ZDD50D4说明书1308

1、ZDD-50D4 数字电力线载波机 目 录1 概述 32主要技术指标 5 21 载波通道部分 5 22 数字复接部分 63载波通道部分 7 31 发信部分说明 7 32 收信部分说明 7 33 AGC系统 7 34 载供系统 8 35 电源系统 14 36 频率搬移 14 37 音频接口 15 38 母板 174数字复接部分 18 41 数字复接部分结构 18 42 话音接口单元（VIU） 20 43 数据接口单元（DIU） 20 44 模拟接口单元（APU） 21 45 复接和调制解调单元（MMU） 21 46 维护管理单元（MTU） 22 47 系统维护管理软件 245结构形式 38 51

2、 数字复接部分 38 52 载波通道部分 39 53 机架 40 6ZDD-50D4网络管理系统 41 61 串口配置 41 62上载数据 43 63 数字复接部分 43 64 载波通道部分 467整机安装和调测 49 71 安装前准备工作 49 72 设备端口连线 50 73 整机调测 57 74 线路开通和调测 668ZDD-50D4数字电力线载波机方框电平图 681概述 ZDD50D4 型数字电力线载波设备是我公司在ZDD-50A型机基础上进一步应用数字通信领域最新技术而研制的数字载波设备，它为在4kHz载波频带内传输更多路的话音和数字信号，充分且经济地利用线路频率资源提供了最优选的机型

3、。 本设备由统一设计但相对独立的载波通道部分和数字复接部分两部分组成。载波通道部分结构为4U高度的插箱，数字复接部分为1U高度插箱，可同时装入标准19机柜中。ZDD50D4 的基本供电电源为-48V，但用户可以选择在4U插箱中配置交、直流220V供电电源，以实现直流-48V、交直流220V同时并联供电，来保证设备的可靠运行。设备两部分通过DB15连接器进行4W收发和内部数据交换。数字复接部分中维护管理单元的主CPU通过内部RS-485总线控制整个设备的工作状态，实现整个系统的参数设置、状态查询和各种近端、远端回环测试功能。 本设备数字复接部分采用了先进的语音压缩编码技术、48bit帧和复帧结构

4、复接技术和MQAM调制解调技术，实现了4.8kbit/s、2 .4kbit/s速率的语音压缩编码通信、95%以上的复接效率和最高28.8kbit/s的线路通信速率。2.4kbit/s的语音压缩编码，语音清晰、音质良好。 本设备具有八个通路可选模块，可最多支持8路话音或数据通信。设备具有较强的抗噪声特性，在线路噪声恶劣、信噪比低到15dB时仍能以7.2kbit/s或4.8kbit/s的线路速率进行连接，最少支持一话（ 4.8kbit/s或 2.4kbit/s ）三数（ 0.6kbit/s ）的正常通信。 话音模块对外可以二线E/M或四线E/M方式与各种程控交换机或其它载波设备、PCM数字通信设备

5、等进行联网通信。也可以根据用户要求，通过音频接口单元中可选的FXS或FXO接口直接连接电话或程控交换机， 数据模块支持符合ITU-T V.24、V.28标准的同步、异步数据通信，并支持300Bd 、600 Bd 、1200 Bd 的FSK远动数据通信。 各话音或数据模块对外均以RJ45八芯接插件相连，同步、异步数据接口定义兼容。 本设备数据复接部分1U面板上设置160×32点阵的汉字LCD，操作薄膜按键可对设备进行参数设置、状态查询或各种回环测试，其过程和结果均由LCD清晰显示。 主机本设备对从机本设备具有主控功能，两端设备的维护管理模块通过复帧结构的管理时隙进行通信，实现主机对从机

6、的设置、控制和测试。 通过设备后部RS-232/422（ DB9或RJ45）总线可与PC机通信，连接高层管理系统，RS-422总线可以连接多台设备，从而实现局内多台设备的集中维护管理，或通过MODEM实现远程集中维护管理功能。ZDD50D4 数字电力线载波设备的组成如图1-1，图中带“*”号的单元为用户选用件。图1-2 为 ZDD50D4数字电力线载波设备的应用框图。电 源电 源220V48V音频接口音频接口收信解调发信调制差接网络功率放大方向发送 ZDD50D4数字复接器 * *图1-1 ZDD50D4数字电力线载波设备组成 图1-2 ZDD50D4数字电力线载波设备应用框图本设备还备有中继

7、型数字复接部分，作为中继站的复接设备，可根据使用要求设或不设分支通路，主机本设备通过设置分支通路的中继数字复接部分与各远端站的数字载波设备实现点对多点的通信功能。ZDD50D4 型数字电力线载波设备外线通道完全与同等级模拟载波设备相兼容，其外线侧所有技术指标均符合GB/T7255-1998(idtIEC495)标准要求。本设备国电入网许可证编号为：DLX2BJ-001-2002-001。2主要技术指标2.1载波通道部分2.1.1 工作条件 大气条件 环境温度：0 45 保证指标 5 50 保证工作 相对湿度：5% 95% （32） 贮存条件： 40702.1.2 供电方式 基本供电方式：直流-

8、48V20%/15% 供电 可选供电方式： a) 直流220V±20% b) 交流220V±20% 并联供电 c) 直流-48V20%/15%2.1.3 最大载波输出功率：35W/+45dBmQAM输出平均功率：2W/+33dBm2.1.4 标称载波衰耗: 30dB 最大线路衰耗: 60dB ( 信噪比不低于15 dB )2.1.5 AGC调节范围: 50dB2.1.6 基本载波频带: 4 kHZ2.1.7 基本载波频率范围: 40 kHZ500 kHZ2.1.8 频率配置（全频带内） 同相 本机收发频带最小间隔 4 kHz 并机发发频带最小间隔 12kHz 不同相（跨越衰

9、耗大于17 dB） 收发频带最小间隔4 kHz 发发频带最小间隔0 kHz2.1.9 衰减失真：满足GB/T 72551998要求2.1.10 有效传输频带：300Hz3700HZ2.1.11 音频输入输出方式： 四线 电平：-10dB 阻抗：发信输入 600，平衡式，反射衰减18dB 收信输出 低阻抗，平衡式2.1.12 音频接口种类：基本配置：二线EM接口 、四线EM接口 可选配置：FXS电话接口 、FXO二线环路中继接口 2.1.13 结构形式：标准子箱结构, 可装于标准19吋机柜中。 外形尺寸：482mm×340mm×178mm（宽×深×高），标

10、准 4U机箱2.1.14 可靠性指标：MTBF20000h2.1.15 其余指标均符合GB/T 72551998标准要求。2.2 数字复接部分2.2.1 基带调制方式：MQAM+TCM（ITU-T V.34） 基带频率：300 Hz 3700 Hz2.2.2 复接方式：48 bit帧和复帧结构 复接效率：大于95%2.2.3 线路传输速率：4.8kbit/s、7.2kbit/s、9.6kbit/s、14.4kbit/s、19.2kbit/ s、28.8kbit/s在线可选2.2.4 信噪比容限：线路速率（kbit/s）288192144967248信噪比容限（dB）>32>26&g

11、t;22>18>15>142.2.5 最大复接通路数：8路（话音或数据可选）2.2.6 话音压缩编码方式：AMBE， 2.4kbit/s、4.8kbit/s、7.2kbit/s 语音质量：2.4kbit/s，MOS分值>3.0 4.8kbit/s，MOS分值>3.52.2.7 话音模块接口方式：2/4线E&M、 FXO、 FXS2.2.8 勤务电话：系统设置勤务电话，自动选择空闲通路呼叫通话2.2.9 数据模块传输模式： 同步串行数据 600bit/s19.2kbit/s 可选 异步串行数据 300bit/s19.2kbit/s 可选 FSK 远动信号 3

12、00Bd、600Bd、1200Bd 可选数据模块接口方式： ITU-T V.24,V.28 (RS-232C)FSK数据接口方式： ITU-T V.21,V.23 连接器： RJ45 2.2.10 数据端-端时延：< 80 ms (连接速率7.2kbit/s，数据速率 600 bit/s )2.2.11. 维护管理系统 1) 机内通信方式：RS-485 总线,异步半双工, 速率9600bit/s2) 机外通信方式：RS-422/232 总线,异步全双工, 速率9600bit/s3) 对端机通信方式：固定复帧时隙，主机控制方式4) 人机对话界面：机载160 × 32 点阵汉字LC

13、D 带背光显示 外接PC机WINDOWS平台全汉化管理软件2.2.12 电源： 直流-48V2.2.13 外形结构尺寸：482mm× 300mm× 44mm（宽×深×高） , 标准 1U机箱2.2.14 可靠性：MTBF > 20000 h宏图高科 . 通信设备分公司3载波通道部分7宏图高科 . 通信设备分公司ZDD-50D4 数字电力线载波机3.1 发信支路说明 ZDD50D4数字复接部分输出的音频数字QAM信号由机架后母板DB15型音频复接口送入“发信调制”单元，电平为10dBu/600。“发信调制” 单元内的调制器将音频数字信号与发信调制载频

14、进行移相调制，抑制载频和无用边带（上边带），有用边带（下边带）的复合信号经放大器放大至-10dBu，然后送入“功率放大”单元。“发信调制”单元的入口设置了一个数控电位器，通过数字复接器的面板按键或高层管理软件可控制发信输出的电平，使得外线输出电平可在+27dBm +36dBm范围内变化。 “功率放大”单元由前放和功放两部分组成。前放将信号放大到+6dBm左右，再由IST043所构成的甲乙类功率放大器将信号放大至额定的载波功率电平，最后送入“方向发送”单元。“方向发送” 单元中的方向发送滤波器是为了滤除经功率放大后所产生的部分交调信号和谐波，在设备并机应用时还可防止功率倒灌而损坏功率放大器。经方

15、向发送滤波器滤波后的发信标称载频数字QAM信号平均功率为+33dBm/(2W)。经滤波后的载波信号通过配套的结合设备和耦合电容器送入高压输电线路。为防止本机的发信支路干扰收信支路，设备设计了不等臂式的“差接网络” ，以减小发送支路对收信支路的影响。3.2 收信支路说明由高压输电线路传送来的高频载波信号通过耦合电容、结合设备及高频电缆加到收信端载波机的外线口,经“差接网络”单元内的差接网络、可变衰耗器进入“收信解调”单元中的收信带通滤波器，收信带通滤波器捡出有用信号，同时对本机发送信号能提供一定衰减，以减少发送信号对接收信号的干扰。经收信带通滤波器滤波后的高频信号与“收信解调” 单元中DDS产生

16、的高反调载频进行解调，解调后的产物由48.3kHz51.7kHz中频机械滤波器进行滤波。该滤波器具有极其陡峭的通阻带特性，从而保证了整机的选择性指标。经滤波后的48.3kHz51.7kHz中频信号由运算放大器放大后再与48kHz中频反调载频进行解调，解调后的信号经3.7kHz低通滤波器滤除无用边带,该滤波器提供了40dB以上的无用边带衰减，可有效地避免此后的音频放大器过负荷。滤波过的音频QAM信号再经运放放大后通过变量器输出，标称电平为10dBu/低阻抗。3.3 AGC系统 本设备为适应电网复杂的线路特性，将接收支路的AGC电平自适应调整范围展宽至50dB，使设备在开通或运行过程中，线路衰耗在

17、50dB的变化范围内不用人工调整均可稳定运行。为实现这一功能，本设备的AGC系统分为“预调”和“细调”两部分。预调功能由设置在“差接网络”单元中收信支路的三组衰耗器完成。衰耗器的投退由“收信解调”单元中的CPU控制，高频反调后的中频宽带信号由48kHz52kHz的中频机械滤波器滤波，再放大整流成直流信号。该直流信号经量化后送给CPU判定并控制投退衰减器的衰减量。衰减值以10dB为步进, 共4档, 其调节范围为-20+20dB。线路标称衰减为30dB时，衰耗器投入20dB。预调AGC的功能确保了收信解调及放大电路工作于线性状态。AGC细调功能是由“收信解调”单元中CPU直接完成。中频反调后的音频

18、复合信号经运放放大、整流为直流信号，CPU根据此直流电压控制音频输出端的两只数字电位器，使此直流电压稳定在0.8V左右。经CPU控制的预调和细调对收信电平的两次处理后, AGC系统确保了本设备在线路衰减变化50dB的宽范围内，音频输出电平保持在-10dB左右。3.4 载供系统 本设备载供系统包括“发信调制”单元中数字直接合成载频DDS部分以及“收信解调”单元中数字直接合成载频DDS部分。 载供系统主振频率为9.6MHz, 它由一只高稳定的温补晶体振荡器产生。该主振信号送入DDS芯片，作为主时钟信号。DDS内部的数控振荡器由CPU软件控制，通过设置单元内八位拨动开关的位置，即可产生所需的载频。也

19、可通过数字复接部分的面板按键或高层管理软件来设置载频。发信和收信线路载频各有115种，以4kHz 为步进，发信载频为44kHz 500kHz；收信载频从92kHz 548kHz。 DDS输出的载频为正弦信号，经运放放大到0dB电平。 “收信解调” 单元的中频48kHz载频由CPU控制PLD直接分频得到，经运放放大后输出电平0dB。 “发信调制”及“收信解调”单元通过拨动开关设置载频的开关置位见表3-1、表3-2。 表3-1 发信调制载频频率-开关置位表频率（kHz）S1-7S1-6S1-5S1-4S1-3S1-2S1-14400000014800000105200000115600001006

20、000001016400001106800001117200010007600010018000010108400010118800011009200011019600011101000001111104001000010800100011120010010116001001112000101001240010101128001011013200101111360011000140001100114400110101480011011152001110015600111011600011110164001111116801000001720100001176010001018001000111

21、840100100188010010119201001101960100111200010100020401010012080101010212010101121601011002200101101224010111022801011112320110000236011000124001100102440110011248011010025201101012560110110260011011126401110002680111001272011101027601110112800111100284011110128801111102920111111296100000030010000013

22、041000010308100001131210001003161000101320100011032410001113281001000332100100133610010103401001011344100110034810011013521001110356100111136010100003641010001368101001037210100113761010100380101010138410101103881010111392101100039610110014001011010404101101140810111004121011101416101111042010111114

23、2411000004281100001432110001043611000114401100100444110010144811001104521100111456110100046011010014641101010468110101147211011004761101101480110111048411011114881110000492111000149611100105001110011注：开关置ON为0。表3-2 收信解调载频-开关置位表频率（kHz）S1-7S1-6S1-5S1-4S1-3S1-2S1-1920000001960000010100000001110400001001

24、080000101112000011011600001111200001000124000100112800010101320001011136000110014000011011440001110148000111115200100001560010001160001001016400100111680010100172001010117600101101800010111184001100018800110011920011010196001101120000111002040011101208001111021200111112160100000220010000122401000102

25、280100011232010010023601001012400100110244010011124801010002520101001256010101026001010112640101100268010110127201011102760101111280011000028401100012880110010292011001129601101003000110101304011011030801101113120111000316011100132001110103240111011328011110033201111013360111110340011111134410000003

26、481000001352100001035610000113601000100364100010136810001103721000111376100100038010010013841001010388100101139210011003961001101400100111040410011114081010000412101000141610100104201010011424101010042810101014321010110436101011144010110004441011001448101101045210110114561011100460101110146410111104

27、68101111147211000004761100001480110001048411000114881100100492110010149611001105001100111504110100050811010015121101010516110101152011011005241101101528110111053211011115361110000540111000154411100105481110011 注：开关置ON为0。3.5电源系统电源系统包括-48V基本供电电源和交、直流220V供电电源两个互相独立的单元，外接-48V直流(蓄电池)可以直接接入母板上-48V输入接线端“-4

28、8V IN”，经-48V基本供电单元内的DC/DC、DC/AC模块和滤波电路产生±5V、±12V、75V/25Hz铃流等分别供给本设备各功能单元。交、直流220V供电单元是供用户选用的单元，它采用高频开关电源模块将外供220V交流或直流转换成-48V直流，与外接-48V直流(蓄电池)电源并联供电。交、直流220V及外接-48V三种电源均能自动平稳切换，保证设备的可靠运行。3.6频率搬移 本设备发信通道采用一次调制, 由“发信调制”单元将3003700Hz的音频QAM基带信号直接调制到线路频率。移相器是由高阶全通移相网络实现,并通过最优化技术将移相精度提高到0.5°

29、以上, 因此可靠地抑制了无用边带和载频。高精度的移相调制不但保证了整机乱真发射的指标, 而且避免了滤波器无法避免的频响失真。发信调制载频为线路频率上边缘的4kHz整数倍频率，即：fct=（44+4n）kHz （n= 0,1,114） 调制后的下边带为有用频带。发信调制的频谱搬移过程如图3-1（a）所示。 图3-1 频谱搬移图 收信通道采取两级反调, “收信解调”单元中的高频反调器将线路载波信号解调到48.351.7kHz的中频信号, 调制载频比线路频谱上边缘的4kHz整数倍频率高48kHz。 即 fcrh = （44 + 4n + 48） = （92 + 4n）kHz (n= 0,1,114)

30、 解调后由48.351.7kHz机械滤波器选取下边带, 再经中频解调器还原成3003700Hz的QAM基带信号, 中频载频固定为48kHz, 由LC低通滤波器选取下边带信号。收信解调的频谱搬移过程如图3-1（b）所示。3.7 音频接口 本设备设置两个音频接口单元位置供用户选用，每个单元的主板上可以插入三块FXO或FXS接口板用以完成以下功能： FXO板：提供二线中继接口，与程控、光纤等电话用户接口相连完成电话延伸作用。FXS板：提供电话用户接口。接口板可以根据需要灵活选用，可以全部是FXS接口，也可以全部是FXO接口或二者混合使用，单元面板上方左列三只指示灯对应显示接口板的属性，若插入的接口板

31、为FXO接口则对应的指示灯显示为黄色，若插入的接口板为FXS接口则显示为绿色。右列三只灯分别代表所插的接口是占用状态还是振铃状态，振铃时亮黄色，占用时亮绿色。接口板的排列顺序为自面板向后插头方向依次为第 1、2、3路。音频接口单元通过设备后部母板上对应位置的RJ45连接器XS21-XS26将该接口与数字复接系统任一话音通路相连。连接采用二线或四线E/M方式（一般建议采用四线E/M方式），该方式由音频接口单元中相应接口板两端主板上的短接帽X1X12的位置决定，（见表3-3 ）此时数字复接系统对应话音通路也应通过维护管理软件将其设置成“二线”或“四线” 状态。表3-3 二/四线置位表 第 1 路第

32、 2 路第 3 路X1X2、X3X4X5X6、X7X8X9X10、X11X12短接帽置位二 线1-2121-2四 线232-32-3FXS和FXO接口内部均含有二/四线转换电路，调节电位器RP1和RP2可分别改变四线发和四线收电平。音频接口单元与外部设备的连接是通过设备后部母板上XS18-XS20接线端进行。接口FXO采用振铃输入，环路输出；接口 FXS为环路启动输入，振铃输出。单元面板上右列三只指示灯对应显示接口板的工作状态，当接口电路被占用时，对应的指示灯显示绿色，当接口处在振铃状态时对应的指示灯显示黄色且间断闪亮。音频接口主板上还设置有测试控制电路，通过面板上“二线”测试插孔和测试选择开

33、关可以选择对任一通路进行电平测试，各通路对应的开关置位如下：1 2 3 ON OFF ON测试第1通路 OFF ON ON测试第2通路 ON ON ON测试第3通路 OFF OFF OFF退出测试状态测试时接口回路将被切断，测试阻抗600。FXO接口板内插针X1-X4是为改变环阻大小而设置的。一般情况均短接1-2，根据环路的实际情况而定。FXS接口板上XT3是用来控制接口振铃方式的跳线器，当载波设备两端均为FXS接口时，短接帽应插入跳线器的2-3位置；当载波设备另一端为FXO接口时，短接帽应插入跳线器的1-2位置。3 8 母板 母板用于连接载波通道的各功能单元，并提供电源、外线、用户、话音通道

34、、音频复接及-48V电源告警地等端子和端口，同时母板上还设置有铃流发生电路和风扇控制电路。铃流发生电路采用铃流模块LRS5-48S75来产生铃流供给音频接口使用(见图3-2 )。风扇控制电路(见图3-3 )由母板上的两位拨动开关S，继电器K，和集成电路D（75452）组成。风扇的启动可温度控制或人工控制，温度控制以功放散热片的温度为判据，当散热片的温度高于50时风扇启动，低于46时风扇停止，以延长风扇使用寿命。通过两位拨动开关可设置温控方式或人工方式。风扇温控启动和人工启动的开关置位如下： S - 1 S - 2 ON OFF/ON 人工启动 OFF ON 温控启动 OFF OFF 关闭 图3

35、-2 铃流发生电路 图3-3 风扇控制电路4 数字复接部分4.1 数字复接部分结构数字复接部分是ZDD-50D4型数字电力线载波机的一个部分，但在功能上又是一个相对独立的完整的部分。它由复接调制解调单元（MMU）、维护管理单元（MTU）、模拟接口单元（APU）和八个话音接口（VIU）或数据接口（DIU）可选通路单元构成。这些单元的工作电源均为+5V，由一块安装在母板上的-48V/+5V 的DC/DC模块统一供电。各单元在标准1U插箱内的安装位置见图4-1。1. 全中文 LCD 5. 载波复接口2. 薄膜按键 6. 8个话音或数据输出口3. 指示灯 7. 外部RS-422 RS-232通信口4.

36、 业务电话插口 8. -48V电源及告警输出口 图4-1 系统安装位置图数字复接部分的八路可选通路单元（VIU或DIU）和维护管理单元（MTU）通过内部复用总线连接到复接和调制解调单元（MMU），由MMU进行复用和解复用。复用后的数据直接送入MMU上的Modem调制输出，经模拟接口（APU）送给载波通道。同时由APU接收的载波通道信号经MMU解调并解复用后输出给MTU和各通路单元完成双向通信。整个系统的工作统一由MTU单元的CPU控制（系统主CPU），它通过内部RS-485通信总线与系统中各功能单元上的子CPU相连接，通过轮询方式查询各单元的工作状态，设置各单元的工作参数，并控制各单元配合系统

37、完成测试功能。用户通过面板上的全中文显示LCD和薄漠按键，输入指令给MTU的主CPU，控制系统完成各种功能。MTU通过RS-422或RS-232总线连接到设置于系统后部的DB9（或RJ45）外部总线接口，连接高层维护管理系统，RS-422外部总线可以连接多台设备，在给每台设备分配唯一的设备号后就可以进行集中维护管理。通过MODEM远程拨号还可以实现远程集中维护管理功能。系统结构框图见图4-2。 图4-2 系统结构框图系统面板上有一组共28个指示灯（见图4-3 ），集中显示系统的工作状态，具有简单明了、一目了然的特点，各指示灯功能说明如下：1 2 3 4 5 6 1 8 通路号 话音/数据 发话

38、/发信 受话/接收 信号 同步 误码 测试 复位 图4-3 工作状态指示灯左半部3×8=24个指示灯指示各可选通路的即时状态，第一排“话音/数据”灯（为双色指示灯）指示通路单元的属性，绿色为话音接口，橙色为数据接口，红色为FSK远动接口。当某通路无功能单元插入时，指示灯熄灭。第二第三排指示灯分别对应显示通路发信和收信信号的有无。当话音通路有摘机呼叫信号或数据通路有数据发送时，对应通路“发送/发信”指示灯亮。同样当话音通路摘机应答或数据通路收到数据信号时，对应通路“受话/接收”指示灯亮。以此直观显示各通路的即时状态。右半部“信号”和“同步”指示灯也为双色灯，它们与“误码”（单色红灯）指示灯一起显示系统Modem的即时连接状态。当系统加电Modem还未收到