降低PCM远动通道误码率的一种方法

1、降低PCM远动通道误码率的一种方法周俊礼（南京溧水县供电公司，江苏 南京 溧水 211200） 摘要：通过对PCM四线方式传输模拟远动信号造成的误码率居高不下的情况进行分析，找出了重复D/A、A/D变换是造成误码率高的根本原因，并采取改造远动装置接口的方法，一次性实现数字远动信号传输。这样既降低了误码率，又减少了冗余变换，收到了很好的效果。关键字：模拟远动信号，数字远动信号，通道，传输信号，误码率。0 引言：溧水电力信息网建成后，县级调度自动化所用的远动传输通道，由原来的电力线载波通道或音频电缆通道转入光纤通道，按理说，通道状况会明显改善，但我们却发现这时通道误码率普遍明显增高，经过我们认真地

2、分析，发现原来启用的PCM接口方式增加了传输误码率。1 问题出现溧水公司经过农网一期、二期工程建设，光纤通信方式的电力信息网于2003年4月底建成。由此远动信号从电力线载波或音频电缆上撤出，接到光纤通道，用PCM传输。我们知道光纤通信具有很多优点，其中重要的一条就是传输误码率低。但是我们从远动主站的前置机上却惊讶的发现居然误码率几乎普遍升高了很多，表1列出了部分变电站转入PCM通道传输前后的误码率比较。这是什么原因呢？表1 部分变电站电力线载波或音频电缆转入光纤PCM通道误码率的比较变电站名称 电力线载波通道误码率 音频电缆通道误码率% 光纤PCM通道误码率%220KV溧水变 0.2 2311

3、0KV十里牌变 0.1 0.9110KV双塘变 0 1.3110KV洪篮变 0.1 1.8110KV白马变 0.3 13110KV秋湖变 5 935KV东屏变 0.4 1835KV共和变 7 835KV石秋变 0 12注：表中所列误码率数据取之调度自动化系统前置处理机中一段时间内通道误码率的平均值。2 原因分析u1远动出u2 远动入发往主站端变电站RTU调制解调器电力线载波图1 远动数字信号调制成模拟信号的过程远动信号本来是数字信号，为了能在模拟通道（如电力线载波、音频电缆）上传输，使用调制解调器，将数字信号变成模拟信号。图1是变电站电力线载波传输远动信号的示意图。工作过程是：变电站远动装置R

4、TU发出的数字远动信号u1，经调制解调器调制成模拟远动信号u2 , u2是代表数字信号“0”“1”的话音带内两个频率信号。复合远动信号的载波机把话音信号频带限制在0.32.4KHz以内，远动信号的频率是3000±150Hz。经过载波通道传输到主站端。主站端先进入远动通道柜中调制解调器解调出数字信号，再送到远动前置机。这个传输过程称为远动上行通道。远动下行通道与远动上行通道的工作原理是一样的。信号之间转换的整个过程，可以归纳为：A/D D/A 如图2所示。 采用光纤通信PCM传输A/DD/A模拟远动信号的方法如图3所示。调制解调器输出的模拟远动信号，被送到PCM进行抽样、量化、编码成为

5、数 图2 远动信号变换示意图字远动信号，图3中u1、u3为数字信号，u2为模拟信号。主站端接收将该信号进行反变换，整个信号变换过程可归纳为： A/D D/A A/D D/A。经过分析认为，由于在这个过程中D/A和A/D都经过两次变换，这很有可能是增大传 抽 量 编样 化 码 调制解调器远动RTU u1 u3 u2 图3 PCM传输模拟远动信号示意图输误码率的根源，为了减少数模之间的转换，我们决定改用PCM的V.28数据通道传输远动信号。V.28提供符合ITUT标准的透明异步串行数据接口RS232，速率从300bps到19200bps可设，主要用于传输远动数据信号、保护数据信号等。3 改进方法调

6、制解调芯片Data inData out远动数据远动RTU装置由于溧水公司原有的远动装置绝大多 data 发 数提供的是模拟端口，没有提供数据端 接 到口，所以要采取一些办法改造。 收 载波机变电站的改造方法是：在电路板上 （原来）找到调制解调器芯片， 断开Data in和 地 Data out两脚的连线，将电路板上连线 引出，分别接到PCM的V.28收和V.28 发 接到发，并把公共地接通。如图4所示。 PCM 主站端的改造干脆甩开远动通道柜， 收 V.28将PCM的V.28端口直接接到远动前置 （现在）机之前的并/串变换模沙卡上，如图5 所示。4 效果对比 改进后效果很明显，远动通道误码

7、图4 变电站改接线方法率几乎全部降到0。运行两年多来，一 运动通道柜并/串变 换模沙卡模拟信号入口 CH1 收CH1 发远 动前 置处理机 地 · · · · · · CHn 收 发CHn 地 PCMV.28接口 发 CH1 收 地 · · · PCMV.28接口 发 收CHn 地 图5 主站端改接线方法直稳定在极低的误码率水平。从而保证了调度自动化系统的正常运行。表2列出了改进前后全公司变电站远动通道误码率的比较。表2 PCM采用模拟和数据通道传输远动信号的误码率比较 变电站名称 PCM传模拟远动信号误

8、码率 PCM传数据远动信号误码率220KV溧水变 23 0 110KV十里牌变 0.9 0 110KV双塘变 1.3 0 110KV洪篮变 1.8 0 110KV白马变 13 0.02 110KV秋胡变 6 0 110KV小湾变 3 0 35KV东屏变 18 0.01 35KV共和变 8 0 35KV石秋变 12 0.01 35KV明觉变 12 0 35KV和凤变 18 0 35KV孔镇变 0.6 0 35KV晶桥变 0.4 0 35KV云鹤变 14 0 35KV柘塘变 14.7 0.0135KV乌山变 4.6 0 35KV群力变 2 0 35KV东门变 10 0 35KV南门变 26 0 35KV城中变 1 0 35KV东庐变 0.2 0 注：表中所列误码率数据取之调度自动化系统前置处理机中一段时间内通道误码率的平均值。5 结束语由于我公司调度自动化系统是较早期产品，这些设备主要是针对早期模拟通道设计的，不支持数据接口，所以才有必要对其进行改造。在改造过程中，遇到一些较新建的变电站，其远动装置带有数据接口，这就不用改动，将它直接接入PCM的V.28端口。对于主站端的改造，只需甩掉了通道柜即可。溧水公司的技术改造取得成功，可以供其他公司参考。参考文献：1 南京南瑞集团公司通信系统公司.IDS2000智能PCM系统用户手册.2000作者简介： 周俊