鐵塔FSU模擬通道原理和故障分析

徐 偉

（中國(guó)鐵塔股份有限責(zé)任公司楚雄分公司，云南 楚雄 675000）

鐵塔公司承擔(dān)著三家電信運(yùn)營(yíng)商的基站配套設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源配置進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)建基站配套產(chǎn)品，為運(yùn)營(yíng)商提供高效、安全的基站設(shè)施服務(wù)，是新時(shí)期電信業(yè)深化改革的重點(diǎn)?；局饕攸c(diǎn)是無(wú)人值守、點(diǎn)多面廣，動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)不僅是空調(diào)、電源等動(dòng)力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重點(diǎn)，還是實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)維信息化、集中監(jiān)控的基礎(chǔ)，功能與系統(tǒng)的穩(wěn)定性是否滿足公司運(yùn)營(yíng)方式需求，決定了鐵塔公司運(yùn)營(yíng)能力與服務(wù)效率。鐵塔公司動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)模式要基于運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，創(chuàng)新建設(shè)電信運(yùn)營(yíng)商動(dòng)環(huán)系統(tǒng)[1]。

1 鐵塔FSU模擬通道的原理

鐵塔FSU設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)模擬通道與一個(gè)數(shù)字通道，采集站內(nèi)部設(shè)置數(shù)字板、電源及網(wǎng)絡(luò)接口板、模擬板與檢波器接口板。

1.1 檢波器接口板的原理

檢波器通過(guò)檢波器接口板和FSU內(nèi)部模擬板相互連接，圖1為檢波器接口板電路的原理。P1連接內(nèi)部模擬板，P2連接外部檢波器。檢波器接口板的三個(gè)通道一樣，都是由過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò)與防雷保護(hù)電路所構(gòu)成的。SG指的是防雷管，將電子線路中的高電壓浪涌雜波清除，避免靜電。T1、T2、T3線圈和周邊電容創(chuàng)建高頻濾波電器，將高頻干擾濾除[1]。

圖1 檢波器接口板電路的原理

1.2 模擬板的原理

模擬板由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、數(shù)字隔離、超低功耗微控制器等構(gòu)成，圖2為模擬板的原理。單站單道模擬采集站在模擬板中保留模擬通道3，檢測(cè)器信號(hào)通過(guò)檢波器接口板進(jìn)入P1，之后通過(guò)模擬通道3濾波電路，利用共模線圈將外來(lái)工模干擾濾除，經(jīng)過(guò)保護(hù)電路限制信號(hào)幅值為±2.5 V后使此信號(hào)傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器中，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后利用微控制器控制數(shù)字隔離器，通過(guò)J1使數(shù)字化地震數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字板并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡中[3]。

圖2 模擬板的原理

1.3 模擬通道輸入阻抗

FSU模擬通道3和3C數(shù)字通道共同使用模擬板輸入接口，圖3為模擬通道和3C數(shù)字通道輸入電路結(jié)構(gòu)。其中K1是磁保持繼電器，Q1是雙N溝道增強(qiáng)模式場(chǎng)效應(yīng)管。數(shù)字板信號(hào)指的是數(shù)字模擬通道選擇控制信號(hào)，也是高電平有效脈沖信號(hào)，數(shù)字板CPU在FSU配置信息通過(guò)FSU通電初始化后產(chǎn)生新號(hào)。在數(shù)字版信號(hào)有效的時(shí)候，Q1內(nèi)部左邊通道導(dǎo)通右邊通道截止，K1吸合2、9腳，3C數(shù)字通道導(dǎo)通[4]。

圖3 模擬通道和3C數(shù)字通道輸入電路結(jié)構(gòu)

2 鐵塔FSU模擬通道的故障分析

2.1 故障1

故障描述：基站未發(fā)生停電，F(xiàn)SU突然出現(xiàn)離線，查詢上網(wǎng)卡未停機(jī)。

處理情況：

（1）上站檢查FSU及通信模塊指示燈正常，采用計(jì)算機(jī)本地連接到FSU，進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)診斷查詢，連接運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常，但鐵塔VPN連接失敗。判斷為FSU、上網(wǎng)模塊、上網(wǎng)卡無(wú)問(wèn)題[5]。

（2）檢查FSU版本為最新版本，檢查FSU底端數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，VPN帳號(hào)密碼配置錯(cuò)誤，修改帳號(hào)密碼重啟后，F(xiàn)SU注冊(cè)在線，故障解決。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)正常，但VPN網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)連接異常，一般為VPN賬號(hào)密碼或VPN服務(wù)器地址配置錯(cuò)誤，應(yīng)按要求配置云南注冊(cè)機(jī)地址參數(shù)。

圖4 故障1

圖5 故障解決

2.2 故障2

故障描述：該站經(jīng)常出現(xiàn)FSU離線，頻繁出FSU離線工單，每次離線之后上站手動(dòng)斷電重啟FSU均能恢復(fù)。處理情況：

（1）上站采用計(jì)算機(jī)本地連接到FSU，檢查FSU軟件版本為最新，數(shù)據(jù)配置正確，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)診斷查詢FSU接收無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)良好。

（2）檢查通信模塊12 V供電，發(fā)現(xiàn)直接從FSU的12 V端口取電，未經(jīng)過(guò)DO4端口。重新連接通信模塊電源線，通過(guò)DO4端口取電。更改取電位置后，未收到過(guò)該站FSU離線工單

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：通信模塊應(yīng)按FSU廠家規(guī)范取電，通過(guò)DO口控制取電，當(dāng)生FSU離線時(shí)，F(xiàn)SU會(huì)觸發(fā)自動(dòng)重啟機(jī)制，重啟通信模塊，能解決通信模塊掉死導(dǎo)致的FSU離線故障，減少人員上站處理[6]。

2.3 故障3

故障描述：城區(qū)聯(lián)通站點(diǎn)，站上聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)信號(hào)良好，但FSU超頻離線。

處理情況：

（1）上站使用手機(jī)測(cè)試，該站點(diǎn)聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)非常好，F(xiàn)SU通信模塊上網(wǎng)天線安裝規(guī)范。

（2）采用計(jì)算機(jī)本地連接到FSU，檢查FSU軟件軟件版本為最新，數(shù)據(jù)配置正確。

（3）通過(guò)設(shè)備狀態(tài)診斷查詢，發(fā)現(xiàn)該FSU接收的信號(hào)為聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò)，檢查通信模塊硬件標(biāo)簽，發(fā)現(xiàn)該通信模塊為移動(dòng)板，僅支持移動(dòng)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)更換一塊全網(wǎng)通上網(wǎng)模塊后，設(shè)備狀態(tài)診斷查詢，發(fā)現(xiàn)該FSU接收信號(hào)為聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)后期觀察，該站點(diǎn)FSU超頻離線問(wèn)題已解決。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：前期部分施工單位在安裝FSU時(shí)，部分站點(diǎn)上網(wǎng)卡與上網(wǎng)模塊未能匹配，導(dǎo)致不能正常接收4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，2G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)速不穩(wěn)定導(dǎo)致FSU超頻離線。應(yīng)使用與上網(wǎng)卡匹配的通信模塊或全網(wǎng)通通信模塊。

2.4 故障4

故障描述：該站平時(shí)未接收到FSU離線工單，但每次停電后，代維人員上站發(fā)電，發(fā)電過(guò)程中頻繁預(yù)判退服，但實(shí)際基站電壓正常未退服，開(kāi)關(guān)電源頻繁采集異常導(dǎo)致。

處理情況：

（1）上站查看FSU使用移動(dòng)上網(wǎng)卡，站上移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)良好。

（2）通過(guò)B接口查詢，發(fā)現(xiàn)該站頻繁在云南注冊(cè)機(jī)（10.131.x.x)和總部注冊(cè)機(jī)（10.37.x.x)之間切換，注冊(cè)到總部注冊(cè)機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源實(shí)時(shí)性能查詢異常。

（3）采用計(jì)算機(jī)本地連接到FSU，檢查FSU數(shù)據(jù)配置，發(fā)現(xiàn)FSU注冊(cè)機(jī)地址主用設(shè)置為云南注冊(cè)機(jī)地址，備用設(shè)置為總部注冊(cè)機(jī)地址，將主用和備用均改為云南注冊(cè)機(jī)地址后，后臺(tái)查詢未出現(xiàn)過(guò)開(kāi)關(guān)電源采集異常，問(wèn)題解決。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：中興力維部分站點(diǎn)升級(jí)后，注冊(cè)機(jī)地址同時(shí)配置了云南和總部的注冊(cè)機(jī)地址，如果FSU頻繁在總部注冊(cè)機(jī)和云南注冊(cè)機(jī)之前切換時(shí)，會(huì)造成采集異常情況。對(duì)于頻繁采集異常站點(diǎn)，需檢查注冊(cè)機(jī)地址配置是否正確。

2.5 故障5

故障描述：該站為移動(dòng)站點(diǎn)，站上移動(dòng)4G信號(hào)穩(wěn)定，但FSU超頻離線，省公司派發(fā)FSU超頻離線工單。

處理情況：

（1）上站采用計(jì)算機(jī)本地連接到FSU，F(xiàn)SU正常注冊(cè)在線，檢查數(shù)據(jù)配置正確，F(xiàn)SU軟件為最新版本。

（2）更換全新通信模塊和FSU設(shè)備一套，配置數(shù)據(jù)后正常注冊(cè)在線，觀察一小時(shí)未發(fā)生FSU離線。但后臺(tái)觀察更換后設(shè)備第二天仍然出現(xiàn)FSU超頻離線，問(wèn)題未解決。

（3）分公司支撐組上站處理，到站觀察后兩小時(shí)，發(fā)現(xiàn)FSU離線時(shí)，通信模塊不上電，F(xiàn)SU的12端口無(wú)電壓輸出，兩分鐘后又恢復(fù)正常，判斷為因傳感器短路導(dǎo)致的故障。檢查后更換近端斷電傳感器，之后后臺(tái)觀察一周內(nèi)未發(fā)生FSU超頻離線，問(wèn)題解決。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：部分室外站點(diǎn)環(huán)境較差，存在濕度大、灰塵大、有螞蟻等情況，會(huì)導(dǎo)致部分傳感器內(nèi)部電路板短路，當(dāng)某個(gè)傳感器短路時(shí)，會(huì)造成FSU的12 V端口無(wú)輸出，通信模塊不上電。在處理FSU超頻離線故障時(shí)，應(yīng)關(guān)注各傳感器是否有短路故障，及時(shí)清理機(jī)房塵埃和螞蟻等，確保設(shè)備良好工作環(huán)境。

3 結(jié)束語(yǔ)

在鐵塔維護(hù)工作越來(lái)越完善的背景下，鐵塔公司基站使用FSU動(dòng)環(huán)監(jiān)控技術(shù)也越來(lái)越成熟，在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上展現(xiàn)FSU監(jiān)控采集基站運(yùn)行狀態(tài)信息體，充當(dāng)基站維護(hù)工作的“眼睛”，本文對(duì)FSU常見(jiàn)故障處理方法進(jìn)行分析，使故障精準(zhǔn)定位和及時(shí)處理效率得到提高。