接口数据复用并进行一系列的处理后通过光纤链路发送出去。同样，从光纤链路上接收的信息，经节点处理后发送到对应的用户接口模块上。
5.1.2 用户接口模块
1）2/4线音频接口模块：音频通道的工作特性满足ITU-T G.711、G.712、G.713、G.714建议的要求。
2）低速同步/异步数据接口模块：RS232、RS422、RS485、X.21等，速率为9.6～64kb/s。
3）局域网接口模块：符合IEEE802.3标准的10Mb/s、100Mb/s、1000
Mb/s以太网接口。
4）自动中继接口模块（E1）：满足ITU-T G.703建议的要求。
5）视频接口模块。
5.1.3 网络管理系统
网络管理系统主要完成以下功能：
1）故障定位、事件分析及故障记录。
2）传输网络出现故障时，迅速进行网络诊断，方便用户作出选择。
3）设置和显示性能监控门限，存储和显示各项性能数据。
4）通过软件参数下载和数据库的更新，进行网络单元的重新配置。
5）对本地或远端网络单元和接入设备进行配置管理、参数管理、设备管理、状态及查询管理，能在不中断业务的情况下实现程序的远程装载、改变配置。
6）根据用户权限，进行用户、安全及网络管理。
7）故障告警和状态监控，能对所有设备的工作状态进行实时诊断。
5.2 OTN传输网的典型组网
OTN传输网络多采用两芯光纤隔站相连，组成两纤自愈环网，如右图所示。
节点采用点对点链接方式互联形成两个方向相反的环，分别称为主环和次环。正常运行时，接口数据主环传输，次环保护与主环同步；主环故障情况下，次环可以全部接管主环传输的业务，保证系统的可靠性。