39328

Проектирование цифровой системы передачи

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В состав аппаратуры ИКМ120у входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ необслуживаемые регенерационные пункты НРП обслуживаемые регенерационные пункты ОРП. Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧПИ или ЧПИ HDB3 или AMI поступает в ОЛТ которое осуществляет согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом дистанционное питание НРП телеконтроль и сигнализацию о состоянии оборудования линейного тракта служебную связь между оконечным...

Русский

2013-10-02

177.64 KB

21 чел.

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ  И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Допущено к защите «___»__________ 200_ г.

Преподаватель _________________________

Дата защиты «___»________________ 200_ г.

Оценка ________________________________

Преподаватель __________________________

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

                      по дисциплине: Многоканальные системы передачи

(цифровые)

 на тему: «Проектирование цифровой системы передачи»

Преподаватель  Лис М.С.

Студент              Кушнер Е.С.

Группа                ПО-512

Специальность  2  45 01 03

Минск 2008

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 4

  1.  Выбор и характеристика системы передачи 4

1.2 Характеристика кабеля 8

1.3 Характеристика трассы кабельной линии 11

2 РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ 14

2.1 Расчет схемы организации связи 14

2.2 Расчет затухания участков регенерации 17

2.3 Расчет вероятности ошибки 19

2.3.1 Расчет допустимой вероятности ошибки 19

2.3.2 Расчет ожидаемой вероятности ошибки 20

2.4 Расчет напряжения ДП 22

3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

ЛИТЕРАТУРА 29

        Приложение  А                                                                   


ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день продолжается внедрение цифровых систем передачи (ЦСП). И это не случайно, ведь преимущество цифровых систем передачи над аналоговыми системами велико.

Цифровые системы передачи позволяют значительно повысить помехоустойчивость передаваемых сигналов, дают возможность разделения каналов во времени и передачи сообщений различных видов связи по одному каналу, достичь независимости качества передачи от длины линии связи и стабильности параметров каналов и все это при сравнительно простой обработке передаваемых сигналов.

Цифровые системы передачи могут использоваться на тех линиях связи, где использование аналоговых систем невозможно. Стабильность параметров каналов (остаточного затухания, частотной характеристики, нелинейных искажений) определяется в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме, а, поскольку, такие устройства составляют незначительную часть аппаратурного комплекса ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых системах.

Использование цифровых систем передачи позволяет значительно сократить габаритные размеры аппаратуры, массу и энергопотребление, а, следовательно, существенно повысить экономическую эффективность.

На территории РБ наибольшее распространение получили СП ИКМ-30 и ИКМ-120. Также находят применение и СП более высоких ступеней иерархии (ИКМ-480, ИКМ-1920). На практике используется комплекс аппаратуры ИКМ-120У, обладающий более высокими технико-экономическими показателями.

Целью данного курсового проекта является проектирование цифровой линии передачи между ОП-1 (Могилёв) и ОП-2 (Костюковичи) через ПВ (Чериков).

1 ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Выбор и характеристика системы передачи

Система передачи должна обеспечивать требуемое число каналов и групповых цифровых потоков, а также иметь запас на развитие. В соответствии с заданием нам необходимо обеспечить 180, 60 и 30 каналов, мы из предложенных систем передачи (ИКМ-120у и ИКМ-480) выбираем ИКМ-120у. Выбор системы передачи производим в соответствии с заданным общим числом каналов, а также учитываем то, что нам предложен кабель МКСБ1X4, а система ИКМ-120у работает на таком типе кабеля.

Чтобы определить требуемое число систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети, используем следующую формулу:

Nсп = Nкан/Cсп,        (1)

где Nсп – количество систем;

      Ссп – емкость системы передачи в каналах ТЧ;

      Nкан – заданное количество каналов на участках ОП1-ОП2, ОП1-ПВ, ОП2-ПВ.

Используя исходные данные для заданного варианта получим:

для участка Могилёв – Костюковичи (ОП1-ОП2):

Nсп ОП1-ОП2   = 180/120 = 1,5 ≈ 2

для участка Могилёв – Чериков  (ОП1-ПВ):

Nсп ОП1-ПВ   = 60/120 = 0,5 ≈ 1

для участка Костюковичи – Чериков (ОП2-ПВ)

Nсп ОП2-ПВ   =  30/120 = 0,25 ≈ 1

Запас каналов на развитие на каждом из участков ОП1-ОП2, ОП1-ПВ,     ПВ-ОП2 определяем по формуле:

Nрез = Nсп · Ссп – Nкан      (2)

Для участка ОП1-ОП2:

Nкан=180

Nсп=180/120=1.5 ≈2

Nрез=2*120-180=60

Для участка ОП1-ПВ:

 Nкан=60

Nсп=60/120=0.5 ≈1

Nрез=120-60=60

Для участка ПВ-ОП2:

 Nкан=30

Nсп=30/120=0.25 ≈1

Nрез=120-30=90

Исходя из расчетов, мы определили, что наиболее подходящей системой передачи будет система ИКМ-120у, так как она обеспечивает передачу достаточного нам количества каналов и больше подходит по экономическим соображениям.

В состав аппаратуры ИКМ-120у входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП, обслуживаемые регенерационные пункты ОРП.

Схема организации связи с помощью аппаратуры ИКМ-120у показана на рисунке 1. В передающей части оборудования ВВГ формируется групповой поток со скоростью 8448 кбит/с путем побитового объединения четырех цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с. Формирование этих потоков может производиться либо в АЦО аппаратуры ИКМ-30, либо в любой другой аппаратуре, имеющей параметры выходного сигнала, аналогичные АЦО. В приемной части оборудования ВВГ осуществляются обратные преобразования передаваемых цифровых потоков.

Оборудование ВВГ построено по принципу двухстороннего согласования скоростей с двухкомандным управлением и рассчитано на три режима работы: асинхронный, синхронный и синхронно-синфазный.

Встроенная система контроля и сигнализации позволяет автоматически,

Рисунок 1 – Структурная схема аппаратуры ИКМ-120У.

без перерыва связи контролировать работу всех узлов оборудования ВВГ, сигнализировать в случае нарушения и определять место неисправности с точностью до блока.

Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧПИ или ЧПИ (HDB-3 или AMI) поступает в ОЛТ, которое осуществляет согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом, дистанционное питание НРП, телеконтроль и сигнализацию о состоянии оборудования линейного тракта, служебную связь между оконечным оборудованием линейного тракта и любым НРП. Предельное напряжение дистанционного питания ДП, передаваемого по искусственной цепи, составленной из рабочих пар кабеля, в аппаратуре ИКМ-120У составляет 480 В на входе в линию. Длина секции ДП  в ИКМ-120У - 240 км, т.е. через каждые 240 км в линейном тракте устанавливаются обслуживаемые регенерационные пункты ОРП. Максимальная дальность связи составляет 600 км, номинальная длина регенерационного участка 5 км.

Телеконтроль линейного тракта производится без перерыва связи по рабочим парам кабеля. Сигналы запроса, вырабатываемые в ОЛТ, и ответные сигналы, вырабатываемые в НРП, передаются на частоте 3706 Гц. Длина секции телеконтроля составляет 200 (240) км. В ОЛТ предусмотрена возможность плавного изменения тактовой частоты группового сигнала для определения запаса устойчивости регенераторов. Служебная связь ОЛТ-ОЛТ или ОЛТ-НРП осуществляется по рабочим парам кабеля в полосе частот 300…3400 Гц.

Передача линейного сигнала осуществляется в коде МЧПИ (HDB-3) или ЧПИ (AMI). Затухание регенерационного  участка на полутактовой частоте 4224 кГц составляет  55 (-35…+15) дБ.

Цикл содержит 1056 импульсных позиций, из которых 1024 занимают информационные символы, а 32 – служебные. Служебные позиции в цикле обеспечивают передачу синхрокомбинации, команд согласования скоростей, аварийных сигналов, сигналов служебной связи, дискретной информации. Сам цикл разбит на 4 группы по 264 импульсных позиции. В каждой группе позиции 1…8 занимают служебные символы, 9…264 – информационные символы. Такое разнесение служебных символов по группам помогает уменьшить память ЗУ передачи и приема, т.к. за время передачи одновременно 32 служебных символов в память ЗУ поступит 8 импульсных позиций первичного потока. В первой группе на позициях 1…8 передается синхрокомбинация 11100110. Во второй группе на позициях 1…4 передаются первые символы КСС, а на позициях 5…8 символы служебной связи. В третьей группе на позициях 1…4 передаются вторые символы КСС, на позициях 5…8 символы дискретной информации. В четвертой группе на позициях 1…4 передаются третьи символы КСС, на позициях 5…8 - информационные значения (0 или 1) изъятого временного интервала при отрицательном согласовании скоростей. При положительном согласовании скоростей позиции 9…12 четвертой группы занимают балластные символы соответственно первого, второго, третьего и четвертого объединяемых потоков, которые в ЗУ своих БАСпр не поступают. Временная диаграмма цикла ИКМ-120 показана на листе 1.

Основные параметры системы передачи ИКМ-120у приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные параметры системы передачи ИКМ-120у

Параметр

Значение параметра

Число организуемых каналов

120

Скорость передачи информации, кбит/с

2048

Тип линейного кода

МЧПИ или ЧПИ (HDB-3 или AMI)

Расчетная частота, кГц

8448

Номинальное затухание участка регенерации, дБ

55-35+15

Номинальное значение тока ДП, мА

65

Допустимые значения напряжения ДП, В

480

Максимальное расстояние ОРП-ОРП

240 км

Максимальное число НРП между ОРП

48

Максимальное число НРП в полу секции ДП

24

Номинальная длина регенерационного участка

5 км

1.2 Характеристика кабеля

Согласно заданию на курсовое проектирование, будем прокладывать кабель МКСБ 1х4.

Конструкция симметричного кабеля с кордельно-полистирольной изоляцией МКСБ 1х4 приведена на рисунке 2. Кабели МКС предназначены для магистральной и зоновой связи. Цепи их используют в диапазоне до 552 кГц. Кабель имеет медные жилы диаметром 1,2 мм. Кордельно-полистирольная изоляция жил выполнена из полистирольного корделя диаметром 0,8 мм, наложенного открытой спиралью на жилу с шагом 5,3 мм, и двух полистирольных лент толщиной 0,045 и шириной 12 мм. Кордель или лента имеют красную, желтую, синюю или зеленую расцветку. Кордельно-полистирольная изоляция обеспечивает низкое значение диэлектрических потерь в широком диапазоне частот, обладает достаточной жесткостью и обеспечивает продольную однородность электрических свойств изолированных проводников. Скрутка жил четверочная, звездой.

На четверки накладывается поясная изоляция из кабельной бумаги, предо-

храняющая от механических и  тепловых воздействий, возникающих при наложении на сердечник металлической оболочки и защитных покровов.

Для сохранения симметричного расположения жил по углам квадрата в центре четверки помещен опорный стирофлексный кордель диаметром 1,1 мм.

    

Рисунок 2  – Структура кабеля МКСБ 1х4

1 -Медная жила; 2 -Изоляция жилы; 3 -Поясная изоляция; 4 -Свинцовая оболочка; 5 –Подушка; 6 -Броневой покров;7 -Внешняя изоляция; 8 -Кордель

Толщина свинцовой оболочки составляет 1,25 мм.  Подземные кабели бронируют двумя стальными лентами толщиной 0,5 и шириной 50 мм. Подводные кабели бронируют проволоками диаметром 4 мм (22-23 – для четырехчетверочного и 26-27 – для семичетверочного кабелей).

Основные параметры кабеля МКСБ 1х4 приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные параметры кабеля МКСБ 1Х4

                      Параметр

Значение

Сопротивление проводника (Ом/км)

31.85

Сопротивление изоляции (МОм/км)

10 000

Коэффициент затухания на fт/2 (дБ/км) при Т=20ºС

11.427

Температурный коэффициент изменения затухания (1/град)

1.9·10-3

Волновое сопротивление (Ом)

163

Строительная длина (км)

0.825

Система передачи ИКМ-120у является двухкабельной. Такое решение принято, потому что практически все существующие линии высокочастотного симметричного кабеля на внутризоновой сети являются двухкабельными; при однокабельной системе связи максимальное расстояние между необслуживаемыми пунктами для вторичной ЦСП существенно короче, чем при двухкабельной.

Линейный тракт ЦСП ИКМ-120у организуется по двухкабельной четырехпроводной схеме связи. Применение двухкабельной схемы обеспечивает необходимую защищенность между прямым и обратным направлением передачи.

Рассмотрим назначение кабелей МКСБ 1х4 и их пар  (таблица 3).

Таблица 3 – Использование пар кабеля при работе СП

    Тип пары кабеля

Номер пары

Назначение

1 кабель

1

2

Для передачи сигнала по СП1

Для передачи сигнала по СП2

2 кабель

1

2

Для передачи сигнала СП3

Для передачи сигнала СП4

3 кабель

1

2

Для приема сигнала СП1

Для приема сигнала СП2

4 кабель

1

2

Для приема сигнала СП3

Для приема сигнала СП4

1.3 Характеристика трассы кабельной линии

Выбор трассы линии передачи (ЛП) определяется, прежде всего, географическим расположением пунктов, между которыми должна быть организована связь. При этом должны быть выполнены основные требования, предъявляемые к строительству кабельной линии связи, которые позволяют снизить затраты по прокладке кабеля в грунт, проведении монтажных и наладочных работ, измерении характеристик кабельной линии и оборудования линейного тракта проектируемой ЛП в процессе настройки. Выбранный вариант трассы ЛП должен также обеспечивать минимальные затраты и наибольшие удобства в процессе ее эксплуатации и возможной последующей реконструкции.

При невозможности прокладки трассы ЛП вдоль автомобильных дорог на отдельных участках допускается ее отклонение с целью спрямления (сокращения длины) и обхода естественных и искусственных преград, а также районов залегания полезных ископаемых.

Трасса проектируемой ЛП, в соответствии с исходными данными на курсовое проектирование, должна проходить между оконечными пунктами ОП1 (Могилев) и ОП2 (Костюковичи) через пункт выделения каналов ПВ (Чериков).

По географическому расположению данных населенных пунктов выбираем оптимальный вариант прокладки кабельной линии связи. Рассмотрим два возможных варианта трассы. Основной вариант прокладки кабельной линии связи проходит по правой стороне автомобильных дорог через населённые пункты ОП1 – Могилев, Бол. Боровка, Самулки, Чаусы, Вербеж, ПВ – Чериков, Веприн, Малиновка, Савиничи, Забычанье, Мурин Бор, Низки, ОП2 – Костюковичи. Альтернативный вариант прокладки кабельной линии связи проходит через населенные пункты ОП1 – Могилев, Вейно, Амховая-1,Смолка, Кутня, Волковичи, Лопатичи, Рабовичи, Ходорово, Полипень, Мирогош, ПВ – Чериков, Кожемякино, Травна, Палуж 1-ый, Деражня, ОП2 – Костюковичи. Сравнительный анализ основного и альтернативного вариантов прокладки кабельной линии связи представлен в таблице 4.

Таблица 4 – Варианты прохождения трассы

Наименование характеристики

Основной

Альтернативный

Общая протяженность трассы, км

128

144

Протяженность участка ОП1-ПВ, км

73

82

Протяженность участка ОП2-ПВ, км

55

62

Количество водных преград

7

6

Количество пересечений с железными дорогами

1

0

Количество пересечений с автодорогами

14

14

Количество населенных пунктов на пути трассы

10

15

Протяженность болотистых участков, км

--

--

Протяженность  участков сближения с железными дорогами, км

--

--

Проанализировав два варианта прокладки кабельной линии связи, выбираем в качестве основного первый вариант, так как он имеет меньшую протяженность трассы, хотя и есть пресечение с железной дорогой.

При прокладке кабеля на открытой местности будем использовать кабелеукладчики и другие механизированные средства. Там, где применение механизированных средств не представляется возможным, прокладка кабеля будет осуществляется вручную.

Переходы через автомобильные и железные дороги осуществляются путем «проколов» под насыпью полотна дороги с закладкой кабеля в трубы. Это необходимо для снижения материальных и трудовых затрат при ремонте данных участков кабеля, если такая необходимость возникнет в процессе эксплуатации цифровой ЛП.

При прохождении через населенные пункты кабель будем закладывать в существующую кабельную канализацию ГТС, что позволит снизить материальные затраты на прокладку и дальнейшую эксплуатацию кабеля, а также позволит избежать повреждения существующих подземных коммуникаций (газопроводы, водопроводы и т.д.) при монтаже кабельной линии связи.

Трасса кабельной линии имеет несколько водных преград, прежде всего, это реки. При пересечении с крупными реками: Сож, Проня - кабель будем прокладывать по мостам, т.к. это экономичнее и более рационально. В зависимости от конструкции моста кабель может быть проложен различными способами. Чаще он прокладывается в асбестоцементных трубах или желобах под пешеходной частью моста. В некоторых случаях приходится прибегать к менее удобному способу – подвеске труб к балкам моста. С обеих сторон моста устанавливаются кабельные колодцы, соединяющие трубопровод или желоб, проложенный по мосту, с канализацией, подходящей к мосту. Для предохранения от разрушений межкристаллитной коррозией следует прокладывать кабель целым куском, т.к. около муфт оболочка чаще подвергается повреждениям от вибрации. Для ослабления вибрации кабеля применяют пружинные амортизаторы.

При переходе через небольшие реки кабель будем прокладывать по дну реки с помощью кабелеукладчика или плавучих средств (баржи, баркаса, плота, лодок и т.п.), а в зимнее время – со льда.

2 РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет схемы организации связи

Схема организации связи разрабатывается на основе заданного числа каналов и схемы их распределения по магистрали. На схеме указывается расстояние между станциями, организация служебной связи, телеконтроля и дистанционного питания. ОРП устанавливаются при расстояниях, превышающих возможности дистанционного питания или при необходимости выделения в промежуточном пункте части каналов или групповых цифровых потоков. Для размещения НРП необходимо определить номинальную длину участка регенерации (lном).

Lном = Аном/αt max ,     (3)

где Аном – номинальное значение затухания участка регенерации (из технических данных на систему передачи) и равно 55 дБ;

 αt max – коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта t=+180С.

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от 20 С (справочное значение), определяется по формуле

αt = α20 ∙(1-αα∙(20-t)),    (4)

где  α20 – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С;

  αα – температурный коэффициент изменения затухания;

  t – расчетная температура.

При t= 180C:

 αt=11,427 · (1 – 1,9 · 10-3 · (20 – 18)) = 11,38 дБ/км.

Определим номинальную длину участка регенерации по формуле (3) используя результаты вычислений предыдущей формулы   

lном =55 дБ/11,38 дБ/км=4,83 км

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определяется по формуле

 Nуч.рег .= lоп1-пв /lном ,      

 Nуч.рег. = lпв-оп2/lном ,       (5)

где l оп1-пв – расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП1-ПВ, км;

     l пв-оп2 – расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП2-ПВ, км.

Nуч.рег .= lоп1-пв /lном =73 км/4,83 км=15,11≈16

Nуч.рег .= l пв-оп2/lном =55 км/4,83 км=11,35≈12

Укороченные участки размещаются прилегающими к обслуживаемым станциям и дополняются до номинального затухания путем включения искусственных линий (ИЛ).

Проектирование участков длиной < 0,5 lном недопустимо, поэтому при       К 0,5 проектируются два укороченных участка, длина которых определяется по формуле:

lук.уч. = (lном + К ·  lном) / 2,             (6)

где К – дробная часть при определении Nуч.рег.

В данном случае К1 = 0,11 и К2 = 0,35:

lук.уч1  = (4,83 + 0,11 · 4,83) / 2 = 2,6 км

lук.уч2  = (4,83 + 0,35 · 4,83) / 2 = 3,2 км

ИЛ имеет параметры, эквивалентные отрезкам кабеля от 0,1 до 1,5 км ступенями через 0,1 км. Длину ИЛ определим по формуле:

lил = lномlук.уч.             (6а)

Подставляя числовые значение в формулу получаем:

lил 1 = 4,83 – 2,6 = 2,23 ≈ 2,2 км

lил  2 = 4,83 – 3,2 = 1,63 ≈1,6  км

Необходимое число НРП между обслуживаемыми станциями определим по формуле:

Nнрп = Nуч.рег. – 1               (7)

NОП1-ПВ = 16-1 = 15 НРП

NОП2 – ПВ = 12-1 = 11 НРП

Распределение длин участков регенерации представлено в таблице 5.

Таблица 5 – Размещение регенераторов

Наименование участка регенерации

lуч.рег., км

ОП1 – НРП 1/1

2,6+2,2 ИЛ

НРП 1/1 – НРП 2/1

4,83

НРП 15/1 – ПВ

2,6+2,2 ИЛ

ПВ – НРП1/2

3,2+1,6 ИЛ

НРП 1/2 – НРП 2/2

4,83

НРП 2/2 – НРП 3/2

4,83

НРП 11/2 – ОП2

3,2+1,6 ИЛ

Мы выбрали тип НРП-Г8, так как наша трасса в основном проходит по деревням и поселкам под землей, а НРП-Г8 предназначен для установки в грунт.

Таблица 6- Распределение НРП-Г8 на проектируемой линии

ОП1-ПВ

ОП2-ПВ

Тип НРП

С УСС

Без УСС

С УСС

Без УСС

Порядковый номер НРП

4/1, 8/1,12/1

Остальные

4/2, 8/2

Остальные

Общее число НРП

3

12

2

9

2.2 Расчет затухания участков регенерации

Для проверки правильности предварительного размещения НРП необходимо определить вероятность ошибки, которая зависит от величины защищенности.

Защищенность определяется разностью уровней полезного сигнала и помех. Уровень полезного сигнала зависит от затухания участка регенерации, которое определяется по формуле:

Ауч.рег. = Акаб.+ Аил. = αt ∙ lкаб.+ α20 ∙ lил,           (8)

где  lкаб.- длина кабеля на расчетном участке регенерации (lкаб.= lном.);

lил.- эквивалентная длина искусственной линии (6а);

αt - коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре (4);

α20 - коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С.

Подставляя данные в формулу, определяем затухание для всех участков регенерации при максимальной температуре грунта.

Для участка ОП1 – НРП1/1:

Ауч.рег.= 11,38 · 2,6+11,427 · 2,2 = 54,73 дБ

Для участка НРП1/1  НРП2/1:

Ауч.рег.= 11,38 · 4,83 + 0 = 54,97 дБ

Для участка НРП15/1 – ПВ:

Ауч.рег.= 11,38 · 2,6+11,427 · 2,2 = 54,73 дБ

Для участка ПВ – НРП1/2:

Ауч.рег.= 11,38 · 3,2+11,427 · 1,6 = 54,7 дБ

Для участка НРП1/2 – НРП2/2:

Ауч.рег.= 11,38 · 4,83 + 0 = 54, 97 дБ

Для участка НРП11/2 – ОП2:

Ауч.рег.= 11,38 · 3,2+11,427 · 1,6 = 54,7 дБ

Таблица 7 – Затухание участков регенерации

Наименование уч.рег.

lуч.рег., км

Ауч.рег., дБ

ОП1 – НРП 1/1

2,6+2,2

54,73

НРП 1/1 – НРП2/1

4,83

54,97

НРП 15/1 - ПВ

2,6+2,2

54,73

ПВ – НРП 1/2

3,2+1,6

54,7

НРП 1/2 – НРП 2/2

4,83

54,97

НРП 11/2 – ОП2

3,2+1,6

54,7

2.3 Расчет вероятности ошибки

2.3.1 Расчет допустимой вероятности ошибки

Переходные помехи и собственные шумы корректирующих усилителей приводят к появлению ошибок в цифровом сигнале, которые вызывают искажение передаваемой информации. Для обеспечения заданного качества вероятность ошибки нормируется. Общая вероятность ошибки в пределах глобальной сети не должна превышать 1∙10-6, для национальной сети вероятность ошибки не должна превышать значений, заданных в таблице 8.

Таблица 8 – Допустимая вероятность ошибки

Участок сети

Максимальная длина (lмах), км

Допустимая вероятность ошибки (Рош.доп.)

Внутризоновый

600

1∙10-7

При равномерном размещении регенераторов вероятность ошибки пропорциональна длине связи и определяется по формуле:

Рош.доп.лт.= Рош.доп.1кмlоп-оп=( Рош.доп / lмах)∙ lоп-оп,          (9)

где  Рош.доп.1км – допустимая вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;

              lоп-оп – расстояние между оконечными станциями на проектируемой линии.

          (lоп-оп= lоп1-пв+ lоп2-пв).

Подставляя числовые значения в формулу, рассчитаем вероятность ошибки, допустимой для участка ОП1 – ПВ и ОП2 – ПВ:

Рош.доп. ОП1 – ПВ = ((1 · 10-7) / 600) · 73 ≈ 1,2 · 10-8

Рош.доп. ОП2 – ПВ = ((1 · 10-7) / 600) · 50 ≈ 0,8 · 10-8

Рош.доп. ОП1 – ОП2 =1,2 · 10-8 + 0,8 · 10-8 = 2,0 · 10-8

2.3.2 Расчет ожидаемой вероятности ошибки

Ожидаемая вероятность ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

Для ЦСП, предназначенных для работы по симметричному кабелю, преобладающими шумами являются шумы от линейных переходов, причем в двухкабельных системах – переходные шумы на дальний конец.

Расчет величины защищённости ведем по формуле:

Азд = Аl ср - Ауч.рег – 10 lg (n-1) - σl - q,         (10)

где n – количество линейных трактов в кабеле;

Аl ср – среднее переходное затухание на дальнем конце

(ЗКА 1х4х1.2  Аср = 85дБ; МКСБ 4х4х1.2 Аср = 87дБ).

σl- стандартное отклонение Аl ср, дБ  (принять σl =5дБ);

Ауч.рег - затухание участка регенерации при максимальной температуре грунта, дБ (8);

q- допуск по защищенности при изготовлении регенераторов (принять равным  3 дБ).

Подставляя числовые значения в формулу имеем:

Aзд. = 87 - 54,97 – 10 lg (3-1) - 5 - 3 = 87 - 54,97- 10 lg 2 – 5 - 3 = 21 дБ

Рассчитаем защищенность укороченных участков:

Азд. = НРП15/1 – ПВ = 87 – 54,73 - 10 lg 2 – 5 - 3 = 21,26 дБ

Азд. = ПВ – НРП1/2 = 87 – 54,7 - 10 lg 2 – 5 - 3 = 21,29 дБ

От величины защищенности зависит вероятность ошибки. Соотношение между значениями защищенности и вероятностью ошибки для линейного кода НDB – 3 приведены в [1]. Согласно полученным данным  Рош.ож.р.у. = 1∙10-8.

Таблица 9 – Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Участок

Lру

Рош.доп.

Рош.ож. i

ОП1 – НРП1/1

2,6+2,2

1,2· 10-8

1∙10-8

НРП1/1 – НРП2/1

4,83

1∙10-8

……..

НРП 15/1 - ПВ

2,6+2,2

1∙10-8

ПВ - НРП1/2

3,2+1,6

0,8 · 10-8

1∙10-8

НРП 1/2 – НРП 2/2

4,83

1∙10-8

………

НРП 12/2 – ОП2

3,2+1,6

1∙10-8

Ошибки в регенераторах возникают независимо друг от друга. Вероятность ошибки в ЦЛТ можно определить как сумму Рош по отдельным регенераторам.

Ожидаемая вероятность ошибки линейного тракта определяется из формулы:

              n

Рож. лт. = ∑  Рош. ож. i,                                             (11)

             i-1 

где  Рош i – вероятность ошибки i-го регенератора;

n – количество регенераторов, последовательно включенных в цифровой линейный тракт (включая станционный).

Рож. лт. = ∑  Рош. ож. i=28∙1∙10-8 =28∙10-8 

Сравним Рош.доп.  и  Рож. лт.:  2,0 ∙10-8 <  28∙10-8.

Ожидаемая вероятность ошибки получилась больше, чем допустимая. Поскольку ошибки могут возникнуть в каждом регенераторе, то с увеличением числа регенераторов должна возрасти вероятность ошибки. Следовательно, чтобы снизить вероятность ошибки, нужно уменьшить число регенераторов. Другим видом помех являются помехи, вызванные фазовыми дрожаниями. Каждый регенератор создает собственные фазовые дрожания, которые передаются по цепочке регенераторов, причем фазовые дрожания изменяются от регенератора к регенератору, так как величина их зависит не только от фазового дрожания на входе регенератора, но и от стабильности тактовой частоты, определяемой параметрами ВТЧ. При необходимости уменьшения искажений, возникающих из-за фазовых флуктуаций, в приемном оконечном оборудовании может использоваться подавитель фазовых флуктуаций. В этом устройстве флуктуирующая двоичная последовательность записывается в буферную память, а считывание этой последовательности осуществляется сглаженным с помощью цепи автоподстройки сигналом тактовой частоты.

2.4 Расчёт напряжения дистанционного питания

Расчёт дистанционного питания (ДП) производится с целью первоначальной установки напряжения ДП и для контроля исправности цепи ДП в процессе эксплуатации.

ДП регенераторов в системе передачи ИКМ – 120у осуществляется по фантомным цепям, образованным на парах прямого и обратного направлений передачи с использованием принципа ДП «провод - провод». Устройства приёма ДП включаются в цепь ДП последовательно. На ОП (ОРП) устанавливаются  

УДП, которое  представляет собой высоковольтный стабилизатор тока. На каждом НРП установлено устройство приёма ДП, преобразующее ток ДП в напряжение, необходимое для питания обоих односторонних регенераторов и устройства телеконтроля.

Напряжение ДП определяется по формуле:

           n

Uдп = ( Iдп + ∆Iдп ) ( Rt˚max + ∆Rt˚max ) ∑ Lруi +Nнрп Uнрп , В,      (12)

           i=1

где Uдп - напряжение на выходе УДП, В;

Iдп – номинальное значение тока ДП (Iдп = 65 мА);

Iдп – допустимое отклонение тока ДП составляет 5% от Iдп (∆Iдп= 3,25 мА);

Rt˚max – электрическое сопротивление жил кабеля при максимальной температуре грунта t˚max (по заданию), Ом/км;

Rt˚max – максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для симметричного кабеля МКСБ 4×4×1,2 величина ∆Rt˚max составляет 5% от Rt˚max);

Lруi – длина i-го регенерационного участка на полусекции ДП;

n – количество РУ на полусекции ДП;

Nнрп – количество НРП в полусекции ДП;

Uнрп – падение напряжения на одном НРП (для ЦСП ИКМ-120У значение Uнрп = 17 В для НРП с включенным преобразователем напряжения, который используется для питания устройств телемеханики. для ЦСП ИКМ-120У значение Uнрп = 12 В для НРП с выключенным преобразователем напряжения, который используется для питания устройств телемеханики.).

Сопротивление цепи зависит от расчётной температуры и определяется зависимостью:

Rt˚max = R20˚С [1 – aR ( 20˚C - t˚max )], Ом/км,        (13)

где  R20˚С – электрическое сопротивление жил кабеля при t˚ = 20˚С ( в соответствии с данными для кабеля МКСБ 4×4×1.2 R20˚С= 15,85 Ом/км );

aR – температурный коэффициент сопротивления (для кабеля МКСБ 4×4×1.2 можно принять aR=4 ∙ 10-3 1/град.).

t° - расчётная температура;

Подставив числовые значения в формулу (13), находим величину  Rt˚max для заданной максимальной температуры грунта t˚max=18˚:

Rt˚max = R20˚С [1 – aR ( 20˚C- t˚max )] = 15,85∙[1 - 4*10-3∙ (20 – 18 )] = 15,72 Ом/км

Отсюда получаем:

Rt˚max = 0,786 Ом/км

Зная Rt˚max и ∆ Rt˚max, по формуле  (12) находим значения напряжения ДП на выходе УДП для секций ОП1-ПВ и ПВ-ОП2.

  1.  ОП1 - ПВ
  2.  ПВ – ОП2

1) Uдп = (65 · 10-3 + 3,25 · 10-3) ∙ (15,72 + 0,786) · 73 + (12 · 12 + 3 · 17) = 277,2 В                        

2) Uдп = (65 · 10-3 + 3,25 · 10-3) ∙ (15,72 + 0,786) · 55 + (9 · 12 + 2 · 17) = 203,96 В

Таблица 10 – Значение напряжения ДП

Система передачи

Секция ОП1 - ПВ

Секция ОП2 - ПВ

№1

277,2 В

203,96 В

№2

277,2 В

203,96В

№3

277,2 В

203,96 В

№4

277,2 В

203,96 В

3 Конструктивный раздел

3.1 Комплектация оборудования

Состав оборудования регенерационных пунктов определяется составом оборудования, размещаемого на ОП1, ОП2, ПВ и всех НПР. Комплектацию    оборудования ОП, ОРП, НРП производят исходя из схемы организации связи с учетом технических возможностей оборудования.

Для построения цифровой системы передачи ИКМ-120У используется следующий состав оборудования.

На ОРП (ОП и ПВ) размещаются:

1.  САЦК-1– стойка аналого-цифровых каналов. В ее состав входит АКУ-30, комплект сервисного оборудования КСО, источник вторичного электропитания ИВЭП;

2.  СВВГ-У - стойка вторичного временного группообразования. На стойке размещается до 4 комплектов вторичного группообразования КВВГ-У, верхняя рама, источник вторичного электропитания ИВЭП, комплект сервисного оборудования КСО и комплект оборудования служебной связи КСС, т.е. при полной комплектации обеспечивается организация 480 каналов ТЧ.

3.  СЛО-У - стойка линейного оборудования. На стойке размещается    оборудование, обеспечивающее организацию двух линейных трактов, т.е. 240   каналов ТЧ. СЛО-У содержит устройство дистанционного питания УДП,        комплект оборудования телемеханики КТМ, комплект сервисного оборудования КСО-Л, комплект оборудования служебной связи КСС-У, комплект станционных регенераторов КРС, громкоговорящее устройство ГУ, комплект устройства ввода КУВ.

В аппаратуре ИКМ-120у оборудование НРП состоит из комплектов        необслуживаемого регенерационного оборудования на две системы передачи КНРО, рассчитанных на организацию двусторонних линейных трактов.           Контейнер НРП-Г8  включает в себя 4 комплекта КНРО. В комплект поставки НРП аппаратуры ИКМ-120у входит один комплект КНРО. Конструктивно КНРО представляет собой металлический каркас, в котором установлены два блока регенератора линейного РЛ-У, блок телемеханики и служебной связи ТМСС, блок коммутации БК и блока преобразователя напряжения ПН. Контейнер НРП-Г8 устанавливается на кабельных линиях связи непосредственно в грунт.

Таблица 11 – Состав оборудования НРП

Наименование

оборудования

Ёмкость каналов

Количество оборудования

Всего

ОП1-ПВ

ОП2-ПВ

НРП-Г8У

960

15

11

26

КНРО-2

240

15

11

26

РЛ-У

120

30

22

52

ТМСС

240

15

11

26

ПН

240

15

11

26

БК

240

15

11

26

Таблица 12 – Состав оборудования для обслуживаемых станций

Наименование оборудования

Ед. изм.

Количество оборудования

ОП-1

ОП-2

ПВ

всего

САЦК-1

стойка

2

2

2

5

АКУ-30

комплект

8

7

3

18

СВВГ-у

стойка

1

1

2

4

КВВГ-у

комплект

2

2

1

5

СЛО-у

стойка

2

2

4

8

СППГ-ПрГ

стойка

1

1

1

3

СВТ

стойка

1

1

1

3

СВЛ

стойка

2

2

2

6

Таблица 13- Комплектация оборудования ИКМ-120у

Наименование

Обозначение

Комплектация

Стойка оборудования линейного тракта оконечного пункта

СЛО-У

Стойка на две системы

Стойка вторичного временного группообразования

СВВГ-У

Имеет один комплект КВВГ-У, с возможностью установки еще 3-х КВВГ-У

Стойка аналого-цифровых каналов

САЦК-1

Поставляется с одним комплектом АКУ-30, с возможностью установки еще 3-х АКУ-30

Стойка переключения первичных цифровых потоков

СППГ-ПрГ

На 200 трактов передачи и приема ПЦП

Стойка вспомогательная, торцевая

СВТ

Для распределения питания по стойкам ряда и для защиты от перегрузки по току

Стойка ввода линии

СВЛ

На 2 линейных кабеля

Необслуживаемый регенерационный пункт

НРПГ-8у

Содержит оборудование на 8 тракта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе проектировалась междугородняя цифровая линия передачи между оконечными пунктами Могилев и Костюковичи, которая проходит через пункт выделения каналов - Чериков. Между пунктами Могилев и Чериков проложено 60 каналов ТЧ, между Могилевом и Костюковичами – 180 каналов ТЧ, а между Чериковом и Костюковичами – 30 каналов ТЧ.

Данная цифровая линия передачи уплотняется аппаратурой вторичной цифровой системы передачи ИКМ-120у.

Спроектированная цифровая линия имеет общую протяженность 128 км. В результате расчета мы получили длину регенерационного участка ОП1-ОП2 равную 4,83 км.

Напряжение ДП на секции ОП1-ПВ равно 277,2 В, а на секции ПВ-ОП2 равно 203,96 В. Ожидаемая вероятность ошибки по всей длине линейного тракта равна 28*10-6.

На основании всего этого можно сделать вывод, что ЦСП будет работать с необходимой помехозащищенностью и обеспечивать высокое качество передачи.

ЛИТЕРАТУРА

  1.  Атлас автомобильных дорог Могилевской области.
  2.  Гроднев И.И., Грызлов А.Ф. Линейные сооружения многоканальной электросвязи: Учебник для техникумов связи. – М.: Связь, 1979.
  3.  Гроднев И.И., Курбатов Н.Д. Линии связи: Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Связь, 1980.
  4.  ГОСТ 2.105 – 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. – М.: Издательство стандартов, 1996.
  5.  ГОСТ 2.301 – 68 и др. ЕСКД. Общие правила выполнения чертежей. Сборник. – М.: Издательство стандартов, 1991.
  6.  ГОСТ 2.701 – 84 и др. ЕСКД. Схемы. Правила выполнения. Сборник. – М.: Издательство стандартов, 1991.
  7.  Левин Л.С. Аппаратура ИКМ-120. – М.: Радио и связь, 1989.
  8. Методические указания и исходные данные для выполнения курсового проекта.
  9.  Скалин Ю.В., Бернштейн А.Г., Финкевич А.Д.. Цифровые системы передачи. – М.: Радио и связь, 1988. – 272 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6627. Характеристика природных вод. Сточные воды 57 KB
  Характеристика природных вод. В природе чистой воды не встречается. В 1л/м3 воды содержится 1г. волей. В морской воде значительно больше: например в водах Балтийского моря- 5г/л, Черного моря- 18 г/л, в океане 35г/л, а воды Красного моря содержат- 4...
6628. Принципы очистки сточных вод 158.5 KB
  Принципы очистки сточных вод. Методы очистки сточных вод можно условно подразделить на деструктивные и регенеративные. Деструктивные методы сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путем их окисления или восстановления. Образующиеся при этом...
6629. Введение в медицинскую генетику 19.74 KB
  Введение в медицинскую генетику Относительный рост доли генетически обусловленной патологии в структуре заболеваемости, смертности, синдромах социальной дезадаптации в настоящее время связан с быстрым прогрессом диагностических возможностей. Наследс...
6630. Структура ДНК, репликация, транскрипция, трансляция, структура генов и код передачи генетической информации 30.73 KB
  Структура ДНК, репликация, транскрипция, трансляция, структура генов и код передачи генетической информации. Аминокислотная последовательность и структура всех белков определяется информацией, закодированной в структуре дезоксирибонуклеиновой кислот...
6631. Организация и структура генома, генетические карты 22.94 KB
  Организация и структура генома, генетические карты. В настоящее время термин геном используется для обозначения полной генетической системы клетки, определяющей характер развития организма и наследственную передачу всех его структурных и функциона...
6632. Методы современного генетического анализа 21.01 KB
  Методы современного генетического анализа ДНК может быть изолирована из любого типа тканей или клеток, содержащих ядра. У человека ДНК обычно выделяют из лейкоцитов крови, для чего собирают от 0,5 до 2-3 мл венозной крови. В плазме, обогащенной лейк...
6633. Хромосомные болезни 14.35 KB
  Хромосомные болезни Хромосомные болезни - клинические синдромы, обусловленные изменениями числа или структуры хромосом. Частота хромосомных болезней среди новорожденных детей составляет около 1%. Значительные аномалии хромосом несовместимы с жизнью ...
6634. Аномалии половых хромосом 23.26 KB
  Аномалии половых хромосом а) Синдром Шерешевского - Тернера (моносомия X - ХО) Впервые больная с первичной аменореей, недостаточным развитием вторичных половых признаков и низким ростом была описана Н.А. Шерешевским в 1925 г. В 1938 г. H. Turner при...
6635. Аномалии аутосом 23.66 KB
  Аномалии аутосом Известно три основных клинических синдрома с трисомией по аутосомам. Наиболее распространенным является болезнь Дауна. а) Болезнь Дауна Заболевание было описано J. Down в 1866 г., который отметил выраженное снижение интеллекта, соче...