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摘要：本文对城市轨道交通中OTN光传送网技术进行探究，首先对OTN光传送网技术特点及优势进行阐述，其次对现今城市轨道交通中的传输业务需求进行分析，最后从相切环组网、相交环组网、产品选择及结构应用等方面入手对OTN光传送网技术的应用进行探究，展望其未来发展趋势，旨在提高城市轨道交通的通信效率与质量。
关键词：城市轨道交通；OTN技术；通信技术
Application analysis of OTN optical transmission network technology in Urban Rail Transit
Wang Bing
(Guangzhou Metro Group Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong,510000)
Abstract:In this paper,the urban rail transit in otns optical transmission network technology,characteristics and advantages of otns optical transmission network technology is expounded,secondly to today in the urban rail transit transport business requirements analysis,finally from the tangent ring network,intersection ring network,product selection,and the application of structural aspects of otns optical transmission network technology application,Looking into its future development trend,the aim is to improve the communication efficiency and quality of urban rail transit.
Key words:urban rail transit;OTN technology;communications technology
一、引言
城市轨道交通是目前主要的交通方式之一，伴随其包含的业务量及客流量逐渐增大，其自身承受的运行压力也在加大。为了应对日渐加大的城市轨道交通运行压力，城市轨道交通相关部门需要提升通信技术层次。OTN光传送网技术是现阶段常用的通信技术，具有较高的实用性，因此，需要对其在城市轨道交通中的应用情况进行探究，以此提高城市轨道交通的运行效率。
二、OTN光传送网技术的特点及优势
(一)特点
1.自愈机制
OTN光传送网技术采用双环网络的连接方式，正是因为这种运行方式，光传送网技术在运行中才能够保证自身的平稳运行。当光传送网技术在传输或者运行期间出现故障时，其可以将发生故障的节点及单环上的传输任务转移到另一个没有发生故障的环上，在这个过程中，双环之间会自动沟通，以此保证光传送网技术的通信效率和光传送网技术的信息传输效果[1]。
2.系统结构
OTN光传送网技术可以适用于多种网络频率下的信息传输工作，光传输网技术的应用主要包括四个部分，即基础设施、节点、插卡系统及软件。除主要的四个组成部分外，还具备相应的接口，该接口能连接光传输网中的相应模块，实现整体连接与功能流通，促进光传输网运行效率的提高。
3.图像传输与接入
OTN光传输网的主要功能是传输，因此，其也具备图像传输功能。在图像传输的过程中，光传输网只需要在其内部安装相应的图像切换系统即可实现对图像的转换及传输，而不需要任何外接设备对图像进行转换。在图像传输过程中，光传输网技术采取了分组传输方式，可避免不同线路的传输内容发生冲突而导致传输错误及传输效率低的情况，以此保证光传输网的传输效果。
(二)优势
1.大带宽
OTN光传送网技术之所以能够在如今的城市轨道交通中得到广泛应用，是因为其具有较强的实用性。在部分传统的通信传输技术中，传输过程的传输线路带宽是固定的，因此，在安装完成之后进行信息数据传输时，该部分通信技术的带宽无法根据具体的情况进行变动，不具有平滑演进性。但是，在光传送网技术的应用中，该技术能够将100 Gbit/s与300 Gbit/s带宽的线路结合在一起，在传输中实现复合式带宽传输。将不同带宽线路相互组合，可保证其在传输中能够灵活地调整传输的带宽数值，避免后期频繁更换，节省大量成本[2]。
2.多平面转发
在如今的城市轨道交通中，大部分轨道交通的常用传输接口是E1，OTN光传送网技术的应用能够在城市轨道交通中对接口进行分组操作，并在实际的使用过程中使其实现多平面转发。这种多平面操作转发可以在传输中提升其对信息数据的承载力，并保证传输的业务性能。
3.物理隔离
城市轨道交通中最常见的一种交通方式就是地铁交通，在地铁交通的运行过程中，由于其需要保证业务传输的安全性，因此，在业务传输中需要将不同线路的信息进行区隔，以避免其相互交叉而出现问题。在地铁交通中，OTN光传送网技术可以对各个线路进行分组操作，实现物理层面上的隔离，将光传送网技术中的子系统区分开，以此保证业务传输时的准确性与效率。
三、城市轨道交通对传输业务的需求
(一)高带宽
在目前的城市轨道交通运行中，为保证交通的平稳运行及交通信息传输的安全性，需要统一储存与管理业务传输信息。但是，随着如今城市轨道交通客流量的逐渐增长，加上主要传输技术中的带宽储存量有限，因此导致传输业务信息的储存压力较大。现阶段，城市轨道交通需要不断提升传输技术中的带宽网速及城市轨道交通的信息容量。
(二)业务种类
随着技术的快速发展，现今的城市轨道交通已经推出多项业务服务，并在原有的线路上开发出了多条线路，能保证居民的便捷出行。但是，在运行中，由于业务种类不断增多，如地铁中的刷脸乘车、网上支付及视频监控等，因此使得城市轨道交通的业务传输出现困难，需要提高传输技术的分组处理信息能力，统一协调城市轨道交通的相应业务内容。
(三)管理网络建设
在城市轨道交通中，主要的管理网络是OCC，其不仅能对城市轨道交通的运行状况进行监控，而且能在运行中与公安机关、应急管理中心等机构进行连接，以处理城市轨道交通运行中的突发事件。上层管理网络在城市轨道交通的运行中占据着重要的地位。在业务传输中，良好的管理网络能够弥补与监管业务传输中的漏洞。
(四)网络规模扩张
在现代化的社会中，城市轨道交通对网络及先进技术的依赖性越来越强。城市轨道交通行业已经全面铺开了网络技术的使用，且随着网络技术在城市轨道交通中应用规模的不断扩大，城市轨道交通对于网络技术的需求也会增大。要想在不断增加的需求中保证城市轨道交通的信息传输质量，需要建设好网络设施，推动网络的规模扩张，加强其对传输业务的承载能力。
四、城市轨道交通中OTN光传送网技术的应用
(一)相切环组网
相切环组网是城市轨道交通中比较复杂的OTN光传送网技术，其一般在正常的轨道交通运行情况下运用。在相切环组网中，可根据OCC的管理模式让光传送网技术中的双环发生相切，以此形成光传送网技术中的相切环组网方式，具体的组网形式如图1所示。
图1相切环组网
相切环组网方式在实际使用中可通过OTN节点进行交换，从而有效保证传输过程的顺利运行。由于OCC在实际传输过程中可作为主要的交换节点，相切的两个环的信息交换与传输在实际使用过程中是通过OCC实现的，并且在两个环自身的信息交换中，其自身的节点较多，因此，在传输过程中，一旦部分环路出现传输故障或者传输效率低等问题，就可以将信息转移到另一个环路，避免环路之间的倒换影响。相切环的组网方式相对于单环组网更为复杂，但是在实际应用中，其具体的运行原理却比较简单[3]。然而，相切环组网的缺点较为明显，尽管能够借助双环的形式加强自身对突发状况的反应，但是一旦OCC节点出现错误，就会让整体相切环组网传输出现问题，阻碍通信。
(二)相交环组网
相交环组网方式的光传送网技术应用是目前最具实用性的方式之一。相交环组网方式能够在城市轨道交通中提升光传送网技术中的双环运行质量，因此，相交环组网的组成方式及内部结构相比相切环组网更为复杂，具体的结构如图2所示。
相交环组网与相切环组网之间最大的不同之处就在于，其双环之间的连接点并不只是OCC节点，还有车辆段节点。这种设置让光传送网技术的双环在实际城市轨道交通的运行与使用中能够规避OCC节点故障问题。在运行中，相交环组网的运行会经过OCC节点及车辆段节点，这两个节点都是城市轨道交通光传送网技术应用中的必经节点[4]。当其中一个节点出现错误的时候，可以将另一个传输节点重新激活，使其从备用状态变为启动状态。这种设置可以帮助城市轨道交通在实际运行中避免由于关键节点出现错误而引发的传输问题。并且，在相交环组网中，由于双环的带宽得到了较大的提升，因此在运行过程中，其可以借助网络形成传输闭环，提升信息传输的稳定性。
图2相交环组网
(三)产品选择
在城市轨道交通的通信设备中，适合OTN的通信设备需要符合目前城市轨道交通对通信传输的需求。因此，在通信设备的选择过程中，需要控制好符合OTN光传送网技术要求的通信设备，使其贴合城市轨道交通的速率。整体城市轨道交通的传输速率为E1到100GE，通信设备需要能适应该范围内的通信速率。并且，根据现今城市轨道交通发展的需求，需要在OTN光传送网技术的通信设备选择上增设更多的需求。
第一，多业务超大带宽。前文已经分析，现今城市轨道交通的线路增多，业务种类朝着多元化方向发展，同时，随着城市轨道交通的不断发展，现今的传输带宽已经难以满足其日常运行需求。因此，设备需要与ODUK颗粒进行适配安装，完成安装后，将视频监管、线上售票、乘客信息记录等功能安装在通信设备的一条光纤上。这样，一条光纤的承载量与带宽能得到显著提升，加上其数量方面的增加，就可以实现对城市轨道交通业务的有效承载与传输，以此满足城市轨道交通发展过程中的业务种类与容量扩张需求。
第二，分组隔离。为了更好地服务乘客，现今的城市轨道交通已经开发出多种业务，能够帮助乘客在乘坐城市轨道交通时获得更优质的服务与体验。因此，需要将不同业务分成不同的线路进行承载及运行，从而保证所有城市轨道交通中的传输业务能够实现及时传输与运行。另外，需要保证设备中各个线路之间的物理隔离，使其能够在实际使用中达到分组管理与传输效果，进而保证城市轨道交通的业务高效运行。
第三，通信设备的硬件保护问题。在城市轨道交通的运行中，一旦通信设备的硬件损坏或故障，就会导致部分轨道交通线路陷入停滞的状态。因此，需要针对硬件设施采取保障措施，为硬件设施中各个设备提供多重保护，避免出现通信设备故障问题。
(四)结构应用
OTN光传送网技术在城市轨道交通中的广泛应用代表着其能够保证实际应用中信息数据传输的质量与效率。在OTN光传送网技术中，最主要的是ODUK模块，该模块也叫做电交叉模块，电交叉模块在光传送网技术的使用过程中能够保证技术整体的稳定性，对光传送网运行中的各类信息数据进行科学调整，并且为其提供精细化的信息操作。当不同的信息通过光传送网传输时，电交叉模块可以对业务内容进行适配分析，之后将相应的电交叉模块传送到相对应的业务模块中。在光传送网技术中，接口是其重要的连接媒介，通过使用不同的接口，可以将光传送网与城市轨道交通的运行业务连接在一起，从而提高信息传输效率。
【参考文献】
[1]林建权.地铁信号传输中OTN和MSTP模式技术的比较研究[J].科技创新与应用，2022(07).
[2]王帅.简谈OTN光传送网技术在城市轨道交通中的应用[J].铁路通信信号工程技术，2020(11).
[3]郭祥寿.分组增强型OTN技术在轨道交通中的应用研究[J].铁路通信信号工程技术，2020(06).
[4]董宁.铁路光传输网络中OTN交换技术的应用研究[D].北京：北京交通大学，2019.
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