地铁通信传输系统的方案设计与研究

地铁通信系统是地铁安全运行的可靠保障,而OTN系统是地铁通信系统的关键和难点。本文主要阐述了南京地铁城市轨道交通通信传输系统的相关内容,并简要分析了开放式传输网络(OTN)的相关技术,仅供参考。关键词轨道交通;通信传输;OTN系统;1。城市轨道交通传输系统概述;目前,城市轨道交通传输系统的主要业务是专用电话系统、专用无线系统、闭路电视系统、骑乘引导系统等。城市轨道交通的交通传输业务主要由TDM业务和以太网业务组成。

传统的2Mb/s中继服务之后是TDM服务。随着以太网业务的快速增长,对传输系统的带宽要求越来越高。目前,城市轨道交通的传输系统主要是MSTP和OTN。下面介绍了最常用的专用网络传输技术开放传输网络(OTN)。开放式传输网(OTN)是一种以光纤为传输介质的多业务接入传输系统,是为满足工业环境的需要而专门设计的。OTN采用双环接入,具有更高的网络可用性,并将各种服务类型集成到单个网络中。OTN是为专用网络开发的传输系统。

OTN作为西门子的专利技术,目前已相对成熟。它是一种企业内部标准和非标准体系。传输系统是非国际标准化的。在公共网络中很难得到广泛的应用。然而,它特别适合使用各种各样的业务和少量服务的地铁专用网。此外,还可以根据用户的需要开发各种专用接口电路板。目前,OTN已广泛应用于铁路、地铁、轻轨、矿区、机场、管道运输等场合。第二,南京地铁OTN系统(1)OTN框架结构(1)OTN家族共有四个成员,即带宽分别为36.864 MB/s(OTN-36)、147.456 MB/s(OTN-150)、589.824 MB/s(OTN-600)和2359.296 MB/s(OTN-2500)。

为了与SDH兼容,西门子还推出了OTN-X3M系列,包括622.08MB/s(OTN-X3M-622)、2488.32MB/s(OTN-X3M-2500)和10Gbps(OTN-X3M-10G)。时分复用(TDM)技术用于在环中的OTN节点之间进行通信,允许多个用户共享环的传输介质。TDM将时间域划分为重复周期,称为帧。帧可以进一步细分为槽。TDM帧在主循环和次循环中传播。OTN的框架长度是31.25?S,哪个是电话通信帧125的四分之一?s.OTN-36、OTN-150、OTN-600和OTN-2500的TDM帧分别包含1152位、4608位、18432位和73728位。

其架空特性如表1所示。表1:OTN帧开销为寻址考虑,OTN TDM帧分为384个信道组或位组,每个位可以在主干网中并行传输。每个信道组的位数取决于带宽形式。位地址由信道组号(0-383)和组内位号(0-11、0-47或0-191)组成。OTN采用异步复用方式,各种速率业务直接进入TDM。有效的重用提高了OTN带宽利用率。(2)OTN网络的组成一个OTN网络必须由五个主要部分组成:光纤、OTN节点、OTN公共逻辑卡、OTN接口卡和网络管理系统,如图1所示。

光纤采用光纤作为传输介质,为传输系统的可靠通信提供了保障。在地铁和轻轨的主体部分,沿隧道侧墙电缆支架或电缆槽沿左右两侧线路敷设一根光缆,连接节点,形成环形。城市轨道交通传输系统中使用的光纤为多模光纤50/125、65/125和单模光纤9/125。OTN节点有两种兼容的节点类型,可以容纳四个接口模块的N215节点或八个接口模块的N22节点。OTN-X3M使用N42节点,可以容纳八个接口模块。所有模块都是插件单元,其前面板构成OTN节点的前面板。

每个节点都是一个潜在的主要网络同步节点,即每个节点都可以生成帧,其余的网络节点与之同步。当活动的主节点退出时,另一个节点立即接管其功能。即使出现双重错误,也会有两个独立的网络,每个节点都会自动接管两个网络的主节点的任务。三。OTN公共逻辑卡公共模块包括光电转换模块(OTR1、OTR2)、光环适配卡(ORA)和电源模块(PSU)。将两个光电模块(OTR1和OTR2)分别插入ORA卡,称为普通逻辑卡BORA(宽带光纤环适配器)。

OTR1模块位于OTR2模块下方,分别连接主环电缆和副环电缆。公共逻辑卡实现时分复用(TDM),完成两个OTR模块与所有接口卡之间的输入/输出。ORA将从OTR接收到的信息传输到相应的接口卡,并将接口卡的信息传输到光纤模块OTR进行传输。同时,ORA卡还可以通过NCC完成输入/输出。当一个节点的ORA卡与NCC连接时,ORA卡通过以太网接口与NCC通信。当其他节点的ORA卡与NCC连接时,ORA卡通过光纤环与NCC通信。

另外,ORA还可以读取节点机的状态和控制数据,对光纤环进行管理。有两种电源模块(PSU)用于生成通用逻辑卡和所有接口卡(+5V、+12V、-12V)。另一个是为配备语音通信的电话终端用户的节点提供-48V电源模块。如果使用模拟电话,则电源具有铃状电流发生器。如果使用数字电话,则它没有铃电流发生器。4。OTN接口卡所有用户设备通过相应的接口模块与OTN系统相连。OTN的所有插槽和接口卡尺寸统一,任何接口卡都可以插入任何插槽。

所有用户设备都通过接口卡连接到OTN系统。接口卡完成信息和数字信号的交换,将数字信号插入到TDM帧的循环传输中,并从TDM帧中恢复数字信号。这些接口卡可以插入并实时拨号。各种接口卡模块可用于语音、数据、局域网、控制和视频连接。OTN接口卡为用户提供了广泛的接口模块,如E1、LAN、视频接口、RS232、RS422等。5。网络管理系统,称为OMS(OTN管理系统)。OTN网络由OMS报告。OMS对网络进行监控,接收来自不同节点和接口模块的报警信息,指示错误的类型和位置,以便在发生错误后定位和消除报警信息。

(三)传输网络的拓扑结构。传输网络拓扑可分为逻辑拓扑和物理拓扑。逻辑拓扑描述了Internet上的信息传输路径,而物理拓扑描述了如何安排节点和媒体及其连接。OTN网络的逻辑拓扑主要采用双环结构。双环结构是最完善的逻辑拓扑,对故障具有最佳的恢复能力。在双环路结构中,光纤线路是闭合的。一旦线路断开,系统将以回路模式响应此变化,并指示故障情况。OTN系统将自动纠正网络中不同类型的错误,以确保系统的高可靠性和高可用性。

通常情况下,所有连接设备的数据信息都通过主回路传输,而辅助回路处于待机状态。在紧急情况下,备用二次回路可以部分或全部接管所有数据传输。一般来说,城市轨道交通车站物理上呈连锁结构分布,控制中心、各车站、车辆段均有传输节点。为避免线路端部与线路端部的距离过长,节省光缆投资,南京地铁传输系统采用跳站式回路连接成逻辑双回路结构,主、备用环保方式为AD。选择确保业务渠道的可靠性。(4)系统的可靠性OTN-X3M结构设计简单集成,以及世界各地地铁用户广泛使用的部件和制造工艺,已证明具有极高的可靠性。

系统中控制中心、车辆段、车站的设备及关键部件均已备份,以保证设备的安全可靠运行。OTN-X3M是一种模块化结构设计。所有设备(包括节点箱、接口板、电源、电缆、光端机等)均采用统一的技术和规范进行设计和制造。如果设备的任何部件损坏或出现故障,可以用相应的新部件更换,而不影响与其相连的其他部件。所有OTN服务都基于OTN双光纤自愈环。所有信息都受循环保护。腮。。