何昆華
(云南廣播電視臺,云南 昆明 650500)
在廣播電視領域,數(shù)字微波傳輸設備扮演著至關重要的角色,是實現(xiàn)廣播電視信號傳輸?shù)暮诵脑O備之一。然而由于數(shù)字微波傳輸設備的復雜性和長時間運行,故障問題一直是廣播電視行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一?;诖?,為確保廣播電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。本文總結、討論了廣播電視數(shù)字微波傳輸設備故障處理方法,為解決廣播電視領域中關鍵設備故障問題提供支撐,從而推動廣播電視技術的持續(xù)進步和發(fā)展。
廣播電視數(shù)字微波傳輸設備包括微波發(fā)射裝置、接收裝置、天線、中繼站、控制系統(tǒng)以及支持設備。微波發(fā)射裝置將信號轉換為微波并發(fā)送,適用于不同頻段,如衛(wèi)星通信。接收裝置負責接收并轉換微波信號。天線分為定向天線(如拋物面天線)和非定向天線(如全向天線),用于信號傳輸。中繼站用于在長距離傳輸中加強信號??刂葡到y(tǒng)監(jiān)控設備運行,包含儀表和報警系統(tǒng)。支持設備如功率放大器和調制解調器等用于提升傳輸質量。
廣播電視數(shù)字微波傳輸設備主要用于長距離傳輸和高質量接收廣播電視信號,工作原理分為以下7 個步驟。
第一,信號源產生。廣播電視節(jié)目源生成含音頻、視頻的模擬信號或數(shù)字信號。
第二,信號轉換和處理。信號經處理器轉換成適合微波傳輸?shù)母袷?,模擬信號需轉換為數(shù)字信號格式。
第三,微波轉換。處理后的信號通過微波發(fā)射裝置轉換為微波信號,并嵌入音視頻數(shù)據(jù)[1]。
第四,發(fā)射和傳輸。微波信號通過發(fā)射天線傳輸,可使用定向或全向天線。
第五,接收和解調。接收端通過天線接收微波信號,將信號轉換回電信號,并分離音視頻數(shù)據(jù)。
第六,信號恢復與處理。接收信號經處理器解碼恢復為原始信號,數(shù)字信號可轉換為模擬信號。
第七,輸出和顯示。恢復后的信號通過電視或無線電等設備輸出,供觀眾觀看或收聽。
這一系列步驟確保了音頻、視頻以及其他相關數(shù)據(jù)的有效傳輸和接收。
廣播電視數(shù)字微波傳輸設備的主要故障類型可分為硬件和軟件兩個方面的問題[2]。硬件故障涵蓋電源供應故障、電源線路松動、芯片(如主控芯片、解碼芯片)故障,連接線路插頭松動、線路老化、天線損壞和定向性問題等。軟件故障包括固件錯誤(如損壞或錯誤配置)、操作系統(tǒng)問題(如崩潰、沖突或錯誤設置)、軟件應用程序錯誤(如圖像解碼軟件、數(shù)據(jù)傳輸軟件)等。
精準定位設備故障點,有助于提高故障處理效率,可通過以下步驟進行定位。
首先,定位故障鏈路。若多個站點受影響,故障可能在共享鏈路或通往特定站點的樞紐站鏈路。
其次,判斷網(wǎng)管或網(wǎng)元故障。通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(Network Management System,NMS)監(jiān)控設備狀態(tài)和報警信息,分析確定網(wǎng)管或網(wǎng)元故障的位置和原因。
再次,分析同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)層次結構。SDH 系統(tǒng)包含不同層次,每個層次具有特定數(shù)據(jù)速率和容量。先根據(jù)故障現(xiàn)象和報警信息,確定受影響的SDH 層次,初步判斷故障點所在層次。再分析故障層次與其他層次的映射關系,收集各層次性能參數(shù)(如誤碼率、幀丟失率),進一步縮小故障點范圍。結合各層次報警信息(如同步信道失步、有負荷失步、收發(fā)同步不一致等),定位故障點位置。
最后,基于系統(tǒng)連接線特征定位故障。了解光纖連接線類型和標識,檢查其物理狀態(tài),進行光功率測試,分析連接線拓撲結構,觀察環(huán)境因素,可幫助定位光纖連接線中的故障點。
分析SDH 設備故障原因,可綜合應用網(wǎng)絡故障分析和網(wǎng)元故障分析方法。
2.3.1 網(wǎng)絡故障分析
對于網(wǎng)絡故障,首先收集故障現(xiàn)象和描述,記錄SDH 網(wǎng)絡故障現(xiàn)象(如信號中斷、傳輸異常、丟包),并收集故障發(fā)生的時間、地點、受影響的鏈路和設備信息。其次,檢查網(wǎng)絡拓撲結構,分析SDH網(wǎng)絡的拓撲和連接關系,了解鏈路傳輸路徑和網(wǎng)絡設備間的連接狀態(tài)。最后,分析物理連線和設備狀態(tài),檢查SDH 設備間的物理連線和連接器,監(jiān)測設備的狀態(tài)和告警信息,確保連接穩(wěn)固和設備正常工作。
2.3.2 網(wǎng)元故障分析
對于網(wǎng)元故障,首先選定故障網(wǎng)元,根據(jù)網(wǎng)絡故障分析結果,選定問題網(wǎng)元進行深入分析。其次,分析網(wǎng)元配置和參數(shù),檢查網(wǎng)元配置和參數(shù)設置,確保與網(wǎng)絡要求和兼容性一致。再次,檢查網(wǎng)元硬件和軟件狀態(tài),分析網(wǎng)元的硬件工作狀態(tài)和軟件版本及運行情況。最后,檢查網(wǎng)元連接和端口狀態(tài),確保網(wǎng)元連接穩(wěn)固,端口正常工作。
通過網(wǎng)絡故障分析和網(wǎng)元故障分析的綜合應用,可以找出SDH 設備故障的根本原因。網(wǎng)絡故障分析幫助確定故障的范圍和影響,找出故障發(fā)生的網(wǎng)絡區(qū)域;網(wǎng)元故障分析則關注設備的具體問題,進行深入的故障排查。通過將兩種分析方法結合使用,可以提高故障定位和解決的準確性和效率,快速恢復SDH 設備的正常運行[3]。
2.4.1 環(huán)回測試法
環(huán)回測試法用于驗證設備或系統(tǒng)的正確性和功能性。該方法用于不同類型的設備或系統(tǒng),包括電子設備、通信設備和計算機網(wǎng)絡等,幫助發(fā)現(xiàn)硬件故障、軟件問題或配置錯誤等。步驟如下:將設備或系統(tǒng)的輸出信號引導回輸入端,可以通過物理連接線路或軟件配置來實現(xiàn);發(fā)送測試信號或命令到設備或系統(tǒng)的輸入端;在接收端監(jiān)測和記錄返回的信號,并與原始輸入信號進行比較;分析比較結果,判斷設備或系統(tǒng)是否正常工作。
2.4.2 斷電重啟法
斷電重啟法是處理設備故障、異常運行或性能下降的簡易而常見手段,適用于路由器、交換機、調制解調器等微波傳輸設備,主要解決臨時性故障,如軟件沖突、緩沖區(qū)溢出、臨時電路異?;蚺R時性通信故障等,但對硬件故障或嚴重軟件問題則不適用。斷電重啟法的一般流程是:全面斷電→等待3 ~5 min →重新供電→重新啟動設備→檢查設備功能。
2.4.3 設備更換法
設備嚴重故障、無法啟動或生命周期結束時,更換設備是一種適用的故障應對策略,適用于路由器、交換機、調制解調器等數(shù)字微波傳輸設備。設備無法修復或故障嚴重影響系統(tǒng)運行時,更換設備能有效解決問題[4]。設備更換的一般流程是:準備備用設備→斷開故障設備電源→拆卸故障設備→安裝備用設備→配置和初始化→啟動設備→功能和性能測試→故障設備處理(維修/報廢)。
2.4.4 器件維修法
電路板、電子元件或其他設備組件故障導致設備無法正常工作時,可采用器件維修法修復。此方法適用于電源模塊、傳輸芯片、調制解調器等數(shù)字微波傳輸設備的組件[5]。器件維修法的一般流程是:故障檢查→組件識別和采購→設備準備→組件取下→組件替換或修理→組件安裝→設備測試→故障徹底解決。
為了更加深入地理解微波傳輸設備故障的處理思路與方法,對一典型案例進行分析。
故障案例:由于2 Mb·s-1線故障導致傳輸業(yè)務故障。
故障現(xiàn)象:某網(wǎng)元2 Mb·s-1業(yè)務中斷,所使用的華為155/622H 傳輸設備上出現(xiàn)了“T-LOS”告警信息。
故障分析:由于“T-LOS”告警信息的存在,首先可以確定的是華為155/622H 傳輸設備的光路不存在問題??膳卸ü收系奈恢迷谌A為155/622H 傳輸設備與網(wǎng)元2 Mb·s-1電路之間,即故障的原因可能是傳輸設備電接口板SP1D 故障或2 Mb·s-1線故障。
故障定位:對故障點的判斷采用環(huán)回測試法,在數(shù)字配線架(Digital Distribution Frame,DDF)上分別做遠端環(huán)回以及近端環(huán)回。遠端環(huán)回測試時,華為155/622H 傳輸設備仍存在“T-LOS”告警信息,近端環(huán)回測試時通路正常,說明是DDF 架與輸設備電接口板SP1D 之間的2 Mb·s-1線故障,而且還是SP1D板到DDF 架上的支路故障。排除了傳輸設備電接口板SP1D 故障,確定故障原因為2Mb·s-1線故障。
故障處理:考慮到所使用的2 Mb·s-1線為成品線,無法進行修復,因此采用設備更換法,對故障線進行更換。更換SP1D 板備用的2 Mb·s-1成品線后,告警消息消失,業(yè)務恢復。
故障處理結論:此案例為典型的硬件故障,通過對故障現(xiàn)象的分析,推測故障產生的原因,利用環(huán)回測試法進行故障點定位及確認,利用設備更換法處理故障,更換故障線路后,業(yè)務恢復正常。
本文詳細研究了廣播電視數(shù)字微波傳輸設備的構成、工作原理以及故障處理方法,有助于更有效地理解和處理設備故障,提高廣播電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。