康景華

淺談光纖直放站設(shè)備維護(hù)與故障處理

康景華*

光纖直放站作為基站無線信號(hào)延伸覆蓋的重要手段，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)中起十分重要的作用。如何保持設(shè)備可靠運(yùn)行，及時(shí)排除故障，避免通信中斷，對(duì)設(shè)備維護(hù)的預(yù)防性和及時(shí)性都提出了更高的要求。經(jīng)近幾年的維護(hù)實(shí)踐，摸索出一套直放站設(shè)備維護(hù)與故障處理的方法，歸納總結(jié)如下。

1 光纖直放站系統(tǒng)工作原理

GSM-R光纖直放站屬于同頻放大設(shè)備，是一種無線信號(hào)收發(fā)中轉(zhuǎn)設(shè)備。其基本功能就是把基站的無線信號(hào)延伸到基站覆蓋不到的弱場(chǎng)區(qū)，如隧道、地下室、山區(qū)等，是GSM-R系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鐵路小容量、大覆蓋目標(biāo)的必要手段之一。GSM-R光纖直放站結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 GSM-R光纖直放站設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

GSM-R光纖直放站系統(tǒng)由耦合器、近端機(jī)、光傳輸部分、遠(yuǎn)端機(jī)、遠(yuǎn)端天線或漏纜等部分構(gòu)成。近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)之間通過光纖連接，一臺(tái)近端機(jī)可以連接多臺(tái)遠(yuǎn)端機(jī)(滿配4臺(tái))。

1.下行信號(hào)傳輸過程。通過耦合器從基站耦合很微小的射頻信號(hào)(－10～10 dBm)給近端機(jī)，經(jīng)雙工器送到近端機(jī)內(nèi)光端機(jī)RFin端口，將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過光纜傳送到遠(yuǎn)端機(jī)。遠(yuǎn)端機(jī)的光端機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)(RFout端口)，通過功放模塊將射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，最后通過天線或漏纜把下行信號(hào)覆蓋到弱場(chǎng)區(qū)。

2.上行信號(hào)傳輸過程。移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的射頻信號(hào)通過遠(yuǎn)端天線或漏泄電纜輸入到遠(yuǎn)端機(jī)，上行信號(hào)經(jīng)低噪聲放大模塊放大后，輸入到遠(yuǎn)端機(jī)的光端機(jī)RFin端口，再將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過光纜傳送到近端機(jī)，最后耦合到基站。

2 故障處理測(cè)試和流程

1.測(cè)量遠(yuǎn)端機(jī)電源線是否連接正確，供電電壓是否正常，防止正負(fù)極接錯(cuò)。

2.測(cè)量發(fā)、收光功率。用光功率計(jì)測(cè)量遠(yuǎn)端機(jī)的發(fā)光功率Pout，λ=1310 nm，不含光分路器時(shí)，單纖Pout≥3 dBm，雙纖Pout≥0 dBm;收光功率Pin，λ=1550 nm，Pin=近端光端機(jī)發(fā)光功率－光纜損耗－光法蘭盤損耗(4個(gè)接頭)，光纜損耗0.25 dB/km，法蘭盤損耗0.5 dB/個(gè)。

3.設(shè)置遠(yuǎn)端機(jī)參數(shù)。用遠(yuǎn)端機(jī)調(diào)試線與遠(yuǎn)端機(jī)的調(diào)試接口連接，通過筆記本電腦設(shè)置相應(yīng)的遠(yuǎn)端機(jī)參數(shù):遠(yuǎn)端機(jī)的站點(diǎn)編號(hào)、子編號(hào)、備份方式、下行輸出功率、上行衰減值、下行衰減值、駐波比門限等。

4.測(cè)試告警功能:門禁告警、電源掉電告警、駐波告警等。

5.通過網(wǎng)管中心查詢、設(shè)置近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)的參數(shù)及狀態(tài)。

6.測(cè)量遠(yuǎn)端機(jī)下行輸出功率、駐波比。

近端、遠(yuǎn)端設(shè)備故障處理流程如圖2、圖3所示。

3 常見故障及處理方案

3.1 近端機(jī)

1.收無光告警。遠(yuǎn)端機(jī)光模塊出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)觀察遠(yuǎn)端機(jī)光模塊告警指示燈，檢查遠(yuǎn)端機(jī)輸出光功率，判斷是否為光模塊本身出現(xiàn)故障;光路出現(xiàn)斷路，從近端機(jī)光模塊光纖接口測(cè)試光功率，判斷光回路是否出現(xiàn)斷路。

2.發(fā)無光告警。近端機(jī)光模塊出現(xiàn)故障，觀察近端機(jī)光模塊指示燈狀態(tài)，更換近端機(jī)光模塊。

圖2 近端設(shè)備故障處理流程圖

圖3 遠(yuǎn)端設(shè)備故障處理流程圖

3.2 遠(yuǎn)端機(jī)

1.收無光告警。近端機(jī)光模塊出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)觀察遠(yuǎn)端機(jī)光模塊告警指示燈，檢查遠(yuǎn)端機(jī)輸出光功率，判斷是否為光模塊本身出現(xiàn)故障。

2.發(fā)無光告警。遠(yuǎn)端機(jī)光模塊出現(xiàn)故障，觀察遠(yuǎn)端機(jī)光模塊指示燈狀態(tài)，更換遠(yuǎn)端機(jī)光模塊。在遠(yuǎn)端機(jī)光模塊故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)覆蓋區(qū)無下行信號(hào)，伴隨出現(xiàn)下行功放功率告警。

3.下行功放告警。下行功放出現(xiàn)故障，更換下行功放單元;DC/DC(48V/26V)電源出現(xiàn)問題，檢查電源輸出電壓。

4.下行功放功率告警。下行欠功率告警，遠(yuǎn)端機(jī)光模塊出現(xiàn)問題，或功放前級(jí)連線出現(xiàn)斷路問題，或功放本身出現(xiàn)問題，檢查遠(yuǎn)端機(jī)光模塊輸入光功率和RFout，判斷遠(yuǎn)端機(jī)光模塊的好壞，測(cè)試功放RFin電平值，判斷功放及前級(jí)連線的好壞;下行過功率告警，功放輸入功率過高超出門限，功放本身出現(xiàn)問題，檢查功放門限設(shè)定值與功放實(shí)際輸出電平值比較。5．下行駐波告警。遠(yuǎn)端機(jī)輸出口接觸不良或漏水，檢查遠(yuǎn)端機(jī)RFout到天線/漏纜接口;天線饋源進(jìn)水，測(cè)試遠(yuǎn)端機(jī)RFout到天線/漏纜駐波比。6．上行低噪放告警。遠(yuǎn)端機(jī)低噪放出現(xiàn)故障，更換低噪放模塊;DC/DC (48V/12V)電源出現(xiàn)問題，檢查電源輸出電壓。7．遠(yuǎn)端機(jī)斷電告警。設(shè)備電源斷開，現(xiàn)場(chǎng)檢查設(shè)備供電電源。

3.3 近端機(jī)/遠(yuǎn)端機(jī)

門禁告警，設(shè)備門打開或沒關(guān)好，現(xiàn)場(chǎng)查看設(shè)備。溫度告警，機(jī)房環(huán)境溫度或設(shè)備內(nèi)部溫度過高，需現(xiàn)場(chǎng)檢查是否設(shè)備內(nèi)部溫度過高或設(shè)備內(nèi)部電路工作異常導(dǎo)致。

3.4 設(shè)備指示燈狀態(tài)含義

1.電源燈。反映設(shè)備供電狀態(tài)，燈亮表明設(shè)備無外部交流供電。

2．工作燈。反映設(shè)備控制程序的工作狀態(tài)，閃爍表明程序運(yùn)行正常。

3．TX數(shù)據(jù)燈。設(shè)備向近端機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)閃爍。

4．RX數(shù)據(jù)燈。設(shè)備接收近端機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)閃爍。

5．功放駐波燈。反映設(shè)備天饋線狀態(tài)，燈亮表明駐波太大告警。

6.光路狀態(tài)燈。反映設(shè)備光端機(jī)狀態(tài)，燈亮表明主用光路(即遠(yuǎn)端機(jī)B口對(duì)應(yīng)光路)告警。

7.上行燈。反映上行低噪放模塊狀態(tài)，燈亮表明告警，但不一定影響業(yè)務(wù)。

8.下行燈。反映下行功放模塊狀態(tài)，燈亮表明告警，但不一定影響業(yè)務(wù)。

9.KEY按鍵指示。有鍵按下時(shí)，該燈亮，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，該燈滅。

10.巡檢、檢修。供巡檢人員向網(wǎng)管中心報(bào)告的按鍵，按下后KEY燈亮，在網(wǎng)管系統(tǒng)讀取后熄滅。巡檢燈表明工作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，檢修燈表明設(shè)備故障已排除。

GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)中，直放站設(shè)備起到擴(kuò)展基站覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率的作用。在工程實(shí)踐中需要根據(jù)直放站的特性，避免或減小直放站對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的負(fù)面影響。

*西安鐵路局綏德通信車間助理工程師，718000陜西綏德

2011-07-27

(責(zé)任編輯:諸紅)