浅谈民航通信网故障诊断技术与实际应用案例的分析

浅谈民航通信网故障诊断技术与实际应用案例的分析

朱翊

中国民用航空湛江空中交通管理站  广东湛江 524000

摘要：随着民航业务的增长，民航领域需要更多的通信网故障诊断技术，将这些技术运用于实际生产作业中，能极大地保障民航通信网运行正常。民航通信网主要包括传输网、IP网和TDM网，其中，民航传输网给IP网和TDM网提供干线，这三部分都会发生故障，比如，OA系统访问异常、管制热线电话无法接通、接收不到雷达信号、电报收发中断、甚高频信号收发故障以及单路运营商线路故障。在实际案例的故障排查中，除了需要工程师具有较为丰富的故障排除经验，还需要引进先进的故障诊断技术，这些技术作为优秀的辅助工具，能极大地提高故障排除效率。比如民航甚高频故障诊断技术、BP神经网络和TDM业务数据流监控系统等。当故障得到解决之后，还需要将其记录下来，方便同类故障的相互借鉴。

关键词：民航通信网、故障诊断、TDM网、IP网

1民航通信网及其故障诊断技术简介

民航通信网分为业务承载网和传输网两部分，如图1所示。传输网主要起到传输载体和通道的作用，进行业务传输。它的分布范围很广，比如机场航管楼。业务承载网分为IP网和TDM网。IP网的业务范围包括视频会议、OA内部办公系统业务等。IP网的业务范围包括民航安全保障、雷达监视业务等。

图1 民航通信网拓扑图

通常使用智能型的故障诊断技术对民航通信网进行诊断和监控，比如TDM业务数据流监控系统，会以动态监控图表的方式监控业务数据的当前状态，当业务状态正常的时候，图形呈现出规律地走势；当业务异常的时候，图形就会立刻发生改变，而且，系统也会触发告警，管理员需要第一时间定位问题，及时检查故障，维护民航通信网的正常运行。

针对民航甚高频通信业务模块，民航甚高频故障诊断技术结合了神经网络技术，它提供了神经网络工具箱，能对实际故障进行仿真，其结果与实际非常接近，保障民航甚高频通信业务模块正常化运行。

BP神经网络在设备故障诊断方面具有很好的效果，它是目前应用最广泛的神经网络模型之一，民航通信网中包含了很多设备、接口和干线等，有了BP技术，能快速检查出问题，节省了大量人力物力。

2 案例分析

2.1 OA系统对外网站访问异常（IP网）

2.1.1故障情况描述

OA系统对外网页无法打开，当用户访问OA系统的时候，OA系统的前端页面显示访问异常。

2.1.2原因分析

初步判断是民航通信网IP网设备、OA链路和OA系统三部分出现问题。

2.1.3处理办法

检查民航通信网IP网的网管是否正常，是否存在异常告警的情况，查看对应的业务接入端口指示灯是否正常，特别是闪烁频率和强度是否异常，故障处理流程如图2所示。将民航通信网IP网的网口进行拔插，查看业务状况是否恢复正常。如果没有恢复，就将该端口的网线连接到通信网维护笔记本电脑上，设置好笔记本电脑的IP地址、掩码、网关以及ping。默认将其分别设为20.5.16.18，255.255.255.252，20.5.16.17和20.5.16.1，如果链路ping不能连通，就需要联系网控和机场进行处理。

改变笔记本电脑的IP地址、掩码、网关。尝试ping一下不同的网络构件，分别查看OA系统防火墙网络、OA系统H3C7503网络和监控室枢纽的OA电脑链路。如果ping不通，就需要仔细对相应设备和链路进行逐一排查，寻找到出现故障的设备和链路。

最后，需要将拔出的网口重新接回设备相应端口。

图2 故障处理流程图

2.2 管制热线电话无法打通(TDM网)

2.2.1故障情况描述

拨打管制热线电话的时候，无法拨通。

2.2.2原因分析

初步分析，为线路、端口和板卡的问题。

2.2.3处理办法

检查内容包括民航通信网TDM网到内话、民航通信网TDM网到对方的线路和端口以及TDM网的板卡是否异常。TDM网到传输网干线是否异常。然后，联系相关机构更换故障的端口或板卡，联系运营商处理2M干线故障。

2.3 接收不到雷达信号

2.3.1故障情况描述

台站和航管楼均接收不到雷达信号。

2.3.2原因分析

初步分析，为业务配置、业务端口、相应干线和板卡的问题。

2.3.3处理办法

查看对应设备，看业务配置是否正常。检测对应的雷达无源分配柜和TDM网数据面板接口对应业务端口是否可以接收到数据。检查板卡端口指示灯工作状态，看闪烁频率是否正常。查看台站到航管楼之间的相应干线是否有异常。更改设备的配置，同时更换出故障的端口或板卡，最后需联系运营商，让运营商尽快处理2M干线的故障问题。

2.4 电报收发中断(TDM网)

2.4.1故障情况描述

电报发送中断，卡在一半的位置。

2.4.2原因分析

初步分析，为业务配置、供电中断、相应干线和板卡的问题。

2.4.3处理办法

在对应设备上查看VC状态是否正常，检查相应的配置。测量对应的转报系统用户线架的收发线是否有电压。检查对应板卡端口指示灯闪烁是否有异常，检查民航通信网传输网的相应干线是否有异常。最后联系相关部门更改设备配置，或更换出现故障的端口或板卡，联系运营商处理

2M干线故障。

2.5 甚高频信号收发故障(TDM网)

2.5.1故障情况描述

甚高频信号的收发异常,出现中断长达5秒。

2.5.2原因分析

初步分析，为供电中断和卡板端口的问题。

2.5.3处理办法

在对应设备上查看VC状态，测量对应TDM网的MDF线架收线、发线和PTT的电压是否有异常。检查板卡端口指示灯闪烁是否有异常，检查台站到航管楼的相应干线是否有异常。更改设备的配置，替换出现故障的端口或板卡，联系运营商处理2M干线故障。

2.6 单路运营商线路故障(传输网)

2.6.1故障情况描述

单路运营商线路异常，线路无法连接。

2.6.2原因分析

初步分析，为干线故障。

2.5.3处理办法

检查另外一路运营商线路的状态是否正常，检查IP网和TDM网的业务是否受影响，联系运营商处理干线的故障。

3 案例经验教训

民航人需要熟悉常见的民航通信网故障诊断技术，当正在运行的民航通信网安全项目出现各种问题的时候，相关技术人员，特别是维护人员需要根据应急手册，及时处理问题和快速排查问题根源，根据故障的不同类型，将设备故障信息向相关部门通报，避免具体业务受到影响，比如IP网链路异常，就需要联系公司网控中心，如果是OA系统网络出现异常，需要直接检测OA系统网络设备和链路。等到问题处理完毕之后，也需要对相关部门进行信息通报。将整个事故进行登记，以便再次发生故障，能快速定位问题所在并解决它。

为了能快速定位问题，可以先检查同一块板卡上的其他业务是否正常运行，从而能快速判断问题的出处，是端口还是板卡发生故障。然后检查同一机箱的其他业务是否正常，快速判断是否2M干线出现故障，以当前机箱为起点，分别对内和对外进行测试，锁定故障范围。在更换板卡的时候需要申请停机，并且需要设备断电之后才行。维修人员需要佩戴防静电手环，检查型号是否一致。

4 总结

民航通信网故障诊断技术在实际生产中发挥着重要作用，它能提高故障诊断的准确性和经济性，通信网发生故障的情况时有发生，由于通信网涉及到的设备、接口和干线众多，需要人工排查的同时，利用先进的诊断技术辅助排查问题，这些技术大多结合了人工智能和图像技术，它利用现有积累起来的故障知识库，使用智能算法，减轻工作人员日常工作负荷量，这些技术能提前识别风险来源，并对此发出告警，当问题出现之后，也能凭借自身的算法优势，及时排除出网络问题。设备保障人员和设备运维人员都需要充分掌握相关诊断技术，提高故障排查、解决故障的效率，在面对故障的时候，能有清晰的思路，也能有清晰的事故上报流程框架，尽快解决网络问题。由于民航业务日渐复杂，也会有新的问题出现，所以，需要不断学习新的故障诊断技术，同行之间，要多交流事故处理经验。

参考文献：

[1] 黄佳新.浅谈民航通信网架构及运用[J].信息通信,2020(10):80-82.

[2] 官健.民航TDM网智能配置与快速检测系统的设计与实现[J].专题技术，2021（01）：88-91

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[4] 黄佳新.浅谈民航通信网架构及运用[J].信息通信，2020（10）：080-082

[5]黄婷燕子.某城域传输网OSN3500网络平滑升级案例分析[J].电力电网