DT220全数字载波机综合介绍

1、DT220全数字电力线载波机技术综合介绍一概述DT220全数字电力线载波机是： 全新概念的电力线通信设备； 真正的全数字电力线载波机； 唯一使用FPGA硬件平台的全数字电力线载波机； 唯一使用MOS管功率放大器的全数字电力线载波机； 唯一采用一次全数字调制解调OQPSK的全数字载波机； 真正能实现大容量、高可靠调度电话和远动数据传输的全数字载波机。二技术特点2.1 大容量在4kHz带宽内可同时传输4路话音、数据和图像信号。2.2 全数字 采用数字技术，完成语音、数据、图像信号的处理和调制解调； 采用软件，实现各种数字技术； 使用FPGA硬件平台。2.3 强网管采用全中文的BOSS220管理软件

2、，组建集中监控和网管系统，实现对全网设备的集中监控和管理，变被动维护为主动维护，大幅缩短设备故障历时。2.4 自适应 链路速率自适应：随着电力线通道参数的变化，自动调整链路传输速率； 通道配置自适应：自动按预定的通路优先权限进行配置，从而使在线路条件恶劣时，能够保证重要通道的可靠传输； 数据自适应：自动识别传输数据的校验方式，无需人工设置； 功率自适应：按照信号非线性失真情况，自动调整输出功率。2.5 高可靠 在先进的FPGA硬件平台上，用软件实现调制解调等信号处理，不仅一致性好，而且环境温度、运输、电磁干扰等不可能对算法带来任何影响。所以从根本上提高了设备的可靠性和稳定性。 采用了网格编码、

3、前向纠错技术，有效地解决了电晕、脉冲干扰等噪声对语音和数据的影响； 采用OQPSK数字调制解调技术，增强了线路的适应能力，有效抑制接收电平突变和随机噪声的影响； 多重安全设计和长时间高温时效处理，提高了设备的可靠性和稳定性，大幅增加了设备的使用年限。2.6 多接口 数据接口：具有RS232、RS485及模拟远动接口，与各种RTU和其它数字通信设备接口方便灵活； 语音接口：具有FXS、FXO、环路CO、热线电话、各种标准4WE&M等接口，DP和DTMF兼容，与其它数字通信设备接口方便灵活； 网管接口：具有RS232、RS485接口，可以方便灵活地组建集中监控和网管系统。2.7 全兼容频率

4、配置与国内所有模拟载波机兼容，可并机运行；2.8 易维护用户可通过RS485串行接口对所有DT220全数字电力线载波机进行全网管理。可通过调制解调器远程拨号对设备进行异地诊断、调整。2.9 高集成超大规模集成电路的使用与SMT表面封装技术的应用，提高了设备的质量和可靠性。2.10 不需功率分配本设备传输经OQPSK调制后地多电平信号，无需和模拟机、数字化机一样对话音、导频、呼叫信令、远动进行功率分配。2.11 全数字调制解调技术的应用采用OQPSK全数字调制解调技术，在FPGA平台上将需要传输的信号一次性调制到线路频谱及其反变换，提高了系统的可靠性和可使用性。2.12 自适应复用技术的应用 采

5、用自适应复用技术，根据链路速率的变化，动态调整通道配置。2.13 高保真语音处理技术 采用符合CCITT G.714建议的PCM A律压扩技术、动态语音信号回波抵消技术、有源二/四线转换技术，实现低比特率的语音高质量传输。语音质量优于其他产品，声音大，逼真度高。其空闲通道噪声为（A律 噪声评价系数）-68dBrnco，音频信号在传输质量优于模拟载波机。2.14 数据接口 采用校验方式自动识别技术，可自动适应数据的传输； 具有硬件流量控制和软件流量控制； 具有长帧数据发送端分拆和接收端重新封装功能，分拆和重新封装帧数为0100帧。2.15 通道优先权限设置 语音通道、数据通道可分别设置为14级，

6、其中1为最高级别，在任何情况下，均保证其正常通信。2.16 内置多协议专线MODEM 具有电力系统常用的300、600、1200bps 4种通信协议，方便灵活地与RTU和其它数字通信设备接口； 可按要求提供非标的MODEM通信协议。2.17 内置多中继程控交换机 采用模块式设计，以8门为基本单元，通过级联方式进行方便灵活地扩容； 二线用户和4WE&M中继口无阻塞交换； 具有编程路由或自动路由选择功能； 完全独立的4路4WE&M中继口。2.18 多种运行模式 固定速率运行模式:DT220在指定的总速率下运行，总速率应语音速率数据速率2 智能链路自适应运行模式DT220在指定的总速

7、率的一个范围下运行，总速率的范围为4.8kbps大于或等于语音速率数据速率3 动态链路自适应运行模式DT220在4.8kbps33.6 kbps的范围下运行。2.19 可在低信躁比下运行DT220最低接收信躁比为10dB。2.20 一体化结构设计设备采用一体化8U标准19英寸机箱，连线少，可靠性高，组架灵和，使用方便。三、DT220全数字载波机执行的标准 IEC495-1993单边带电力线载波机 GB/T7255-1998单边带电力线载波机 ITU-T G.723 、G.714相关建议 ITU-T V.23、V.28、V.34系列相关建议 BELL 202、DL、DL412标准 IEC 801

8、-3 电磁辐射 IEC 255-5 耐压和绝缘阻抗 IEC801-4 脉冲干扰 SNMP:简单网络管理协议四关键技术核心技术一：OQPSK调制方式（自有专利技术、国家重点新产品）全数字一次调制解调过程所采用的技术v 高速模数、数模转换v 均方成形v 多级升、降抽样v 数字滤波v 高精度数控振荡器v 自适应数字均衡v 数字检错、纠错编码v CPLD（复杂可编程逻辑器件）v OQPSK调制 调制解调技术效果v 带内平坦：带内抖动峰峰值0.01dBv 对邻频的干扰：20dBv 带内SNR：73dBv 谐波抑制：带外抑制69dBv 镜像抑制：76dBv 带内几乎无相移v DCO分辨率高：23比特、0.

9、5Hzv 防卫度高：带外200Hz40dB，2B以外80dBv 内设自适应数字均衡补偿线路上不平坦和时延失真v 现场修改线路频率v 时延小，并可测 （即可计算，并且是常数）v 高精度的频率稳定性v 高次谐波和交调信号的抑制性好v 镜像频谱的抑制性好v 抗干扰能力强核心技术二：MOS管功率放大器 自有专利技术 绝缘栅型场效应管（MOS管）作为功率放大器件； 采用互补源极输出形式； 失真度低、信号畸变小、体积小、效率高； 国内目前唯一MOS管的产品。五、网管系统DT系列全数字电力线载波机综合监控和网络管理系统集监测、控制和网络通信功能于一体，可实时监控各变电站DT系列全数字电力线载波机的运行状态，

10、并能迅速、准确地将状态信息和有关数据传送到监控中心，实现远程自动遥测和遥控；并可对采集的数据进行处理、存储、统计、查询、制表、打印；可对全网设备进行远程设备配置管理；实现了对全网的DT系列全数字电力线载波机的综合监控和网络管理功能。5.1 主要特点： 用PC机集中监控，以中文WINDOWS95及以上版本为平台，全中文菜单式图形用户界面，操作简单，管理方便。 方便的统计查询、数据存储和打印功能。 全网实时配置管理。可方便地对整个网络任意一点的某一具体设备及具体参数进行实时监控。 支持拨号MODEM、RS232和RS485等网络连接方式。 实时监测链路性能（如电平、S/N、链路速率、误码率等）。

11、完善的运行日志记录，长期记录设备运行状况，供维护人员随时查看。 多种环回测试模式，方便设备维护。 用图标显示网络拓扑构成，直观便于操作。 网管软件演示模式，方便操作人员培训。 通过维护网络节点表，可动态调整网络规模和拓扑结构。5.2主要功能： 设置语音通道的编码速率 改变串行数据通道的参数 设定比特带宽 下载新的操作软件 完成故障诊断 收集统计信息 设置和取消环回测试 实时监测链路性能 实时检测接收信号电平、S/N和可用信道带宽 显示网络拓扑构成 查看、存储和打印运行记录日志 网络节点表维护 操作口令管理功能5.3 组网典型配置 中央监控中心（地调监控中心）： 区域监控中心（县调监控中心）：

12、5.3 工程实例： 六、安全性、可靠性的保障6.1 在音频端口、数据端口和高频电缆连接端口均配置有过流、过压和雷电保护装置。电源输入端口配置有保险丝、瞬态抑制器和EMI滤波器。6.2 采用OQPSK数字调制解调技术，有效抑制接收电平突变和随机噪声的影响。6.3 一个单元或部件发生故障不会导致整个系统的损坏。设备的插接部件分为大功率和小功率二种，使用不同的插头，可避免错插损坏设备。电缆的安装位置没有锋利的边缘，并远离热源。设备具有必需的锁紧装置，避免应偶然接触和振动发生误调。6.4 DT220全数字电力线载波机在050的环境温度下，可满足技术指标要求，在060的环境温度下，能保证正常工作。功率放

13、大器所使用的风扇符合EMI的要求。6.5 对设备重要的电压、状态和电平值，均在设备面板上用LED直接指示，管理软件还可以对线路质量（SNR、接收电平、信号传输质量、ERR等）直接测试，也可对数据通道、电话通道进行本地和远端环回测试。6.6 DT220全数字电力线载波机采用标准19英寸的8U一体化机箱，可装入标准19英寸机柜。6.7 配套的标准19英寸机柜装有风机、单相AC220V插座和保险。6.8在设备插接部件的前面板上印刷有部件名称，每台设备的LCD显示屏可显示工作频率、运行状态。6.9 整机和部件的高温老化处理在整机处于正常工作情况下进行不间断高温老化6天（144小时），老化温度50，间隔

14、48小时对其主要指标测试。七、DT系列全数字载波机技术参数7.1环境条件和供电电源环境条件温度0+45 保证指标-20+55 保证工作-40+70 储存和运输相对湿度在40时93%供电电源直流48V 电压变化范围-15+20%220V 电压变化范围-15+10%交流220V 电压变化范围-15+10% 频率偏差50Hz/60Hz7.2耐压及电磁兼容抗干扰性能电源2000V高频接口（输入输出）2000V低频接口1000V电磁辐射辐射电磁场值10V/m电磁放电符合IEC 801-2放电电压KV耐压和绝缘阻抗电源端子500Vrms/1分钟高频接口输入输出端500Vrms/1分钟低频接口输入输出端50

15、0Vrms/1分钟绝缘阻抗10M7.3 高频通道载波频率范围40500kHz,可编程基本载波频带4kHz音频有效带宽3003850Hz调制方式数字一次调制解调（OQPSK）线路码型HDB3（三阶高密度双极性码）发信功率5W(37dBm)/10W(40dBm)/20W(43dBm) /40W(46dBm)线路阻抗75(不平衡)或150(平衡)回波衰减16dB乱真输出优于IEC495标准选择性在收信频率外300Hz处-104dBmO在收信频率外4000Hz处-104dBmOAGC范围载波信号电平发生80dB变化时，音频接收电平的变化小于0.1dB固有杂音-80dBmOp近端串音-65dBmOp远端

16、串音-65dBmOp谐波失真-60dBmO，测试频率为350Hz群时延失真（3003400Hz）优于IEC 495 频率稳定度ppm(0+45)线路电压等级（KV）500KV及以下（500、330、220、110、66、35）7.4 语音通道 容量2路可用频带3003400Hz 语音传真通道速率4.8kbps 6.4kbps（通过编程设置）语音传真端对端时延 120ms（带回波抑制）语音传真通道突发错误校正 以CRC方式G.723不良帧插入语音传真通道随机误码校正 汉明码（31、26）输入输出阻抗600平衡，变量器隔离对地平衡度60dB回波衰减18dB四线发标称电平-3.5dB四线收标称电平-

17、3.5dB(电平可编程设置)E& M分辨率1msM信号输入光端隔离，双极1050VE信号输出固态开关，负极对地加载，最大开关电压60V DC压扩特性CCITT G.714建议的PCM A律压扩技术7.5 交换系统端口数8端口，可扩容端口分配4个4WE/M接口，4个2线用户话机拨号方式脉冲和双音频兼容编号方式3位等位编号或1位编号路由选择优先，自动迂回用户终端阻抗600环路阻抗2000线电平0dBm/-3.5dBm线发电平-3.5dB，600线收电平-3.5dB，600可设置CO口1个，转发号脉冲和双音频兼容可设置优先用户1个可设置热线用户1个7.6 电话用户接口话机拨号方式脉冲和双音频

18、兼容用户终端阻抗600线电平-3.5dBm线发电平-6dB，600线收电平-60dB，600终向衰减15 dBFX0直流环阻摘机250，挂机5M交流电阻10K（17Hz至55Hz）交流铃流检测40至110VRMS，25Hz至55HzFXS直流环阻2K向话机馈送电压48VDC，18mA热线电话信号音450HZ回铃音1S续/4S断忙音0.35S/0.35S7.7 数据/远动接口容量2路RS-232数据端口DB9/ DB25型RS232异步串口数据速率0.30.61.22.44.89.619.2Kbps符合标准ITU-T Rec. V.24/V.28模拟四线远动接口调制方式调频（2FSK）相位连续传

19、输速率300/600/1200bps连接方式四线线发电平-3.5dB，600线收电平-400dB，600支持类型异步方式7.8 模拟四线远动接口支持的通信标准通 信 标 准传 输 速 率调 制 频 率电 力 系 统300bps3000±150Hz电 力 系 统600bps2880±200HzV.231200bps1700±400HzB2021200bps1700±500Hz7.9 链路速率与信躁比 链路速率信噪比要求（载波信道高频输入端）4800bps9600bps10dB9600bps14400bps16dB14400bps19200bps24dB24

20、000bps280000bps30dB7.10外型尺寸重量机箱结构形式标准19英寸8U高插箱尺寸482×355×355mm(宽×高×深)重量18Kg机柜结构形式标准19英寸42U高机柜尺寸600×2000×450mm(宽×高×深)重量70Kg出线方式顶部或底部八数字电力时代农网电力线载波机选用问题探讨随着数字技术的发展，我国的电力工业正逐步迈入全面数字化时代。各地电力系统大力推广以计算机、通信、网络技术为基础的信息处理技术，以提高输配电网的可靠性，彻底改变城乡电网落后的状况。在电网改造过程中，积极开发研制和推广新一

21、代的全数字载波机(DPLC)具有深远的意义。8.1 使用DPLC是改变维护方式、提高维护效率和维护质量的需要全数字载波机具有完善的设备管理功能，通过组建集中监控和网管系统，变被动维护为主动维护，不仅可大幅缩短设备故障历时，而且能实现减员增效。8.2 使用DPLC是调度自动化发展的需要 用电量的急剧增长，导致变电站数量和密度的快速增加，提高调度自动化系统数据传输速率已不可避免。采用1话1数的数字化载波机将不适应其发展的需求，其数据传输速率600bps。DPLC的数据传输速率在30019200bps范围内可灵活设置。8.3 使用DPLC是能量管理系统的需要变电站在传输远动、调度电话的基础上，必将需

22、要传输电能计量数据。1话1数的数字化载波机只能提供1路调度电话，1路速率600bps的远动数据。不能为电能计量数据提供传输通道。DPLC可提供最少2话2数的传输容量，完全满足变电站现在和今后发展的需求。8.4 使用DPLC是变电站无人值守的需要通过全数字电力线载波机的集中监控和网管系统，在监控中心即可实现设备地远程管理和维护，为变电站无人值守创造了条件。8.5 使用DPLC是提高电力自动化系统可靠性的需要1话1数的数字化载波机采用滤波法或移相法实现SSB，这两种方式不可避免会受到环境温度、运输等诸多因素的影响，这也是许多产品在设备投运后，工作不稳定、可靠性差的原因之一。而全数字电力线载波机是在

23、先进的FPGA硬件平台上，用软件实现调制解调，不仅一致性好，而且环境温度、运输、电磁干扰等不可能对算法带来任何影响。所以从根本上提高了设备的可靠性和稳定性。8.6 全数字电力线载波机具有较高的性价比全数字电力线载波机由于采用了不同于其他产品（如1话1数的数字化载波机）的全新、高效的数字调制解调技术，MOS线性功放技术和自适应均衡技术，不仅提供了较大的传输容量、提高了设备的可靠性和稳定性、增强了线路的适应能力，而且大幅增加了设备的使用年限，可在较长时间内稳定运行并满足发展的需要。九有关电力线载波机的其他问题探讨9.1 模拟、数字化、全数字电力线载波机的定义全数字载波机是指音频采用时分复接（TDM

24、）技术提供多路语音和数据，高频调制采用全数字调制解调（如OQPSK）技术的载波机。抗干扰性强、适应性好、误码低、大容量。数字化载波机是指音频采用时分复接（TDM）技术提供多路语音和数据通信，高频调制采用模拟调制解调（如滤波法、移相法和Weaver调制）等技术的载波机。 抗干扰差、误码高、容量大(实际达不到)。模拟载波机是指音频采用频分复接（FDM）技术提供1话1数通信，高频调制采用模拟调制解调（如滤波法、移相法和Weaver调制）等技术的载波机。 抗干扰差、误码高、容量小。 以上分类来自于：全国工业产品生产许可证办公室于2002年1月发布的电力线载波机产品生产许可证换（发）证实施细则 9.2

25、模拟、数字化、全数字电力线载波机的技术体系对比电力载波机主要是由终端部分和信道部分组成（带宽为4HKz），根据终端部分采用的复接技术和信道部分所采用的调制方式，可将电力线载波机分成模拟电力线载波机、数字化电力线载波机、全数字电力线载波机三大类。载波机类型模拟数字化全数字复用技术FDMTDMTDM频谱搬移多次或1次搬移多次或1次搬移1次线 路调制解调滤波法、移相法和Weaver滤波法、移相法和Weaver全数字调制解调（如QPSK）调制解调体制模拟模拟数字硬件平台中小规模IC、机械滤波器，开关电容和RC滤波器、DSP等中小规模IC、机械滤波器，开关电容和RC滤波器、DSP等CPLD、FPGA、D

26、SP、ADC、DAC等软件含量极少少高9.3 模拟、数字化和全数字电力线载波机的性能对比载波机类型模拟数字化全数字系统容量1话1数6路（数据话路灵活配置）6路（数据话路灵活配置）频谱利用率低高高数据数率1200bps0.319.2kbps可设置0.319.2kbps可设置网管不具备具备简单功能完善中继方式音转，存在噪声累积再生中继，具备D/I功能再生中继，具备D/I功能对信道的要求对信道的要求较低对信道的要求非常严格：最大的带宽高S/N平坦的振幅传输特性线性相位特性由于信道采用全数字调制，数字解调对传输信号有再生功能，可以对信号损伤有所修复，并对线路采用了自动数字均衡技术，对信道要求等同于模拟系统线路适应能力好较差好数据传输可靠性不易中断线路情况变差时易中断不易中断通话质量差较好良好数据传输误码率高误码率较高误码率低9.4 数字调制解调技术与模拟调制解调技术的比较：比较项目数字调制解调模拟调制解调功率利用率高只有连续谱，信号的能量利用率高，可以增加边带功率提高传输效能低由连续谱和离散谱组成，能量利用率低传输距离