常見微波鏈路故障的定位及處理

孫志堅 郝 瀚

1.2.內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 微波鏈路故障概念及分類

1.1 微波鏈路故障的概念

微波鏈路故障是指微波鏈路中斷或微波鏈路性能劣化導(dǎo)致設(shè)備上報嚴重告警的故障。

1.2 微波鏈路故障的類型

按照引發(fā)故障的原因來劃分，可大致分為三大類：

（1）設(shè)備故障類問題：主要包括室外部件或線纜故障、電源故障等；

（2）傳播類問題：主要包括衰落、干擾、鏈路視通等；

（3） 工程安裝質(zhì)量類問題：主要包括部件及線纜安裝、防水質(zhì)量、接地質(zhì)量等。

在微波電路運行階段，衰落是導(dǎo)致微波鏈路故障的主要原因，相比其他故障，具有定位難、處理難等特點（見表1）。

表1 常見衰落現(xiàn)象和原因

2 微波鏈路故障定位及處理流程

當(dāng)發(fā)生微波鏈路故障時，應(yīng)仔細分析，根據(jù)微波傳輸特性及設(shè)備特點綜合分析研判，以盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)傳輸為宗旨，科學(xué)有序處置。主要故障定位及處理步驟如下。

第一步：檢查是否進行錯誤操作。如對設(shè)備進行了關(guān)閉電源、靜默發(fā)信機、端口回環(huán)、錯誤設(shè)置數(shù)據(jù)等，結(jié)合相關(guān)網(wǎng)管告警進行分析判斷，對所做錯誤操作進行回退，即可恢復(fù)。

第二步：檢查設(shè)備是否有硬件故障。查看網(wǎng)管是否有硬件故障告警，如有更換故障硬件。

第三步：查看網(wǎng)管是否有中頻或射頻類告警，如無，則按照非微波鏈路類故障開展處理。如有，則繼續(xù)開展分析排查。

第四步：分析接收電平歷史記錄和當(dāng)前性能。接收電平是定位和處理傳播類故障問題的重要依據(jù)。

第五步：查看接收電平是否大于設(shè)備靈敏值，是否發(fā)生上衰落現(xiàn)象。如有，考慮是否發(fā)生同頻、臨頻干擾或發(fā)生大時延路徑反射。采用靜默發(fā)射機、掃頻等方式排查干擾故障；使用分析地理條件等方法判斷是否為路徑反射故障，如有河流、湖泊等強反射地形，可通過調(diào)整天線掛高、調(diào)整天線方位角或重新規(guī)劃路由等方式解決。

第六步：查看接收電平是否長期低于設(shè)計值。如接收電平長期低于設(shè)計值，考慮是否存在鏈路阻擋、天線偏移及波導(dǎo)、合路器等無源器件故障。使用查看微波視通狀況、調(diào)整天線掛高等方法，判斷是否為鏈路阻擋問題；檢查天線是否松動，判斷是否為天線偏移問題；檢查波導(dǎo)、合路器等是否有損壞或進水，若有則及時更換器件。

第七步：如接收功率短期低于設(shè)計值，考慮微波傳輸路徑中是否發(fā)生降雨、降雪、大霧等惡劣天氣，若惡劣天氣結(jié)束后自動恢復(fù)正常，判斷為氣候性衰落故障。解決氣候性衰落故障時，則主要考慮衰落儲備是否足夠，提高衰落儲備的主要方法為增大發(fā)射電平、加大天線口徑，或使用雨衰落影響較小的頻率。

第八步：查看故障發(fā)生時間是否有規(guī)律性。故障時接收功率出現(xiàn)規(guī)律性或周期性衰落，考慮發(fā)生多徑衰落，若接收功率無規(guī)律性或周期性，則考慮波導(dǎo)性衰落?？赏ㄟ^調(diào)整兩端天線海拔高度差、調(diào)整天線俯仰角、減小傳輸路徑余隙等方法解決。

第九步：如以上分析均無效， 則考慮依次更換兩端ODU、更換頻點、更換大口徑天線、調(diào)整天線掛高、改變傳輸路由、改變極化方向、排查電磁環(huán)境等方式進行故障排除。

圖1 微波鏈路故障定位處理流程圖

3 典型微波鏈路故障案例分析

3.1 多徑衰落故障案例

我區(qū)西部地區(qū)進行微波電路改造，安裝調(diào)測基本完成后，電路處于試運行階段。試運行初期電路運行正常，進入4 月中旬，多跳微波電路出現(xiàn)故障。表現(xiàn)為兩端設(shè)備均無硬件相關(guān)告警，頻繁上報微波鏈路告警和業(yè)務(wù)中斷告警，主用天線和分集天線接收電平均波動很大，衰落超過30dB，偶爾出現(xiàn)RADIO_RSL_HIGH 告警，信號頻繁閃斷。經(jīng)分析接收電平變化、傳輸剖面和地區(qū)生活生產(chǎn)實際等情況，結(jié)合實地勘察，初步判斷該故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因為平原地區(qū)春季灌溉，當(dāng)?shù)毓喔确绞綖槁啵移皆r(nóng)田面積較大，形成類似湖泊的地形，微波傳輸剖面成為跨水域類型，同時受地形、氣候等綜合影響，故障原因主要為多徑衰落，偶發(fā)性發(fā)生大時延路徑反射。該傳輸故障形成原因多樣，故針對不同情況采取多種措施進行傳輸質(zhì)量改善。主要措施有：

（1）調(diào)整兩端天線掛高，使兩端天線海拔高度差增大，將反射點移出強反射區(qū)；

（2）調(diào)整天線俯仰角使天線上翹，以犧牲接收電平2 至3dB 為代價，在保證電平儲備的情況下減少地面反射波;

（3）減小路徑余隙，即在保證視通條件下，盡量降低兩端天線掛高；

（4）增加分集天線；

（5）將原發(fā)射功率26dBm的ODU 更換為30.5dBm 的ODU設(shè)備，提升發(fā)射功率，增加衰落儲備對抗衰落。通過針對性的改進措施，該地區(qū)電路多年來平穩(wěn)運行。

3.2 微波電路阻擋故障案例

某一跳微波電路突然出現(xiàn)傳輸質(zhì)量劣化現(xiàn)象，長時間出現(xiàn)大量誤碼，傳輸性能持續(xù)下降。一段時間后，業(yè)務(wù)完全中斷且電路不可用。經(jīng)觀察收信功率情況，分析傳輸剖面并進行實地勘察，判斷為傳輸路由中新建高層建筑高度超高，阻擋傳輸路由。通過提高兩側(cè)微波天線掛高的方法使該跳電路滿足微波傳輸視通特性，微波電路恢復(fù)正常。

3.3 干擾故障案例

某一跳微波電路運行多年均正常，某日開始發(fā)生間歇性信噪比降低、鏈路誤碼頻繁增高故障，導(dǎo)致業(yè)務(wù)間歇性中斷。經(jīng)查看網(wǎng)管兩站發(fā)信功率穩(wěn)定，收信電平長期基本穩(wěn)定。通過更換中頻板、ODU、頻點等方式發(fā)現(xiàn)該故障無改善。經(jīng)分析判斷，可能存在外部電磁干擾。通過多次使用頻譜儀及傳輸設(shè)備掃頻并結(jié)合實驗觀察，確定為附近新建雷達設(shè)備對微波電路干擾，通過降低雷達功率，基本解決該故障。

微波鏈路故障嚴重威脅微波電路安全傳輸，故障形成原因種類多且復(fù)雜，這就要求廣大廣播電視微波傳輸工作者在實際工作當(dāng)中準確掌握造成微波鏈路故障的各種專業(yè)技術(shù)知識，快速反應(yīng)并按照工作流程準確定位故障，科學(xué)應(yīng)對，保障我區(qū)廣播電視安全傳輸播出。在日常工作中應(yīng)定期收集、分析傳輸主要數(shù)據(jù)，熟悉傳輸路由地理地貌、氣候等特點，及時排除隱患，積極有效應(yīng)對可能發(fā)生的故障。