華為BITSV3設(shè)備參考源不可用故障的測試與排除

摘 要：數(shù)字同步網(wǎng)是電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)支撐網(wǎng)絡(luò)之一，是各業(yè)務(wù)網(wǎng)高質(zhì)量運(yùn)行的保證。華為BITS（通信樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)）設(shè)備，作為整個(gè)通信樓內(nèi)及通信區(qū)域內(nèi)的專用定時(shí)供給發(fā)生器，是數(shù)字同步網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中有V2與V3兩個(gè)版本。本文通過對中國移動秦皇島分公司一則非典型的華為BITSV3設(shè)備參考源不可用故障，進(jìn)行儀表現(xiàn)場測試與問題排除，深入剖析故障原因，總結(jié)故障處理經(jīng)驗(yàn)與預(yù)防措施，為華為BITSV3設(shè)備的日常維護(hù)與故障修復(fù)提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：華為BITSV3； 參考源不可用；測試；排除

一、故障現(xiàn)象描述

中國移動秦皇島分公司華為BITS系統(tǒng)連接關(guān)系如圖1所示，

（1）秦皇島分公司機(jī)房樓BITSV2設(shè)備（二級鐘），一方面通過兩套PDH系統(tǒng)轉(zhuǎn)接至綜合樓，為綜合樓BITSV3設(shè)備提供輸入源；另一方面為SDH網(wǎng)絡(luò)提供輸入源。

（2）秦皇島分公司綜合樓BITSV3設(shè)備（三級鐘），主要為綜合樓不同的MGW/Server核心網(wǎng)交換機(jī)提供輸入源。

（3）8月23日晚22：11左右，秦皇島分公司“綜合樓BITS V3”設(shè)備產(chǎn)生“系統(tǒng)無主用源”、“MITE（最大時(shí)間間隔誤差）、TIE（時(shí)間間隔誤差）性能越限”等告警，系統(tǒng)處于自由振蕩狀態(tài)，導(dǎo)致部分基站閃報(bào)TF（時(shí)鐘不同步）告警。

（4）8月24日凌晨2：00左右，通過對“綜合樓BITSV3”設(shè)備配置“參考源不參與選源控制”，“綜合樓BITSV3”設(shè)備重新鎖定參考源，系統(tǒng)恢復(fù)正常，同時(shí)基站TF告警消失。

（5）觀察兩天后，8月26日9：13，“綜合樓BITS V3”再次上報(bào)“主用源性能越限”告警，導(dǎo)致參考源不可用，并再次進(jìn)入保持狀態(tài)。

二、故障原因分析

根據(jù)以上故障現(xiàn)象，分析可能的故障原因有：

（1）機(jī)房樓BITSV2輸出或相關(guān)連接件故障；

（2）負(fù)責(zé)輸入源轉(zhuǎn)接的PDH系統(tǒng)或相關(guān)連接件故障；

（3）綜合樓BITSV3設(shè)備LCIM（輸入測試板 ）板卡或相關(guān)連接件故障；

（4）環(huán)境溫度影響綜合樓BITSV3設(shè)備SOCU（衛(wèi)星信號接收及晶體振蕩器時(shí)鐘單元 ）板卡工作異常。

三、現(xiàn)場測試與故障排除

（1）因本次故障現(xiàn)象多次反復(fù)，且具有一定的隨機(jī)性，因此計(jì)劃通過現(xiàn)場儀表測試的方式，逐一排除可能的故障原因，并最終定位故障點(diǎn)。測試前再次確認(rèn)現(xiàn)網(wǎng)硬件連接情況（如圖1所示）。綜合樓BITS V3為三級鐘配置，2塊時(shí)鐘板均為SOCU，以恒溫晶振作為本振。綜合樓BITS V3通過PDH通道跟蹤上游BITS V2輸出的E1信號，并提供時(shí)鐘信號給下游其他設(shè)備。

（2）8月27日凌晨測試BITS V2設(shè)備及BITS V3設(shè)備輸出：

本次測試使用兩塊儀表，一是XG7230 sync analyzer，其內(nèi)部配置銣鐘，除進(jìn)行測試外還可以為其他儀表輸出基準(zhǔn)源；二是JDSU MTS8000，該儀表測試需要外接基準(zhǔn)源。

本次儀表測試連接關(guān)系如圖2所示：XG7230 sync analyzer 的RX，連接一路“綜合樓BITS V3”的輸入源；TX為JDSU MTS8000提供外接基準(zhǔn)源。JDSU MTS8000的RX1連接“綜合樓BITS V3”TSOU板的1路輸出。

測試結(jié)果顯示，BITS V2輸出的頻率偏差小于0.1ppb，可以確認(rèn)BITS V2及PDH輸出正常。BITS V3輸出的E1信號與輸入源一致，小于0.1ppb。因此可排除第1、第2種故障的可能。由于故障現(xiàn)象暫時(shí)沒有重現(xiàn)，決定掛表測試一段時(shí)間。

（3）8月28日凌晨，為了確定故障點(diǎn)是BITS V2設(shè)備還是BITS V3設(shè)備，使用兩臺測試儀表，分別同時(shí)測試BITS V3設(shè)備輸入（BITS V2的輸出）和輸出。多次測試發(fā)現(xiàn)，BITS V3設(shè)備的輸出存在幾次較大的不穩(wěn)定，而輸入一直處于平穩(wěn)狀態(tài)。進(jìn)一步核對性能數(shù)據(jù)和操作步驟發(fā)現(xiàn)，BITS V3設(shè)備輸出的幾次不穩(wěn)定與人員進(jìn)入機(jī)房時(shí)間相符，初步懷疑人員進(jìn)入機(jī)房對設(shè)備周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響導(dǎo)致了輸出的變化。但由于這種變化沒有達(dá)到故障重現(xiàn)的程度，只能再次進(jìn)行持續(xù)測試。

（4）8月28日上午9：40，綜合樓BITS V3設(shè)備再次上報(bào)“系統(tǒng)無主用源”、“MITE、TIE性能越限”等告警，故障重現(xiàn)。查看測試儀表確認(rèn)BITS V3的輸出頻率發(fā)生了變化，儀表監(jiān)測值為5ppb。BITS V3的輸入源測試結(jié)果基本不變，為0.1ppb。與機(jī)房出入記錄核對發(fā)現(xiàn)，此次告警與工程人員進(jìn)入機(jī)房時(shí)間相符。到機(jī)房現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，BITS V3設(shè)備機(jī)柜門被打開，同時(shí)對面烽火設(shè)備機(jī)柜門關(guān)閉（前期測試時(shí)，該機(jī)柜門一直處于打開狀態(tài)），此時(shí)在BITS V3設(shè)備旁明顯感覺到有空調(diào)強(qiáng)風(fēng)。重新恢復(fù)前天晚上的兩機(jī)柜門的位置，BITSV3輸出的頻率再次發(fā)生了變化。儀表監(jiān)測值為-2ppb，負(fù)向變化了7ppb。BITS V3的輸入源測試結(jié)果基本不變，為0.1ppb。初步判斷開關(guān)機(jī)柜門對BITS V3的輸出頻率有一定的影響。

（5）綜合樓機(jī)房現(xiàn)場環(huán)境及機(jī)架位置如圖3所示：

機(jī)房專用空調(diào)的出風(fēng)口距離BITS V3約3米，強(qiáng)勁出風(fēng)直接朝向BITS V3機(jī)柜。烽火設(shè)備的機(jī)柜門打開時(shí)，可以恰好擋住風(fēng)力。經(jīng)過現(xiàn)場比對，在BITS V3設(shè)備機(jī)柜門打開的情況下，烽火設(shè)備機(jī)柜門的打開與關(guān)閉，短時(shí)間內(nèi)BITS V3設(shè)備周邊的溫度會產(chǎn)生劇烈的變化。與工程人員核實(shí)后，結(jié)合設(shè)備歷史告警、性能發(fā)現(xiàn)，BITS V3設(shè)備每次上報(bào)告警的時(shí)間都與工程人員施工時(shí)間相符合。

（6）8月29日凌晨，針對白天發(fā)生的場景再次進(jìn)行了測試。還原當(dāng)時(shí)的情況后，故障重現(xiàn)，設(shè)備再次上報(bào)“系統(tǒng)無主用源”、“MTIE、TIE性能越限”等告警。為了驗(yàn)證開關(guān)機(jī)柜門對BITS V3輸出的影響，分別對三塊SOCU單板（兩塊現(xiàn)網(wǎng)單板和一塊備用板）均進(jìn)行機(jī)柜門開關(guān)的測試。驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)對三塊SOCU輸出的的頻率輸出均有影響，三塊單板的影響分別為頻偏變化5ppb，0.4ppb，0.4ppb。其中一塊SOCU對溫度的影響表現(xiàn)比較大。

（7）最終確定故障點(diǎn)為：開關(guān)機(jī)柜門導(dǎo)致空調(diào)對綜合樓BITS V3設(shè)備溫度和風(fēng)速產(chǎn)生變化，引起了綜合BITS V3設(shè)備晶體輸出的頻偏發(fā)生變化，最終導(dǎo)致輸入源超限而系統(tǒng)進(jìn)入保持?，F(xiàn)場解決及預(yù)防措施：首先，改變機(jī)房空調(diào)送風(fēng)方向，由橫向直吹改為上下垂直送風(fēng)。避免空調(diào)對設(shè)備直吹，以免設(shè)備周邊環(huán)境溫度變化劇烈。其次，將綜合樓BITS V3設(shè)備由三級鐘升級改造為更加穩(wěn)定的二級鐘，時(shí)鐘板使用SRCU（衛(wèi)星信號接收及銣振蕩器時(shí)鐘單元）。銣鐘板為二級鐘的本振。二級鐘任何情況下（自由、保持、跟蹤、快捕）系統(tǒng)輸出信號的頻偏均小于16ppb，滿足基站50ppb的要求。

四、故障經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）BITS V3的性能監(jiān)測數(shù)據(jù)TIE、MTIE、TDEV、頻率偏差等均使用本振系統(tǒng)輸出作為參考，對輸入源進(jìn)行監(jiān)測。系統(tǒng)輸出頻率的變化將導(dǎo)致BITS V3監(jiān)測的輸入源的性能監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化。影響晶振輸出頻率的主要因素有溫度、電壓、振動。開關(guān)機(jī)柜門會影響晶振的工作溫度。

（2）通過用儀器測試結(jié)果、以及BITS V3相對于輸入的性能監(jiān)測曲線數(shù)據(jù)可知，開關(guān)機(jī)柜門導(dǎo)致的溫度和風(fēng)速的變化，引起了BITS V3的晶體輸出的頻偏發(fā)生變化，導(dǎo)致了BITS V3上報(bào)性能監(jiān)測MTIE、TDEV、頻率偏差超限告警。而參考源性能超限告警參與了參考源選擇控制，這些超限告警導(dǎo)致參考源全部不可用，系統(tǒng)無主用源，BITS V3進(jìn)入保持狀態(tài)。

（3）系統(tǒng)保持七天后，進(jìn)入自由振蕩狀態(tài)。綜合樓BITS V3設(shè)備為晶體鐘，自由振蕩的時(shí)鐘精度無法滿足基站的要求，導(dǎo)致基站設(shè)備上報(bào)TF告警。

五、小結(jié)

本則非典型的華為BITSV3設(shè)備參考源不可用故障，具有一定的隱蔽性、巧合性和隨機(jī)性。正好趕上位于前后排的BITSV3設(shè)備與烽火設(shè)備同時(shí)處于施工期，且當(dāng)BITSV3機(jī)柜門打開時(shí)，空調(diào)送風(fēng)直對BITSV3設(shè)備時(shí)，溫度的強(qiáng)烈變化才會引起B(yǎng)ITSV3設(shè)備出現(xiàn)告警。針對這起疑難故障，最終通過現(xiàn)場儀表測試、故障現(xiàn)象還原、原因深入分析，終于準(zhǔn)確定位了故障點(diǎn)并使故障得以徹底排除。相信其排查思路、測試方法、處理經(jīng)驗(yàn)以及預(yù)防措施，均可對華為BITSV3設(shè)備的日常維護(hù)與類似故障處理提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]程根蘭.數(shù)字同步網(wǎng).人民郵電出版社，2001.

[2]華為數(shù)字同步網(wǎng)設(shè)備SYNLOCK V3技術(shù)手冊.

作者簡介：李麗紅：通信工程師（高級），現(xiàn)任職于中國移動通信集團(tuán)河北有限公司秦皇島分公司，網(wǎng)絡(luò)部傳輸班組。是中國移動通信集團(tuán)公司傳輸專業(yè)（烽火）技術(shù)支援專家。主要從事傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、維護(hù)及優(yōu)化工作。