浅谈OTN技术在铁路传输网中的应用

2016-03-16杨焕芝

环球市场 2016年15期

关键词：传输网铁路局太原

杨焕芝

太原铁路局太原通信段

浅谈OTN技术在铁路传输网中的应用

杨焕芝

太原铁路局太原通信段

铁路通信是铁路的大动脉，铁路通信网络为铁路行车安全、运输组织提供了强有力的保障。随着铁路的飞速发展，通信技术的日新月异，铁路对通信传送网络技术也提出了更高的要求。近年来，铁路大量引进了OTN技术，OTN技术已被各铁路局广泛采用，并逐渐成为铁路骨干层传输所采用的主要技术。本文主要从OTN技术优势、网络结构以及组网应用等方面进行分析，探讨OTN技术在铁路通信传输系统中的应用。

铁路通信；传输系统；OTN；组网；应用

1、 OTN技术概述

1.1 OTN技术本质及优势

OTN技术是在目前全光组网的一些关键技术(如光缓存、光定时再生、光数字性能监视、波长变换等)不成熟的背景下基于现有光电技术折中提出的传送网组网技术。OTN在子网内部进行全光处理而在子网边界进行光电混合处理，但目标依然是全光组网，也可认为现在的OTN阶段是全光网络的过渡阶段。

按照OTN技术的网络分层，可分为光通道层、光复用段层和光传送段层三个层面。另外，为了解决客户信号的数字监视问题，光通道层又分为光通道传送单元(OTUk)和光通道数据单元(ODUk)两个子层，类似于SDH技术的段层和通道层。因此，从技术本质上而言，OTN技术是对已有的SDH和WDM的传统优势进行了更为有效的继承和组合，同时扩展了与业务传送需求相适应的组网功能，而从设备类型上来看，OTN设备相当于SDH和WDM设备融合为一种设备，同时拓展了原有设备类型的优势功能。即OTN集成了SDH和WDM的所有优势，既可以实现WDM的超容量带宽，也能像SDH网络一样进行运营管理。OTN技术还可以利用灵活多变的组网形式，实现业务的保护和恢复，对业务颗粒的升级和调整带来极大便捷。

1.2 OTN特征

跟传统的SDH传送网技术相比，OTN具有以下几个主要特点：①OTN在处理信号时是根据信号的波长进行处理的，所以使用和调制数字信号传输的效率以及格式都呈现出透明化的态势，直至传送到使用的新的数字业务信号上。②能够有效传输超大容量的信息传输，确保光传送网的可扩充性较强，按照业务的实际发展需求，对网络的容量进行扩充。③OTN能够有效的对光交叉技术进行运用，所以，光传送网重新配置的能力以及保护能力较强，受到外界的干扰后能够迅速恢复原状。④在OTN中使用到了较多的光无源器件，因而对网络层次以及结构进行了有效的简化，使得网络的可靠性大大增加，减少了网络建设以及运行维护的成本。⑤由于OTN传送以及处理信号主要是在光域内进行传送，所以有效的将电子瓶颈进行了消除。

2、 OTN网络拓扑结构及实际应用

网络的效能、可靠性和经济性在很大程度上与物理拓扑结构有关，OTN网络的基本物理拓扑结构主要有链型拓扑、环形拓扑、网型拓扑3种类型。其中链形网络结构，结构简单，不需要复杂的新路系统，而且后期的维护成本较低，但是无法对全过程实时保护，体现不出OTN技术的优势；环形连接则借助SDH保护机制和复用映射机制对全网实时有效保护，而且保护形势多样化，有效地提升了网络传输的安全性。但是为了提高系统的利用率，需要在前期设计过程中根据业务流量和流向进行环网设计，避免业务跨环，因此具有一定的设计难度；网型安全可靠性高，但结构复杂，成本大，一般应用于核心层。

以太原铁路局为例，近两年太原局已基本建成了局干OTN通信传输网。太原局局干OTN通信传输网则是由太原枢纽环、晋南环、晋北环、晋西环、大秦线OTN等环形网及相关支链OTN(如晋南环侯月、侯西支链……)等构成，已基本覆盖太原局重要线路。为了保证可靠性及业务分流，在太原枢纽环节点配置双套设备，组成双平面双网结构，可使南、北片区至局中心的业务分摊到不同的两个平面上。

3、铁路OTN网络架构及组网应用

3.1 铁路OTN网络架构

铁路光传送网网络结构分为骨干层、汇聚层(局内干线)和接入层。骨干层传输网主要解决各路局至铁路总公司、路局之间业务的传送、跨路局的业务调度等问题，并为铁路局组网提供迂回保护通道。汇聚层(局内干线)传输网主要解决局内骨干节点之间业务传送，实现业务从接入层到骨干节点汇聚。接入层传输网则提供丰富的业务接口，实现多种业务的接入，解决局内各种接入业务需求通道。目前铁路的OTN网络建设主要有铁路骨干层OTN网络建设和铁路汇聚层(局内干线)OTN网络建设。

3.2 OTN组网的具体应用

从汇聚层到骨干层都可以应用OTN组网。对于骨干层光传送网而言，主要是应用OTN技术构建双核心节点的环网结构，对于汇聚层(局内干线)光传送网而言，主要是应用OTN技术建立网状网、环网或链状网络。骨干层光传送网具有很大的覆盖地理范围，甚至能够达到几千公里量级，80/40×10/40Gbit/s的WDM网络是骨干网的典型网络结构，并向着80×100Gbit/s的方向继续发展。通过引入OTN技术，能够使原有的WDM网络与OTN并存，对于需要新建或扩容的部分则可以使用OTN接口。

OTN技术在城域网层面的应用，主要是业务汇聚和业务调度两个方面，随着业务的发展，城域网承载的容量将会越来越大，并且出现越来越多的IP化的分组业务，当前的SDH/MSTP技术显然不能满足这一需求，因此以IP分组交换为内核成为了网络发展的一个重要方向。与此同时，出于安全、管理、保护、增强OAM方面的需求，在城域网中引入OTN组网技术也能够达到良好的效果，从而降低组网的成本。