1、2軌道交通通信的發展與面臨的挑戰軌道交通新一代承載技術Liquid OTN 白皮書軌道交通新一代承載技術Liquid OTN 白皮書CONTENTS目 錄3.結論和展望 182.新一代光傳送技術：Liquid OTN 072.1 軌道交通行業 Liquid OTN 技術需求產生背景 072.2 光傳送 Liquid OTN 標準最新研究進展 112.3 Liquid OTN 云網協同功能 122.4 Liquid OTN 技術的軌道交通網絡解決方案 132.5 Liquid OTN 繼承了與 SDH 同能力的低速業務承載優勢，并簡化了封裝結構 132.6 Liquid OTN 對網絡質量、網絡

2、安全及可靠性的保障 142.7 Liquid OTN 技術降低網絡的時延&簡化網絡結構 161.軌道交通通信的發展與面臨的挑戰 011.1 軌道交通的發展促使通信網絡能力迅速增長 011.2 軌道交通生產網主要業務類型 041.3 未來軌道交通業務的發展趨勢 0501軌道交通通信的發展與面臨的挑戰1.1 軌道交通的發展促使通信網絡能力迅速增長軌道交通傳輸系統是每條軌道交通線通信信息系統的基礎平臺，它的好壞直接決定了軌道交通的運營質量。近 20 年來，軌道交通線路傳輸系統經歷了多次技術演進。國內軌道交通傳輸網先后采用的線路傳輸系統技術體制主要有同步數字傳輸系列（SDH）、開放傳輸系統（OTN）、

3、彈性分組環（RPR）、增強型 MSTP 等，當前分組增強型光傳送網（MS-OTN）已經成為軌道交通的主流傳輸制式。隨著各個城市群規劃的提出，對特定區域城市群的發展又提出了更新、更高的要求，城市協調發展、區域一體化的進程將進一步加快。軌道交通作為支持城際間、城市內部的重要支撐力量，對區域規劃發展起到關鍵的推動作用，各地區間軌道交通互聯互通對區域發展將起到促進與推動的作用。通信承載網在這里面起到的作用將越來越大，不僅要能夠滿足城市群的軌道交通互聯，還要能夠兼容多種軌交制式，從城市內的車站互聯、線路互聯逐漸邁向城市群之間的互聯。第一層級第二層級第三層級第四層級 非付費區換乘，獨立購票 非付費區換乘，

4、一卡通進站 付費區換乘，統一清分 列車跨線運營，目的地直達軌道交通通信的發展與面臨的挑戰0102軌道交通通信的發展與面臨的挑戰除此之外，自動運營也是軌道交通的發展方向。自動運營不僅包括列車自動駕駛，更包括列車自動加速、自動減速、自動調整、自動折返、自動休眠、自動喚醒等功能，和各個業務子系統都有很強的數據關聯和控制關聯，是軌道交通各個業務子系統的大聯動。這里面包含了如下幾個方面：云計算、大數據、人工智能的引入，對軌道交通通信提出了新的挑戰。相對于傳統的軌交通信，云化業務對傳輸帶寬和實時性要求更高，要求將各業務系統的數據實時傳遞到云平臺，這就對傳輸網提出了新的要求：云化帶來數據存儲位置上移，高清、

5、高質量監控點的建設與增加，這些都需要傳輸帶寬匹配。以視頻監控系統CCTV為例。傳統的視頻監控系統是把視頻存儲設備放置在各個車站，OCC通過傳輸網調用各個車站的視頻數據。在這種模式下，傳輸網的視頻流量完全取決于 OCC 的視頻監控調看大屏幕數量，例如 OCC 監控中心有 100 個屏幕，那么就可以同時調看100路攝像頭，按照每一路高清攝像頭48M的帶寬計算，傳輸網總帶寬也就不到1G。但是一旦實現視頻云存儲之后，所有車站的所有攝像頭都會實時上傳到云平臺，此時線路傳輸網的帶寬等于所有車站視頻監控流量的總和。按照當前普遍的設計思路，每個車站大約會部署 200250 路高清攝像頭（部分區域部署 4k、8

6、k 攝像頭），那么每個車站都會產生至少 1G 的視頻數據流，再加上 AFC、PIS 等系統產生的數據，全線至少產生 25G 以上的傳輸帶寬需求。對于上了城軌云的軌道交通線路，云計算會帶來更大的帶寬量，特別是視頻集中存儲之后，每個車站所有的流量會實時上傳。城軌云建設需要傳輸提供超大帶寬，以便將各車站的視頻監控業務實時上傳到數據中心，進行統一集中存儲，實現視頻監控 90 天存儲和調用。列車休眠主要運營場景列車救援列車喚醒運行調整列車出入段/場自動折返自動洗車站臺作業區間運行停車場/車輛段調車各業務系統會產生大量的監測數據，這些監測數據就形成了大數據的基礎流量，實現全流程業務系統數據化，聯動化和實時

7、化傳輸系統會傳遞大量涉及行車的業務（如軌道異物監測等），會對行車造成直接的影響，需要非常高的可靠性這些數據的隔離性非常重要，且需要做單一小顆粒業務隔離傳輸網會進行大量的數據傳遞，存儲和分析，在數據的可靠傳遞中起到重要的作用這類數據也需要被外部調用及上云要求，因此它的傳遞需要傳輸來做，而不會通過 DCS 來做1234503軌道交通通信的發展與面臨的挑戰國內電力光傳送標準和技術發展歷程城市群互聯能夠滿足城市群的軌道交通互聯，兼容多種軌交制式，從城市內的車站互聯、線路互聯逐漸邁向城市群之間的互聯可變隔離顆粒滿足各類業務隔離需求，適配全自動化運營的安全要求，對涉及安全的小顆粒業務隔離度要求高適配云平臺

8、適配業務靈活上云及云間互聯帶寬需求，實現靈活高效的連接，能夠適配線路云、線網云、管理云、工控云等多個云平臺的互聯需求及業務調度需求易擴展、易管理網絡應具備彈性力，適應業務快速變化，管理維護簡單在軌道交通生產網絡中，有大量生產業務相關的通線需求。生產網通信的特點是業務種類多，小顆粒業務多，且通信性能要求很高。需要通信帶寬獨占，保證穩定不受干擾等。當前 MS-OTN 已經成為軌道交通承載網的主流制式，能夠提供線路側100G 大帶寬以及 1.25G 硬管道，通過支持 SDH 平面還能提供 2M 顆粒的小顆粒管道。但對于靈活上云以及自動運營產生的小顆粒高安全業務，還需要有一種新的光通信技術來承載這類高

9、性能的生產網業務，并能夠適應大帶寬干線數據傳輸的要求。04軌道交通通信的發展與面臨的挑戰為滿足軌道交通通信各子系統和信號、電力監控、防災、環境與設備監控系統和自動售檢票等系統各種信息傳輸的要求，軌道交通一般都會建立以光纖通信為主的傳輸系統網絡，傳輸系統是通信系統中最重要的一個子系統之一，是一切需要傳遞信息和數據的機電系統（包括通信系統的子系統）的基礎。它承載的主要業務類型如下：1.2 軌道交通生產網主要業務類型專用業務名稱接口帶寬（bit/s）語音業務公務電話、區間電話、站間行車電話等FXS/BRI/E&M1*2M低速數據廣播音頻數據、電視控制信號、時間等RS232/422/4851*2M2/

10、4 線音頻數據2M 中繼業務無線集群E12*2M調度電話E12*2M系統互聯E12*2M寬帶數據業務廣播FE10M列車自動控制信號（ATS）FE10M-100M電力遠動監控信號（SCADA）FE10M自動售檢票信號（AFC）FE10M-100M防災報警信號（FAS）FE10M環控信號（BAS）FE10M電源監控信號FE10M通信系統本身的管理、監控信號FE10M綜合自動化系統信息FE10M其它運營維護數據及信息FE10M-100M計算機網絡GE500-1000M視頻業務綜合監控 ISCS（同時上傳 8 路）GE500M乘客信息業務乘客信息業務（PIS）GE、10GE500M05軌道交通通信的發

11、展與面臨的挑戰隨著數字化和云化轉型，未來軌道交通生產網的發展將具有以下幾個特點：傳統 E1 業務的需求逐漸消失，但小顆粒以太網業務的需求逐漸增加，特別是軌道交通邁向自動運營后，傳感器、視頻采集等涉及行車安全和運營安全的設備對小顆粒物理隔離管道的需求會持續增加；生產業務有更高的安全和可靠性要求，業務間對物理隔離有明確要求，部分場景對承載網的抖動性能也有要求；業務上云趨勢明顯。PDHMSTPWDMMS-OTNOTN+SDH1.3 未來軌道交通業務的發展趨勢MS-OTN 多業務、多平面承載技術，不同顆粒不同管道和技術MS-OTN 技術滿足軌交業務的綜合承載技術和性能指標要求E1STM-NVC4VC4

12、FE/GEE1STM-NFE/GESTM-NODUkVC over ODUkGEGE10GE10GEODUkODUkODUkTPTPTPFEGEFEGEODUkPacket over ODUkODUkVC 平面：2M1G 小顆粒硬管道，SDH 混合組網1OTN 平面：1G 以上大顆粒，OTN 端到端2分組平面：靈活顆粒，軟管道3VC12交叉ODUk交叉TP 分組TP 分組VC12交叉ODUk交叉當前軌道交通光傳送網已經開始大規模采用 MS-OTN 技術目前軌道交通主流 MS-OTN 的架構統一承載三大類業務光傳送設備和芯片工藝同步演進：光傳輸行業趨勢：06軌道交通通信的發展與面臨的挑戰光傳送行

13、業和半導體行業同步演進，伴隨半導體芯片的摩爾定律，光傳送設備和技術提升遵循“光摩爾定律“”，實現設備和技術持續演進和更新。線路側光接口技術持續提升，ODSP 芯片技術和工藝不斷演進，保證了 OTN 技術低功耗高性能。多編碼適配技術QPSK、X-QAM 靈活適配發端預整形，提升傳輸性能增加凈增益，提升傳輸性能增加 CD 容限，提升傳輸性能發端 DSP 技術高性能 FEC 算法增強型收端 DSPCMOS 工藝持續發展，支撐 DSP 芯片可實現更復雜算法、更低功耗，持續優化 400G 傳輸能力。5000km 傳輸距離，性能提升 30以上 100G/200G/400G 兼容，支持網絡平滑演進 100G

14、 單跨 400km+以上的商用能力，滿足電力特高壓場景20102012 100G QPSK HD FEC 100G QPSK SD-FEC 100G QPSK 200G 16QAM 200G 8QAM 200G QPSK_11%2nd G SDFEC 200G/400G+2nd NLC 4th SDFEC 100G QPSK 200Ge-QAM50GHz/62.5GHz/7GHz 200G QPSK_ 25%75GHz 300/400/500G/600G 3rd GEN SDFEC 1st NLC20153461GBaud3469GBaud6090GBaud20182019+1st Gen.6

15、5nm2nd Gen.40nm3rd Gen.28nm4th Gen.16nm FinFET5th Gen.7nm FinFET半導體行業趨勢:130nm90nm65nm45nm28nm16/14nm10/7nm傳統工藝，逐漸淘汰主流工藝2.5G10G40G100G200G400G800G技術演進方向線路速率幅度調制傳統波分幅度調制OTN起步 0.5T相位調制小容量OTN13T相干+相位調制大容量 OTN312T相干+相位調制高集成度超大容量 OTN1032T相干+相位調制高集成度超大容量 OTN64T相干+相位調制高集成度Liquid OTN100T+20002006200820122016

16、2018202007新一代光傳送技術：Liquid OTN2.1 軌道交通行業 Liquid OTN 技術需求產生背景軌道交通的后續發展方向是自動化運營。自動化運營的主要目的是提升運營效率，降低勞動強度，減少人工干預出錯的幾率，如上海 10 號線采用自動運營之后全線減少 2 列車底，節省了大量成本。軌道交通列車運行控制系統有如下運行等級：UTO（Unattended Train Operation）等級：全自動無人駕駛控制等級 DTO（Driverless Train Operation）等級：無司機的駕駛控制等級 STO（Semi-automated Train Operation）等級：有

17、人自動駕駛控制等級 ITO（Intermittent Train Operation）等級：點式后備等級 CTO（CBI back-up Train Operation）等級：聯鎖后備等級。UTO 等級全自動的無人駕駛列車運行等級，所有列車運行在信號控制系統的行車指令下運行，車輛的喚醒、啟動、出車輛段、正線運行、精確停車、自動折返、入車輛段、休眠等全部無需人員介入。DTO 等級列車在有司乘人員在列車上時運行，但運營人員不進行加速、減速或制動等列車的運行控制，并且不負責觀測列車前方軌道區域情況、且在出現危險情況時停車。列車在車站的控制，如車門打開和關閉，可以由運營人員或信號系統完成。STO 等級

18、為傳統的自動駕駛 CBTC 運行等級，是在司機監控下的自動列車駕駛。司機負責觀察軌道區域并且在危險情況下停止列車。司機不負責加速、減速或制動等列車的運行控制。一般列車從車站安全離開由司機負責操作。新一代光傳送技術：Liquid OTN0208新一代光傳送技術：Liquid OTN自動化運營分為有人值守 DTO 和無人值守 UTO 兩級，當前還主要處于 DTO，未來的發展方向是 UTO。自動化運營不僅僅是自動駕駛，更是全流程自動化，包括自動駕駛、自動折返、自動出庫、自動入庫、自動檢修、自動休眠、自動喚醒等，這就意味著全流程業務系統數據化，聯動化和實時化，網絡會進行大量的數據傳遞，存儲和分析，實際

19、上這也就是云計算和大數據的應用，這里面不僅涉及到數據的獲取和存儲，更涉及到數據的相互傳遞與聯動。以車站火災為例，當前在人工值守的場景下，火災出發報警，值守人員發現火警后通過電話通知相關單位，并通過人工進行現場確認和指揮調度；但在自動運營場景下，火災首先由傳感器發現，然后將信息傳遞給電力數據單元、信號數據單元和機電數據單元，存入歷史數據信息，并和視頻監控、FAS 設備、電力設備聯動，將攝像頭對準火災區域，啟動該區域滅火裝置，通過 PIS 指揮旅客疏散，通過 AFC 打開所有閘機加快疏散進度，并通過信號系統將本站車開走，把即將到站的車扣留在上一個車站或者直接甩站，實現各個子系統的大聯動。ITO 等

20、級作為基于 CBTC 系統的無人駕駛列車控制系統的后備等級，基于點式的移動授權信息，實現列車的自動運行防護與超速防護，具備闖紅燈防護功能。CTO 等級為系統的降級控制方式，基于站間閉塞原理，司機根據軌旁信號設備顯示行車。在 CTO 等級，系統不再具有 ATP 防護功能，列車運行安全由司機和運營維護人員保證。云計算業務數據融合CBTC自動化架構遠程監控大數據全自動運營移動數據（售票、客戶習慣）圖 1-軌道交通自動化運營帶來業務系統數據融合09新一代光傳送技術：Liquid OTN過去：煙囪網絡當前：MS-OTNMS-OTN：多業務，多平面承載技術，不同顆粒不同管道和技術Liquid OTN：全顆

21、粒多業務接入統一承載，硬管道，低時延MS-OTN（Liquid OTN）SDHPKTODUMS-OTNMS-OTN（Liquid OTN）Liquid OTN 支卡 Liquid OTN線卡 OTNSDHPKTOTN 線卡統一線卡CAPEX40%CAPEX40%+20%支持 OSU 技術的 Liquid OTN 網絡分層架構如圖 2 所示?？蛻魳I務時間/時鐘管理/控制1G以下業務OCh/OTSiGFlexOOTUk/OTUCnODUk/ODUCnODUjOSU1G以上分組業務新業務圖 2-Liquid OTN 技術架構 當前MS-OTN的OTN平面最小物理隔離顆粒為1.25G，如果需要更小顆粒

22、的物理隔離，需要通過SDH/VC12映射進行封裝，再映射到 ODU1/OTN 上。迫切需要一個技術標準和設備能夠滿足小顆粒業務的 OTN 新技術出現。Liquid OTN 技術在現有的 OTN 架構體系的基礎上，增加 OSU 容器單元技術，實現了兼容現有 WDM,MSTP 光傳送網絡的高效承載，將成為軌道交通專用傳輸技術的首選。10新一代光傳送技術：Liquid OTN低速率業務、分組業務和新業務通過適配及映射到 OSU Flex 中，通過多級復用到高階 ODUk/OTUk/OTUCn 進行傳送；或者OSU 容器可以直接復用到高階 ODUk/OTUk/OTUCn 進行傳送。與傳統 ODUk 相

23、比，OSU 除了能夠提供精細化的帶寬粒度，還能不再依賴傳統的 OTN 時隙結構，并能有效增強業務承載靈活性，使得 OSU 具備未來網絡長期演進所需的可擴展性，匹配業務分組化演進趨勢。在 MS-OTN 中，E1 等小顆粒業務需要單獨分配一個 2.5 G 的 ODU1 顆粒進行封裝，由于軌道交通的 E1 業務越來越少，這實際上造成了傳輸帶寬的浪費，同時帶寬調整也不靈活。因此，業界也在探索如何進一步提升小顆粒業務的承載效率，以徹底取代 MSTP 設備。當前華為已推出了 Liquid OTN 技術，在復接映射以及傳輸層次上做了大幅優化，如下圖所示，使網絡硬切片的顆粒度達到 2 10 Mbit/s，同時

24、支持 10 Mbit/s 100 Gbit/s 無極無損帶寬調整。Liquid OTN 將加速光傳送網從物理承載網絡向業務承載網絡的演進，當前部分軌道交通仍然保留 E1 業務，Liquid OTN 可以大幅度減少承載 E1 業務所需的帶寬，進一步提升帶寬利用率，為軌道交通業務后續平滑演進提供技術上的保障。在軌道交通城軌云的大趨勢下，Liquid OTN 通過可變顆粒承載、一跳入多云等特性，適配軌道交通未來發展，持續引領軌道交通傳輸網的發展。圖 3-Liquid OTN 業務層次示意圖CBRODUflexODUkOch|OTSiAOCCOPSOMSOTSFlexO（Group）(56 time

25、Slots)MS ODUCnRS OTUCnOSUPacket1211新一代光傳送技術：Liquid OTN2.2 光傳送 Liquid OTN 標準最新研究進展光層技術電層技術MSTPPDHSDHOTNWDMMS-OTNMS-OTN（Liquid OTN）未來NOWLiquid OTN 是 MS-OTN 的進一步演進。在 Liquid OTN 出現之前，傳統 OTN 只能按照最小 1.25G 的顆粒度來進行封裝，這也意味著如果一個業務需要和其他業務物理隔離，那么該業務至少會占用 1.25G 的帶寬（即使該業務只有 10M 大?。?；如果要提升帶寬利用率，則需要把該業務和其他業務混合打包到 OD

26、Uk 里面進行傳輸，無法實現物理隔離。MS-OTN 雖然具備三平面業務處理與交換能力，可以通過 SDH 平面的 VC 管道提供最小 2M 的業務帶寬，但是由于 SDH 平面最小都必須要封裝到ODU1 里面進行傳輸，因此一旦小顆粒業務較少的時候，就會導致 ODU1 管道利用率不高，同樣也會造成帶寬浪費。Liquid OTN 引入了 OSU 封裝，將 OTN 的管道顆粒進一步細化，從 ODU0 的 1.25G 降低到 2M，使 OTN 具備了直接承載小顆粒業務的能力。OSU 的基本顆粒大小為 2M，可以直接封裝 E1 業務或者以太業務，也可以根據業務顆粒的大小，通過若干個 OSU 顆粒級聯的形式，

27、形成 OSUflex 顆粒來承載不同帶寬的業務。例如某個分組業務的最大帶寬為 80M，那么就可以通過綁定 4045 個 OSU，形成 8090M 大小的 OSUflex 來承載該業務。這樣 OSU 封裝既提升了 OTN 的靈活度，同時也提升了線路側帶寬利用率，避免帶寬浪費。對于軌道交通業務來說，除了視頻監控之外，大部分業務的顆粒均在 100M 以下，這樣就可以采用 Liquid OTN 來替代傳統的 VC 顆粒，實現各類業務直接通過 OTN 平面承載，減少復用層級和復雜度，降低時延。以 TDCS/CTC 業務為例，該業務主要完成調度指揮信息的記錄、分析、車次號校核、自動報點、正晚點統計、運行圖

28、自動繪制、調度命令計劃下達等功能，實際帶寬量不大，當前既有 MSTP 傳輸網會提供 2M 通道（E1 或者 EOS 模式）來承載。在 Liquid OTN 模式下，OTN 平面可以直接提供 OSU 或 OSUflex 通道來承載該業務，實現車站到調度所的小顆粒管道直達，同時也和其他業務實現物理隔離，確保業務之間相互不受影響。12新一代光傳送技術：Liquid OTN2.3 Liquid OTN 云網協同功能除了提升業務的承載效率之外，Liquid OTN 還能實現云網協同等特性，幫助軌道交通業務實現云化存儲，為軌道交通業務全面上云提供網絡層面的支持。傳統 OTN 只提供業務上云及云間互聯的管道

29、，無法根據業務需求進行調整和適配，只能通過業務系統本身來建立連接。如果業務需要往多個云平臺發送，或者主用云平臺出現故障需要切換到備用云平臺，則需要業務系統自行切換，對業務系統的沖擊比較大。云網協同功能示意圖資源管理拓撲管理NCE-T業務管理策略管理云平臺調度視頻監控工務 8M供電 6C機務 6A云網關云網關為了適配業務上云的趨勢，讓光傳輸更貼近云化網絡的需求，在 F5G 和 Liquid OTN 上專門開發了云網協同功能。它主要包含如下特點：光層一跳入云業務云化帶來路徑變長及時延增加，Liquid OTN 本身具備 OTN 的各種光層特性（合波、分波、光放大、光層穿通等），能通過光層直達的方式

30、，讓業務從接入點直接接到云端，減少不必要的中間電層處理，降低處理時延。帶寬隨需分配云網協同結合 Liquid OTN 功能，能夠通過 OSU 封裝提供 2M100G 不同顆粒專線，帶寬隨需無損調整，提高業務的帶寬利用率。業務專網專用通過傳輸的硬管道特性，為各種業務提供物理隔離，實現專網保障。云網一體管控協同管控 NCE-T 和云平臺調度系統，實現“云+網”業務統一發放與統一管理。多云協同互備Liquid OTN 增加了對業務接入點和云網關的靜態路由識別，能夠在同一個 VPN 下，實現業務入多云和云間的互聯。這樣業務接入點上來的業務，本身并不需要去識別去往哪朵云，而是通過傳輸系統就能選擇去向，傳

31、輸系統通過識別云平臺的 IP 地址，能夠根據云平臺的狀態實現業務上哪朵云，降低了業務系統的負擔，同時也節省了傳輸系統的帶寬。云平臺之間也可以通過傳輸進行互聯，例如存儲接口通過 FC 互聯，控制接口通過 10GE 互聯，OTN 提供長距離互聯通道，實現云平臺之間的數據冗余備份，提升云平臺的可靠性。13新一代光傳送技術：Liquid OTN軌道交通傳輸系統兩層架構NOCC100G+40G/100G骨干傳送網線網傳送網線路傳輸系統則主要用于單條軌道交通線的業務傳輸，是連接軌道交通主用、災備中心及本線各車站、車輛段、停車場等業務節點的傳輸系統。它作為各種業務信息基礎承載平臺，為通信系統的各子系統以及其

32、它自動控制、管理系統提供控制中心至車站（或車輛段）、車站至車站（或車輛段）的信息傳輸通道。2.5 Liquid OTN 繼承了與 SDH 同能力的低速業務承載優勢，并簡化了封裝結構隨著 OTN 從骨干層逐步下沉到接入層，OTN 在網絡需要能夠支持海量用戶數量的增加，大量的 1G 以下客戶信號業務需要在OTN 網絡上承載，并需要提供海量管道的建立能力。OTN 網絡結構骨干網本地對接點傳輸接入設備N*25G/100GM2M2M2M2M4M4M3N*100G/200G傳輸接入設備M32.4 Liquid OTN 技術的軌道交通網絡解決方案按照網絡層級來分，軌道交通專用傳輸網分為線網傳輸系統和線路傳輸

33、系統，或者稱為線網骨干網與線路骨干網。線網傳輸系統是連接軌道交通主用、災備中心及各線路中心等主要業務節點之間的主干傳輸系統，主要用于連接城市交通控制中心（NOCC）與各條軌道交通線的控制中心（OCC），部分地方還會連接線網云平臺，它能統籌管理各條軌道交通線路的運力分配和列車調配，讓軌道交通、公交與城市交通協調運力，實現城市公共交通資源的最佳配合。14新一代光傳送技術：Liquid OTN現有的 SDH 技術在支持 1G 以下客戶信號時，均能提供中間節點的 VC 交叉能力，作為 SDH 下一代的 Liquid OTN 技術，在支持 1G 以下客戶信號時，能夠在端到端的業務路徑上提供 OSU 的交

34、叉能力，以實現 SDH 業務的全面演進。Liquid OTN 網絡中的 OSU 可實現 SDH 對應保護倒換，在典型的應用場景中，多路 1G 以下客戶信號通過 OSU 封裝后，通過OTN 網絡提供端到端的 OSU 連接，并且在每個 OTN 節點均可實現 OSU 的交叉功能?？梢栽谀┒说?OTN 節點間配置 OSU SNCP 保護，在城域網或者骨干網配置 OSU SNCP 保護或者重路由恢復，實現 1G 以下客戶信號的端到端保護，并要求工作和保護 OSU Flex 在不同的 OTN 路徑上傳輸。Liquid OTN 承載 1G 以下客戶業務保護倒換OSU-SNCPOSU-SNCPOSU-SNCP

35、或重路由客戶客戶Sub 1G客戶業務#1Sub 1G客戶業務#1Sub 1G客戶業務#NSub 1G客戶業務#NOTNOTNOTNOTNOTNOTNOTN2.6 Liquid OTN 對網絡質量、網絡安全及可靠性的保障軌道交通業務的重要性決定了軌道交通新一代傳輸網應繼續堅持“專網專用”的原則，防止網絡資源和業務優先級沖突，子系統業務間應物理隔離,保證各子系統間相互不受彼此影響，保證業務安全可靠。軌道交通業務 IP 化是未來的趨勢，但即使業務接口已經實現了 IP 化，也并不意味著承載方式 IP 化，業務層的處理方式和承載鏈路層的服務等級要求應當分開。這是因為軌道交通關鍵業務，尤其是和行車安全相關

36、的業務，如 CBTC 列控、專用電話、公務電話、應急呼叫等對承載質量要求并沒有降低；相反，由于 IP 化接口天然的統計復用和帶寬共享特性，使得安全相關業務對于如何確保有效隔離變得更加敏感。從這點上來說，和行車安全直接相關的業務仍然應當保留基于 TDM 的剛性管道承載。下一代軌道交通 CBTC 采用車-車通信來實現列車的定位和控制，會更加強化車載主體設備，強化車-車間的通信連接，因此傳輸網也要考慮進行安全完整度認證（SIL 認證），從通信的角度保證信號業務的傳遞安全。MS-OTN 及 Liquid OTN 技術對于所承載的 OTN、TDM、分組平面均支持物理隔離，既滿足剛性管道需求，保證重點業務

37、形成物理隔離和保護，又支持二層交換技術，解決 IP 業務流量突發性、大帶寬需求。同時也具備 SIL-2 能力，滿足 EN-50129 標準的要求，能夠滿足承載信號的要求。15新一代光傳送技術：Liquid OTNMS-OTN 實現多業務綜合承載GSM-RFAS10100111011010011101視頻監控旅服信息客貨營銷各類MIS5G-RCTC智能線卡STM-16ODU1ODU0ODU2ODU0ODUflexOSUflexOSUOSU從場景可靠性維度來說，軌道交通區間光纜會經過多次接續或者熔接，受溫度、震動、施工質量的影響較大，可能出現光纖中斷、網絡不可用等事故；除了事故之外，傳輸質量也容易

38、受到器件老化和外界干擾的影響，既有可能因為內部機理產生的誤碼，也有可能因為脈沖干擾產生的誤碼，因此軌道交通的光纖通道，特別是距離較長的站間光纖通道不能視為理想的傳輸通道。MS-OTN 繼承了 ITU-T 定義的各種告警，如 LOS、LOF、OOF、AIS、RDI 等。這些告警通過 OTN 層專用開銷字節或者特殊比特圖案下插與回告進行傳遞，提供傳輸過程的全程監控。為了衡量傳輸鏈路的整體質量，MS-OTN 繼承了 ITU-T 定義的以誤碼塊（B1、B2、B3 監測的均是誤碼塊）為度量單位的參數，只要在某一幀中出現 1 個比特誤碼塊，就能在性能指標中體現出來，實現誤碼塊的全檢測和全攔截。根據這些誤碼

39、塊的數量可統計出誤塊秒（ES）和誤塊秒比（ESR），嚴重誤塊秒（SES）和嚴重誤塊秒比（SESR），背景誤塊（BBE）和背景誤塊比（BBER）等指標。這些指標都能統計到 15min 短期性能與 24h 長期性能中，并能查詢多個 24h 的歷史性能事件。MS-OTN 將數字鏈路等效為全長 27500km 的假設數字參考鏈路（HRDL），并將其分解為若干個假設參考數字段（HRDS），并為每一段分配最高誤碼性能指標，HRDS 長度包括 420km、280km、50km 三種。這些鏈路指標，特別是 50km 數字段鏈路指標對于軌道交通站間的傳輸質量具有非常重要的參考價值。在業務保障方面，MS-OTN

40、提供分層、完善的業務保護方案，分別提供 L0層光層保護、L1 層 VC、L1 層 ODU、L2 層分組多種保護措施實現完善的分層業務保護，確保多業務統一承載時的業務高可靠性。軌道交通對安全可靠的要求，特別是行車業務對安全可靠的要求都超過了普通的電信業務。MS-OTN 的承載質量、多種隔離及保護方案，可以很好的實現對于軌道交通業務系統的多元化承載需求，在滿足業務統一承載的同時，實現各業務對于安全性及可靠性的要求，全面支撐業務的智能化演進。MS-OTN 同樣也繼承了 MSTP 和 OTN 的告警和維護模式，能與 MSTP 或 OTN共網管，人員不需要重新培訓，保持現有維護習慣，不會帶來維保成本的顯

41、著增加。16新一代光傳送技術：Liquid OTN2.7 Liquid OTN 技術降低網絡的時延&簡化網絡結構華為作為光網絡技術長期以來的積極貢獻者，很早就已經意識到低時延網絡在生產相關網絡通信中的重要性，對軌道交通行業有著深厚的技術積累與深刻的市場理解。我們相信圍繞簡化設備架構、優化網絡結構、端到端延遲管理三個維度構建低時延網絡，能夠滿足現有以及未來軌道交通領域的低時延需求。在設備架構設計上，我們使用新一代 Liquid OTN 網絡結構，支持 2M 到 100M 虛擬容器的低速業務接入。網絡由過去 E1-SDH-OTN 的多級映射，變為 Liquid OTN 的直接映射，大大減少了業務在

42、網絡的延遲。華為全力推廣極簡架構，支持網絡一跳直達，進一步簡化網絡架構，減少網絡設備時延，增加設備時延穩定性。網絡設備架構上采用華為 OTN/WDM 設備，不僅具有業界頂尖水平的低時延芯片能力，還具有先進的光層直通/交換技術，通過 OXC+Liquid OTN 的光電融合平臺，實現網絡端到端最低最穩定的網絡時延，逼近光纖傳輸的物理極限。網絡時延優化方面目前華為的全部波分產品均支持標準定義測試+OTDR 測試的雙重時延測試手段，確保端到端高精度時延在線監測（精確到1us）。同時華為的 TSDN 系統具有業界最先進的時延反饋、管理算法，基于硬件設備的 實時信息，能夠實現整體網絡時延的實時智能管理、

43、優化與監控，并結合時延與整體網絡資源代價，基于華為特有的“時延門限”技術，實現時延資源的綜合優化管 理與分配。并推出業界首個針對時延實施可視化管理、規劃工具，能夠實現網絡低時延的精細化、可視化，能夠將時延信息直觀、精確地傳遞提供給軌道交通客戶。配套新的光傳送網的下一代網管系統，具有如下關鍵特性，極大提升網絡的運維管理能力。端到端延遲管理方面GE2.5G10G100G40G2M50M100M10G40G100G10MGE20MVC 12VC 4ODU 0ODU 4OTUC nVC 12OTUC nVC 12VC 4ODU 0ODU 4OTUC nVC 12OTUC n17新一代光傳送技術：Liq

44、uid OTNOVPN重點業務保障光業務發放光網絡生存性分析NCE 公共服務APPOpen APLSBI資源管理LicenseSysMonitor管 理控 制分 析存 量拓 撲資源池Restful業務監控即插即用網元維護告警維護業務維護業務策略警告根因分析光性能預測業務健康分析業務發放帶寬日歷集中路徑計算生存性分析故障模擬網元配置網元升級性能維護RestconfMTCMXMLCorbaInstall&DeploymentLogSecurityHAPCEPOSPF-TESNMPSFTPQx3rd APP/OSS/Orchestrator七個統一一套界面，多個系統，一次登錄，避免多系統切換，統一運

45、維體驗統一數據來源，減少系統間長時間數據同步及數據不一致性一套軟件，多套系統，一次安裝，統一升級，避免多系統多次操作跨 SDN 與非 SDN 網絡快速發放統 一 北 向 接 口，與OSS對接，平滑演進，避免多系統多次集成統一 Portal 和統一鑒權統一數據&統一平臺統一安裝部署統一 SDN 與存量統一北向18結論和展望以大容量 OTN、MS-OTN、Liquid OTN 為代表的 F5G 地鐵傳輸網解決方案，能夠滿足地鐵城軌云模式下業務承載需要，同時能夠適應智慧地鐵的各種應用需求，為大容量的業務承載提供了充足的平臺，滿足線網傳輸網和線路傳輸網的傳輸需求。同時，F5G具有多業務接入、物理隔離、相交環組網的能力，為后續地鐵線網傳輸網發揮更大作用提供了承載前提。傳輸網技術的不斷演進和不斷優化，為軌道交通智能化、智慧化提供了堅實的基礎，必將引領智慧地鐵起航。結論和展望0319附錄：名詞解釋PDH：準同步數字系列 SDH：同步數字體系 MSTP：基于 SDH 的多業務傳送平臺PTN：分組傳送網OTN：光傳送網增強型 MSTP：傳統 MSTP+PTN 技術MS-OTN：多業務光傳送網 ASON：自動交換光網絡GMPLS：通用多協議標志交換協議附錄：名詞解釋