光通信中高科PCM設備的分析與優化配置

張鑫龍

（廣西電網公司河池供電局 廣西 河池 547000）

隨著光通信技術的發展，電力通信中采用光纖通信技術來傳輸的業務越來越多，光纖通信正在取代載波通信，成為電力通信中的主流。光纖通信中的光纖為信息傳輸提供了通道，PCM設備進行業務處理[1]。該設備中64 kbit/s的遠動、電話等業務經過處理后，匯聚到2 M接口板上，通過2 M接口傳輸到光設備上，在光設備上進行內部處理后轉換成適合光纖傳輸的業務，進而傳送到遠端變電站。文中以高科某型號的PCM設備為例，對PCM設備的工作原理進行分析和討論。

1 電力通信網中的連接方式

電力通信網中，主要設備之間的連接方式如圖1所示。地調端的高科PCM設備通過內部配置將4線板與2 M板互連，由2 M板背板引出的2 M同軸電纜[2]，連接到DDF配線架的外側，其內側連接的是光傳輸設備的2 M，通過轉換接頭將內外側相連。通過2 M線傳輸到光傳輸設備，通過交叉連接板在設備內部進行配置，將2 M業務轉換成適合光纖傳輸的業務。通過光板上的跳纖連接到ODF光纖盒，通過與變電站連接的光纜，傳輸到變電站。在變電站做相同的連接配置到PCM設備，從PCM設備的4線板引出線到變電站的音頻配線架處，再通過音頻電纜線對，連接到主控室，通過電話接續盒一頭接音頻線，另一頭接電話線，從而連接到用戶端的電話。

圖1 電力通信網的連接方式Fig.1 Connection method of power communication grid

2 高科PCM設備的配置

2.1 高科PCM設備板卡性能介紹

高科PCM設備各板卡通過背板上的插槽連成一個整體，通過3芯電源插座給電源板提供—48 V電源，進而通過電源板向各個板卡提供工作電壓[3]。PCM設備是通信機房的核心設備，主要業務都需要經過PCM設備處理后，連接到光傳輸設備，進而傳輸到遠端變電站。光傳輸設備一般為信號提供傳輸通道，通過交叉連接板在設備內部進行配置，將2 M業務轉換成適合光纖傳輸的業務，傳送到遠端變電站。一臺剛投運的高科PCM設備，首先通過主控板MCT中的撥位開關來設定設備號，進而根據規劃的IP地址來設定其設備的IP地址。主控板是設備控制的核心部件，采用1+1熱備份的方式，實現各接口/功能板信息的匯總和分流；通過其背板上的RS-232異步串口或10Base-T接口（俗稱網口）與網管計算機進行通信，串口通信以板內開關設置地址，較易連接上，但速率較慢，網口通信需先用串口設置IP，速率較快，使用交叉網線與PC機直接相連。

2.2 高科PCM設備系統配置

如圖2所示的標準為例對高科PCM設備進行設置。建立網元，對地調端PCM進行配置。選擇設備的設備號為22和IP地址為138.22.20.30，其設備IP的第二位與設備號對應一致。選擇串口或網口進行通信連接，網口連接時還要保證網絡的IP地址與設備號IP地址一致。

圖2 時隙配置圖Fig.2 Slot time configuration graph

首先進行系統參數設置，選擇2 M板，一臺設備含8個2 M接口，實現E1信號的幀同步及復用[4]；完成2 Mb/s與16 Mb/s信號之間的串/并、并/串轉換，選擇 2 M板中的 BO，PCM4（第4個2 M）。其次設置4 W E&M板，4 W E&M板是業務的承載板，遠動信號需要通過該板進行發送和接收。一塊4W E&M板含有8個通道，選擇第4個通道（CH4）中的第7個時隙（TS7）。一個通道含有32個時隙，可用的只有30個時隙，TS0為幀同步時隙，TS16為控制信令時隙。需要將4 W E&M板與2 M板交叉連接，進而通過2 M板將信號發送到變電站。配置完成后，僅是在軟件中配置完成，還需要下載到設備中，所做的配置才能生效。

如果用網口通信，則不需要對串口進行設置；如果用串口通信，則不需要對網口進行設置，兩種接口是相互獨立的。

其次對網管參數進行設置，串口代理設置時，地調端設備選擇下行網管，B0板的2 M，PCM4即第4個2 M，在串口設置中一般選擇TS31即第31個時隙。設置完成后對網口代理通道進行設置，一般選擇通道1，也可以選擇通道2，這里通道選擇是任意的；設置收發信電平，一般均選擇0 dB。時隙設置中，無論是串口還是網口設置，地調端和變電站側的時隙必須對應一致，否則無法實現通信。在路由表中，目的網關為自定義的對端IP，目的IP為對端設備號。網口設置中，選擇B0板的2 M，PCM4即第4個2 M，選擇第29個時隙，此處的本端IP地址和對端IP地址可以自行設定，應打開通道設置。配置完成后，點擊下載網管數據，可將設備下載到設備中。變電站端的配置方法與此相同，不再贅述。

2.3 高科PCM設備系統測試

為了檢測配置效果，現從音頻配線架的引出線分別連接到數字振蕩器和選頻電平表進行測試。

地調PCM和變電站PCM的所有業務都需要通過2 M口進行通信。有兩類測試方法：第1種為軟件環回測試法。第2種為硬件環回測試法。

軟件環回測試中只需打開變電站側的網管配置界面，在界面配置的環回測試中打“”，即可將對端環回，在地調端音頻配線架處測試即可。此方法的優點是：變電站處可以沒有人，操作簡單。缺點是：會省去設備到配線架這一段，此段線路的質量無法保證[5]。

硬件環回測試中有2種測試方法：第1種稱為兩端對測法，如圖3所示。在地調和變電站分別進行測試收發通道，地調的音頻配線架處電平表1接一對收線進行測試，同時變電站的音頻配線架處振蕩器2接一對發線進行測試，測試完成后，記錄數據；選擇另一條通路進行測試：地調端的振蕩器1接一對發送線，變電站端的電平表2接一對接收線進行測試。此方法需要兩端均攜帶振蕩器和電平表，需要測試的設備多，測試步驟較多，在只有一套設備時，需要搬運設備，因此較少使用此方法。第2種稱為單側環回法，如圖4所示。在地調或變電站的音頻配線架一側，將一對收線和一對發線相互交叉連接，在另一側的收線處接電平表，發線處接振蕩器進行環路測試，通常選擇在地調處環回測試。此方法優點是在一端便于操作測試，設定相同的頻率及參數，通過對比電平表的接收值和振蕩器的發射值，進而判斷通道性能的優良。

圖3 兩端對測法Fig.3 Both sides test method

圖4 單側環回法Fig.4 Single side circle method

在實際工作中為了保證測試的準確，一般選擇將變電站一端音頻配線架處收發交叉連接，進行環回測試，地調端可以查看測試數據，變電站側沒有人時，通常采用軟件環回。

3 結束語

高科PCM設備是光通信[6]中一種比較常用的設備，用來處理主要業務，它主要依靠串口或網口來實現計算機與設備的互聯通信，便于互聯互通，相比其它型號的PCM設備，有較多的選擇余地。根據采用的接口不同，可以有不同的配置方法。在通道性能的分析中，采用包括硬件環回和軟件環回兩類測試方法，便于對信道性能進行分析和處理，從而為進一步排除故障做準備。

[1]樊信昌，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業出版社，2006.

[2]曹志剛，錢亞生.現代通信原理[M].北京:清華大學出版社，2004.

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[4]朱勇，王江平，盧麟.光通信原理與技術[M].北京：科學出版社，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]劉繼業，胡茂凱，陳西宏.正交頻分復用技術在光通信中的應用[J].電子科技，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.