39436

Создание качественных каналов и связи на направлении Гродно - Брест (через Слоним)

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Основные параметры системы передачи Параметр Значение параметра Число организуемых каналов 480 Скорость передачи информации кбит с 34368 Тип линейного кода HDB3MI Расчетная частота кГц 17186 Номинальное затухание участка регенерации дБ 65 Номинальное значение тока...

Русский

2013-10-04

356.5 KB

2 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества, определяющим во многом его способности к дальнейшему развитию.

Производство и потребление информации образуют единичный процесс, который требует для своей реализации слияния средств переработки и обмена информацией.

Взаимное проникновение вычислительной техники и средств связи приводит к необходимости качественного изменения, т.е.  широкому внедрению цифровых методов передачи информации и использованию вычислительной техники как основы для построения аппаратуры связи.

Одним из наиболее важных направлений совершенствования связи стала разработка цифровых систем передачи. Цифровые системы передачи характеризуются малой зависимостью качества передачи от расстояния между пользователями, гибкостью и простотой организации обмена информацией, повышенной помехозащищённостью.

В настоящее время ведётся разработка цифровых систем связи, аппаратура которых в основном состоит из импульсных и цифровых устройств. Цифровые устройства составляют практически весь состав оборудования управляющих устройств квазиэлектронных и электронных автоматических систем коммутации каналов. Импульсные и цифровые устройства всё шире используется в радиопередающей, радиовещательной, радиоприёмной и других видах аппаратура связи.

Полный перевод всей сети РБ на ЦСП может быть обусловлен следующими основными причинами:

  1.  наличие большого числа линий связи, которые находятся в трудных условиях эксплуатации и не могут обеспечить высокое качество передачи;
  2.  необходимость использования цифровых систем коммутации, которые обладают более высокой надёжностью и обеспечивают предоставление абонентам ряда дополнительных услуг;
  3.  значительная стоимость эксплуатации АСП;
  4.  изготовление АСП требует большого количества нестандартных элементов, что затрудняет их массовый выпуск и увеличивает стоимость аппаратуры АСП.

Цифровое представление и цифровая обработка информации с применением средств вычислительной техники позволяют реализовать единообразный подход к проектированию различных систем связи. Этот подход основан на положении теории алгоритмов, используемой в вычислительной технике.

Целью курсовой работы является создание качественных каналов и связи на направлении Гродно - Брест (через Слоним).

       Задачи данного курсового проектирования:

- изучение основ теории цифровых систем передачи и принципов построения;

-  изучение основных характеристик типовых каналов передачи, групповых и линейных цифровых трактов;

-  изучение принципов действия и устройства основных узлов аппаратуры цифровых систем передачи различных уровней иерархии.


1 ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

  1.   Выбор и характеристика системы передачи

Система передачи должна обеспечивать требуемое число каналов и групповых цифровых потоков, а также иметь запас на развитие.

Система передачи должна обеспечивать требуемое число каналов и групповых цифровых потоков, а также иметь запас на развитие. По значению требуемого числа каналов на каждом из участков выбирается тип цифровой системы передачи (ИКМ-480). Для организации наших каналов (Гродно – Слоним – Брест) необходимо выбрать систему передачи ИКМ-480.

Система передачи ИКМ – 480 является однокабельной.

Комплекс аппаратуры предназначен для организации третичных цифровых трактов и позволяет организовать по одному линейному тракту 480 каналов ТЧ методом импульсно-кодовой модуляции с временным разделением каналов. ЦСП ИКМ – 480 может применяться на внутризоновых первичных сетях и при соответствующем технико-экономическом обосновании на магистральной первичной сети.

Определим требуемое число систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети по формуле:

                         Nсп  =  Nкан/Cсист,           (1)

где Nсп – количество систем;

               Ссист – емкость системы передачи в каналах ТЧ;

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

                                    Nсп  = 810/480=1,687 2

                                     Nсп  =330/480=0,6871

                                     Nсп  =360/480=0,751

Запас каналов на развитие на каждом из участков (ОП1-ОП2; ОП1-ПВ; ПВ-ОП2) по формуле:

                                Nрез = Nсп ∙ Ссп – Nкан                  (2)

Т.к.  выбрана система передачи ИКМ-480, то емкость системы передачи в кТЧ Cсист=480.

:

                                  Nрез =2*480-810=150

                                  Nрез =1*480-330=150

                                  Nрез =1*480-360=120

Таблица 1 – Основные параметры системы передачи

Параметр

Значение параметра

Число организуемых каналов

480

Скорость передачи информации, кбит/с

34368

Тип линейного кода

HDB3,AMI

Расчетная частота, кГц

17186

Номинальное затухание участка регенерации, дБ

65

Номинальное значение тока ДП, мА

200

Допустимое отклонение тока ДП, мА

10

Допустимые значения напряжения ДП, В

40-1300В(650В относительно «земли»

Максимальное расстояние ОРП-ОРП

200км

Максимальное число НРП между ОРП

66

Максимальное число НРП в полу секции ДП

33

Комплекс аппаратуры третичной ЦСП ИКМ – 480 предназначен для организации на внутризоновых и магистральной сетях связи пучков каналов по кабелю МКТ – 4 с парами 1,2/4,6 мм. Аппаратура обеспечивает организацию до 480 кТЧ при скорости передачи 34368 кбит/с. Линейный тракт организуется по однополосной четырехпроводной однокабельной схеме.

Схема  организации связи с помощью системы передачи ИКМ – 480 представлена на рисунке 1.

  

ВВГ – оборудование вторичного временного группообразования;

ТВГ – оборудование третичного временного группообразования;

ОЛТ –  оконечное оборудование линейного тракта;

ОРП – обслуживаемый регенерационный пункт;

НРП – необслуживаемый регенерационный пункт.

Рисунок 1 – Схема организации связи системы передачи ИКМ – 480

В состав аппаратуры входят: оборудование вторичного временного группообразования (ВВГ), оборудование третичного временного группообразования (ТВГ), оконечное оборудование линейного тракта (ОЛТ), необслуживаемые регенерационные пункты (НРП), обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП).

Третичные цифровые потоки формируются каналообразущим оборудованием и оборудованием вторичного и третичного группообразования (САЦК-1; СВВГ-1; СВВГ-У; СТВГ).

Групповой цифровой поток со скоростью 34 368 кбит/с формируется с помощью асинхронного или синхронного побитного объединения четырех потоков со скоростью 8448 кбит/с. Принцип построения структуры цикла передачи тот же, что в системе ИКМ-120. Цикл содержит 2148 импульсных позиций (Приложение А, лист 2), из которых 2112 информационных и 36 служебных. Сам цикл длительностью 62,5 мкс разбит на три группы. Каждая группа содержит 716 импульсных позиций, из которых 12 используются для передачи служебных сигналов, а остальные 704 импульсные позиции занимают информационные символы. В первой группе на позициях I...12 передается синхрогруппа 111101000000. Во второй группе на позициях 1...4 передаются первые символы команд согласования скоростей, на позициях 5, 6 — символы служебной связи, на позициях 7, 8 — сигналы аварии и вызова по служебной связи, на позициях 9...12 — вторые символы команд                                           

согласования скоростей. В третьей группе на позициях 1...4 передаются третьи символы команд согласования скоростей, на позициях 5...8 — символы дискретной информации, на позициях 9.. 12 — информационные символы, формируемые при отрицательном согласовании скоростей, на позициях 13...16 при положительном согласовании скоростей ПСС вместо информационных символов передаются балластные символы, которые при приеме информации должны быть изъяты.

Оборудование формирования третичного потока содержит оборудование аналого-цифрового преобразования, оборудование вторичного временного группообразования, размещенного на стойке ВВГ, оборудование третичного временного группообразования, размещенного на стойке ТВГ.

Оборудование ВВГ обеспечивает: объединение четырех потоков со скоростью 2048 кбит/с в цифровой поток со скоростью 8448 кбит/с и наоборот, организацию четырех каналов дискретной информации со скоростью по 8 кбит/с, организацию одного канала служебной связи с использованием дельта-модуляции со скоростью передачи 32 кбит/с.  Объединение первичных цифровых поток основано на принципе двухстороннего согласования скоростей и двухкомандном управлении.  

В состав оборудования ВВГ входят: блоки цифрового сопряжения тракта передачи и приема (БЦСпер.), (БЦСпр.); устройства объединения (УО) в тракте передачи и разделения (УР) в тракте приема потоков; передатчик и приемник синхросигналов (Пер. СС), (Пр. СС); выделитель тактовой частоты (ВТЧ) линейного цифрового сигнала; генераторное оборудование (ГО) передающей и приемной станции.

В оборудовании временного группообразования предусмотрены два режимам работы: асинхронный и синхронный. При асинхронном режиме используется двухстороннее согласование скоростей. Частота записи первичного группового потока в запоминающее устройство (ЗУ) БАСпер. (блок асинхронного сопряжения тракта передачи) fз=2048кбит/с, частота считывания кратна тактовой частоте группового потока 8448кбит/с и равна fсч.и=2112 кбит/с. Соотношение частот в этом случае fз/fсч.и=32/33, т.е. на 32 информационных символа приходится один служебный.

Аналого-цифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков предназначено для замены участка линейного тракта аналоговой системы. На этом этапе используется нелинейные кодеки (кодеры и декодеры), имеющие нелинейную шкалу квантования. Характеристика компрессии заменяется характеристикой компандирования по закону А-5,4/5. Характеристика имеет пять сегментов, в каждом из которых содержится 256 уровней квантования. В первом и втором сегментах характеристики шаг квантования (∆) одинаковый, а в каждом следующем, начиная с третьего, величина ∆ удваивается. 1-вый разряд кодовой группы определяет полярность сигнала, 2- и 3-й – номер сегмента, где находится измеряемый сигнал, 4-…11-й – номер уровня квантования в данном сегменте. 12-й разряд используется для передачи синхросигнала (СС), импульсов служебной связи, аварийных сигналов

Оконечное оборудование линейного тракта (ОЛТ) обеспечивает согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом, дистанционного питания НРП, телеконтроль и сигнализация о состоянии линейного тракта, служебную связь между оконечными и промежуточными пунктами. Каждый линейный тракт имеет свою панель линейного тракта и одну общую панель обслуживания линейных трактов (ПО-Л). Панель линейных трактов содержит: блок формирования сигнала передачи (ФСП), блок усилителя корректирующего (УК), блок регенератора станционного (РС), блок искусственных линий (ИЛ), устройства ввода (УВв).

Устройство ввода обеспечивает объединение и передачу по рабочим парам сигналов линейного тракта, служебной связи, телеконтроля, а также организацию искусственной цепи ДП и аварийной двухпроводной служебной связи.

Блок ФСП предназначен для приема группового сигнала от оборудования ВВГ и его дальнейшей трансляции в линейный тракт. Блок восстанавливает амплитуду, форму и временные положения импульсов в коде HDB-3 или AMI с тактовой частотой 8448 кГц, если затухание соединительной линии между СВВГ и СОЛТ на полутактовой частоте 4114 кГц составляет 0…6 дБ.

Блок УК предназначен для усиления и частотной коррекции сигнала, вносимого прилегающим регенерационным участкам. Номинальное затухание участка на частоте 4224 кГц равно 55 дБ.

Блок РС предназначен для: восстановления амплитуды, формы и временных положений импульсов тактовой частоты, контроля наличия сигнала на приеме.

Пункты ОРП обеспечивают регенерацию линейного сигнала, подачу дистанционного питания и контроль за работой НРП. В ОРП устанавливаются две стойки СОЛТ для обслуживания двух прилегающих секций ДП. В ОРП может быть организовано выделение вторичных и первичных потоков. Для выделения вторичных цифровых потоков в состав оборудования ОРП применяется СТВГ. Часть вторичных цифровых потоков со скоростью 8448 кбит/с выделяется, а остальные проходят транзитом. Для выделения первичных цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с применяется оборудование ВВГ.  

Аппаратура ИКМ – 480 позволяет организовать:

  •  до 16-ти первичных цифровых трактов с пропускной способностью
    2048 кбит/с;
  •  до 4-х вторичных цифровых трактов (8448 кбит/с);
  •  один третичный цифровой тракт (34368 кбит/с).

Стойка ТВГ предназначена для размещения до четырех комплектов аппаратуры третичного группообразования КТВГ, и позволяет организовать до четырех третичных цифровых потоков. Комплект ТВГ обеспечивает асинхронное или синхронное объединение и разделение четырех цифровых потоков со скоростью передачи 8448 кбит/с.

Групповой сигнал на выходе оборудования ТВГ преобразуется в код HDB-3 или AMI. По третичному цифровому тракту можно организовать канал служебной связи с использованием дельта-модуляции и четыре канала для передачи дискретной информации со скоростью 16 кбит/с, для чего предусмотрены соответствующие временные позиции в цикле.

Оборудование линейного тракта позволяет организовать по кабелю МКТ – 4 два линейных тракта ИКМ – 480 и содержит: линейное оборудование оконечной станции – стойку ОЛТ, обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП),  которые устанавливаются через 200 км, необслуживаемые регенерационные пункты (НРП), которых на участке ОРП – ОРП  может быть до 66.

Промежуточное оборудование линейного тракта размещается в грунтовых контейнерах полуподземного типа  (НРПГ-2).

Оборудование НРПГ-2 обеспечивает регенеративную трансляцию линейного цифрового сигнала двух третичных систем передачи; передачу данных о состоянии линейного тракта; организацию служебного разговора с данного НРП. В состав оборудования НРПГ-2 входят блоки:

  •  два блока двусторонних линейных регенераторов РЛ;
  •  блок участковой телемеханики (БТМ);
  •  блок обходчика (БО);
  •  блок усилителя низкочастотной служебной связи (БУСС);
  •  блок усилителя постанционной (высокочастотной) служебной связи (БУПС);
  •  регенератор магистральной телемеханики (РГТ);
  •  датчики люка, воды, давления в кабеле.

Модификации НРПГ-2 отличаются друг от друга -   составом устанавливаемых в них блоков.

В зависимости от места установки НРПГ-2 по трассе состав блоков может быть различным. Блоки БУСС  (секция 18 км) и РГТ  (секция 69 км) устанавливаются поочередно по длине линейного тракта в одну и ту же стандартную ячейку выемной части НРПГ-2. Блок БУШ устанавливается вместо блока обходчика  (секция 18 км).

1.2 Характеристика кабеля

Для аппаратуры ИКМ-480 в качестве линейного кабеля используются "Кабели коаксиальные магистральные малогабаритные с парами типа 1,2/4,6',' ТУ 16-505.027-76 с изменениями.

Кабели изготавливаются следующих типов:

  •  в комбинированной пластмассовой оболочке - МКТП-4;
  •  в свинцовой оболочке - МКТС-4;
  •  в алюминиевой оболочке -- МКТА-4.

Кабели изготавливаются с защитными покровами Б, БГ, Ел, К, Кл, Бп, Шп, Шв, БпШп,  которые должны соответствовать ГОСТ 7006-72.

В разрезе кабель МКТ-4 имеет вид:

1—свинцовая оболочка; 2—поясная изоляция; 3—бронепроволока; 4—подушка; 5 — две бронеленты.

Рис.3.  Малогабаритный коаксиальный кабель МКТС-4 - поперечный разрез.

Конструкция,  наружный диаметр, масса кабелей приведены в ТУ 16. 505.027-76. Электрические характеристики кабеля при температуре 17°С должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2 ТУ 16.505.027-76,

Коэффициенты защитного действия МКТСБ, МКТП-4, МКТАШп, МКТАБп металлических покровов кабелей приведены в сборнике справочных материалов С.1.071-4-85 “Коэффициенты защитного действия металлических покровов кабелей связи, проводов и стальных трубопроводов”.

Таблица 2 – Основные параметры кабеля

Параметр

Значение параметра

Сопротивление проводника (Ом/км)

23,85

Сопротивление изоляции (МОм км)

10000

Коэффициент затухания на fт/2 (дБ/км) при Т=20ºС А0

22,2

Температурный коэффициент изменения затухания (1/град)

1,96*10

Волновое сопротивление (Ом)

75

Строительная длина (км)

Не менее 500 м

Для выбранного кабеля составим таблицу использования пар кабеля при работе СП.

Таблица 3 – Использование пар кабеля при работе СП

Тип пары кабеля

Номер пары

Назначение

Коаксиальные пары

1 – тракт передачи 1 ЦСП

2 – тракт приема 1 ЦСП

3 – тракт передачи 2 ЦСП

4 – тракт приема 2 ЦСП

Для работы линейных трактов систем

Симметричные пары

1

2

3

4

5

Работа:

УСС, ПСС

УСС, ПСС

ТММ

ТМУ

ТМУ

Прокладку, монтаж и электрические измерения кабеля нужно проводить в соответствии с рекомендациями.

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.

Учитывая все вышесказанное, проектируемая трасса кабельной линии связи должна отвечать следующим требованиям:

-иметь минимальную длину и проходить вдоль автомобильных дорог, что необходимо для обеспечения транспортировки материалов при строительстве и передвижения обслуживающего персонала при эксплуатации проектируемой ЛП;

-иметь минимальное количество естественных и искусственных
преград на своем пути (рек, болот, карьеров, населенных пунктов,
пересечений с автомобильными и железными дорогами, подземными коммуникациями и т.д.);

-быть, по возможности, удалена от высоковольтных линий передачи (ЛЭП), электрифицированных железных дорог и не иметь с ними пересечений. Это условие необходимо для уменьшения опасных и мешающих влияний в кабеле, создаваемых переменным электрическим током высокого напряжения. В противном случае должны быть предусмотрены специальные меры по снижению опасных и мешающих влияний и защиты кабельной линии связи от блуждающих токов в соответствии с установленными требованиями и нормами (что, в свою очередь, приводит к удорожанию строительства).

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.

По географическому расположению данных населенных пунктов выбираем оптимальный вариант прокладки кабельной линии связи.

Рассмотрим два возможных варианта трассы. В соответствии с ситуационным планом трассы (Приложение А. лист 1) основной  путь проходит по правой стороне автомобильных дорог  Гродно–Слоним–Брест через населённые пункты ОП1 – Гродно, Опухово, Скидель, Партизанский, Лавно, Мосты, Мижево, Пески, Пацевичи, Самуйловичи, Подболотье, Самаровичи, Кона, Бородичи, Зельва, Ярнево, Шуляки, Чемеры, ПВ –Слоним,  Соколово, Мижевичи, Острово, Ружаны, Хорево, Пружаны, Поддубно, Видомля, Грушевка, Завершаны, Чернавчицы, П2 – Брест. Резервный (альтернативный) вариант прокладки кабельной линии связи проходит по левой стороне автомобильных дорог Гродно – Слоним – Брест.

Сравнительный анализ основного и альтернативного вариантов прокладки кабельной линии связи представлен в таблице 5, учитывая особенности географического положения ОП1, ОП2 и ПВ.

   Таблица  4 - Варианты прохождения трассы     

Наименование

Альтернативный вариант

Основной вариант

Общая протяженность трассы, км

260

304

Протяженность участка ОП1 - ПВ, км

120

140

Протяженность участка ОП2 - ПВ, км

140

164

Количество водных преград

7

8

Количество пересечений с железными дорогами

и дорогами

дорогами

6

6

Количество пересечений с автомобильными дорогами

12

10

Количество пересечений с ЛЭП

-

-

Количество населенных пунктов на пути трассы

17

29

Протяженность участков сближения с электрифицированными железными дорогами, км

-

-

Протяженность болотистых участков, км

-

-

Проанализировав два варианта прокладки кабельной линии связи,

выберем наиболее удобный: меньшая протяженность, меньшее количество водных преград, количества пересечений с железными и автомобильными дорогами. Выбираем в качестве основного первый вариант.

При прокладке кабеля на открытой местности используются кабелеукладчики и другие механизированные средства. Там, где применение механизированных средств не представляется возможным, прокладка кабеля 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 целесообразно 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 при монтаже кабельной линии связи.

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) = 65 дБ;

      αt max – коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта = 17 0С.

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

αt = α20 ∙(1-αα∙(20-t))                                                    (4)

где α20 – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С; α20=22,2

αα – температурный коэффициент изменения затухания = 0,00198 1/0С;

t – расчетная температура = 17 0С.

    Рассчитаем коэффициент затухания кабеля:

αt=22,2∙(1-0,00198 1/0С(20-17))= 22,068132 дБ/км

Номинальная длина для участка регенерации составляет:     lном = Аном/αt =65 дБ/22,068132 =2,945 км

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определяется по формуле:

Nуч.рег.= lоп1-пв /lном    (ОП1-ПВ),

Nуч.рег.= lоп2-пв /lном   (ОП2-ПВ),

(5)

где l (оп1-пв,пв-оп2) – расстояние между соседними обслуживаемыми пунктами, выраженное в км. (т.е. ОП1-ПВ и ОП2-ПВ).

Nуч.рег.= lоп1-пв /lном  =140 км/ 2,945 км= 47,53 = 48

Nуч.рег.= lоп2-пв /lном    =164 км / 2,945км= 55,68 = 56

Определим дробную часть при определении Nуч.рег:

К оп1-пв=0,53>0.5

К оп2-пв=0,68>0.5

Укороченные участки размещаются прилегающими к обслуживаемым станциям и дополняются до номинального затухания путем включения искусственных линий (ИЛ). Если укороченный участок больше 0,5 lном, длина участка определяется по формуле

lук.уч.=К∙ lном,        (6)

где К – дробная часть при определении Nуч.рег.

lук.уч.= 0,53 ∙ 2,945 = 1,560 км.

Для участка ОП1-ПВ укороченный участок имеет длину:

lук.уч.= 1,560 км.

Для участка ОП2-ПВ длина укороченного участка равна:

lук.уч.= 0,68 ∙ 2,945 = 2,0026 км.

ИЛ имеет параметры, эквивалентные отрезкам кабеля от 0,1 до 1,5 км ступенями через 0,1 км. Определим длину искусственных линий:

lил= lном  lук.уч.

Значения округлим до эквивалентных отрезков кабеля. Для участка ОП1-ПВ длина искусственных линий равна:

lил= lном lук.уч.= 2,945 км – 1,560 км = 1,385 = 1,5 км

Для участка ПВ-ОП2 эта длина составляет :    

lил= lном lук.уч.= 2,945 км – 2,0026 км = 0,9424= 1км

Укороченные участки прилегают к обслуживаемым станциям. Число НРП между обслуживаемыми станциями определяется по формуле:

Nнрп = Nуч.рег. – 1      (7)

Nнрп оп1-пв = Nуч.рег оп1-пв. – 1= 48 -1=47

Nнрп оп2-пв = Nуч.рег оп2-пв. – 1= 56-1=55 

          Распределение длин участков регенерации сведем в таблицу 8, которая имеет следующий вид:

Таблица 5 –  Распределение длин участков регенерации

Наименование участка регенерации

lуч.рег., км

ОП-1 – НРП1/1

 1,560 +(1,5 км)

НРП1/1 – НРП2/1

2,945

НРП 47/1 - ПВ

 1,560 +(1,5 км)

ПВ - НРП1/2

 2,0026 +(1 км)

НРП2/2 - НРП 55/2

2,945

НРП 55/2 – ОП-2

 2,0026 +(1 км)

Так как для выбранной ЦСП используется несколько типов НРП, то приведем таблицу распределения НРП на проектируемой линии.

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 следующей формуле:

 

Ауч.рег.каб.ил.= αt∙ lкаб.+ α20∙ lил,

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

lил. – эквивалентная длина искусственной линии (раздел 2.1 (7а));

αt – коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре      (раздел  2.1 (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 затухание равно:

Ауч.рег.каб.ил.=αt∙lкаб.+α20∙lил=22,112088*1,560+22,2*1,5= 67,7946дБ

Для участка НРП1/1-НРП47/1это значение равно:

Ауч.рег.= Акаб.ил.= 22,112088 *2,945+0= 65,12 дБ

Для участка НРП 47/1-ПВ:

 Ауч.рег.= Акаб.ил.= 22,112088*1,560+22,2*1,5= 67,7946дБ

Для участка ПВ-НРП1/2:

Ауч.рег.= Акаб.ил.= αt∙ lкаб.+ α20∙ lил =22,112088*2,0026+22,2*1= 66,4816 дБ

Для участка НРП1/2-НРП55/2 это значение равно:

Ауч.рег.= Акаб.ил.= 22,112088 *2,945+0= 65,12 дБ

Для участка НРП 55/2-ОП2:

Ауч.рег.каб.ил.=αt∙lкаб.+α20∙lил=22,112088*2,0026+22,2*1= 66,4816 дБ

Таблица 6 – Затухание участков регенерации

Наименование участка регенерации

lуч.рег, км

Ауч.рег.,дБ

ОП-1 – НРП1/1

1,560+(1,5 км)

67,7946дБ

НРП1/1 – НРП39/1

2,945

65,12 дБ

НРП 47/1 - ПВ

1,560+(1,5 км)

67,7946дБ

ПВ - НРП1/2

2,0026+(1 км)

66,4816 дБ

НРП2/2 - НРП 55/2

2,945

65,12 дБ

НРП 55/2 – ОП-2

2,0026+(1 км)

66,4816 дБ

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 10.

Таблица 7 – Допустимая вероятность ошибки

Участок сети

Максимальная длина (lмах), км

Допустимая вероятность ошибки (Рош.доп.)

Магистральный

10000

1∙10-7

Внутризоновый

600

1∙10-7

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

Рош.доп.лт.= Рош.доп.1кмlоп1-оп2=( Рош.доп / lмах)∙ lоп1-оп2   (8)

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).

Рассчитаем  Рош.доп  для ОП1-ПВ, ОП2-ПВ, ОП1-ОП2.

Так как максимальная длинна участка не превышает 600 км, участок сети будет магистральным

Рош.доп.оп1-пв.= Рош.доп.1кмlоп-пв = ( Рош.доп / lмах)∙ lоп1-пв = ( 1∙10-7 /10000)∙ 140 = 0,0000000014

Рош.доп.оп2-пв.= Рош.доп.1кмlоп-пв = ( Рош.доп / lмах)∙ lоп-пв = ( 1∙10-7 /10000)∙ 164 = 0,00000000164

Рош.доп.оп1-оп2.= Рош.доп.1кмlоп1-оп2 = ( Рош.доп / lмах)∙ lоп1-оп2 = ( 1∙10-7 /10000)∙ 304 = 0,00000000304

2.3.2 РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ

Ожидаемая вероятность ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

Для систем передачи, работающих по коаксиальному кабелю, преобладающими являются тепловые шумы. Величина защищенности определяется по формуле

Аз=127+10lg(0.32∙Ауч.рег)-1.4Ауч.рег-10lgF-g-σ,  (9)

 

где  Ауч.рег – затухание участка регенерации на полутактовой частоте при максимальной температуре грунта (р. 2.2);

 F – скорость передачи цифрового сигнала (Мбит/с);

   g – допуск по защищенности на неточность работы регенератора (при расчетах принять равным 3 дБ);

  σ – допуск по защищенности на дополнительные помехи, отличные от тепловых шумов (при расчетах принять равным 7.8дБ).

Участок ОП1-НРП1/1:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*67,7946)-      -1,4*67,7946-10lg34,368-3-7,8=≈19,289

Участок  НРП1/1-НРП2/1:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*65,12)-1,4*

     *65,12-10lg34,368-3-7,8=22,859

Участок  НРП47/1-ПВ:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*67,7946)-      -1,4*67,7946-10lg34,368-3-7,8=≈19,289

Участок  ПВ- НРП1/2:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*66,4816)-1,4*

     *66,4816 -10lg34,368-3-7,8=21,042

Участок НРП1/2-НРП55/2:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*65,12)-1,4*

     *65,12-10lg34,368-3-7,8=22,859

Участок НРП55/2-ОП2:

Аз=127+10lg(0,32∙Ауч.рег)-1,4Ауч.рег-10lgF-g-σ=127+10lg(0,32*66,4816)-1,4*

     *66,4816 -10lg34,368-3-7,8=21,042

Таким образом, используя результаты, полученные по расчетным формулам для нахождения величины защищенности, найдем по таблице 11, где приведено соотношение между значением защищенности и вероятностью ошибки для линейного кода HDB-3, вероятность ошибки для каждого участка регенерации.

Таблица 8 – Соотношение между защищенностью и вероятностью ошибки

Аз, дБ

16.6

17.7

18.8

19.7

20.5

21.1

21.7

Рощ

1∙10-3

1∙10-4

1∙10-5

1∙10-6

1∙10-7

1∙10-8

1∙10-9

Аз, дБ

22.2

22.6

23.0

23.4

23.7

24.0

24.3

Рощ

1∙10-10

1∙10-11

1∙10-12

1∙10-13

1∙10-14

1∙10-15

1∙10-16

 

Вероятность ошибки определить для каждого участка регенерации и результаты вычислений сведем в таблицу 12.

Таблица 9 – Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Участок

Lру

Рош.доп.і

Рош.ожид.

ОП-1 – НРП1/1

1,560

0,0000000014

1∙10-6

НРП1/1– НРП47/1

2,945

0,0000000014

1∙10-11

НРП 47/1 - ПВ

1,560

0,0000000014

1∙10-6

ПВ - НРП1/2

2,0026

0,00000000164

1∙10-8

НРП2/2 - НРП 67/2

2,945

0,00000000164

1∙10-11

НРП 67/2 – ОП-2

2,0026

0,00000000164

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 определится из формулы

Рож.лт=,     (10)

где Рошi – вероятность ошибки i-го регенератора;

 n – количество регенераторов, последовательно включенных в цифровой линейный тракт.

Рож.лт== 0,0000000568 + 0,00000010988 = 0,00000016668

2.4 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ПИТАНИЯ

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

Для систем передачи по коаксиальному кабелю расчет напряжения ДП выполняется отдельно для цифрового тракта и для сервисного оборудования. Питание регенераторов цифровой системы организовано по центральным проводникам коаксиальных пар с включением устройств приема ДП в прямой и обратный провод.

Сопротивление цепи зависит от расчетной температуры и определяется зависимостью

R t0max=R200C[1-αR(200C-t0max)], Ом/км

где R20 – сопротивление цепи при 20ºС (справочное значение);

tº- расчетная температура;

αR – температурный коэффициент сопротивления, равный 4∙10-3 1/град.

Для нашей системы передачи:

R t0max=R200C[1-αR(200C-t0max)]=15,85(1-4∙10-3 *2)= 15,7232 Ом/км

Для основного цифрового тракта напряжение ДП определяется по формуле

Uдп=2Rt0max(Iдп+ ΔΙдп)·lпс.дп+2 Nнпр·Uнрп   (11)

где Rt0max - сопротивление постоянному току центрального проводника коаксиальной пары, Ом/км.

Для МКТ-4:

Iдп= 200мА

ΔΙдп= 8мА

Rt0max = 15,7232Ом/км

Uнрп=10В.

lпс.дп. – длина полусекции ДП.

Напряжение ДП определили для каждой полусекции с учетом колебаний тока ДП и температуры грунта. Результаты расчета сравнили с допустимыми значениями напряжения ДП для заданной системы передачи и сделали вывод.

Uдпоп1-пв=2Rt0max(Iдп+ΔΙдп)·lпс.дп+2Nнпр·Uнрп=2·15,7232·(200+8)·70 +2·47·10 = 946,540 (В)

Uдпоп2-пв=2Rt0max(Iдп+ΔΙдп)·lпс.дп+2Nнпр·Uнрп=2·15,72·(200+8)·82 +2·55·10 = 1106,297 (В)

Результаты свели в таблицу 13.

Таблица 10 – Значения напряжения ДП

Системы передачи

Секция ОП1-ПВ

Секция ПВ-ОП2

ИКМ-480

1-я полу-секция

2-я полу-секция

2-я полу-секция

23(НРП)

24(НРП)

55(НРП)

946,540 (В)

1106,297 (В)

Сервисное оборудование линейного тракта (служебная связь и участковая телемеханика) работают по 4-х проводной схеме с использованием симметричных пар кабеля. ДП этих устройств осуществляется по фантомной цепи, а дистанционное питание регенераторов магистральной телемеханики (работающей по 2-х проводной цепи) производится по рабочим проводникам. Исходные данные приведены в таблице 11.

Uдп=Rt0max(Iдп+∆Iдп)∙lпс.дп.+NНРПUнрп    (12)

Таблица 11 – Исходные данные для расчета ДП сервисного оборудования

Тип СО

Iдп, мА

Падение напряжения, В

Максимальное напряжение, В

ТМУ

40

5

430

ТММ

20

20

360

ПСС-УСС

20

20

430

НРПГ

10

Iдп – составляет 5% от Iдп соответствующего типа ДП.

Нарпяжение ДП ТМУ организуем для секции ОП1-ПВ:

Uдп=Rt0max(Iдп+∆Iдп)∙lпс.дп.+NНРПUнрп=15,7232*(0,04+0,002)*70+47*5= 9453,15888 В

       Напряжение ДП ПСС-УСС рассчитаем для секций ОП1-ОП2:

Uдп=Rt0max(Iдп+∆Iдп)∙lпс.дп.+NНРПUнрп=15,7232*(0,02+0,001)*152+102*20= 2090,188 В

Напряжение ДП ТММ рассчитаем для секции ПВ-ОП2:

Uдп=Rt0max(Iдп+∆Iдп)∙lпс.дп.+NНРПUнрп=15,7232*(0,02+0,001)*82+55*20= 1127,075 В

Результаты вычислений занесем в таблицу 12:

Таблица 12 – Значения напряжения ДП

         Система передачи

Секция ОП1-ОП2

1 ИКМ-480

ТМУ

9453,15888 В

ПСС-УСС

2090,188 В

ТММ

1127,075 В

2 ИКМ-480

ТМУ

9453,15888 В

ПСС-УСС

2090,188 В

ТММ

1127,075 В

3 ИКМ-480

ТМУ

9453,15888 В

ПСС-УСС

2090,188 В

ТММ

1127,075 В

4 ИКМ-480

ТМУ

9453,15888 В

ПСС-УСС

2090,188 В

ТММ

1127,075 В

Сравнив результаты дистанционного питания с исходными данными максимального напряжения дистанционного питания (полученные результаты Uдп<Umax), можно сделать вывод, что выбранный способ организации дистанционного питания правильный.

3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Комплектацию оборудования ОП, ОРП, НРП произведем, исходя из схемы организации связи с учетом технических возможностей оборудования. При определении качества оборудования в таблице указать число стоек и дополнительных комплектов для полного использования возможностей. Комплектацию сведем в таблицы отдельно для обслуживаемых и необслуживаемых регенерационных пунктов.

Таблица для обслуживаемых пунктов будет иметь вид

Таблица 13 – Состав оборудования для обслуживаемых станций

Наименование оборудования

Ед. изм.

Количество оборудования

ОП-1

ОП-2

ПВ

всего

СОЛТ-ОП

Стойка

2

2

4

СТВГ

Стойка

(4 комплекта КТВГ)

1

1

-

2

СВВГ-У

Стойка

(4 комплекта КВВГ-У)

3

3

-

6

САЦК-1

Стойка

(4 комплекта АКУ-30)

10

10

-

20

СППГ-ПрГ

стойка

2

2

-

4

СПВГ-ТГ

стойка

1

1

-

2

СВТ

стойка

1

1

2

Таблица 17 – Состав оборудования НРП

Наименование

Количество оборудования

Всего

ОП1-ПВ

ПВ-ОРП

ОРП-ОП2

Корпус

59

62

60

181

Блок РЛ-1

59

62

60

181

Блок РЛ-2

59

62

60

181

Блок БО

50

52

50

152

Блок БУСС

9

10

10

29

Блок БТМ

59

62

60

181

Блок РМТМ

2

2

2

6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Согласно полученному заданию в данном курсовом проекте мы спроектировали цифровую линию передачи между оконечными пунктами ОП1-- Гродно и ОП2 – Брест, которая проходит через промежуточный пункт  – Слоним. Общая протяженность трассы  цифровой линии передачи составляет 304 км.: на участке ОП1-ПВ протяженность трасы равна 140 км., а на участке ПВ-ОП2 – 164 км. В данном курсовом проекте цифровая линия передачи уплотняется аппаратурой вторичной цифровой системы передачи ИКМ-480.

Между оконечными пунктами нам необходимо организовать – 810 каналов. Для этого мы использовали две системы передачи ИКМ-480.Для организации 480 каналов связи между ОП1(Гродно)  и пунктом выделения каналов(СЛоним) была использована одна цифровая система передачи ИКМ-480, при этом использовали дополнительную систему на резервную связь  резервная связь – 480 каналов. Между ПВСлоним) и ОП2(Брест) для организации 360 каналов мы использовали одну систему передачи ИКМ-480(резервная связь составила 120 каналов).

Номинальная длина участков регенерации для размещения НРП составила 2,945 км. Для строительства трасы нам необходимо  использовать искусственные линии, длина которых равна 1,5 км.

Мы видим, что ДП не превышает нормы – 1300В.

При расчете защищенности регенераторов вероятность ожидаемой   ошибки не превысила вероятность допустимой ошибки: 

На основании сделанных выводов можно предположить, что наша цифровая система передачи будет работать с необходимой помехозащищенностью и обеспечивать достаточно высокое качество передачи.

Литература

1. Скалин Ю.В. и др. Цифровые системы передач. Москва «Радио и связь», 1988

2.Атлас автомобильных дорог. Минск 2000.

  1.  Куприянова И. В., Пулко Е. С., Дубченок А. О. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Многоканальные системы передачи (цифровые)». – Мн.: ВГКС, 2004.

  1.  Гроднев И. И. Линейные сооружения связи. – М.: Радио и связь, 1987.

37


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36661. ОБЛІК ДОВГОСТРОКОВИХ АКТИВІВ 131 KB
  Методи розрахунку і облік амортизації основних засобів. Питання змісту оцінки амортизації та обліку довгострокових активів регулюються Міжнародними стандартами бухгалтерського обліку № 4 €œОблік амортизації€ та № 16 €œОсновні засоби€. Довгострокові активи класифікуються за різними ознаками: 1 За ознакою матеріальності Матеріальні Основі засоби земля природні ресурси Нематеріальні Права користування майновою та інтелектуальною власністю 2 За ознакою амортизації: Необоротні активи що амортизуються Основні засоби...
36662. Облік товарно-матеріальних запасів. Система обліку та методи оцінки товарно-матеріальних запасів 97 KB
  Товарно-матеріальними запасами вважаються: товари, які були куплені підприємством і зберігаються на складі для наступної реалізації: готова продукція, напівфабрикати та незавершене виробництво: різні матеріали, що зберігаються на складі і призначені для переробки в процесі виробництва або для забезпечення виробничого процесу.
36663. Організаційно-методичні принципи сертифікації в Україні 115 KB
  Прискоренню розвитку національної системи сертифікації сприяє активне міжнародне співробітництво України в галузі технічного регулювання, безпосередня участь у роботі міжнародних і регіональних організацій та їх технічних комітетів.
36664. Термореактивные полимеры и материалы на их основе 59.5 KB
  Термореактивные полимеры (смолы) применяются в качестве связующих веществ, в которые вводят обычно отвердители, наполнители, пластификаторы и другие модифицирующие добавки. Основными требованиями к связующим веществам являются: высокая клеящая способность (адгезия)
36665. Фінансова звітність, її зміст та інтерпретація 250 KB
  Методика аналізу фінансового стану підприємства на базі звітності. Фінансова звітність – це система взаємопов’язаних узагальнюючих показників що відображають фінансовий стан підприємства установи організації та результати діяльності за звітний період. Таблиця 1 Призначення компонентів фінансової звітності Компонент Призначення Баланс Інформація про фінансове становище підприємства на певну дату. Звіт про прибутки та збитки Інформація про доходи витрати та фінансові результати діяльності підприємства за звітний період Звіт про зміни у...
36666. Загальноприйняті принципи і системи обліку 255.5 KB
  Загальноприйняті принципи і системи обліку. ПЛАН Роль обліку в системі управління користувачі облікової інформації. Загальноприйняті принципи бухгалтерського обліку. Міжнародні організації зі стандартизації бухгалтерського обліку і звітності Склад та загальна характеристика міжнародних стандартів бухгалтерського обліку.
36667. Педагогіка вищої школи. Тексти лекцій 179.46 KB
  Структура методів навчання за джерелами знань ПЕДАГОГІЧНА МАЙСТЕРНІСТЬ Моральнодуховні якості гуманістична спрямованість; національна гідність; інтелігентність; життєві ідеали; совісність; чесність; правдивість; об’єктивність; толерантність. Професійні знання навчального предмета; анатомії і фізіології людини; психології; педагогіки; методики навчання. pais – дитя ago – веду керую – наука про навчання та виховання дітей.
36668. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА 773.5 KB
  Стоимость зданий и сооружений по подгруппам производственные здания административнобытовые помещения складские помещения закрытая стоянка трансформаторная компрессорная склад газовых баллонов прочие отапливаемые помещения открытая стоянка определяется по формуле: Цз=цзi Vзi 1 где Цз – общая стоимость зданий и сооружений руб м3; цзi – стоимость одного м3 iой группы зданий или сооружений руб м3; Vзi – объем iой подгруппы зданий м3; N – количество всех оцениваемых зданий и сооружений ед. Стоимость открытой стоянки и затраты...
36669. Термодинамика и тепломассообмен 2.83 MB
  Первоначально же в середине XIX века она возникла как техническая термодинамика изучающая закономерности взаимного превращения теплоты в механическую работу и являющаяся теоретическим 4ундаментом теплотехники. На ее основе производится расчет и проектирование технологического оборудования для осуществления процессов деформации сушки термообработки и других формируются методы прямого преобразования теплоты в электрическую энергию проводится анализ эффективности термодинамических циклов процессов теплообмена изучаются...