淺談光纖直放站設備維護與故障處理

康景華

淺談光纖直放站設備維護與故障處理

康景華*

光纖直放站作為基站無線信號延伸覆蓋的重要手段，在GSM-R網(wǎng)絡中起十分重要的作用。如何保持設備可靠運行，及時排除故障，避免通信中斷，對設備維護的預防性和及時性都提出了更高的要求。經(jīng)近幾年的維護實踐，摸索出一套直放站設備維護與故障處理的方法，歸納總結如下。

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備，是一種無線信號收發(fā)中轉設備。其基本功能就是把基站的無線信號延伸到基站覆蓋不到的弱場區(qū)，如隧道、地下室、山區(qū)等，是GSM-R系統(tǒng)實現(xiàn)鐵路小容量、大覆蓋目標的必要手段之一。GSM-R光纖直放站結構如圖1所示。

圖1 GSM-R光纖直放站設備結構圖

GSM-R光纖直放站系統(tǒng)由耦合器、近端機、光傳輸部分、遠端機、遠端天線或漏纜等部分構成。近端機與遠端機之間通過光纖連接，一臺近端機可以連接多臺遠端機(滿配4臺)。

1.下行信號傳輸過程。通過耦合器從基站耦合很微小的射頻信號(－10～10 dBm)給近端機，經(jīng)雙工器送到近端機內(nèi)光端機RFin端口，將射頻信號轉換為光信號通過光纜傳送到遠端機。遠端機的光端機把光信號轉換為射頻信號(RFout端口)，通過功放模塊將射頻信號進行功率放大，最后通過天線或漏纜把下行信號覆蓋到弱場區(qū)。

2.上行信號傳輸過程。移動臺發(fā)出的射頻信號通過遠端天線或漏泄電纜輸入到遠端機，上行信號經(jīng)低噪聲放大模塊放大后，輸入到遠端機的光端機RFin端口，再將射頻信號轉換為光信號通過光纜傳送到近端機，最后耦合到基站。

2 故障處理測試和流程

1.測量遠端機電源線是否連接正確，供電電壓是否正常，防止正負極接錯。

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

3.設置遠端機參數(shù)。用遠端機調試線與遠端機的調試接口連接，通過筆記本電腦設置相應的遠端機參數(shù):遠端機的站點編號、子編號、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、設置近端機和遠端機的參數(shù)及狀態(tài)。

6.測量遠端機下行輸出功率、駐波比。

近端、遠端設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

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

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

圖2 近端設備故障處理流程圖

圖3 遠端設備故障處理流程圖

3.2 遠端機

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

2.發(fā)無光告警。遠端機光模塊出現(xiàn)故障，觀察遠端機光模塊指示燈狀態(tài)，更換遠端機光模塊。在遠端機光模塊故障時，現(xiàn)場覆蓋區(qū)無下行信號，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，遠端機光模塊出現(xiàn)問題，或功放前級連線出現(xiàn)斷路問題，或功放本身出現(xiàn)問題，檢查遠端機光模塊輸入光功率和RFout，判斷遠端機光模塊的好壞，測試功放RFin電平值，判斷功放及前級連線的好壞;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，檢查功放門限設定值與功放實際輸出電平值比較。5．下行駐波告警。遠端機輸出口接觸不良或漏水，檢查遠端機RFout到天線/漏纜接口;天線饋源進水，測試遠端機RFout到天線/漏纜駐波比。6．上行低噪放告警。遠端機低噪放出現(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．遠端機斷電告警。設備電源斷開，現(xiàn)場檢查設備供電電源。

3.3 近端機/遠端機

門禁告警，設備門打開或沒關好，現(xiàn)場查看設備。溫度告警，機房環(huán)境溫度或設備內(nèi)部溫度過高，需現(xiàn)場檢查是否設備內(nèi)部溫度過高或設備內(nèi)部電路工作異常導致。

3.4 設備指示燈狀態(tài)含義

1.電源燈。反映設備供電狀態(tài)，燈亮表明設備無外部交流供電。

2．工作燈。反映設備控制程序的工作狀態(tài)，閃爍表明程序運行正常。

3．TX數(shù)據(jù)燈。設備向近端機發(fā)送數(shù)據(jù)時閃爍。

4．RX數(shù)據(jù)燈。設備接收近端機數(shù)據(jù)時閃爍。

5．功放駐波燈。反映設備天饋線狀態(tài)，燈亮表明駐波太大告警。

6.光路狀態(tài)燈。反映設備光端機狀態(tài)，燈亮表明主用光路(即遠端機B口對應光路)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。

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。

9.KEY按鍵指示。有鍵按下時，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現(xiàn)場，檢修燈表明設備故障已排除。

GSM-R通信網(wǎng)絡中，直放站設備起到擴展基站覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡資源利用率的作用。在工程實踐中需要根據(jù)直放站的特性，避免或減小直放站對網(wǎng)絡造成的負面影響。

*西安鐵路局綏德通信車間助理工程師，718000陜西綏德

2011-07-27

(責任編輯:諸紅)