设备管理_数字微波通信设备技术交流

1 CPMCE01 5 8数字微波通信设备技术交流 二 一零年十月 2 目录一 微波传输基础二 设备特点及性能介绍三 安装步骤及注意事项四 故障判断及处理 3 一 微波传输基础 4 现代通信网中的传输手段 5 微波通信与光纤通信特点的比较 跨越空间能力强 占地少 不受土地私有化限制 需要铺设光缆 占用土地 投资少 周期短 维护方便 基础建设投资多 建设周期较长 具有很强的抗自然灾害能力 易于快速恢复 需要室外光缆维护 易受自然灾害影响 频率资源有限 需要申请频率执照 传输容量大 传输容量有限 不受频率限制 不需要申请许可 传输质量稳定可靠 不受外来因素干扰 传输质量受气候和地形的影响大 微波通信 光纤通信 6 无线电频段划分 无线电通常按频率的高低来划分 音频0 20k视频0 6 5M长波30k 300k中波300k 3M短波3M 30M超短波30M 300M微波300M 300G经常使用的频率是2 4 60G 7 国防 雷达 电子对抗 导弹控制航天 遥控遥测 载人卫星 奔月工程气象 测定风速 雨雪分布 云层厚度通讯 国家网络 广电 水利 电力 煤炭等部门日常生活 微波炉监控接入 灭虫 医疗卫生 典型应用 8 数字微波通信的概念 数字微波通信是指利用微波 射频 携带数字信息 通过在大气中传输的一种通信方式 通常把频率为300MHz 300GHz的射频信号称为微波信号 利用微波作为载体的通信称为微波通信 调制方式采用数字调制方式的微波通信称为数字微波通信 通常基带信号处理在中频完成 再通过频率变换到微波频段 可以在微波频段直接调制 但仅限于相移键控 PSK 调制 微波通信的理论基础是电磁场理论 9 数字微波通信调制方式 未经调制的数字信号叫做数字基带信号 由于基带信号不能在无线微波信道中传输 必须将基带信号变换成频带信号的形式 即用基带信号对载波进行数字调制 数字基带信号 中频信号 基带信号速率 波道带宽 调制 传输的业务信号 10 数字微波通信调制方式 续 数字微波中常用PSK和QAM调制 将数字基带信号转换成数字频带信号均可表示成 11 微波频段选择和射频波道配置 在每个频段中定义了多种子频率范围 多种收发间隔和波道间隔 12 全室内型微波设备 成本高 传输容量大 设备性能更加稳定 适用于长距离 骨干线路传输 射频 中频 信号处理 复接等单元全在室内 室外仅有天馈线系统 SDH微波设备 BRU 射频分路单元 MSTU 主信号传输单元 收发信机 调制解调 SDH电接口 无损伤倒换 SCSU 监控 控制 倒换单元 BBIU 基带接口单元 选项 STM 1光接口 C4PDH接口 P M1 M2 13 分体式微波 标准天线 分离式安装 室外单元 ODU 中频电缆 中频口 分离式安装 软波导 室内单元 IDU 中频口 标准天线 集成式安装 室外单元 ODU 室内单元 IDU 直扣式安装 中频电缆 中频口 14 微波天线 天线的作用是把发信机发出的电波能量定向发送出去 或者把接收下来的电波能量送进收信机 常用微波天线有抛物面天线和卡塞格仑天线 微波天线的直径一般分为 0 3 0 6 1 2 1 8 2 4 3 0 3 2m等 抛物面天线 卡塞格仑天线 15 二 设备特点及性能介绍 16 室外单元 ODU 室内单元 IDU 天线中频连接电缆等组件 系统结构 17 接口示意图 室内单元 IDU 18 ODU接口说明 19 室内单元 IDU 为微波设备的中频处理部分 主要由接口电路 分复接 调制解调 电源以及公务部分组成 它通过中频电缆与室外单元 ODU 连接 室内单元 IDU 20 LCD面板操作 LCD操作面板由1个LCD显示屏 10个LED指示灯 6个按键组成 显示屏可显示2行 每行16个字符 通过LCD操作面板 可控制和监视设备的运行参数和工作状态 21 LED告警灯说明 22 IDU操作按键说明 23 1 显示状态 设备开机时首先进入的是显示状态 在显示状态下 按上键 下键则上 下翻屏 按左键 右键 屏幕中左 右翻屏 如操作无效 则以两声蜂鸣音提示 在任一屏幕时按清除键 则回到首屏 在显示状态下 屏幕中的参数会定时 2秒钟 刷新 如果某些参数无法读取 则显示 XXX 在屏幕中 如有光标闪动则表示有选择项或修改项 当有多个选择或修改项时 可用上键 下键 左键 右键进行选择 当光标在某个选择项前时 按确认键 则跳到相应的屏幕 如光标在某个修改项前时 按确认键 则进入修改状态 24 2 修改状态 设备出厂时通常设为默认值 如果要修改某项参数 可进入修改状态进行操作 若进入修改状态后 如未进行任何操作按确认键 或经过一些操作后按清除键 则会退出修改状态并保持默认值不变 当修改项中有多位参数时 可按左键 右键选择 按上键 下键则改变相应参数位的值 所有的参数修改完成后 按确认键加以确认 并回到显示状态 在有密码保护时 须先输入密码才能进入修改状态 方法是按住确认键5秒 即进入密码屏幕 输入密码即可 密码在停止按键30分钟后失效 也可输入错误的密码使之失效 液晶的背光只要有按键输入 液晶的背光就会点亮20秒 使显示更清楚 以方便操作 在有告警的时候 液晶背光会以闪亮方式提示 在没有任何按键操作的一小时后 液晶的电源将被自动切断 以保护液晶 延长其使用寿命 这时液晶将没有任何显示 在液晶断电后 只要按任意一个键 液晶都将恢复供电和显示 在个别情况下 液晶有显示混乱的情况 这时只要按6次以上的清除键 使液晶重新初始化 就会正常显示 25 设备ID及液晶显示菜单选项 初始屏幕 开机时 或在其他屏幕时 CLS键即回到此屏幕 按下键到下一屏幕 显示机型 软件版本号 本端 Local 或对端 Remote 的ID ID号用于识别在本设备组成的网络中的各个设备 可以修改 为便于管理 各个设备应分配给不同的ID号 ID号和IP地址的最后一位共用一个编码 修改了ID号IP地址会跟着修改 反之也然 26 菜单选择 INFOR为各种不可修改的状态信息 SET为可修改的设置信息 OTHER为辅助信息 按ENT键选择 显示中频单元接收信号的电平 在 0 20dBm 的范围内表示正常 按左 右键可以查看对端的情况 显示IDU中频接收信号的载噪比 数值在10dB至19dB之间 小于10dB显示 19 这个数值越大越 27 图示为本端接收的即时误码率 按左键右键显示对端接收的即时误码率 图示正常工作状况的误码率 误码率 1 00 x10 11 图示本端误码计数 计数个数从0到65535 误码计数时间从0到99小时 时间单位秒 可清除误码计数 并将计数时间清0 以重新开始计数 方法是 按ENT键后进入 28 图示本端接收误码个数重新开始计数 按上键或下键将ClS项的 N 改为 Y 后 再按ENT键即清除了误码计数器 显示为 图示从本端ODU读取的收 发信射频频率 如读不到数据 则显示 XXXXXX 29 图示本端ODU的接收信号电平 图示本端ODU的接收信号电平 图示本端ODU射频及中频本振频率锁定状态 RF为射频本振 Tx为发信中频本振 Rx为收信中频本振 L 表示锁定 N 表示不锁 X 表示读不到ODU信息 30 图示本端环回测试信息 Normal 无环回 Frame 帧环回 接口板信号复合成帧后环回 Port 用户接口板和IDU主板接口处环回 可检测连接是否正常 IDUIF IDU中频环回 31 环回测试原理图 32 2 4G 5 8G 7G 8G 13G 15G 18G 23G频段IDU通用 可通过面板按键在液晶显示屏上设置修改系统工作参数 可通过液晶显示屏监视误码 接收电平 E1接口连接等实时信息 实现简单维护 提供 48V电源 ODU供电由IDU通过中频电缆提供 主业务提供E1接口 同时附加2个RS232数据接口 1个公务接口和1个网管接口 室内单元 IDU 33 室外单元 ODU 为微波设备的微波部分 主要由微波低噪声放大器 微波本振 微波功率放大器 中频变频单元 微波双工器组成 它通过中频电缆与室内单元 IDU 连接 室外单元 ODU 34 采用QPSK 16QAM调制方式 FEC和Viterbi译码 自适应前向纠错功能 改善了接收机的门限 IDU支持5 8G 7G 8G 13G 15G 18G 23G多种频段 传输容量可从2Mbps升级至34Mbps 灵活的即插即用用户接口 4E1 8E1 16E1 4E1 LAN等 通过软件设置工作波道 通过软件设置发信功率 ATPC自动功率控制功能 基于SNMP的网络管理系统 内置WEB服务器 在线误码测试等完整的性能监测和访问权限管理 LCD面板操作设置 查询所有参数 方便工程安装 维护 体积小 重量轻 低功耗 具有高链路性能和稳定性 1 1同频热备用或1 1波道备用 产品性能特点 35 主要技术参数一览表 1 36 主要技术参数一览表 2 37 主要技术参数一览表 3 38 三 安装步骤及注意事项 39 安装前应配备的工具 通信工具指南针或经纬仪十字改锥含4 150和1 5 70一字改锥含4 150和1 5 70活动扳手300mm13 1514 1717 19开口扳手裁纸刀或电工刀万用表35W电烙铁安全帽安全带等 40 天线设备 0 3 0 6m天线安装 41 天线设备 1 2m天线安装 42 ODU设备 波导口 43 室内单元安装步骤 将IDU安放在19英寸机架或机柜上 将IDU接地线与最近的接地点连接在一起 用接地线把IDU接地端与DB 37转BNC连接器的地线连接在一起 安装支路业务电缆 对于75 非平衡业务接口 配置DB 37转BNC连接器 对于有10 100BASE T业务或E1的120欧姆平衡业务 采用RJ 45连接头的连接电缆直接插入业务接口板的RJ 45连接口中 如果需要 安装辅助业务数据电缆 用RJ 45连接头的连接电缆直接插入辅助业务接口的RJ 45连接口 用电源导线 建议使用1 5mm2的导线 和配件中的2芯电源连接插头连接IDU至机房内的直流供电设备 电源电压为 48V 10 44 注意事项 在连接电源接线时 务必将直流供电设备和IDU的电源开关置关断状态 接好后 必须先检查供电设备的电压在容许的范围状态 待需要开机时方可接通电源 45 中频电缆 46 中频电缆布放及注意事项 按照现场实际情况裁剪电缆长度一般富裕2 5米 防止电缆裁短 同轴电缆连接器 5D FB 内导体与中频电缆芯线必须长度合适 然后将同轴电缆线与同轴连接器安照正确的方法制作好 同轴电缆连接器接地层必须插入电缆线外导体与屏蔽铜网中 用扳手扭紧 最后必须检查是否有短路 开路现象 室外布放 严禁在电缆中间接头 电缆线布放必须整齐 不得扭绞交叉 建议至少每隔1米用扎带捆扎 如有预留电缆部分 则应盘扎整齐 放置于室外 布放电缆的型号与规格 路由走向 位置 均应符合工程设计要求 电缆必须排列整齐 转弯圆滑 且弯曲半径应符合产品的技术要求 外皮无损伤 47 中频电缆布放及注意事项 按照现场实际情况裁剪电缆长度一般富裕2 5米 防止电缆裁短 同轴电缆连接器 5D FB 内导体与中频电缆芯线必须长度合适 然后将同轴电缆线与同轴连接器安照正确的方法制作好 同轴电缆连接器接地层必须插入电缆线外导体与屏蔽铜网中 用扳手扭紧 最后必须检查是否有短路 开路现象 室外布放 严禁在电缆中间接头 电缆线布放必须整齐 不得扭绞交叉 建议至少每隔1米用扎带捆扎 如有预留电缆部分 则应盘扎整齐 放置于室外 布放电缆的型号与规格 路由走向 位置 均应符合工程设计要求 电缆必须排列整齐 转弯圆滑 且弯曲半径应符合产品的技术要求 外皮无损伤 U型滴水弯要求 室外馈线进入室内时 必须预留一定长度作为U型滴水弯 48 中频电缆布放及注意事项 室内布放 室内布线沿走线架或走线槽布放 隔1m用捆扎带加以固定 须美观 整齐 规范 每根线必须做好标识 49 室外单元安装步骤 按照图纸说明组装天线 按照设计要求把天线安装于指定的高度 利用指南针和坡度仪大概调整好天线的方位及俯仰角 根据跳线的长度安装好室外单元 使用配套的ODU接地线连接好室外单元的接地装置 连接天线和ODU的跳线 把制作好的中频电缆连接于ODU的IF中频电缆座上 按照先胶带再胶泥最后胶带的办法封好中频电缆和跳线的两端电缆头 使用室外黑色扎带扎好跳线及中频电缆 50 注意事项 中频电缆一定按标准制作且不能开短路中频电缆一定连接于ODU的中频电缆座上跳线一定要使用室外扎带扎好ODU接地线一定要可靠 51 52 调试前的检查 设备 天线 馈线安装完后首先在室内检查基础电源是否在36 70V范围 用万用表检查中频电缆是否短路把中频电缆及电源插头接好后才能 加电 打开设备开关 检查IDU是否电缆告警 CABL指示灯是否亮灯 最后确认天线的极化方向 设备的收发频率 功率 容量 53 天线的调整 侧视图 副瓣 主瓣 半功率角 尾瓣 54 在天线俯仰或水平调整过程中 使用万用表测量接收端RSSI电平 一般会出现如右下图的电压波形 一旦发现这种情况 其电压最大点位置 即为俯仰或水平方向的主瓣位置 该方向无需再作大范围调整 只需把天线微调到电压最大点位置即可 天线的俯仰及水平的调整方法是一样的 当天线对得不太准时 有可能在一个方向上只能测到一个很小的电压 这种时候需要两端配合 进行粗调 把两端天线大致对准 在两端天线对准之后 都会稍微向上仰 牺牲1 2db 这是为了防止反射干扰 天线调整 续 55 天线调整 续 天线的调整过程中常常会出现如右图的两种错误情况 即把天线对到副瓣上 使得收信电平达不到设计指标 正确 错误 错误 56 接收电平的计算 P G1 发端天线增益 G2 收端天线增益 P出 设备输出功率 2 92 4 20LogF 工作频率 20LogL 站距公里 57 5 8GHz林火项目电平计算 0 6m天线接收电平表 发射电平为20dBm 0 3m天线接收电平表 发射电平为20dBm 接收电平对比 PDH调试 1 2m天线接收电平表 发射电平为20dBm 隐蔽系统接收电平表 发射功率25dBm 两端采用隐蔽天线 PDH调试 60 RSSI接收电平与电压的关系 61 系统测试 误码仪设置 速率 2 048Mbit s码型 HDB3 PDH调试 62 施工现场检查 1 防雷接地2 电缆接头的防水3 电缆的布放要求4 中频电缆的固定5 发射电平的调整 PDH调试 63 1 确认中频电缆和IDU ODU连接良好 2 确认电源极性 电压符合设备要求 3 确保IDU电源开关处于OFF位置 通电 4 CIT超级终端登陆 5 设置设备的发射频率 功率 6 检查通信方向上是否有干扰信号 7 天线校对 SDH调试 64 四 故障判断及处理 65 故障处理 日常维护 66 数字微波通信设备运行过程中易发的故障 1 系统中断2 误码率大3 微波系统正常 但与其他用户终端设备无法连通 故障处理 67 由室内单元IDU 调制解调 和室外单元ODU 微波收发信 两部分组成配对通信系统 无主从关系 一个配对即为一跳IDU和ODU之间的通信由中频电缆来完成 故障处理 68 PDH系统故障判断流程图 69 故障区域定位 外围设备 微波设备故障 通过对外围设备的硬环回确定故障发生的区域 传输中断 IDU支路告警 系统误码率大 故障处理 70 故障分类 硬故障 软故障 残余误码率大系统出现中断 故障处理 71 硬故障 原因 设备部件损坏或传输路由出现新的阻挡设备部件损坏 可通过环回测试准确定位解决方法 替换同型号的设备新的阻挡 提高天线的架设高度或更换天线安装位置 故障处理 72 软故障 原因 干扰 传输路由 线缆及连接器 设备器件软故障等干扰 改变系统的工作频率传输路由 改变天线安装位置 空间分集或频率分集等线缆 更换新的线缆连接器 按标准重新焊接 使插孔恢复原位或更换新的设备器件 定位确认后 更换新的设备 解决方法 故障处理 73 案例介绍 天线馈源进水 馈源 74 进水导致器件坏 中频电缆短路类型 此类故障主要发生在雨季或者潮湿季节 硬连接处 中频电缆处容易进水 积水导致