光通信中高科PCM设备的分析与优化配置

张鑫龙

（广西电网公司河池供电局 广西 河池 547000）

随着光通信技术的发展，电力通信中采用光纤通信技术来传输的业务越来越多，光纤通信正在取代载波通信，成为电力通信中的主流。光纤通信中的光纤为信息传输提供了通道，PCM设备进行业务处理[1]。该设备中64 kbit/s的远动、电话等业务经过处理后，汇聚到2 M接口板上，通过2 M接口传输到光设备上，在光设备上进行内部处理后转换成适合光纤传输的业务，进而传送到远端变电站。文中以高科某型号的PCM设备为例，对PCM设备的工作原理进行分析和讨论。

1 电力通信网中的连接方式

电力通信网中，主要设备之间的连接方式如图1所示。地调端的高科PCM设备通过内部配置将4线板与2 M板互连，由2 M板背板引出的2 M同轴电缆[2]，连接到DDF配线架的外侧，其内侧连接的是光传输设备的2 M，通过转换接头将内外侧相连。通过2 M线传输到光传输设备，通过交叉连接板在设备内部进行配置，将2 M业务转换成适合光纤传输的业务。通过光板上的跳纤连接到ODF光纤盒，通过与变电站连接的光缆，传输到变电站。在变电站做相同的连接配置到PCM设备，从PCM设备的4线板引出线到变电站的音频配线架处，再通过音频电缆线对，连接到主控室，通过电话接续盒一头接音频线，另一头接电话线，从而连接到用户端的电话。

图1 电力通信网的连接方式Fig.1 Connection method of power communication grid

2 高科PCM设备的配置

2.1 高科PCM设备板卡性能介绍

高科PCM设备各板卡通过背板上的插槽连成一个整体，通过3芯电源插座给电源板提供—48 V电源，进而通过电源板向各个板卡提供工作电压[3]。PCM设备是通信机房的核心设备，主要业务都需要经过PCM设备处理后，连接到光传输设备，进而传输到远端变电站。光传输设备一般为信号提供传输通道，通过交叉连接板在设备内部进行配置，将2 M业务转换成适合光纤传输的业务，传送到远端变电站。一台刚投运的高科PCM设备，首先通过主控板MCT中的拨位开关来设定设备号，进而根据规划的IP地址来设定其设备的IP地址。主控板是设备控制的核心部件，采用1+1热备份的方式，实现各接口/功能板信息的汇总和分流；通过其背板上的RS-232异步串口或10Base-T接口（俗称网口）与网管计算机进行通信，串口通信以板内开关设置地址，较易连接上，但速率较慢，网口通信需先用串口设置IP，速率较快，使用交叉网线与PC机直接相连。

2.2 高科PCM设备系统配置

如图2所示的标准为例对高科PCM设备进行设置。建立网元，对地调端PCM进行配置。选择设备的设备号为22和IP地址为138.22.20.30，其设备IP的第二位与设备号对应一致。选择串口或网口进行通信连接，网口连接时还要保证网络的IP地址与设备号IP地址一致。

图2 时隙配置图Fig.2 Slot time configuration graph

首先进行系统参数设置，选择2 M板，一台设备含8个2 M接口，实现E1信号的帧同步及复用[4]；完成2 Mb/s与16 Mb/s信号之间的串/并、并/串转换，选择 2 M板中的 BO，PCM4（第4个2 M）。其次设置4 W E&M板，4 W E&M板是业务的承载板，远动信号需要通过该板进行发送和接收。一块4W E&M板含有8个通道，选择第4个通道（CH4）中的第7个时隙（TS7）。一个通道含有32个时隙，可用的只有30个时隙，TS0为帧同步时隙，TS16为控制信令时隙。需要将4 W E&M板与2 M板交叉连接，进而通过2 M板将信号发送到变电站。配置完成后，仅是在软件中配置完成，还需要下载到设备中，所做的配置才能生效。

如果用网口通信，则不需要对串口进行设置；如果用串口通信，则不需要对网口进行设置，两种接口是相互独立的。

其次对网管参数进行设置，串口代理设置时，地调端设备选择下行网管，B0板的2 M，PCM4即第4个2 M，在串口设置中一般选择TS31即第31个时隙。设置完成后对网口代理通道进行设置，一般选择通道1，也可以选择通道2，这里通道选择是任意的；设置收发信电平，一般均选择0 dB。时隙设置中，无论是串口还是网口设置，地调端和变电站侧的时隙必须对应一致，否则无法实现通信。在路由表中，目的网关为自定义的对端IP，目的IP为对端设备号。网口设置中，选择B0板的2 M，PCM4即第4个2 M，选择第29个时隙，此处的本端IP地址和对端IP地址可以自行设定，应打开通道设置。配置完成后，点击下载网管数据，可将设备下载到设备中。变电站端的配置方法与此相同，不再赘述。

2.3 高科PCM设备系统测试

为了检测配置效果，现从音频配线架的引出线分别连接到数字振荡器和选频电平表进行测试。

地调PCM和变电站PCM的所有业务都需要通过2 M口进行通信。有两类测试方法：第1种为软件环回测试法。第2种为硬件环回测试法。

软件环回测试中只需打开变电站侧的网管配置界面，在界面配置的环回测试中打“”，即可将对端环回，在地调端音频配线架处测试即可。此方法的优点是：变电站处可以没有人，操作简单。缺点是：会省去设备到配线架这一段，此段线路的质量无法保证[5]。

硬件环回测试中有2种测试方法：第1种称为两端对测法，如图3所示。在地调和变电站分别进行测试收发通道，地调的音频配线架处电平表1接一对收线进行测试，同时变电站的音频配线架处振荡器2接一对发线进行测试，测试完成后，记录数据；选择另一条通路进行测试：地调端的振荡器1接一对发送线，变电站端的电平表2接一对接收线进行测试。此方法需要两端均携带振荡器和电平表，需要测试的设备多，测试步骤较多，在只有一套设备时，需要搬运设备，因此较少使用此方法。第2种称为单侧环回法，如图4所示。在地调或变电站的音频配线架一侧，将一对收线和一对发线相互交叉连接，在另一侧的收线处接电平表，发线处接振荡器进行环路测试，通常选择在地调处环回测试。此方法优点是在一端便于操作测试，设定相同的频率及参数，通过对比电平表的接收值和振荡器的发射值，进而判断通道性能的优良。

图3 两端对测法Fig.3 Both sides test method

图4 单侧环回法Fig.4 Single side circle method

在实际工作中为了保证测试的准确，一般选择将变电站一端音频配线架处收发交叉连接，进行环回测试，地调端可以查看测试数据，变电站侧没有人时，通常采用软件环回。

3 结束语

高科PCM设备是光通信[6]中一种比较常用的设备，用来处理主要业务，它主要依靠串口或网口来实现计算机与设备的互联通信，便于互联互通，相比其它型号的PCM设备，有较多的选择余地。根据采用的接口不同，可以有不同的配置方法。在通道性能的分析中，采用包括硬件环回和软件环回两类测试方法，便于对信道性能进行分析和处理，从而为进一步排除故障做准备。

[1]樊信昌，曹丽娜.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2006.

[2]曹志刚，钱亚生.现代通信原理[M].北京:清华大学出版社，2004.

[3]薛晓峰，周国安，高军，等.一种新型MSK调制器的设计[J].空军工程大学学报，2004，5（6）：40-43.XUE Xiao-feng，ZHOU Guo-an，GAO Jun，et al.A new type design of MSK modulator[J].Journal of Air Force Engineering University，2004，5（6）:40-43.

[4]朱勇，王江平，卢麟.光通信原理与技术[M].北京：科学出版社，2011.

[5]HE Jin，HE Song-bai.Design and Realization of NCO of Modulation Based on FPGA[C]//ICCC AS 2007 International Conference on Communications，Circuits and Systems，2007：831-833.

[6]刘继业，胡茂凯，陈西宏.正交频分复用技术在光通信中的应用[J].电子科技，2011（9）：83-86.LIU Ji-ye，HU Mao-kai，CHEN Xi-hong.Application of OFDM in optical communication[J].Electronic Science and Technology，2011（9）：83-86.