DDN语音电路的概况及维护探讨

dwayne

摘要：本论文先容了DDN语音电路的组成及工作原理，对一些故障案例进行了研究分析，在此基础上总结了DDN语音电路的故障处理方法和维护经验。
关键词：LGS
LGE
铃流发生器

1 引言

DDN是数字数据网（DIGITAL DATA NETWORK）的缩写，它是由光纤数字电路，数字复用及交叉连接设备组成，利用数字信道传输数据信号的数据传输网。它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图象信号或其他数字化信号。在众多的应用中语音电路是DDN业务的其中一种，它采用数字化技术传送语音信号，保证了信号的可靠性和安全性。
2 DDN语音电路的组成。

DDN语音电路的作用连接电路两端的话音设备，包括普通电话机、程控交换机和其它语音设备，它由LGS（Loop start/Ground start - Subscriber）卡端口、LGE（Loop start/Ground start-Exchange）卡端口以及传送语音信号的中继组成。每条语音电路起始于LGS卡端口，经过DDN网内中继，终结于LGE卡端口。通常LGS端口通过双绞线连接用户的普通电话机，LGE端口双绞线连接用户的程控交换机端口，两种端口之间通过DDN的PVC（Permanent Virtual Circuit）互连，PVC担负起传送两端的数字语音信号的任务。在网络内部采用随路信令CAS（Channel Associated Signaling）的中继来承载PVC，每条PVC占用64Kbps的带宽。LGS卡负责为话机提供拨号音和铃流信号，并实现语音信号的数模转换。LGE卡负责传送交换机和话机的信令编码，并实现语音信号的数模转换。

2.1 LGE板卡

LGS卡是配置在3600设备上的一种插卡，3600控制卡通过系统总线将系统的控制信号和语音信号传送给通用控制逻辑CCL（Common Control Logic），CCL负责对信号进行解译码，并将信号传送给线路；另外CCL还负责将线路侧的模拟信号转换成数字信号并发送给系统总线，或将系统总线侧的数字信号转换成模拟信号并发送给线路，最终送达用户话机。LGS卡的结构如图2.1所示：

图2.1 LGS卡结构

2.2 LGS板卡

LGS卡的结构如图2.1所示：

图2.2 LGE卡结构

LGE卡也是配置在3600设备上的一种插卡，结构和LGE卡相似。LGE卡的CCL受3600设备控制卡控制，负责对信号进行解译码，将线路侧的模拟信号转换成数字信号并发送给系统总线，或将系统总线侧的数字信号转换成模拟信号并发送给线路，最终送达用户交换机。
2.3 铃流发生器


铃流发生器的外形如图2.3所示：

图2.3 铃流发生器外形

铃流发生器为LGS端口提供25Hz或20Hz的交流电压，使得LGS端口在来话时可以向用户话机发送振铃信号。图2.3所示的是外置的铃流发生器，每个铃流发生器提供2条电缆，对于双机框的3600设备每个机框可各接一条电缆，这样每个机框都可安插LGS卡，否则只有连接了铃流发生器的机框可以安插LGS卡。
3 维护案例

广州市消防局采用DDN构建专用电话网，各区的消防中队的话机使用DDN语音电路连接119总台的用户程控交换机，网络拓扑图如图3.1所示：

图3.1 消防局语音电路组网拓扑图

各中队的电话机使用双绞线连接DDN节点3600的LGS端口，在119总台的用户机房出安装1台配置了LGE卡3600设备，用户程控交换机的端口通过双绞线连接LGE卡端口。LGS卡和LGE卡的端口通过DDN的PVC互连。这种组网方式将分散在不同地点的电话机通过DDN网络的PVC连接至同一台程控交换机，DDN网络的作用是代替了话机到程控交换机之间的线路，与公众电话网隔离，实现了用户电话专用网的目的，提高了话音通信的安全性和可靠性。
处理语音电路的方法基本上是使用普通电话机在LGS端口一侧进行通话测试，逐段测试语音信号来定位故障点。下面就消防局语音电路的几个故障案例来分析探讨有关DDN语音电路的维护。
3.1 案例1
3.1.1 故障现象

用户申报话机无拨号音，119总台无法拨通中队电话，市话分局维护人员在用户处测得LGS端口没有拨号音输出。
3.1.2 处理经过

为判断局端LGS端口是否正常，网维中心维护人员在测量室MDF处用普通话机测试，证实LGS端口没有拨号音输出，更换了LGS端口后仍无拨号音。为判断故障点，在征得用户同意的基础上将故障语音电路LGE端口和另一条在用的语音电路的LGE端口互换。重新配置数据后故障电路的LGS端口可测得拨号音，而另一条电路的LGS端口侧没有拨号音，由此可判断故障电路的LGE端口有问题，更换LGE端口重新配置语音电路数据后故障恢复。
3.2 案例2
3.2.1 故障现象

用户申报话机无拨号音，119总台无法拨通中队电话，市话分局维护人员在用户处测得LGS端口没有拨号音输出。
3.2.2 处理经过

市话分局维护人员在用户处测得LGS端口没有拨号音，在分线箱处也测得LGS端口没有拨号音但线路测试正常，初步判断是LGS端口有问题，后更换LGS端口后故障恢复。
3.3 案例3
3.3.1 故障现象

用户申报话机有拨号音，中队的话机可以拨通119总台，但总台拨打中队电话无振铃。
3.3.2 处理经过


市话分局维护人员在用户处测得LGS端口没有拨号音，但在分线箱处测得LGS端口有拨号音输出，证实LGS端口和外线没有问题。经过检查证实是用户室内线路有问题，修复后故障恢复。

4 故障分析
4.1 案例1

通常一条语音电路的两端分别是LGE端口和LGS端口，这两个端口通过DDN的PVC交换信令，LGS端口分析来自LGE方向的信令，为用户的普通电话机提供拨号音和发送铃流信号；同时接收话机发送的拨号编码并转发给LGE端口。因此在MDF侧无法测得拨号音的原因不外乎是LGE端口问题、LGS端口问题或者DDN电路问题。更换LGS端口后故障仍未恢复，检查DDN电路也没有问题，由此可以判断故障点不一定在LGS端口侧。通过互换LGE端口证实了LGS端口是正常的，故障点定位在LGE端口一侧。LGE端口的问题导致了案例1中的用户普通话机侧无拨号音的故障，更换LGE端口可排除故障。
4.2 案例2

该案例的故障现象同案例1，案例1 的故障原因分析同样可以适用于案例2，因此可以从LGE端口、LGS端口、DDN电路以及线路这四个环节来进行故障定位，使用排除法逐步修复故障。在案例2中更换了LGS端口后故障恢复，可以判断是LGS端口问题导致了话机无拨号音。
4.3 案例3
LGS端口使用外置铃流发生器向用户电话机发送振铃信号，因此对于案例3中的故障现象，可以分析出产生故障的原因有以下几个：铃流发生器问题、LGS端口到用户话机的线路问题（包括外线和用户室内线）以及用户话机问题。如果是铃流发生器的问题就应该不止一个用户申报故障，而当时只有一个用户保障可以判断铃流发生器正常；在分线箱处测得有拨号音可以证实外线到LGS端口这一段是正常的；普通电话机出现故障的几率较小。由以上几点可以大概判断出故障点，再加上故障发生当时刚下过暴雨，空气较潮湿，而线路对天气的好坏较为敏感，因此可以将故障定位在用户室内线段。最后经过检查和修复用户室内线路排除了故障。

5 经验总结
5.1 故障类型
1．无拨号音

这是DDN语音电路最常见的故障现象，故障的原因有以下几种：LGS端口问题、LGE端口问题、DDN电路问题、线路问题以及用户话机问题。
2．无振铃

这种故障通常体现为LGS侧可以拨打LGE侧，而LGE侧拨打LGS侧就没有振铃，但是摘机后仍然可以通话。这类故障的原因有以下几种：LGE端口问题、LGS端口问题、铃流发生器问题、线路问题、用户话机问题以及用户小总机端口问题。
3． 单向通话

这种故障的现象是语音信号的单向传递，在通话中一方说话另一方可以听见，但反过来就听不见了。除此以外其它信号都正常，有拨号音也有振铃。这种故障最主要的原因是DDN电路的问题，或者是电路参数有误，或者是电路所经过的中继有问题；另外LGE端口和用户程控交换机的端口有问题也会引起单通现象。

5.2 排障方法
1．无拨号音

使用普通电话机从测量室MDF到用户处逐段测试拨号音，确定故障点。若MDF处有拨号音则可以判断故障点在线路段和用户处，检查线路和用户话机可排除故障。若MDF处没有拨号音则需要使用排除法检查是LGS端口、LGE端口还是DDN电路的问题；通过更换LGS端口、LGE端口和DDN电路的路由可以排除故障。
2．无振铃

使用普通电话机从测量室MDF到用户处逐段测试是否存在单通现象，若MDF处通话正常则可以判断故障点在线路段和用户处，检查线路和用户话机可排除故障。若MDF处也存在无振铃现象则需要使用排除法或者替代法检查是铃流发生器、LGS端口、LGE端口、DDN电路的问题还是用户小总机端口问题；通过更换铃流发生器、LGS端口、LGE端口、DDN电路的路由或者用户小总机的端口可以排除故障。
3．单向通话

处理故障时首先需要检查DDN电路及其路由，复位电路或者迂回电路的路由。如果电路正常则需要使用临时配置一条测试电路来测试LGE端口一侧的线路是否正常，或者更换LGE端口及用户程控交话机的端口来排除故障。
5.3 注意事项
1．检查DDN电路

LGE端口和LGS端口依赖DDN电路来交换信令和传递话音，因此DDN电路的质量直接影响到语音电路的正常。语音电路发生故障时可以先检查DDN电路是否正常，先迂回路由或者复位电路来看看故障是否恢复，如果没有恢复则再检查其它相关的端口和线路。
2．测试电路

在处理故障时替代法是比较实用的一种方法，即配置临时的测试电路对有问题的端口进行测试，例如将怀疑有问题的LGE端口和正常的LGS端口连接，或者将有问题的LGS端口和LGE端口连接，以这种方式检查有问题的端口是否真的有故障。如果测试电路可以正常通话则表明端口正常，否则就更换端口。
3．在MDF测试

使用普通电话机在测量室MDF线架处测试时，一定要断开连接用户端的线路，只有在这种情况下才能正确得出测试结果，否则由于受到用户端话机和线路的影响，将有可能测出错误的结果。因为如果不断开用户端线路而并接一个话机做测试，就相当于在LGS端口外并接了2台话机，在LGS端口输出的电压一定的条件下，每台话机所获得的电压或许会降于额定电压，影响测试结果；另外如果用户处线路有短路或其他问题时也会影响测试结果。
4．天气影响

普通的双绞线对天气较为敏感，空气湿度较大时容易受潮引起线路的阻抗增大或短路现象，特别是在大雨过后更容易引起线路问题。因此雨天发生的语音电路故障大部分是由于线路问题引起，处理故障时可将检查的重点放在线路段，包括外线、大楼内部线和用户室内线，尤其是线路接驳的地方，必要时可重新铺放一条新线抢通故障，缩短故障历时。

6 结束语

对于DDN语音电路的故障处理较为特别，不同于一般的数据电路的故障处理，不能通过环路测试的方法来判断故障点，只能利用普通电话机的逐段测试来进行故障定位。这类故障的处理看似简单，但由于这种电路的数量较少，而且故障率也不高，因此处理起来往往由于缺乏经验而比较棘手，处理不当容易造成故障超历时。因此只有善于总结经验和案例，熟悉各端口板卡的性能和电路的工作原理，才能做好DDN语音电路的维护工作。