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摘要：本文结合工程案例对OTN系统技术在通信工程应用分析，与供参考！
关键词：OTN系统、通信工程、技术应用
Abstract: This paper is combined with engineering case analysis of OTN system technology in communication engineering application, and for reference!
Keywords: OTN system, communication engineering, technology application
中图分类号：N945.2文献标识码：A 文章编号：
OTN（open transport network，开放式传输网络）系统是西门子公司针对地铁领域应用开发的综合传输接入系统，目前世界许多国家的地铁通信（包括我国北京、上海、深圳、广州、重庆、武汉等地铁）都采用了OTN 系统。本文结合地铁工程实例， 在分析OTN 帧结构的基础上， 探讨了采用OTN 组建地铁专用通信系统的实现原理， 从而为地铁专用通信设备的运营和维护提供一定的借鉴。
2 OTN 系统的帧结构
OTN 系统的帧结构如图1 所示， 采样频率为32 kHz，帧同步周期为31.25 μs。OTN 系统目前有OTN-36、OTN-150和OTN-600 三个版本， 从图1 可以看出OTN-36 的带宽约为36 Mbit/s（3×384×32 kbit/s ＝36.864 Mbit/s）、OTN-150 的带宽约为150 Mbit/s（12×384×32 kbit/s＝147.456 Mbit/s）、OTN-600 的带宽约为600 Mbit/s（48×384×32 kbit/s＝589.824 Mbit/s）。OTN 版本之间可以平滑升级，满足不同用户的带宽需要。
同其他传输系统相比，OTN 系统的带宽利用率很高。以OTN-600 系统为例， 如图2 所示，OTN-600 的帧长为384×48＝18 432 bit （18 432 bit÷31.25 μs＝589.824 Mbit/s）， 其中151 bit(151 bit ÷31.25 μs ＝4.832 Mbit/s) 用于系统控制（128 bit用于各个节点与主节点的同步，18 bit 用于NCC 和各个节点之间的通信，1 bit 用于节点的内部通信，4 bit 用于公务电话），剩余的18 281 bit(18 281 bit÷31.25 μs＝584.992 Mbit/s)用于各种数据的传输，带宽利用率为99.2%
3 OTN 系统在地铁工程中的应用案例
OTN 系统集成了各种业务接口：RS232C、RS422、RS485、RS232MM、共线宽带音频(宽带广播)接口、共线宽带模拟视频接口、El 接口、10／100 Mbit／s 以太网接口、VF2 ／ 4W、模拟/数字電话接口、ISDN 接口、SPM 和磁悬浮专用接口。正是有了这些丰富的业务接口，OTN 系统才能在没有任何外加设备的情况下实现地铁所有的通信和非通信子系统的接入。南京地铁1 号线工程通信系统采用OTN 系统作为传输子系统，为列车无线调度电话、环控调度电话、电力监控、电源等系统提供接入接口和传输通道。OTN 系统采用双光纤环路结构， 具有较高的可靠性， 可以满足语音、数据、LAN、广播、视频等业务的需求。
（1）列车无线调度电话
如图3 所示，OTN 系统为控制中心的集群交换机与基站的各车站、车辆段调度台之间分别提供点对点的E1 通道，直放站的网管与各光端机所在站之间则通过OTN 系统提供的RS422 低速数据通道实现数据传输。
OTN 系统的每块El 接口卡提供4 个2.048 Mbit/s 接口，同时提供4 个RJ48C 连接器，通过l20 Ω 平衡双绞线与外部设备连接。当信号丢失或者发送器故障时，接口卡面板上的LED 将会显示，并将告警信息发送给网络控制中心。
（2）环控调度电话
环控专业系统采用以太网进行信息传输。控制中心和各车站各配置一块以太网接口板（ET100），所有的以太网接口板卡共享OTN 系统提供的10 Mbit/s 以太网总线。ET100 可以提供6 10/100 Mbit/s 以太网接口。
（3）时钟系统
OTN 系统在控制中心提供了RS422 接口板卡， 在车辆段和车站也配置了RS422 接口板卡， 时钟系统通过RS422 数据共线将控制中心的时钟源信号提供给各个车站和车辆段。
（4）电力监控系统
控制中心、车辆段和各车站均配置了RS422 板卡，电力监控系统利用车辆段、各车站与控制中心的RS422 数据通道实现点对点通信。
（5）电源系统
OTN 系统在控制中心配置了RSXMM 板卡， 提供RS422 接口；车站和车辆段也各自配置了RSXMM 板卡，提供RS422 接口。UPS 电源集中网管系统采用RS422 数据共线通道进行数据传输， 高频开关电源集中网管系统采用点对点的RS422 数据通道进行数据传输。因为UPS 电源集中网管系统采用共线方式，所以占用2 个端口；高频开关电源集中网管系统采用点对点方式，所以只占用1 个端口。
4 结语
OTN 能有效地承担地铁运营、维护管理等系统重要信息的传输。其中，列车调度电话、列车无线调度电话和自动售检票系统通过E1 通道点对点地进行连接； 环控调度电话、信号系统采用以太网进行信息传输；时钟系统、UPS 电源集中网管系统采用RS422 数据共线通道进行数据传输；电力监控系统、直放站网管、高频开关电源集中网管和广播控制器对各车站的广播进行控制通过点对点的RS422 数据通道实现数据传输；通过共线宽带音频(宽带广播)接口和共线宽带模拟视频接口分别构成广播系统和视频监控系统。总之，它们通过不同的连接方式，实现点对点的连接、多点对多点的连接。
关键词：OTN系统、通信工程、技术应用
Abstract: This paper is combined with engineering case analysis of OTN system technology in communication engineering application, and for reference!
Keywords: OTN system, communication engineering, technology application
中图分类号：N945.2文献标识码：A 文章编号：
OTN（open transport network，开放式传输网络）系统是西门子公司针对地铁领域应用开发的综合传输接入系统，目前世界许多国家的地铁通信（包括我国北京、上海、深圳、广州、重庆、武汉等地铁）都采用了OTN 系统。本文结合地铁工程实例， 在分析OTN 帧结构的基础上， 探讨了采用OTN 组建地铁专用通信系统的实现原理， 从而为地铁专用通信设备的运营和维护提供一定的借鉴。
2 OTN 系统的帧结构
OTN 系统的帧结构如图1 所示， 采样频率为32 kHz，帧同步周期为31.25 μs。OTN 系统目前有OTN-36、OTN-150和OTN-600 三个版本， 从图1 可以看出OTN-36 的带宽约为36 Mbit/s（3×384×32 kbit/s ＝36.864 Mbit/s）、OTN-150 的带宽约为150 Mbit/s（12×384×32 kbit/s＝147.456 Mbit/s）、OTN-600 的带宽约为600 Mbit/s（48×384×32 kbit/s＝589.824 Mbit/s）。OTN 版本之间可以平滑升级，满足不同用户的带宽需要。
同其他传输系统相比，OTN 系统的带宽利用率很高。以OTN-600 系统为例， 如图2 所示，OTN-600 的帧长为384×48＝18 432 bit （18 432 bit÷31.25 μs＝589.824 Mbit/s）， 其中151 bit(151 bit ÷31.25 μs ＝4.832 Mbit/s) 用于系统控制（128 bit用于各个节点与主节点的同步，18 bit 用于NCC 和各个节点之间的通信，1 bit 用于节点的内部通信，4 bit 用于公务电话），剩余的18 281 bit(18 281 bit÷31.25 μs＝584.992 Mbit/s)用于各种数据的传输，带宽利用率为99.2%
3 OTN 系统在地铁工程中的应用案例
OTN 系统集成了各种业务接口：RS232C、RS422、RS485、RS232MM、共线宽带音频(宽带广播)接口、共线宽带模拟视频接口、El 接口、10／100 Mbit／s 以太网接口、VF2 ／ 4W、模拟/数字電话接口、ISDN 接口、SPM 和磁悬浮专用接口。正是有了这些丰富的业务接口，OTN 系统才能在没有任何外加设备的情况下实现地铁所有的通信和非通信子系统的接入。南京地铁1 号线工程通信系统采用OTN 系统作为传输子系统，为列车无线调度电话、环控调度电话、电力监控、电源等系统提供接入接口和传输通道。OTN 系统采用双光纤环路结构， 具有较高的可靠性， 可以满足语音、数据、LAN、广播、视频等业务的需求。
（1）列车无线调度电话
如图3 所示，OTN 系统为控制中心的集群交换机与基站的各车站、车辆段调度台之间分别提供点对点的E1 通道，直放站的网管与各光端机所在站之间则通过OTN 系统提供的RS422 低速数据通道实现数据传输。
OTN 系统的每块El 接口卡提供4 个2.048 Mbit/s 接口，同时提供4 个RJ48C 连接器，通过l20 Ω 平衡双绞线与外部设备连接。当信号丢失或者发送器故障时，接口卡面板上的LED 将会显示，并将告警信息发送给网络控制中心。
（2）环控调度电话
环控专业系统采用以太网进行信息传输。控制中心和各车站各配置一块以太网接口板（ET100），所有的以太网接口板卡共享OTN 系统提供的10 Mbit/s 以太网总线。ET100 可以提供6 10/100 Mbit/s 以太网接口。
（3）时钟系统
OTN 系统在控制中心提供了RS422 接口板卡， 在车辆段和车站也配置了RS422 接口板卡， 时钟系统通过RS422 数据共线将控制中心的时钟源信号提供给各个车站和车辆段。
（4）电力监控系统
控制中心、车辆段和各车站均配置了RS422 板卡，电力监控系统利用车辆段、各车站与控制中心的RS422 数据通道实现点对点通信。
（5）电源系统
OTN 系统在控制中心配置了RSXMM 板卡， 提供RS422 接口；车站和车辆段也各自配置了RSXMM 板卡，提供RS422 接口。UPS 电源集中网管系统采用RS422 数据共线通道进行数据传输， 高频开关电源集中网管系统采用点对点的RS422 数据通道进行数据传输。因为UPS 电源集中网管系统采用共线方式，所以占用2 个端口；高频开关电源集中网管系统采用点对点方式，所以只占用1 个端口。
4 结语
OTN 能有效地承担地铁运营、维护管理等系统重要信息的传输。其中，列车调度电话、列车无线调度电话和自动售检票系统通过E1 通道点对点地进行连接； 环控调度电话、信号系统采用以太网进行信息传输；时钟系统、UPS 电源集中网管系统采用RS422 数据共线通道进行数据传输；电力监控系统、直放站网管、高频开关电源集中网管和广播控制器对各车站的广播进行控制通过点对点的RS422 数据通道实现数据传输；通过共线宽带音频(宽带广播)接口和共线宽带模拟视频接口分别构成广播系统和视频监控系统。总之，它们通过不同的连接方式，实现点对点的连接、多点对多点的连接。