2024年4月13日发(作者：)

ISSN1009-3044

ComputerKnowledgeand

年

Technology

第17卷第2期(20211月)

电脑知识

与技术

Vol.17,No.2January2021

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ComputerKnowledgeandTechnology

电脑知识

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Tel：+86-551-6569

基于IUV-TPS的OTN组网虚拟现实通信实训平台仿真设计

廖鑫，孙捷，杨欢

（成都信息工程大学通信工程学院，四川成都610225）

摘要：为了解决在实际学习中实验条件、试验场地以及实验设备维护等问题，提出一种基于IUV-TPS实验设计。从而降低

实验成本，提升实验质量；降低学生在实验中的工作强度，通过此种实验平台激发学生的学习兴趣，使得学生在实验中收

获更多有关OTN应用的知识。

关键词：IUV；OTN；实验设计

中图分类号：G642文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1009-3044(2021)02-0029-02

SimulationDesignofOTNNetworkingVirtualRealityCommunicationTrainingPlatformbasedonIUV-TPS

LIAOXin,SUNJie,YANGHuan

(ChengduUniversityofInformationEngineering,Chengdu610225,China)

Abstract:AnexperimentaldesignbasedonIUV-TPSwasproposedtosolvetheproblemsofexperimentalconditions,testsiteand

ducingtheexperimentalcostandimprovingtheexperimental

quality;Reducetheintensityofstudents'workintheexperiment,andstimulatestudents'interestinlearningthroughthisexperi⁃

mentalplatform,sothatstudentscangainmoreknowledgeaboutOTNapplicationintheexperiment.

Keywords:IUV;OTN;experimentaldesign

1OTN技术与现实问题

OTN技术是目前最为先进的综合性传输接入系统，该技术

是由西门子公司开发

[1]

。OTN的全称是OpticalTransportNet⁃

work，它是一种网络传输技术

[2]

。OTN主要的优势体现在业务

承载力、传送以及保护能力。在线路设计简单的同时，兼具强

大的组网能力和长距离传输能力。OTN技术在设计时采用了

G.709协议，是一种基于波分复用的传输技术。OTN有五大特

点：透明传输，多客户信号的封装和传输，可扩展的交叉连接，

前向纠错和串行监控能力。此外，OTN技术完美地继承了传统

[4]

电力信息传输技术的优势。从网络层次划分，OTN可划分为三

层：光通道层（OCh）、光复用层（OMS）和光传输层（OTS）。光通

道层（OCh），主要功能是选择客户信息和分配波长；光复用层

（OMS），该层的工作是在多波长网络中重新选择光复用段；光传

输层（OTS），此层除了提供传输功能外还包括了对光放大器和中

继器的控制功能。基于OTN的优势和应用前景，各大高校都开

设了包含OTN的通信课程，因此设计合理、低成本和行之有效的

实验就很有必要。然而现实的问题是，OTN相关的实验往往都

需要大量的设备和较大的场地支撑，很多高校并不能完全满足

这些要求，因此采用虚拟现实技术进行实验就非常有必要了。

以此来提升学生对课堂知识的综合应用能力

[5]

。然而现阶段，

不少的高校的实验环节，受限于硬件设备有限、开放时间不足

等

[6]

，使得实验环节的效果大打折扣。尤其是OTN组网这样的

实验，涉及设备较多，并且设备配置也相对困难。因此设计

OTN组网的虚拟现实实验就非常具有现实意义。WilliamWolfe

教授最早提出了虚拟实验室，实际上目前的计算机水平，搭建

各种虚拟实验平台已不再是难事。虚拟现实技术即VR技术，

是一种可以创建并体验虚拟世界的计算机仿真技术

[8]

。相较于

传统的实物操作，虚拟现实实验平台优势巨大，具有实验成本

低、实验设备维护容易、实验人员更安全、实验受外界因素干扰

小和实验效果显著等。IUV软件符合了上述虚拟现实实验平

台的所有优点，该软件可以提供足够的学习OTN组网的相关支

持，使得高校的网络实验方面得到综合提升。

2虚拟现实实验平台

我国的应用型本科人才培养往往伴随着大量的实验环节，

图1IUV虚拟现实平台的设备配置界面

收稿日期：2020-07-25

基金项目：四川省高校重点实验室开放课题项目（750125012）

作者简介：廖鑫(1996—)，男，四川三台人，硕士研究生，研究方向：现代通信网络；孙捷(1965—)，男，辽宁沈阳人，硕士，教授，研究方

向：现代通信网络；杨欢(1993—)，男，河南南阳人，硕士研究生，研究方向:光网络通信技术。

本栏目责任编辑：代影

网络通讯及安全

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3实验设计

3.1实验项目选择

所选内容应是OTN的关键或重点技术；选取的内容难度是

否适合当前学生学习，难度的增加应循序渐进；最后选取的内

容应当是在实际工程中运用较多的部分。结合这几方面考虑，

决定选取“东城汇聚机房经中心机房OTN到南城汇聚机房”相

关内容。

3.2实验效果与评估

实验最基础目的是熟悉IUV软件的操作使用，方便后续试

验任务开展；此外熟练掌握OTN光路穿通业务的配置，如路由

目标（RT）选择、OTN设备的配置、光纤的选择和连接等；熟练

掌握OTN穿通业务组网应用；熟练掌握如何应用光路检测工具

等知识也是必不可少的。最终的目的是使学生能够独立完成

小型OTN组网。

3.3实验准备

用到的产品主要有：中型RT和中型OTN；站点及其规划：

设中心机房为过渡站点，不需增加OUT光转发板；东城区汇聚

机房和南城区汇聚机房均为：OTN采用15槽位OUT40G光转发

板，频率选取192.1THz；RT1采用40GE，1槽位光板。

4实验实现过程

4.1回顾OTN相关的理论知识

点，具有高度灵活、

OTN融合了波分复用

图2IUV

可管理性强、

(WDM)

软件的登录界面

容量大等，

和同步数字体系

属于一种复合技术，

（SDH）的优

它是光技术与电技术的结合，其中WDM侧重于光技术，SDH侧

重于电技术。因此OTN技术也融合了诸如接口、组网、传输等

技术，我们主要研究OTN的组网技术。

4.2任务分解

试验任务：任务一：机房设备配置，有三个子任务，分别是：

东、南汇聚机房设备配置以及中心机房设备配置；任务二：东西

城区和南城区汇聚机房频率配置。

4.3结合实际提出问题

实验的终极目的在于提升学生对OTN组网理论知识的综

合应用能力，达到能够处理实际工程问题的目的。所以需要引

导学生带着问题开始实验，通过在实验具体操作过程中解决问

题，从而更深刻地理解相关技术难点。

4.4实践操作

在具体操作过程中，虚拟现实平台的优势就体现出来了，

如果采用实物操作，一方面由于OTN组网所需设备较多、设备

体积大很难容纳多名学生同时操作；另一方面实验设备有限，

很多时候不得不采用数名学生共用一套设备的情况，大概率造

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成学生对OTN组网技术吃不透的尴尬局面。而虚拟现实平台

完美地解决了上述问题。在实验过程中，应该让学生独立操

作，遇到问题自己解决，培养学生解决OTN组网的实际工程问

题的能力。

4.5实验总结

通过实际操作后分析解决问题并形成书面实验报告。试

验完成后，进行实验总结是很有必要的，分析此次试验的得失，

总结经验，为下次试验乃至以后的工程实践做好准备。

图3IUV提供的虚拟现实场景

图4设备的配置

图5组网的拓扑结构

5结束语

本文围绕在IUV软件上开展OTN组网实验，学生通过该实

验对OTN组网相关技术达到学以致用的目的，为真正地成为一

名应用型本科人才助力。基于IUV－TPS软件的虚拟现实实验

平台的使用极大地激发了学生们的积极性，通过这种模拟实际

工程和实物操作对学生深刻理解网络相关知识有很大的积极

作用。另外实验室的维护成本也大大降低，实验产生损耗几乎

没有，因此就可以适量地增加实验室开放时间，让学生可以更

自由地安排实验时间。

参考文献：

[1]戢运杰.OTN系统技术在通信工程项目中的作用分析[J].数

[2]

字通信世界

孙健,翟冠军

,2020(2):180-181.

.谈OTN组网保护常见的几点问题[J].通讯世界,

[3]

2015(13):149-150.

2020,37(1):213-214.

况璟.基于OTN系统干线传输网的优化[J].通信电源技术

（下转第37页）

,

本栏目责任编辑：代影

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系统联网硬件进行分析，并给出了联网方式的具体实现方法；

最后，对该联网电话进行了测试，测试表明该联网电话可正常

运行，目前，该联网方式已正式投入生产运行，运行效果良好。

参考文献：

[1]orkingbetweenATS-QSIGandATS-

R2signalingsystems[S].Europeanorganizationforthesafetyof

airnavigation,22/02/2005.

[2]李清伟.ATS-QSIG协议的一致性测试[D].北京:北京邮电大

学,2010.

[3]杨超宇.华北空管局语音交换系统的内话联网技术研究[D].

北京:清华大学,2015.

[4]赵永礼.E1技术及其在传输中的应用[J].广播电视信息,2013

(8):70-73.

[5]ntis3020X_REL7.1usermanual[Z].Frequen⁃

tis,2001.

【通联编辑：谢媛媛】

图4联网电话在面板的呼出操作

5结束语

内话联网方式较之于传统的电话，具有稳定性高、组网灵

活、经济实用等优点，是未来空管系统航班电话移交的重要手

段。本文对广州区管与广州塔台的内话联网方法进行了探讨：

首先，对模拟MFC联网原理进行研究；其次，对FREQUENTIS

（上接第28页）

network192.168.19.00.0.0.3area0

IPSecVPN的主要配置如下：

cryptoisakmppolicy10

encr3des

authenticationpre-share

group2

cryptoisakmpkeysecurity@123address202.2.2.2

cryptoipsectransform-setprotectesp-aesesp-sha-hmac

modetunnel

cryptoipsecprofilerule

settransform-setprotect

interfaceTunnel0

ipaddress172.16.100.1255.255.255.0

ipmtu1400

ipospf1area0

tunnelsource202.1.1.1

tunnelmodeipsecipv4

tunneldestination202.2.2.2

tunnelprotectionipsecprofilerule

管理、改革教学方式、丰富学习内容等有极大的推进作用。随

着网络安全问题的日益突出和国家对网络安全工作的日益重

视，如何建设助力实现管理的自动化、智能化的安全高可靠的

校园网成为各高校信息建设的重点。本文针对某高职院校校

园网的建设需求，按照等保2.0的要求，通过采用多出口设计、

冗余互备、VPN、双协议栈等技术，设计出了一种安全高可靠的

校园网络建设方案，并在EVE中对方案中的基本组网及VPN

功能进行了模拟实施。

校园信息化的建设工作是一个长期的工作，校园网络作为

校园信息化建设的重要内容，也需要不断跟进技术的发展。安

全不是一劳永逸的，并不是简单架设安全设备就能解决的，安

全会随着使用者的情况而变化。因此，一个好的使用情况和一

个可扩展的方案才应该是解决问题的核心思想。技术日新月

异，但唯有人不变，因此要让整体的网络安全，更应该让使用者

有安全意识与安全技术才是重点。

参考文献：

[1]汪寒江,董向青.概述IP城域网络设计[J].科技风,2010(17).

[2]蒯红兵.城域网网络规划建设浅析[J].通信与信息技术,

2009(4).

[3]黄河夫.高校校园网网络优化设计与实现——以钦州学院为

例[J].钦州学院学报,2018,33(8):31-35.

【通联编辑：光文玲】

5结束语

校园网作为为校园信息化必备的基础设施，对于改善学校

（上接第30页）

[4]罗影.探讨电力信息传输技术中OTN技术的运用[J].通讯世

界,2019(11):241-242.

[5]孙捷,贺龙周,赵心越,等.结合IUV-4G的OTN网络虚拟通信

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[6]刘凯.计算机网络虚拟实验教学平台的设计与开发[J].信息

系统工程,2019(12):71-72.

本栏目责任编辑：代影

[7]张济麟,张艳鹏.应用VR及AR技术的虚拟仿真实验设计与

实现[J].软件,2018,39(8):202-206.

[8]施新宇,邱峰,石承玉,等.基于VR的涡喷六航空发动机虚拟

实验平台的设计与制作[J].电脑知识与技术,2020,16(1):251-

252,256.

【通联编辑：王力】

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