湖南微波电路线路干扰分析一例

文/曾华跃 胡小兵

1 前言

数字微波中继通信是在数字通信与微波通信基础上发展起来的一种先进的通信传输手段，它兼有数字通信与微波通信两者的优点，频带宽，传输信息容量大、通信稳定、可靠，工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响很小。微波中继通信可以方便跨越沼泽、江河、高山等特殊地理环境，实现地面上的远距离通信。在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时，通信的建立及转移都较容易，这些方面比有线通信具有更大的灵活性。

随着城市建设的迅速发展和城区规模的不断扩大，原建设在城市郊区的微波站点逐步进入城市版图。在没有规划考虑微波通道保护的城市，城市高层建筑建设可能已影响数字微波的正常通讯。现将湖南数字微波网一例电路异常处理流程记录下来供大家参考。

2 微波电路异常现象

2跳微波电路（娄底苦竹山-冷水江白果岭-隆回小沙江）所连接的解码器均出现闪断，无法正常工作。并在娄底苦竹山-冷水江白果岭双向4个MODEM的误码告警（误码率由1×10-10升高到1×10-7） 。

3 故障排除流程

冷水江白果岭-隆回小沙江微波电路为1+1Twin path配置，经过对白果岭和小沙江2个站点室外天馈的仔细排查，没有发现有明显损伤的部位，2个站点的室外天馈部分完好，查看白果岭-小沙江的天线接收电平也正常，确认白果岭-小沙江微波工作正常，解码器闪断的原因是由于苦竹山-白果岭微波线路故障造成的。

苦竹山-白果岭微波电路为1+1Twin path配置，首先在网管上查看此跳微波两端的性能指标，从性能指标明显看出，此跳微波两端的4块Modem盘均出现告警提示信息，且两端的各项指标值均出现不同程度的计数值，某些数值已达到了5位数。这就很明显地提示我们：故障肯定发生在公共的天馈部分。因此决定先排查两端天线之间自由空间部分的可能原因。

（1）先通过LCT查看设备性能情况，发现非常频繁地出现“Early Warning”、“Low BER ALM”和“High BER ALM”等告警，并且短时间内又消除，表明该系统运行处于异常状态。通过检查MODEM性能数据发现，最近的7天内每天都有误码出现。发信功率保持在+32dBm左右，收信电平大部分时间基本在-41～-44dBm波动。

（2）检查空间电磁环境是否有工作带内的干扰信号。远程登录白果岭设备，将发信功率关闭，将频谱仪接在苦竹山的滤波器输出接口处，未发现干扰。从晚上7：25开始连续观察收白果岭方向的背景噪声情况。截止到第二天上午10：56，没有记录到工作带内的干扰信号。如图1所示。

图1

图2

（3）将苦竹山SYS03和白果岭SYS01的调制方式由128QAM降低至64QAM，连续观察设备在64QAM调制方式下的工作情况。检查苦竹山MODEM03和白果岭MODEM04从第一天下午7：30至第二天上午11：00的误码情况，只有苦竹山MODEM03在3日晚上10：00产生过51个BBE和4个ES，其他时段双向均没有误码出现。结果显示电路在64QAM模式下传输质量得到改善，但还是两端MODEM盘还是频繁出现“Early Warning”告警。

（4）恢复白果岭站SYS02发信机关闭的发信功率升至+32dBm，恢复苦竹山SYS04 TRP和滤波器的电缆连接，将该通道调制方式升高至256QAM，发现该系统两端一直处于“High BER Alarm”告警状态，业务始终处于中断状态。将南岳-苦竹山微波由128QAM升高至256QAM，电路工作正常，没有误码出现。随后将苦竹山站SYS04的TRP连接至该机架SYS02（对南岳方向）的滤波器上，“High BER Alarm”告警马上流失，业务正常无误码；但是将苦竹山SYS02（对南岳方向）的TRP接到SYS04（对白果岭方向）的滤波器上后，SYS02的MODEM出现“High BER Alarm”告警，业务不通。说明苦竹山站设备正常。

（5）将苦竹山站点设备配置和电缆连接都恢复至正常状态，将SYS03/SYS04（对白果岭方向）的调制方式设置为64QAM后。第一天下午7：30至第二天上午11：00两端均没有发现误码出现，但仍然频繁有“Early Warning”告警出现。初步判断随着调制方式的降低，苦竹山-白果岭微波传输质量有所改善。

（6）检查本跳电路的设计文件，发现设计接收电平为-35dBm，和当前的收信电平-42dBm存在明显差异。登塔查看，发现在离苦竹山站2公里的路由上存在高楼，疑似为阻挡物。用手机采集各点GPS坐标，输入Pathloss设计软件，得到如图2路由图：通过地图作业。

路由图也印证了地图上作业的结果：微波路由经过两个楼盘。“恒隆国际”新建楼盘，于2015年底开工建设，其中1号楼于2016年9月前封顶，2号楼封顶时间约在2017年2月，3号楼在2017年7月前封顶。每栋楼均为4层底商+28层住宅的结构，总高度约为100米。“东方财富广场”楼盘，于2014年开工建设，2015年建设至目前高度，随后长时间处于停工状态，其中2号楼疑似在微波传输路由正中间。2号楼目前已建4层底商+9层住宅，目前总高度约为45米。按照目前的测试和处理结果，排除设备软硬件问题。认为天线俯仰偏差造成的收信电平下降和路由中间的建筑物影响是造成本跳电路在-42dBm出现异常状况的原因。路由中的建筑物在水平面上的高度比天线挂高要高，微波信号主通道被“恒隆国际”2号楼阻挡而导致接收电平变低，同时“恒隆国际”楼宇对微波信号形成多径反射绕射，多径传播干扰微波通信质量。

（7）经现场讨论，决定将天线升高8米，尝试减小路由中的建筑物对传输的影响。升高天线前,将苦竹山-白果岭两端都恢复成原先设计128QAM/28MHz配置，电路开始频繁出现误码告警。升高天线后,两站收信电平恢复至设计值-35dBm，MODEM告警均消失。经过1个小时的连续观察，苦竹山站和白果岭站收信电平稳定，没有误码和告警出现。

（8）尝试将苦竹山站对白果岭方向的发信功率降低20dB至+12dBm。然后观察白果岭站收信情况。白果岭收信电平降低20dB至-54dBm仍能保持稳定正常传输，在观察的15分钟内没有出现误码和任何告警。

（9）恢复所有设置至正常设计运行状态。

（10）对电路运行状态做1～3天的连续观察，主要是对收信电平、误码和告警进行观察。三天运行中未出现异常，恢复环路业务。

4 结论和建议

在微波电路出现严重误码现象时，排除设备故障后应首先检查传输路由空间电磁环境。本次异常现象处理采用挂频谱仪和降低对端发射功率相结合的方式，有效确认误码来自自身信号的多径反射传输，省微波总站在岳阳至达摩岭微波路由用此方法成功发现同频同向微波干扰。采用降低提高调制方式的办法，利用低调制带宽宽通过性能较强，可有效确认微波路由是否有阻挡存在。

随着城市的快速发展和高层建筑物的增多，数字微波网络建设应考虑多路路由或环形、网形设计。并且路由的反射点应尽量落在反射系统小的地方，如山地、森林等，使反射波被有效地阻挡或产生散射，有效抑制反射波对电路的干扰。

为了避免在以后城市建设中再发生微波通道被阻挡的事件，我台与市自然资源与规划局进行了沟通，按照规划局要求，我台将组织人员对本站及相邻站点的天线坐标及高程数据进行测定，并对城区微波保护通道高度及宽度予以计算，以确定微波保护通道路径。保护通道下方建筑物最高点海拔至少应低于相邻两站天线连线一个第一菲涅乐半径高度，保护通道宽度以相邻两站天线连线为中心应不小于两倍第一菲涅乐半径。我台将把以上数据提交市自然资源与规划局，从而保证微波通道在城区规划建设中得到有效保护，确保微波的正常传输。