微波工程维护.doc

微波工程维护手册版 本: V1.0编 制： 蔡妃宁审 核： 丁浩明批 准： 京信通信系统（广州）有限公司广东分公司2008年9月1. 维护说明1.1 技术工程师不可以打开设备外壳，以防短路。在设备可能损坏的情况下，设备不可再进行工作,一旦发现设备可能损坏，马上关闭电源，并拔掉电源线，确认无误时设备才可以继续工作，必要时需将设备返回公司进行维护。1.2 不可以随意更换设备的元件和单元，若有损坏，需返回公司进行维修或更换。1.3 工程维护前要检查工具以及准备必要的材料，避免二次维护。1.4 微波工程维护时要与客户确认能否中断业务以及确认中断时间段。1.5 严禁系统通电工作时断开IDU与ODU相连的中频电缆，在连接IDU与ODU间的中频电缆时一定确保IDU电源开关处于“OFF”位置，严禁带电操作（注：馈线输出电压约为48V）。1.6 机房操作要小心，严禁因施工不规范造成中断其他业务的事故。如：压坏其他业务的尾纤，关掉其他设备电源等。1.7 如果是工程问题造成业务中断，（如：基站抱杆松动，馈线遭人为性故意破坏），要拍照片，整理后以正式报告方式提交文件给客户。1.8 工程处理完后要记录设备运行状态以及产品编号，提交维护报告表。其中报告表中要详细记录所有的操作以及步骤。1.9 防汛应急抢修一定要做好安全保护措施，严禁雷雨天高处作业。1.10 大型网络割接一定要制订网络故障、障碍的应急预案。1.11 如有下列情况应及时请示报告：1、发生重大通信故障；2、出现危及通信网络、人身安全的问题或出现事故征兆等异常情况；3、进入机房、基站应向客户报告。2. 微波通信及应用21 数字微波通信 所谓微波是指频率为300MHz-300GHz，所对应波长为1m-1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播，又称视距传播。这种传播方式虽然与短波相比具有传播比较稳定，受外界干扰小等特点，但在电波的传播过程中，却难免受到地形、地物、及气候状况的影响引起反射、折射、散射和吸收现象，产生衰落和失真。利用微波波段的电磁波进行通信的一种通信方式称为微波通信，而利用微波频段的电磁波传输数字信号的一种通信方式称为数字微波通信。22 视距传播特性当微波的波长和周围物体的尺寸相比要小得多或能够比拟时，微波的特性和光很相似，即具有直线传播和在物体上产生显著反射的特性。因此，微波波束在自由空间中是以直线传播的，也称做视距传播。23 极化特性无线电波是由随时间变化的电场和磁场所组成，电场和磁场相互依存，相互转化，形成统一的时变电磁场体系。时变电磁场以波动的形式在空间存在和运动，因此称为电磁波或无线电波。无线电波具有一定的极化特性。注：微波工程使用垂直极化。3. 微波工程通信线路中的干扰与衰落31 干扰在微波通信系统工程，如何避免线路中的干扰是个非常重要的问题。干扰可有系统本身引起，也可有系统本身引起。系统外部的干扰主要是指卫星通信线路的干扰和雷达干扰等，常见的微波干扰有：31 1回波干扰在馈线及分路系统中有很多波导元件，若波导元件之间的连接出不理想就有可能有电波反射。起结果是在馈线及分路系统中，除主波信号外，还会有反射波造成的回波。因为回波与主波信号的振幅以及延时不同，并叠加在主波信号之上，成为回波信号干扰。312 交叉极化干扰在微波通信中，为了提高频谱利用率，有时可用同一个微波射频的两种极化波（垂直、水平且两者正交）去载送不同波道的信息，这就是同频在生方案。但因种种原因，如天线馈线系统本身性能不完善及电波的多径传播等，都将是两个正交的极化波彼此之间产生耦合并形成干扰，这种干扰叫交叉极化干扰。313 越站干扰 在一条直线安装几跳微波设备。314 邻近波道干扰当微波通信系统处于多波道工作时，发端或收端个波道的射频频率应保留有一定的间隔，否则会造成邻近波道干扰。32 衰落微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响，导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化，我们把这中现象称为衰落。衰落的大小与气候条件，站距的长短有关。衰落的时间长短不一，程度不一，有的衰落持续时间很短，只有几秒钟，称之为快衰落：有的衰落持续时间很长，几分钟甚至几个小时则称为慢衰落。衰落的出现将使得信号发生畸变。接收电平低于自由空间传播电平的称为下衰落。而接收电平高于自由空间传播电平的则称为上衰落。显然慢衰落和下衰落对微波通信有很大的影响。从衰落的物理因素来看，可以分成以下几类321 吸收衰落吸收衰落就是大气中的氧分子与水分子能从电磁波吸收能量，这就导致微波在传输过程中的能量损耗而产生衰落。322 雨雾衰落雨雾衰落由于雨雾中的小水滴会使电磁波产生散射，从而造成电磁波的能量损失产生散射衰减。一般来讲，z以下的频段雨雾的散射衰耗并不太严重，z以上的频段雨雾的散射衰耗最为严重。323 型衰落型衰落这是由于多径传播产生的干涉型衰落，它是由直射波和反射波在到达接收端时，由于行程差，是它们的相位不一样，在叠加时产生的电波衰落。由于这种衰落与行程差r有关，而r是随着大气的折射参数值的变化而变化的，故称为型衰落。这种衰落在水面，湖泊，平滑的地面显得特别严重。除了地面的反射以外，大气中有时出现的突变层也能对电磁波产生反射和折射，也可以造成电波的多径传输在接收点产生干涉型衰落。323 波导型衰落由于气象的影响，大气层中会形成不均匀的结构，当电磁波通过这些不均匀的层时将产生超折射现象，称为大气波导传播。若微波射线通过大气波导，而收、发两点在波导层外，则接受点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外，还有波导层以外的反射波，形成严重的干扰性衰落，造成通信中断。4. 微波工程通信线路的构成41 线路组成一条数字微波通信线路由终端站、中继站和电波空间组成，如图5所示。根据对接收信号的处理方式的不同，中继站又分为中间站、再生中继站和枢纽站。 42 微波工程通信系统组成图43 信号处理流程图44 链路组成下图是一跳ML-GS数字微波通信设备的链路组成示意图。一跳设备包括两台IDU，两台ODU，两副天线，以及两根连接IDU与ODU的中频电缆。链路通过本地调测软件CIT（Craft Interface Terminal）进行配置和管理。数字微波网管软件NMS是基于SNMP的网元管理器，也可以实现同样功能。 45 环回测试原理图：5. 微波工程设备组成51 收发信设备（ODU）工作原理图ODU包括由中频放大器、上变频器、功率放大器、滤波器等组成的发信端，由低噪声高频放大器、滤波器、下变频器、AGC中频放大器等组成的收信端及频踪器、接口多功器、监控电路和电源分配电路等公共部分。定位销接地端子天线 波导口RSSI 检测口TX/RX 中频接口15G ODU图片52 调制解调器（IDU）原理框图如图设备划分为业务复接模块、基带中频模块、监控辅助模块、电源模块四大部分。 IDU图片 端口说明图如下表序号端口说明序号端口说明1中频端口IF10系统指示灯2辅助数据端口AUX11STM-1业务接口3用户输入输出端口USER I/O12业务指示灯4USB端口（预留）13E1业务接口5接地端子141+1保护端口（预留）6振铃开关RING15ODU电源开关7话筒插座HANDSET16系统总开关8本地调测端口CIT17电源插座9网管接口NMS10系统指示灯53 天线天线是微波收发信设备的“出入口”，它既要将发信机的微波沿着指定的方向放射出去，同时还要接受对方传来的电磁波并送到微波收信机。6. 本地调测软件（CIT）CIT应用程序用于配置、监控和维护设备。CIT提供菜单界面， 采用VT100协议，可与用户PC机（Windows操作系统）上自带的超级终端程序直接联机，用户无需安装专用的软件即可方便的接入设备进行本地调测。缩略语汇总表缩略语英文全称中文解释10Base-T10Mbit/s Baseband Unshielded Twisted Pair Cable10Mbit/s传输速率的基带非屏蔽双绞线电缆AGCAutomatic Gain Control自动增益控制AISAlarm Indication Signal告警指示信号ALMAlarm告警ATPCAutomatic Transmit Power Control自动发送功率控制AUXAuxiliary Data Channel辅助数据通道BERBit Error Rate误码率CPUCentral Processing Unit中央处理单元CITCraft Interface Terminal本地调测软件DCDirect current直流DEMDemodulation解调DEMUXDeMutiplex分接ESErrored Second误码秒E1A European framing specification for synchronous digital streams. The total transmission rate is 2.048Mbit/s.同步数字流的欧洲帧结构规范。总传输速率是2.048Mbit/s。E.O.WEngineering order wire公务ETHEthernet以太网FTPFile Transfer Protocol文件传输协议GNDGround地IFIntermediate Frequency中频LANLocal Area Network局域网LEDLight-Emitting Diode发光二极管LOSLoss of Signal信号丢失MIBManagement Information Base管理信息库MS-AISMultiplex Section Alarm Indication Signal复用段告警指示61 在Windows操作系统中，运行“开始-程序-附件-通讯-超级终端”程序，出现如下图所示界面，输入名称后点击“确定”按钮。新建超级终端连接如下图所示，选择与设备连接的COM口，点击“确定”按钮。 选择连接的串口按下图所示，配置串口属性，速率为19200bit/s，数据流控制为“无”，点击“确定”按钮。 串口属性配置如下图所示，选择超级终端的属性。 超级终端属性在设置页面中，如下图所示，选择“VT100”协议，点击“确定”按钮。 超级终端属性设置62 文本终端菜单层次和结构 CIT终端的菜单层次结构如下图所示。 CIT菜单层次结构图63菜单命令的操作方法 CIT菜单操作的键盘定义见表CIT操作的键盘定义键名功能说明Enter进入下级菜单，确认输入方向键 回到上级菜单方向键 和上下移动选项 监控系统启动（80秒左右）后，CIT正常工作，出现如下图所示登陆界面，登陆密码为“admin”。 CIT登陆界面输入正确密码后，进入CIT主菜单。 CIT主菜单64菜单说明 Alarm菜单： 将光标移至“Alarm”，按“Enter”键，进入如下图所示界面。进入相应的告警项观察其状态。Normal为正常状态，Alarm为告警状态。 Alarm Status界面 Alarm Mask界面 上图界面下进入相应的告警项可将此告警设置为“Unmask”或“Mask”。Unmask为不屏蔽，当该告警发生时，在网管软件或Alarm Status里可观察到；Mask为屏蔽，当该告警发生时，在网管软件或Alarm Status里就观察不到。 Trap IP界面 在下图界面下可设置和观察设备告警上报的PC机的IP地址，可分别设置3个不同的PC机的IP地址。 Trap IP设置界面 Network菜单 将光标移至“Network”，按“Enter”键，进入下图所示界面。 Network配置界面ETH Set：以太网口（ETH）IP地址和子网掩码的设置；Link PPP Set: PPP链接设置；PPP Enable: Link口的使能设置，需要建立PPP连接时，设为Enable；PPP Local ip: PPP本端IP；IP Route：IP路由设置。如下图所示为生效的路由表和添加路由；Route Table: 路由表；Add Route: 添加路由。 IP Route界面ODU菜单 将光标移至“ODU”，按“Enter”键，进入下图所示界面。ODU Type：ODU类型；ODU SN：ODU生产序列号；ODU Firmware Ver：ODU软件版本；ODU Temp：为ODU温度；SSPA：高功放的SSPA开关设置；Tx Power：发信机输出功率设置，显示实际输出功率及最大和最小可设功率；Rx Signal Level：为收信机接收电平；Tx Freq：发信机工作频率设置，显示实际工作频率及最大和最小可设频率； Rx Freq：为收信机工作频率。ODU 界面 功率设置界面 频率设置界面 IDU菜单将光标移至“IDU”，按“Enter”键，进入如下图的界面。 IDU界面 IDU Information菜单界面下： IDU Type：为IDU类型； IDU SN：为IDU生产序列号； Hardware Code：为IDU硬件号； Specification Code：为IDU规格代码； MPU Firmware Ver：为MPU软件版本； PGA Firmware Ver：为FPGA软件版本； MIB Ver：MIB库版本； Power Supply：电源范围；IDU Status菜单界面下： IDU Temp：为IDU工作温度； Traffic Cap：为设备传输容量； TX IF Freq：为设备发信中频频率； RX IF Freq：为设备收信中频频率；STM-1 Trib菜单界面下： STM-1 Trib J0：STM-1支路 J0； BER Threshold：误码门限；Auxiliary菜单界面下： EOW Enable：EOW使能； AUX Enable：AUX使能； AUX Mode：AUX模式； AUX Protocol：AUX协议； User Output Status：用户输出口状态； User Output Set：用户输出口设置。 Link菜单将光标移至“Link”，按“Enter”键，进入下图所示界面。 Link界面 Link ID：设置和显示链路ID；注：同一跳微波两站点的ID要一致 RSL Threshold：设置和显示接收电平告警门限； ATPC Enable：ATPC使能；ATPC Trigger Level：设置和显示ATPC触发电平。下图为ATPC触发电平设置界面；BER Threshold: 设置和显示BER告警门限（微波链路BER告警门限）。 ATPC触发电平设置界面 Remote 菜单将光标移至“Remote”，按“Enter”键，进入下图所示界面。 Remote ID：显示对端链路ID； Remote RSL：显示对端接收信号电平； Remote AUX Mode：对端AUX模式； Remote ATPC Status：显示对端ATPC状态。 Remote界面 System菜单将光标移至“System”，按“Enter”键，进入如下图所示界面。System界面 Alarm Buzzer Enable: 告警器蜂鸣使能； SYS Time：设置和显示系统时间；Factory Default Setting：恢复出厂默认设置；MPU Reset：监控复位，业务不中断；SYS Reset：系统复位，业务会中断。 Test菜单将光标移至“Test”，按“Enter”键，进入下图所示界面。 Test界面 STM-1 Trib System Loop：设置和显示STM-1支路系统环回，主要检测系统链路设备是否正常； STM-1 Trib Line Loop：设置和显示STM-1支路本地环回，主要检测外部设备是否正常； E1 Trib System Loop：设置和显示E1支路系统环回，主要检测系统链路设备是否正常； E1 Trib Line Loop：设置和显示E1支路本地环回，主要检测外部设备是否正常； Single output Enable：单频点输出使能。 Performance 菜单 将光标移至“Performance”，按“Enter”键，进入如下图所示界面。 Performance界面Link BER: 链路误码；STM-1 Trib BER：STM-1支路误码率；STM-1 Trib ES Counter:：STM-1支路误码秒计数；STM-1 Trib SES Counter:：STM-1支路严重误码计数；STM-1 Trib BBE Counter： STM-1支路背景块误码计数；STM-1 Trib UAS Counter:：STM-1支路不可用秒 计数；STM-1 Trib Counter Reset:：STM-1支路计数器清零。76 参数的读取和设置 只读参数：界面如下图所示；读取成功显示正确的值，读取失败显示 “？”。只读参数界面（例子） 只写参数： 界面如下图所示；填入设置值，按“Enter”确认设置，设置成功后在参数窗口的左下角显示“Set Succeed”字样1秒钟，设置失败则显示“Set fault”； 按“”退出界面。 注意：参数窗口中的“1：Reset”字样，表示只有输入1才能设置，输入其他字符设置无效。 只写参数界面（例子） 可读写参数界面：如下两图所示；黑体部分为当前的设置区域，出现多个设置区域时，可使用“”和“”键选择设置区域；填入设置值，按“Enter”确认当前设置，设置成功后在参数窗口的左下角显示“Set Succeed”字样1秒钟，设置失败则显示“Set fault”；按“”退出界面。 注意：参数窗口中的“1：Loop 0：Normal”字样，表示输入1设置为Loop，输入0设置为Normal，输入其他字符无效。最下图则可以输入任何数字。可读写参数界面（例子）可读写参数界面（例子）7. 微波工程基础知识以及操作准备 一跳微波工程两端IDU是一样的，ODU有高低站（N，P），子段有A子 段，B子段，如：ODU 420AP 表示收发波道间隔为420M，A子段的低站。 一跳微波工程ODU必须是同一子段，且一端为高站，一端为底站，接收频点大于发射频点的为高站。 做环回测试前，一定要确定此链路没有传输业务，且操作完一定要清除。 维护时候一定先记录设备的告警信息，设备状态信息（如发射频率、发射功率、设备IP），以备更换设备后重新设置设备参数。 维护仪器准备：光功率器、对应的尾纤、高浓度酒精、驻波仪、误码仪。 电脑笔记本充满电、232接口使用正常（或USB口+转换线使用正常）、电脑的“开始/程序/附件/通讯/超级终端”使用正常。 严禁在已开通运行的天线前面走动。 如下为微波维护时所需工具。序号名称型号功能描述1万用表VC96微波ODU端AGC电压测试2专用电压测试线专用与万用表合用，测试AGC电压3尖嘴钳日本制造电缆及馈线制作4斜口钳（剪钳）日本制造电缆及馈线制作5剥线钳YS-2（MADE IN ITALY）2M数据线等制作（含mm钳口）6压线钳/2M线制作等7电烙铁100W制作各类馈线时焊接使用8焊锡丝优质（细）制作各类馈线时焊接使用9固定扳手14-17型微波天线的安装及调节10固定扳手8-10型微波天线的安装及调节11十字螺丝刀中号IDU的安装等12十字螺丝刀小号IDU安装及馈线制作等13一字螺丝刀中号IDU的安装等14一字螺丝刀小号IDU安装及馈线制作等15试电笔一字头、小号电压测量16望远镜距离约在20公里目视对端时使用17安全带/安装天线，ODU，调试时使用18界刀/制作馈线等19内六角扳手/安装固定ODU时使用20手电筒三节电池、大功率晚上施工时使用8. 微波工程维护81 故障排查指引表 工程排除隔离度同站两微波天线距离（水平、垂直距离各1米）可视情况微波通道是否有遮挡？波道干扰确认原站点安装微波设备频率,防邻频干扰理论值为28M 接口设备检查设备光收强度？输入光稳定性？IDU中频电缆是否安装合适？ IDU业务接口是否安装合格？光模块是否松动？尾纤、尾纤接头是否有损坏？ 天线对天线进行排查：是否被非吹歪？（用万用表测）抱杆固定是否出现松动，会有不断摇晃的现象？ ODUODU是否已安装结实？与天线安装是否对正，中间是否有空隙？防水处理是否合格？有无进水现象？ 馈线检查中频电缆接头是否拧紧，有无松动？ 密封状况是否良好？ 电缆是否在安装拖拉过程中有损坏，内导体或屏蔽层暴露？ 发射/接收电平发射电平： 接收电平：发射/接收频率发射频率： 接收频率：告警信息（面板、CIT中读取）面板指示上的告警灯显示！请将CIT中有告警的量记录下来！IDU的相关版本MPU版本？ FPGA版本？ 数据反馈 设备状态ODU是否能读取ODU信息？两站点接收电平相差？频点是否可改？信道测试是否正常？IDU用公务电话测试，是否出现单通情况？更改发射功率，接收电平是否对应该变化？ODU关电重启只是关掉ODU的电源，在重新启动看是否可恢复？ MPU重启进CIT，对IDU进行MPU重启，看是否可恢复？System重启进CIT，对IDU进行System重启，看是否可恢复？8 2设备告警指示灯状态以及查看告警 IDU LED指示灯ML-GS IDU有若干LED指示灯用于显示系统状态。如下图所示。IDU LEDs每个指示灯的用途与系统配置类型有关。 注意：IDU开机时，ACTIVE RF TX、ACTIVE RF RX两个LED点亮。引导程序启动后RUN指示灯点亮约2秒后熄灭。之后，设备开始初始化，此时RUN灯慢闪，系统启动完成后RUN灯常亮。各LED功能如下： RUN： 慢闪：IDU处于初始化过程 持续亮：IDU初始化后正常运行 FAULT IDU：指示IDU故障 FAULT ODU：指示ODU故障 FAULT IDU-ODU: 指示中频电缆故障 ACTIVE RF TX：中频发射有效 ACTIVE RF RX：中频接收有效 SDH LOS：STM-1无信号输入，可以被屏蔽 E1 LOS：E1无信号输入，可以被屏蔽 查看告警 将光标移至“Alarm”，按“Enter”键，进入如下图所示界面。进入相应的告警项观看其状态。Normal为正常状态，Alarm为告警状态。 告警状态菜单告警说明告警项说明Link 告警:Link LOF 微波链路端帧失步Link BER 微波链路端误码超限Link ID TIM微波链路端ID号失配STM-1 Trib告警STM1 Trib LOFSTM1支路端信号帧丢失STM1 Trib LOSSTM1支路端信号丢失STM1 Trib AISSTM1支路端全1告警STM1 Trib BERSTM1支路端误码超限STM1 Trib J0 TIMSTM1支路端J0失配E1 Trib告警E1 Trib LOSE1支路端信号帧丢失IF告警IF Lo Unlock中频本振失锁告警ODU告警ODU M/C LossODU监控丢失告警ODU RSLODU接收电平告警ODU Tx PowerODU发射功率告警ODU PA-IODU功放电流告警ODU Tx PLLODU发射本振告警ODU Rx PLLODU接收本振告警User Input 告警Input1第1路用户输入告警状态Input2第2路用户输入告警状态Input3第3路用户输入告警状态Input4第4路用户输入告警状态 性能监控IDU提供实时的性能监控功能，执行以下步骤，查看并重启性能监视计数器：在CIT主界面中，选择Performance。界面如下图所示。 性能监控界面通过STM-1 Trib Counter Reset 可复位所有统计计数器。 环回测试建立或清除一个环回，使用CIT执行以下步骤：1) 如Error! Reference source not found.所示，在CIT主菜单中，选择Test菜单，选择环回类型。2) 进入设置页，根据界面提示设置环回或不环回。 环回设置9. 故障排除 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。面板LED灯IDU、ODU亮红灯，RF LOF灯长亮红灯或者随机闪烁。软件Alarm菜单会有LINK BER告警、LINK LOF告警处理办法：用驻波仪器测试馈线驻波比是否过高；更换相关接头，清除进水，晾干，做好防水措施。注：现场维护，除非是设备原因，且故障已清除，否则都要检查密封防水情况（不能通过密封外观状态来判断防水情况，要重新做密封防水处理，） 设备掉电， IDU、 ODU、电源模块被雷击坏类型；此类故障主要发生在雷雨天气，由于微波工程接地不规范或者雷电过强，基站电源空气开头跳闸；IDU被雷击坏,CIT不能进入菜单；ODU被雷击坏，读取不了ODU频点； 电源模块为24V转-48V连接设备。烧坏后模块面板LED灯不亮。处理办法：更换设备（IDU、ODU），检查接地，进行相关整改；如出现二次设备掉电，更换另一电源端子；去掉电源模块FDI元件，如下图： 电源模块内部图 FDI位置图 人为偷盗破坏室外单元类型；多为中频电缆被盗，室外器件被拆，及时发现破坏点可知。处理办法：重新布放电缆，补齐器件，加强防盗措施。 人为操作失误导致类型其他施工人员人为错误施工，将电源关掉或挪移天线或拆错器件等造成，查看入站记录可知相关人员施工情况进行判断。处理办法：现场肇事人员第一时间处理，没法处理则抢修人员要赶到现场处理，并以正式文字报告方式通知客户。 阻挡物遮挡导致类型因中间路由被阻挡