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1、0,光纤通道培训教程,1. 光纤保护通道知识简介 2. RCS-900保护装置与通信复用通道时各环节时钟的使用 3. RCS-900保护装置通信时钟的整定 4. RCS-900保护装置两侧交流量的采样同步 5. RCS-900保护装置采样同步的整定 6. 光纤保护通道的调试 7. 通道运行监视内容 8. 光纤通道异常处理 9. 光纤及光纤连接注意事项 10.附录: 光纤和光缆,1,1. 1光纤保护和通道设备说明,目前我公司生产的光纤保护和通道设备有： RCS-901/2F（M）系列光纤纵联方向或距离保护; RCS-931/943/953系列线路纵联电流差保护； FOX-40/41系列光纤通信接
2、口装置; MUX-64/2M系列光纤通信接口装置。,2,1.2 光纤连接方式,专用光纤连接方式 PCM的复用通道连接方式 SDH的复用通道连接方式,3,专用光纤连接方式,4,PCM的复用通道连接方式,5,SDH的复用通道连接方式,6,1.3 FOX-41A型继电保护光纤通信接口装置,装置应用 FOX-41A型继电保护光纤通信接口装置可与各种线路保护或安全自动装置配合，在光纤通道上传送八个独立的保护命令信息。 装置采用编码方式，以光纤通道作为传输媒质，传送64Kb/s或2048Kb/s速率同步编码信息。装置可以采用专用光纤光缆作为通道，也可通过64Kb/s或2048Kb/s同向接口复接数字通信(
3、PCM,SDH微波/光纤等)设备。,7,FOX-41A型装置原理及构成,装置的硬件由主CPU，通信控制SCC，开关发令输入，收令输出回路、光电变换接口以及人机界面、通讯打印接口等组成 。,8,FOX-41A型工作原理说明,发令输入主要是将外部保护输入的命令信号经光耦隔离变换成装置内部逻辑控制电位，进而转换为数字信号经数字通道发送至对侧。收令输出回路主要是将所接收到命令信号变换成相应的接点输出。装置的核心是主CPU和SCC串行通信控制器及外围芯片电路，其命令的编码、解码，命令的发送和接收均由此部分进行处理。光电变换接口主要是进行光纤传输信号和电信号之间的变换。装置间的通信采用64Kb/s或204
4、8Kb/s速率编码，HDLC同步通信格式。,9,1.4 MUX-64C型继电保护光纤通信接口装置,装置应用: MUX-64C继电保护信号数字复接接口装置可与南京南瑞继保电气有限责任公司的RCS-900系列光纤电流差动保护(RCS-931,RCS-943,RCS-953)及RCS-900系列的允许式光纤高频保护（RCS-901F，RCS-902F），还可以和RCS-900系列稳定控制装置，FOX-40E/F，FOX-41系列继电保护命令传输装置配合使用，通过64kbit/s同向接口(ITU-T, G.703，Co-direction)复接（PCM）数字通信设备。 该装置安装在变电站或电厂的通信机
5、房内，与数字通信设备放置在一起。该装置通过两对屏蔽双绞线与通信设备的64kbit/s同向接口相连，通过两芯单模光纤与安装在主控室/保护室的光纤电流差动保护装置、稳控装置或继电保护光纤接口装置相连接。,10,MUX-64C继电保护信号数字复接接口的主要功能,MUX-64C复接接口安装在通信机房(当通信机房与保护安装地点超过50m，为防止电磁干扰，采用光纤作通道)。而通信机房的复用设备一般接收电信号。另外光通道中传输的是二电平码流，由于二电平码流含有直流分量，在通信机内部工作，不宜含有直流分量,且低频分量尽量少，这是因为在终端机和再生可中继器的靠外侧加有脉冲变压器，对直流分量起阻碍作用，并且对低频
6、成分衰减也较大，需要转换成三电平码流。经通信单元将各路信号复用后，再转换成二电平光信号传传至远方。 数字复接接口的功能有： 完成光电转换，把收到的光信号变成电信号，或把收到的电信号变成光信号。 完成接收到光的单极性（二电平码）向通信电信号的双极性（三电平码）的转换；或通信电信号双极性码向光的单极性码的转换。,11,位同步问题及解决方法,问题: 信号中存在长0或长1,且收发频率不同时,若接收时钟为负脉冲采样,则1将判为0。 解决方法； 线路码型频谱中消除长0和长1，包含定时时钟信息。 接收端经过变换得到时钟信息，使得接收端时钟和发送端时钟保持同步。,12,保护装置的采样时钟,从以上论述可知，当保
7、护与通信复用传输数字时，需要对电平码进行转换。 在保护装置内部，CPU的采样时钟是由保护的晶振产生，保护采样为并行工作，频率较通信传输速率低,保护的采样频率是600HZ（或每周12点）。保护采得的数据，放入缓冲区，等待码型变换单元读取。若以64kbit/s传输速率工作，每位需要1/（64kbit/s）=15.6s,每周波12点采样，每点用1.67ms,可传数据为106个bit。,13,MUX-64C信号数字复接接口的码型变换,单极性（二电平码）编成G.703双极性（三电平码）的转换规则如 下: 第一步：一个64kbit/s周期分成四个单位间隔。 第二步：二进制的“1”被编成如下四个比特的码组
8、1100。 第三步：二进制的“0”被编成如下四个比特的码组 1010。 第四步：通过交替变换相邻码组的极性，把二进制信号转换成三电平信号。 第五步：每第八组破坏了码组的极性交替。破坏的组对八比特组的最 后一比特进行标志。,14,码型变换单元的时钟变换,码型变换单元内部还设有一个时钟，称为通信内时钟。它是用来决定保护与复接接口的通信速率的。当与MUX-64C接口配合工作或使用专用光纤传输信号时，码型变换单元的传输速率是64kbit/s*4=256kbit/s。码型变换单元的任务是完成“单极性（二电平）码向通信电信号要求的双极性（三电平）码的转换的前三步基础工作”，前三步工作完成后仍为二进制码，但
9、频率和码型作了变换，若使用专用光纤传输信号时，只需要完成前三步工作。光纤只能传送二电平码。因此在MUX-64C与保护连接的光纤中，实际上传输的速率是256kbit/s。,15,MUX-64C信号数字复接接口的码型变换,后两步工作由数字通信接口来完成。并由接口将光码变为电码送往通信设备。通过码型变化的码流要保证: （1）包括正确的信息信号。 （2）如果以两相邻破坏点间的时间为一个间隔，两相邻间隔的正负脉冲个数相同。 （3）并带有时钟信息，以供提取时钟信号。 经PCM向PDM或SDH通信设备发送，再经光端机，转换成二进制光码向目的处传输。,16,1.5 MUX-2MC型继电保护光纤通信接口装置,M
10、UX-2MC型装置应用和安装基本同MUX-64C,不同点是: (1) MUX-64C通过屏蔽双绞线与PCM通信系统连接,而MUX-2MC通过同轴电缆与SDH系统的接口连接 (2)当保护与MUX-2MC接口配合工作或使用专用光纤传输信号时。保护每周采24点，采样频率是1200Hz。保护真正的通信频率为512 kbit/s 。码型变换单元内部时钟为2048 kbit/s，并将速率为512 kbit/s的二电平码变换为速率为2Mbit/s 的1B4B码型（即线路码型1 变为“1100”，0变为“1010”）。 （3）在MUX-2MC接口装置中再将1B4B码转换为HDB3码型，送到SDH的2M接口。由
11、于1B4B码流中无四连零信号，因而不需要二电平码变换三电平码时对四连零信号的处理。,17,HDB3码型变换规则,HDB3码是连零“0”数3的高密度双极性码。在数字纤传输设备中，这种码型出现在2、8、34M光端机与电端机的电端接口中，以实现光端机与电端机之间的连接。 其编码规则如下： HDB3信号是伪三进制信号，它的三个状态可用B、B和0来表示。 二进制信号中的空号，在HDB3信号中仍编为空号；但对四个空号串应按特殊规则处理。 二进制信号中的传号，在HDB3信号中应交替编为B、和B（传号交替反转）。在编四个空号串时要引入传号交替反转规则的破坏点。 二进制信号中的四个空号串按下列规则编码： a）如
12、果HDB3信号的前一个传号的极性与其前一个破坏点的极性相反而本身 又不是破坏点，则四个空号串的第一个空号应编为空号；如果HDB3信号 的前一个传号的极性与其前一个破坏点的极性相同或者本身就是破坏点， 则四个空号串的第一个空号编为传号，即非破坏点（即B、或B）。 b）四个空号串的第二个空号和第三个空号总是编为空号。 c）四个空号串的最后一个空号总是编为传号，其极性应破坏传号交替反 转规则。这种破坏点按其极性用V、或V来表示。,18,HDB3码型变换规则,相邻取代码V间传号码为奇数码,按以上规则变换的HDB3码,可保证连0个数不会超过3个，便于提取时钟；还可保证正脉冲的总个数与负脉冲的总个数相等。
13、从而保证无直流分量。此外这种码型还便于检测误码情况，因此，HDB3码是被广泛采用的线路传输码型。,19,HDB3码型变换规则,相邻取代码V间传号码为偶数码,20,1.6 复接PCM,PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。是一种对模拟信号数字化的取样技术，特别是对于音频信号。PCM 对信号每秒钟取样 8000 次；每次取样为 8 个位，总共 64 kbps。 我国推广采用30/32路制式作为基础群,简称基群或一次群。 PCM30/32路制式是指一帧内有32全信道时隙，时隙用TS表示，但只有30个信隙（TS1TS15和TS17TS31）传送话路信号，而余出的两个信
14、道时隙，一个作为传送帧同步信号和监视信号的帧同步（TS0），另一个作为传送各话路信令时隙（TS16），因此称为30/32路PCM。 每位用时 ，8位用时 ， 32路为一帧，用 的时间可将32路的8位并行写完。用此时间、,用2M的速率可将 串行读出，读每位的时隙宽为 。,21,30/32PCM基群的帧结构示意图,22,复接PCM连接示意图,23,PDH网络示例,PDH网络从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图例,PDH网络由于没有世界标准的电接口和光接口规范，造成国际互通困难；另外，由于PDH采用异步复用方式，导致低速信号分/插到高速信号要通过层层的复用和解复用过程，不能保证大
15、容量的信息可靠传输；在运行维护方面没有足够的开销字节，特别宽带业务出现以后，原有的PDH系统已不能满足要求，因而已被SDH网络取代，只的局限的范围内使用。,24,1.7 SDH通信系统,SDH(SynchronosDigitalHierarchy)是一种新的互联网数字传输体系（协议）。SDH传输体系规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等持性；帧结构是一种矩形块状结构，有足够的字节供管理、监视、维护之用；并能方便的实现N个64kb/s交义传输，这将给实现宽带业务提供了基础，被目前广泛使用。,25,SDH复用过程示意图,C-12为2048kbit/S接口，VC-12为2112k
16、bit/S缓冲器,26,SDH系统帧（STM-1）结构,SDH帧结构是一种矩形块状结构，由270*N列和9行字节组成，每个字节有8bit。对于STM-1，其帧长度为270*9个字节=2430*8=19440比特，时间长度为125S。其结构如下图成示。,STM-1帧结构图,27,光纤自愈环网,自愈环网是指在出现意外故障时，能够在极短时间内且无需人为干涉的情况下，自动恢复所携带业务的环网。即网络具有发现替代传输路由并重新确立通信的能力。同步数字系列（SDH）光纤自愈网是实现自愈网的主要方法之一，具有很强的自愈能力。正在被电力通信网广泛采用。 SDH光纤自愈网的结构，可分为二纤环和四纤环。二纤环又可分为通道倒换环和复用段倒换环。每种环网按照工作状态可以分为2段，即业务段和保护段（备用段）。通道倒换环在正常工作情况下其保护段也传输业信号；而复用段倒换环在正常工作情况下其保护段空闲，可用于传输其它业务信号。按进入环的支路信号
