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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
文章编号：1009-3044(2021)02-0029-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：一起又看流星雨最后一集
Simulation Design of OTN Networking Virtual Reality Communication Training Platform based on IUV-TPS LIAO Xin,SUN Jie,YANG Huan
(Chengdu University of Information Engineering,Chengdu 610225,China)
Abstract:An experimental design based on IUV-TPS was proposed to solve the problems of experimental conditions,test site and maintenance of experimental equipment in actual learning.Thu
s reducing the experimental cost and improving the experimental quality;Reduce the intensity of students'work in the experiment,and stimulate students'interest in learning through this experi⁃mental platform,so that students can gain more knowledge about OTN application in the experiment.Key words:IUV;OTN;experimental design
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
电力信息传输技术的优势[4]
。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。
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，
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。
图1IUV 虚拟现实平台的设备配置界面
机电信息
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。
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西安邮电学院学报
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第17卷第2期(2021年1月)
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
图2IUV 软件的登录界面
OTN 融合了波分复用(WDM)和同步数字体系（SDH ）的优点，具有高度灵活、可管理性强、容量大等，属于一种复合技术，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
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，学生通过该实王子灿
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。
林书宇
阅读与学习参考文献：
[1]戢运杰.OTN 系统技术在通信工程项目中的作用分析[J].数
字通信世界,2020(2):180-181.
[2]孙健，翟冠军.谈OTN 组网保护常见的几点问题[J].通讯世界,2015(13):149-150.
[3]况璟.基于OTN 系统干线传输网的优化[J].通信电源技术,2020,37(1):213-214.（下转第37页）
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Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
第17卷第2期(2021年1月
)
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
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]EUROCONTROL.Interworking between ATS-QSIG and ATS-R2signaling systems[S].European organization for the safety of air navigation,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]M.Grobner.Frequentis 3020X_REL7.1user manual[Z].Frequen⁃tis,2001.
【通联编辑：谢媛媛】
（上接第28页）
network 192.168.19.00.0.0.3area 0IPSec VPN 的主要配置如下：crypto isakmp policy 10encr 3des
authentication pre-share group 2
crypto isakmp key security@123address 202.2.2.2
crypto ipsec transform-set protect esp-aes esp-sha-hmac mode tunnel
crypto ipsec profile rule set transform-set protect interface Tunnel0
ip address 172.16.100.1255.255.255.0ip mtu 1400ip ospf 1area 0
tunnel source 202.1.1.1tunnel mode ipsec ipv4tunnel destination 202.2.2.2
tunnel protection ipsec profile rule
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
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：
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【通联编辑：光文玲】
（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 网络虚拟通信实验设计[J].科学技术创新,2017(34):90-92.
[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.
[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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