SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)故障解決策略探討

徐文亮，李 閩，孔昭崗

（1.湖北廣播電視臺(tái)，湖北 武漢 430000；2.利辛縣廣播電視臺(tái)，安徽 亳州 236700；3.遼寧省廣播電視撫順石棚山轉(zhuǎn)播臺(tái)，遼寧 撫順 113006）

0 引 言

數(shù)字微波是廣播電視行業(yè)傳輸系統(tǒng)的新發(fā)展，具備抗干擾能力強(qiáng)、傳輸質(zhì)量高、保密效果好等優(yōu)勢(shì)。同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)目前被廣泛應(yīng)用于廣播電視節(jié)目信號(hào)傳輸領(lǐng)域，針對(duì)其故障問題展開深入的探討，提出應(yīng)對(duì)措施，能夠有效解決SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)現(xiàn)存的問題，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，保障廣播電視安全播出。為此，本文以SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的故障解決為重點(diǎn)展開探討。

1 SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)

同步數(shù)字體系（SDH）是由準(zhǔn)同步數(shù)字體系（Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH）發(fā)展升級(jí)形成。SDH數(shù)字通信技術(shù)與微波通信技術(shù)的結(jié)合，推動(dòng)了SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展[1]。SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)與模擬微波通信、中小容量數(shù)字微波通信、PDH準(zhǔn)同步數(shù)字微波通信相比，在接口方式、復(fù)用方式、運(yùn)維管理、系統(tǒng)兼容、傳輸質(zhì)量以及資源利用等方面優(yōu)勢(shì)明顯。SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)由端站、樞紐站、分路站及中繼站等組成。SDH數(shù)字微波站由天線、饋線、分錄系統(tǒng)、收發(fā)信機(jī)設(shè)備、調(diào)制解調(diào)設(shè)備、復(fù)用設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備及電源設(shè)備等組成。SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)憑借其性能優(yōu)勢(shì)，在廣播電視行業(yè)節(jié)目數(shù)量增加、網(wǎng)狀發(fā)展的今天，保障了多套廣播節(jié)目與電視節(jié)目的安全穩(wěn)定傳輸[2]。

2 SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備

2.1 SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)由端站、樞紐站、分路站及中繼站等組成。

終端站在SDH數(shù)字微波傳輸鏈路與分支鏈路中處于終端位置。終端站的主要功能是通過調(diào)制器將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)為中頻信號(hào)，通過發(fā)信機(jī)完成變頻后成為微波信號(hào)以天線發(fā)射至對(duì)方站[3]。對(duì)方站天線接收到微波信號(hào)后傳送至微波接收機(jī)，變頻中頻信號(hào)后傳至解調(diào)器還原基帶信號(hào)，再傳送至復(fù)用設(shè)備。終端站具備波道倒換功能，支持上、下全部話路，常作為SDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)的中心站或次中心站。

分路站位于微波傳輸鏈路中間位置，主要職責(zé)是接收、發(fā)送相鄰站點(diǎn)微波信號(hào)，通過發(fā)信機(jī)上、下變頻后將信號(hào)發(fā)送至復(fù)用設(shè)備。分路站具備信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)、分出插入分話路、波道倒換等功能，可作為SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中心站或受控站。

樞紐站位于SDH數(shù)字微波傳輸鏈路中部，連接多個(gè)數(shù)字微波電路，具備波道倒換功能，支持上、下話路，可作為SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中心站或次中心站[4]。

中繼站位于SDH數(shù)字微波傳輸鏈路中部，主要職責(zé)是信號(hào)解調(diào)、判決、再生、轉(zhuǎn)發(fā)。中繼站種類包括基帶轉(zhuǎn)接站、中頻轉(zhuǎn)接站、射頻有源轉(zhuǎn)接站以及射頻無源轉(zhuǎn)接站，可處理傳輸信號(hào)中的噪聲、干擾、失真等問題，不具備波道倒換功能，不支持上、下話路。

2.2 SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)設(shè)備

SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)設(shè)備由機(jī)頂單元、基帶單元、風(fēng)扇、收發(fā)信機(jī)單元、收信分路系統(tǒng)以及發(fā)信合路系統(tǒng)等組成。以華為公司數(shù)字微波設(shè)備為例，其以雙頻天線+任意頻段（6～86 GHz）射頻單元組合，運(yùn)用載波聚合、多入多出技術(shù)、常規(guī)微波頻段、雙頻微波等微波技術(shù)，最大容量可達(dá)20 Gb·s-1。其微波設(shè)備包括分體式微波設(shè)備、全室外微波設(shè)備、模塊化天線設(shè)備以及IP長(zhǎng)距微波設(shè)備等。以全室外微波設(shè)備RTN 310/320為例，其由GE端口與業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備對(duì)接，能夠?qū)崿F(xiàn)零站址安裝，支持分體式和直扣式安裝，支持112 MHz波道間隔、4096QAM調(diào)制模式，每載波支持最大2 Gb·s-1的吞吐量，能夠自適應(yīng)調(diào)制（AM），以超寬帶、高頻譜效率滿足多種回傳場(chǎng)景需求，保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量[5]。

3 SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)常見故障及解決策略

3.1 誤碼故障

誤碼故障是SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的常見故障，通常由收發(fā)信機(jī)引起，造成信號(hào)黑場(chǎng)、馬賽克等現(xiàn)象，給受眾造成不好的收聽體驗(yàn)。收信單元引起的誤碼，誤碼率超過門限時(shí)會(huì)影響廣播電視信號(hào)。廣播電視信號(hào)易出現(xiàn)馬賽克、黑場(chǎng)現(xiàn)象，設(shè)備實(shí)時(shí)告警、網(wǎng)管進(jìn)行記錄[6]。運(yùn)維人員通過網(wǎng)管系統(tǒng)和維護(hù)終端分析、判斷引起誤碼的原因與設(shè)備，對(duì)引起誤碼的收信單元及時(shí)更換，更換后要觀察一段時(shí)間，直到無誤碼現(xiàn)象出現(xiàn)。若在觀察期間再次發(fā)生誤碼故障，需再次排查誤碼原因，排除誤碼故障現(xiàn)象。發(fā)信單元引起的誤碼現(xiàn)象與收信單元引起的誤碼現(xiàn)象一致，區(qū)別在于發(fā)信單元誤碼故障處理后，若再出現(xiàn)誤碼故障，其原因往往跟對(duì)端發(fā)信單元相關(guān)，需要聯(lián)系發(fā)端站排查是否由發(fā)端站引起。通過收發(fā)信單元重啟，觀察收端誤碼故障是否消失。若故障仍然存在，需要發(fā)端站更換收發(fā)信單元，通電運(yùn)行后觀察記錄，確保誤碼故障排除。

3.2 電源故障

電源故障也是SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的常見故障。以SDH數(shù)字微波收發(fā)信單元電源故障為例。收發(fā)信單元采用雙電源供電，提供多種模式工作電源。直流變換模塊產(chǎn)生故障后，導(dǎo)致電源指示燈熄滅和電源指示燈閃亮現(xiàn)象[7]。在SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)運(yùn)維管理過程中，收發(fā)信單元電源指示燈熄滅現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，通常情況下，電源指示燈熄滅發(fā)生在0信道以外會(huì)引發(fā)波道倒換，這不影響SDH數(shù)字微波傳輸，但是要及時(shí)查找故障源并處理?？刹鹦妒瞻l(fā)信單元，檢查主控板、電路板、元器件等情況，若發(fā)生元器件燒焦現(xiàn)象需考慮更換元器件和報(bào)廢模板，完成相應(yīng)步驟后需通電檢查收發(fā)信單元電源指示燈情況，正常后安裝至機(jī)架，再通電測(cè)試運(yùn)行情況，確認(rèn)故障是否排除。保險(xiǎn)絲、DC-DC轉(zhuǎn)換振蕩管以及電容是容易燒焦的元器件。在更換元器件后，通電檢測(cè)環(huán)節(jié)要避免對(duì)主控板電路造成的損害。電源指標(biāo)燈閃亮也是SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)收發(fā)信單元經(jīng)常出現(xiàn)的情況，在微波主信道倒換后容易出現(xiàn)電源指示燈（綠燈）閃爍現(xiàn)象，通過斷電重啟觀察故障是否解決。若問題依舊存在，需按信單元電源指示燈熄滅流程處理。

3.3 衰落故障

在SDH數(shù)字微波傳輸過程中，傳輸路徑會(huì)受到多種因素影響，導(dǎo)致信號(hào)電平起伏變化。衰落的種類分為時(shí)間衰落、頻率衰落。時(shí)間衰落分為快衰落、慢衰落?？焖ヂ渲高\(yùn)動(dòng)物體引起的信號(hào)快速變化，慢衰落指一段時(shí)間內(nèi)信號(hào)變化情況[8]。頻率衰落分為平衰落、選擇性衰落。平衰落指發(fā)射信號(hào)頻譜不發(fā)生變化情況下的衰落現(xiàn)象，選擇性衰落指?jìng)鬏斝盘?hào)頻帶大于傳輸信道時(shí)，信號(hào)質(zhì)量會(huì)受頻率變化發(fā)生改變，引起信號(hào)失真。衰落現(xiàn)象會(huì)影響SDH數(shù)字微波傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量與性能指標(biāo)，采取針對(duì)性的抗衰落策略十分必要。首先是分集接收技術(shù)的應(yīng)用。分析多個(gè)途徑的信號(hào)衰落情況并進(jìn)行合成，結(jié)合衰落信號(hào)之間的不相關(guān)屬性，降低衰落對(duì)傳輸信號(hào)質(zhì)量的影響。其次是自適應(yīng)均衡技術(shù)的應(yīng)用。衰落問題需要實(shí)時(shí)處理，在系統(tǒng)中搭建自適應(yīng)均衡器，能夠及時(shí)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析信號(hào)衰落問題，自動(dòng)處理常見衰落問題，減少衰落對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽Ｔ俅问墙徊鏄O化干擾抵消技術(shù)，通過處理水平極化與垂直極化方向信號(hào)，減少信號(hào)的衰落。最后是構(gòu)建環(huán)路自愈網(wǎng)。一旦發(fā)生信號(hào)傳輸衰落導(dǎo)致的信號(hào)中斷，可運(yùn)用另一方向正常信號(hào)傳輸，減少衰落造成信號(hào)中斷現(xiàn)象發(fā)生的概率。

3.4 天饋線故障

隨著5G、人工智能、云化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)向智能化、自動(dòng)化、無人值守、智慧運(yùn)維方向發(fā)展。天饋線系統(tǒng)的故障率相比收發(fā)信單元較低，但是其運(yùn)維管理仍然不容忽視。首先是SDH數(shù)字微波天饋線長(zhǎng)期處于室外環(huán)境，容易受風(fēng)吹、外部碰撞等因素影響，導(dǎo)致連接饋線松動(dòng)，引發(fā)接觸不良。運(yùn)維管理人員需要定期檢查天饋線系統(tǒng)組件、連接饋線是否松動(dòng)，清理灰塵與銹蝕，進(jìn)行螺栓加固或防水膠帶加固，確保天饋線系統(tǒng)連接穩(wěn)固。其次是做好復(fù)雜環(huán)境下的天線標(biāo)識(shí)工作，在氣象天氣、人為施工等復(fù)雜環(huán)境影響下，天線易出現(xiàn)方向變化和仰角偏差增大現(xiàn)象，運(yùn)維檢修人員在檢修天線時(shí)要標(biāo)識(shí)固定螺栓位置，以便天線發(fā)生移位后的準(zhǔn)確復(fù)位。最后是防護(hù)罩與充氣機(jī)養(yǎng)護(hù)管理。天饋線系統(tǒng)長(zhǎng)期處于室外環(huán)境，面臨雨雪、大風(fēng)等天氣影響，鳥類撞擊侵?jǐn)_等，可能影響數(shù)字微波傳輸質(zhì)量。因此，對(duì)天饋線饋源、天線安裝防護(hù)罩十分必要，需定期或不定期地檢查防護(hù)罩狀態(tài)，確保防護(hù)罩完整有效?？諝鉂穸?、饋線密封情況導(dǎo)致饋線受潮，影響SDH數(shù)字微波傳輸質(zhì)量。運(yùn)維管理人員要加強(qiáng)充氣機(jī)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)進(jìn)行干燥機(jī)除濕，降低內(nèi)部生銹概率。

4 結(jié) 語

SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)在我國(guó)廣播電視信號(hào)傳輸中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。針對(duì)SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)常見故障如誤碼故障、電源故障、衰落故障、天饋線故障等，本文了提出針對(duì)性的解決措施，確保數(shù)字微波傳輸信號(hào)的質(zhì)量、安全性與穩(wěn)定性，為用戶提供高品質(zhì)廣播電視視聽服務(wù)。