引言

廣州新機(jī)場(chǎng)的新轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)中南地區(qū)AFTN電報(bào)的傳輸和交換，而FA36設(shè)備則是基于IP的新一代的傳輸接入設(shè)備，是面向企業(yè)核心和運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的高性能、高可靠性的多業(yè)務(wù)傳輸接入需求，面向全業(yè)務(wù)、開放的業(yè)務(wù)模型而開發(fā)的新一代智能業(yè)務(wù)傳輸接入設(shè)備。FA36網(wǎng)絡(luò)作為中南地區(qū)新建的綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)中南地區(qū)各空管分局（站）之間的雷達(dá)、報(bào)文、話音等業(yè)務(wù)的傳輸交換。

這兩套新系統(tǒng)投入使用后，大大改善和提高了中南地區(qū)AFTN電報(bào)和其他空管業(yè)務(wù)的傳輸和交換能力。但是，新設(shè)備的一些電氣特性和功能與原來的設(shè)備有所不同，在日常維護(hù)使用過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過以下故障。

1轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)智能程控異步單元故障描述

某月某日，轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)出現(xiàn)多個(gè)信道沒有收到電報(bào)，檢查發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)信道都是接在同一臺(tái)智能程控異步單元上，在轉(zhuǎn)報(bào)主機(jī)上無法PING通該異步單元。用電腦從智能程控異步單元配置端口登錄后，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備處于死鎖狀態(tài)，敲鍵盤沒有任何反應(yīng)。更換了一臺(tái)冷備異步單元，接上數(shù)據(jù)線和網(wǎng)線后，發(fā)現(xiàn)新接上的異步單元也出現(xiàn)同樣的故障，反而替換下來的異步單元經(jīng)過加電檢查發(fā)現(xiàn)狀態(tài)正常。于是嘗試逐條拔插異步單元上所接入的數(shù)據(jù)線和網(wǎng)線，最后發(fā)現(xiàn)把其中一路連接FA36設(shè)備的數(shù)據(jù)線拔掉后，異步單元恢復(fù)正常工作。

2故障現(xiàn)象分析

被拔掉的數(shù)據(jù)線原來是連接“數(shù)字空管系統(tǒng)”進(jìn)行報(bào)文傳輸?shù)?，該系統(tǒng)當(dāng)初接入轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)時(shí)，中間通過2臺(tái)FA36作為中繼連接，后來為簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)連接，改為直接采用網(wǎng)線連接到轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)，同時(shí)在FA36設(shè)備上取消了相應(yīng)端口、鏈路的配置,但數(shù)據(jù)線仍然保留。具體連接如圖1所示。

圖1數(shù)字空管系統(tǒng)連接圖

造成轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)故障的原因應(yīng)該與連接FA36設(shè)備的數(shù)據(jù)線纜有關(guān)系，因此，筆者首先使用設(shè)備對(duì)連接FA36的數(shù)據(jù)線進(jìn)行了檢測(cè)。轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)與FA36互聯(lián)的數(shù)據(jù)線以及數(shù)據(jù)線兩端的

圖2轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)與FA36互聯(lián)的數(shù)據(jù)線以及數(shù)據(jù)線兩端的接口詳細(xì)情況

在制作數(shù)據(jù)線纜時(shí),FA36的DB-25接口只接入了接收、發(fā)送和信號(hào)地3個(gè)管腳，即2腳、3腳和7腳；而由于新轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)異步單元的異步端口是RJ-45端口，除了收、發(fā)管腳和信號(hào)地管腳以外，其他的控制信號(hào)（DCD、CTS、RTS等）管腳也全部接入了異步單元。

通過對(duì)FA36的物理端口測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該端口的發(fā)信號(hào)管腳有一個(gè)峰值為15V左右，占空比約為30%的方波信號(hào)輸出，圖3所示是其方波信號(hào)圖。該方波信號(hào)既不是用戶數(shù)據(jù)信號(hào)（當(dāng)時(shí)FA36端口沒做任何配置,為初始狀態(tài)），又不是常態(tài)恒定的電平信號(hào)。另外，測(cè)試同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在連接數(shù)據(jù)線的末端（新轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)異步模塊端），DCD控制信號(hào)管腳也產(chǎn)生了感應(yīng)方波信號(hào)，形狀與發(fā)信號(hào)管腳相同，峰值為5V左右。

雖然接在FA36上的數(shù)據(jù)線端口沒有接入DB-25的DCD控制信號(hào)管腳，但FA36端口發(fā)信號(hào)管腳輸出的的方波信號(hào)經(jīng)過4m左右的數(shù)據(jù)線到達(dá)轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)端口時(shí)，在DCD控制信號(hào)管腳上產(chǎn)生了感應(yīng)方波信號(hào)。由于異步單元的RJ-45端口接入DCD控制信號(hào)管腳，結(jié)果感應(yīng)方波信號(hào)輸入到了異步單元的異步端口中去。

（a）FA36設(shè)備SAE端口針腳3（TxD腳）默認(rèn)輸出電平波形圖

（b）轉(zhuǎn)報(bào)異步單元針腳7（DCD腳）感應(yīng)信號(hào)電平波形圖

圖3方波信號(hào)波形圖

DCD信號(hào)是載波檢測(cè)信號(hào)，智能程控異步單元是通過檢測(cè)DCD管腳的電平高低來判斷鏈路是否中斷。根據(jù)美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ElectronicIndustryAssociation，EIA）制定的RS-232-C串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)，正常的DCD管腳應(yīng)該是常態(tài)恒定的，即全是正電壓或全是負(fù)電壓的輸出狀態(tài)。當(dāng)DCD管腳出現(xiàn)了方波狀態(tài)（即正電壓和負(fù)電壓交替出現(xiàn)），將會(huì)造成智能程控異步單元對(duì)鏈路狀態(tài)的誤判為一會(huì)兒中斷一會(huì)兒正常。方波的頻率越大，對(duì)鏈路狀態(tài)的判斷功能消耗了設(shè)備CPU的資源越多，最終幾乎將CPU資源全部占用，而無法響應(yīng)其他端口的數(shù)據(jù)收發(fā)。這時(shí)，如果把這條數(shù)據(jù)線拔掉，智能程控異步單元CPU資源被釋放，可以恢復(fù)正常工作。

經(jīng)過進(jìn)一步測(cè)試發(fā)現(xiàn)，無論FA36的SAE端口配置成何種速率，端口的發(fā)送數(shù)據(jù)管腳都會(huì)輸出15V方波信號(hào)，區(qū)別是端口的速率越高，方波的頻率也越大。同時(shí)，在數(shù)據(jù)線末端（故障實(shí)例為RJ-45接口端）的7針腳（異步單元定義為DCD控制信號(hào)管腳）會(huì)產(chǎn)生前文提到的5V感應(yīng)方波。測(cè)試表明，當(dāng)FA36的SAE端口速率較低，如300b/s?19.2Kb/s時(shí)，由于感應(yīng)方波頻率較小，異步單元的CPU資源占用不算太大，還可以響應(yīng)其他端口的數(shù)據(jù)收發(fā)；當(dāng)FA36的SAE端口處于高速狀態(tài)時(shí)，感應(yīng)方波干擾頻率較大，異步單元的CPU資源占用也隨著增大，造成異步單元沒有CPU資源去處理其他端口的數(shù)據(jù)收發(fā)和其他功能，從而產(chǎn)生死鎖現(xiàn)象。

后經(jīng)證實(shí)，F(xiàn)A36的SAE端口如果取消端口配置，而還原成默認(rèn)狀態(tài)時(shí)（即端口不作任何配置，不指定同異步狀態(tài)和速率），端口會(huì)處于默認(rèn)配置狀態(tài)，即同步64Kb/s。

3故障啟示

從故障分析中可以看到：新轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的智能程控異步單元的端口，除了一般異步線路所需的收管腳、發(fā)管腳和信號(hào)地管腳以外，其他控制信號(hào)管腳也接入了系統(tǒng)，包括DCD控制信號(hào)。新轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)的智能異步單元新增了對(duì)端口的DCD信號(hào)管腳的檢測(cè)功能，通過對(duì)DCD信號(hào)的檢測(cè)判斷鏈路狀態(tài)。如果判斷鏈路狀態(tài)為中斷，就自動(dòng)把要發(fā)送的AFTN電報(bào)保存起來，待鏈路狀態(tài)恢復(fù)正常后繼續(xù)發(fā)送，以避免發(fā)送電報(bào)的丟失。在默認(rèn)設(shè)置下，轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)智能程控異步單元會(huì)探測(cè)并處理端口的DCD信號(hào)，所以DCD針腳的高頻感應(yīng)方波信號(hào)會(huì)導(dǎo)致異步單元CPU資源大量消耗，甚至死鎖。針對(duì)這一特點(diǎn),在對(duì)新轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù)中，應(yīng)避免感應(yīng)方波信號(hào)干擾異步單元正常工作。

同時(shí)，要規(guī)范自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，在取消轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)異步業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)同時(shí)拆除相應(yīng)端口的連線或設(shè)備，避免意外原因干擾設(shè)備正常工作。

4結(jié)語

本文通過日常運(yùn)行維護(hù)中的一個(gè)故障實(shí)例分析，希望借此拋磚引玉，和大家一起分享一些設(shè)備維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)。目前，民航“十二五”規(guī)劃正在逐步實(shí)施中，為了提高空管保障的水平,空管業(yè)務(wù)的傳輸設(shè)備不斷升級(jí)和更新，平面通信網(wǎng)絡(luò)性能也不斷完善和提高。在新設(shè)備逐漸取代舊設(shè)備的過程中，特別應(yīng)注意研究傳輸設(shè)備通信模塊的電氣特性，多與廠家溝通、了解并盡可能多地掌握新系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)理念，盡快地熟悉和深入了解新設(shè)備的各種特性，不斷積累維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，以提高自身的設(shè)備保障能力。

20211115_61927d46a17aa__感應(yīng)信號(hào)引起的轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)異步單元故障分析