39441

Создание качественных каналов и связи на направлении МИНСК-ГРОДНО (через ЛИДУ)

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 HDB3 или MI Амплитуда импульсов в линии В 302 Расчетная частота кГц 17186 Номинальное затухание участка регенерации дБ 65 Номинальное значение тока ДП мА 200 Допустимые значения напряжения ДП В 401300650 относительно земли Максимальное расстояние ОРПОРП 200 км Максимальное число НРП между ОРП 66 Максимальное число НРП в полу секции ДП 33 Комплекс аппаратуры...

Русский

2013-10-04

326.5 KB

10 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.

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 МИНСК-ГРОДНО (через ЛИДУ).


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.

В соответствие с заданным вариантом курсового проекта необходимо организовать связь на участке общая протяженность, которого составляет 291км, число каналов 840 (ОП1-ОП2) в обоих направлениях передачи. Исходя из этого, необходимо использовать систему передачи ИКМ 480. Также выбор этой системы обусловлен кабелем МКТ – 4, который дан в задании. 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/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).

На участке ОП1-ОП2:

Nсп = 840/480 =1,75 ≈ 2

На участке ОП1-ПВ:

Nсп = 300/480 =0,625 ≈ 1

На участке ОП2-ПВ:

                                            Nсп = 300/480 =0,625 ≈ 1

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

Nрез = Nсп · Ссп – Nкан.      (2)

Т.к.  выбрана система передачи ИКМ-480, то емкость системы передачи в КТЧ  Ссп =480.

Для участка ОП1-ОП2:

                                           Nрез=,  

Для участка ОП1-ПВ:

                                           Nрез=,  

Для участка ПВ-ОП2:

                                           Nрез =.  

Таблица 1 – Основные параметры системы передачи

Параметр

   Значение параметра

Число организуемых каналов

480

Скорость передачи информации, кбит/с

34368

Тип линейного кода

HDB3 или AMI

Амплитуда импульсов в линии, В

30,2

Расчетная частота, кГц

17186

Номинальное затухание участка регенерации, дБ

65

Номинальное значение тока ДП, мА

200

Допустимые значения напряжения ДП, В

40-1300(650 относительно «земли»

Максимальное расстояние ОРП-ОРП

200 км

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 длина переприемного участка по КТЧ 2500 км, расстояние между обслуживаемыми пунктами (ОРП) до 200 км, длина регенерационного участка  км.

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

  

Рисунок 1 – Схема организации связи системы передачи ИКМ – 480

ВВГ – оборудование вторичного временного группообразования;

ТВГ – оборудование третичного временного группообразования;

ОЛТ –  оконечное оборудование линейного тракта;

ОРП – обслуживаемый регенерационный пункт;

НРП – необслуживаемый регенерационный пункт.

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 1), 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 (ПОЛ). 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.

Согласно заданию для разработки цифровой линии передачи нам необходимо использовать кабель типа МКТ-4. Кабели данного типа – малогабаритные (М), коаксиальные (К), с трубчато-полиэтиленовой (Т) изоляцией – имеют четыре коаксиальные пары 1,2/4,6 мм, пять служебных пар   и одну контрольную жилу. Коаксиальная пара состоит из внутреннего медного проводника диаметром 1,2 мм, на которых концентрично наложена полиэтиленовая баллонная изоляция. Внешний проводник изготовлен из медной ленты толщиной 0,16 мм с одним продольным швом; внутренний диаметр внешнего проводника 4,6 мм. Поверх внешнего проводника наложен экран из двух стальных лент. Поверх экрана коаксиальная пара обмотана (с перекрытием) слоем изоляции из поливинилхлоридной или лавсановой лент. Токопроводящие симметричные пары и контрольная жила изготовлены из медной проволоки диаметром 0,7 мм. Жилы симметричных пар изолированы полиэтиленом, а контрольная жила – волокнистым лавсаном.  Общий диаметр сердечника составляет 15,9 мм.

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

Рисунок 2 - Малогабаритный коаксиальный кабель МКТС-4 – поперечный           разрез

Конструкция,  наружный диаметр, масса кабелей приведены в ТУ 16. 505.027-76. Электрические характеристики кабеля при температуре 20°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”.

МКТ-4 предназначены для строительства кабельных магистралей ограниченной протяжённости, рокадных линий между магистралями, устройства глубоководных вводов радиорелейных линий и обеспечения областных связей, в коллекторах, тоннелях, в трубах канализации, в районах, заселенных грызунами. Достоинством этих кабелей являются простота конструкции, дешевизна и технологичность их изготовления.

Применение они нашли для организации 300 или 1020 каналов ТЧ по любым двум парам. Система питания – дистанционная.

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

22,2

Температурный коэффициент изменения затухания (1/град)

0,00196

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

5 – тракт передачи 3 ЦСП

6– тракт приема 3 ЦСП

7 – тракт передачи 4 ЦСП

 8 – тракт приема 4 ЦСП

Для работы линейных трактов систем

Симметричные пары

1

2

3

4

5

Работа:

УСС, ПСС

УСС, ПСС

ТММ

ТМУ

ТМУ

1.3 Характеристика трассы кабельной линии

Выбор трассы кабельной магистрали во многом является определяющим. От него зависит экономичность строительства и эффективность при эксплуатации. Он 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, удаленной 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.

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

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 2) основной  путь Минск–Лида–Гродно проходит через населённые пункты ОП1 –Минск, Новоселье, Першай, Капустино, Россолишки, Дуды, Бискупцы, ПВ - Лида, Гастиловцы, Домутевцы, Скидель, Обухово, ОП2 – Гродно. Резервный (альтернативный) вариант прокладки кабельной линии связи проходит через населённые пункты ОП1 -  Минск, Новоселье, Першай, Белокорец, Бискупцы, ПВ - Лида, Головачи, Озеры, Вертелишки, ОП2 – Гродно.

Сравнительный анализ основного и альтернативного -вариантов прокладки кабельной линии связи представлен в таблице 4, учитывая особенности географического положения ОП1, ОП2 и ПВ.

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.

Таблица  4 - Варианты прохождения трассы 

   

Наименование

Альтернативный вариант

Основной вариант

Общая протяженность трассы, км

295

291

Протяженность участка ОП1 - ПВ, км

182

182

Протяженность участка ОП2 - ПВ, км

114

109

Количество водных преград

5

4

Количество пересечений с железными дорогами дорогами

4

5

Количество пересечений с автодорогами

34

32

Количество населенных пунктов на пути трассы

15

10

Протяженность участков сближения с электрифицированными железными дорогами, км

-

-

Протяженность болотистых участков, км

-

-

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

Для размещения НРП необходимо определить номинальную длину участка регенерации (Lном).

Lном = Аном/αt max      (3)

где Аном – номинальное значение затухания участка регенерации;

 αtmax – коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта.

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от

20 С (справочное значение), определяется по формуле:

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

 

Рассчитаем по формуле 4 величину коэффициента затухания при заданной температуре грунта отличной от нуля,

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

α20 =22,2дБ/км ;

t= 170C;

αt= α20 ∙(1-αα∙(20-t))=22,2∙(1-0,00196(20-17))= 22,069464 дБ/км.

Определим номинальную длину участка регенерации по формуле 3, используя результаты вычислений предыдущей формулы:   

Lном = Аном/αt =65 дБ/22,069464=2,945 км.

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определим по формулам:

                                   Nуч.рег .= lоп1-пв /lном ,      

                Nуч.рег. = lоп2-пв /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  = 182 км/ 2,945 км=61,79≈62

Nуч.рег = lоп2-пв /lном    =109 км / 2,945 км=37,01≈38

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

lук.уч.= К · lном,                           (6)

где К – дробная часть при определении Nуч.рег.

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

lук.уч.= ( lном +К∙ lном )/2                       (7)

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

                                           lил= lном lук.уч.                                            (7а)

Значения округляются до эквивалентных отрезков кабеля.

К оп1-пв=0,79; К оп2-пв=0,01

Для ОП1-ПВ :  т.к. K>0.5 , то:

                    lук.уч.=К∙ lном=0,79∙2,945 км=2,32655 км

lил= lном lук.уч.= 2,945 км-2,32655 км=0,61845км≈0,6 км

Для ПВ-ОП2 : т.к K=0,01<0,5, то:  

lук.уч.= ( lном +К∙ lном )/2= (2,945 км +0,02 2,945 км)/2=1,50195 км

          lил= lном lук.уч.= 2,945 км-1,50195 км=1,44305 км ≈1,4 км

Укороченные участки прилегают к обслуживаемым станциям.

Число НРП между обслуживаемыми станциями определяется по формуле:

                                      Nнрп = Nуч.рег. – 1                                            (8)

Nнрп оп1-пв = Nуч.рег оп1-пв – 1=62-1=61

Nнрп оп2-пв = Nуч.рег оп2-пв – 1=38-1=37

Укороченные участки размещаются прилегающими к обслуживаемым станциям и дополняются до номинального затухания путем включения искусственных линий (ИЛ). Таким образом  укороченный участок длиной 2,32655 км разместим около ОП1 Минск, а второй участок длиной 1,50195 км разместим около ОП2 Гродно и ПВ Лида.

Распределение длин участков регенерации сведем в таблицу 5.

Таблица 5 – Размещение регенераторов

Наименование участка регенерации

lуч.рег., км

ОП-1 – НРП1/1

2,32655+(ИЛ 0,6)

НРП1/1 – НРП2/1

2,945

НРП2/1 – НРП3/1

2,945

НРП 61/1 - ПВ

2,32655+(ИЛ 0,6)

ПВ - НРП1/2

1,50195+(ИЛ 1,4)

НРП 1/2 – НРП 2/2

2,945

НРП 37/2 – ОП-2

1,50195+(ИЛ 1,4)

В системе передачи ИКМ – 480 используется несколько типов НРП. Необслуживаемый регенерационный пункт грунтовой НРПГ-2  обеспечивает регенерацию линейного цифрового сигнала двух третичных систем передачи, передачу данных о состоянии линейного тракта, организацию служебного разговора с данного НРП, усиления сигналов ВЧ и НЧ служебной связи.

Пункты НРПГ-2 выпускаются в трех в вариантах: НРПГ-2, НРПГ-2С (с блоками служебной связи), НРПГ-2Т (с блоками магистральной телемеханики). Контейнеры НРПГ-2 устанавливаются через 3+0,15-0,7 км, НРПГ-2С – через 18 км, НРПГ-2Т – через 69 км.

Таблица 6 – Распределение НРП на проектируемой линии

Тип НРП

Состав

Порядковый номер НРП

ОП1-ПВ

ОП2-ПВ

НРПГ-2

РЛ – 2 шт., БО (блок обходчика), БТО (блок участковой телемеханики)

1,2,3,4,5,7,8,9,11,

16,14,15,16,17,19,

20,21,22,23,25,26,

27,28,29,32,33,34,

35,37,38,39,40,41,

43,44,45,46,47,49,

51,52,53,55,56,57,

58,59,61

∑=48

1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,  11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 32, 33,34,35,37

∑=29

НРПГ-2С

РЛ – 2 шт., БТМ, БУСС(блок усилителя служебной связи) вместо БО

6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60.

∑=10

6, 12, 18, 24, 30, 36.

∑=6

НРПГ-2Т

РЛ – 2 шт., БТМ, БО, блок регенератора телемеханики

10, 31, 50.

∑=3

10, 31.

∑=2

                                                                Всего 61 шт. на 182 км.  Всего 37 шт. на 109км.

2.2 Расчет затухания участков регенерации

Для проверки правильности предварительного размещения НРП, необходимо определить вероятность ошибки, которая зависит от величены защищенности. Защищенность определяется разностью уровней полезного сигнала и помех. Уровень полезного сигнала зависит от затухания участка регенерации, которое определим по формуле:

Ауч.рег.=Акабил=αt∙ lкаб.+ α20∙ lил,                                         (9)

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

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

αt – коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре;

α20 – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С.

Подставив данные в формулу, определим затухание для всех участков регенерации при максимальной температуре грунта. Результаты расчетов внесем в таблицу 7.

Ауч.рег1кабил=αt∙ lук.уч.1+ α20∙ lил =22,069464∙2,32655+22,2∙0,6≈64,7 дБ

Ауч.рег2кабил=αt∙ lук.уч.2+ α20∙ lил =22,069464∙1,50195+22,2∙1,4≈64,2 дБ

Ауч.рег= Акаб= αt∙ lном=22,069464∙2,945≈65 дБ

Таблица 7 – Затухание участков регенерации

Наименование уч.рег.

lуч.рег., км

Ауч.рег., дБ

ОП-1 – НРП1/1

2,32655+(ИЛ 0,6)

64,7

НРП1/1 – НРП2/1

2,945

65

НРП2/1 – НРП3/1

2,945

65

НРП 61/1 - ПВ

2,32655+(ИЛ 0,6)

64,7

ПВ - НРП1/2

1,50195+(ИЛ 1,4)

64,2

НРП 1/2 – НРП 2/2

2,945

65

НРП 37/2 – ОП-2

1,50195+(ИЛ 1,4)

64,2

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.)

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.1кмlоп-оп=( Рош.доп / lмах)∙ lоп-оп ,  (10)

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 вероятность ошибки по формуле 10.

Для всего линейного тракта (ОП1 – ОП2):

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

=(1∙10-7/600 км) ∙291 км=0,485∙10-7=4,85∙10-8.

Рассчитаем Рош.доп. для участков (ОП1 – ПВ), (ОП2 – ПВ):

Рош.доп.ОП1-ПВ.= Рош.доп.1кмlОП1-ПВ=( Рош.доп / lмах)∙ lОП1-ПВ=

=(1∙10-7/600 км) ∙182 км=0,3∙10-7=3∙10-8;

Рош.доп.ОП2-ПВ.= Рош.доп.1кмlОП2-ПВ=( Рош.доп / lмах)∙ lОП2-ПВ=

=(1∙10-7/600) ∙109 км =0,182∙10-7=1,82∙10-8.

2.3.2 Расчет ожидаемой вероятности ошибки

Ожидаемая вероятность ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

Расчет величины защищенности определяется по формулам в зависимости от схемы организации связи.

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 – 10lgFg – σ,  (11)

 

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

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 7,8 дБ).

Подставив, в формулу 11 необходимые значения параметров  рассчитаем величину затухания.

Участок ОП1-НРП1/1:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg(0,32∙64,7)-1,4∙64,7 -10lg34,368-3-7,8=127+13,16-90,58-15,36-3-7,8=23,42дБ;

Участок  НРП1/1-НРП2/1:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg(0,32∙65)-1,4∙65-10lg34,368-3-7,8=127+13,18-91-15,36-3-7,8=23,02дБ;

Участок НРП61/1-ПВ:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg(0,32∙64,7)-1,4∙64,7 -10lg34,368-3-7,8=127+13,16-90,58-15,36-3-7,8=23,42дБ;

Участок ПВ-НРП1/2:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg(0,32∙64,2)-1,4∙64,2-10lg34,368-3-7,8=127+13,13-89,88-15,36-3-7,8=24,09дБ;

Участок НРП1/2-НРП2/2:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg (0,32∙65)-

1,4∙ ∙65-10lg34,368-3-7,8=127+13,24-91-15,36-3-7,8=23,02дБ;

Участок НРП37/2-ОП2:

Аз=127+10lg(0,32 · Ауч.рег) – 1,4Ауч.рег – 10lgFg – σ =127+10lg(0,32∙64,2)-1,4∙64,2-10lg34,368-3-7,8=127+13,13-89,88-15,36-3-7,8=24,09дБ.

Таким образом, используя результаты, полученные по расчетным формулам для нахождения величины защищенности, найдем по таблице 9, где приведено соотношение между значением защищенности и вероятностью ошибки для линейного кода HDB-3, вероятность ошибки для каждого участка регенерации.

Таблица 9 – Соотношение между защищенностью и ожидаемой вероятностью ошибки

Аз, дБ

16,6

17,7

18,8

19,7

20,5

21,1

21,7

Рош.ож.

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

Рош.ож.

1∙10-10

1∙10-11

1∙10-12

1∙10-13

1∙10-14

1∙10-15

1∙10-16

Вероятность ошибки определим для каждого участка регенерации и результаты вычислений сведем в таблицу 10.

Таблица 10 – Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Участок

Lру

Рош.доп.

Рош.ож. i

ОП-1 – НРП1/1

2,32655+(ИЛ 0,6)

3∙10-8

1∙10-13

НРП1/1 – НРП2/1

2,945

1∙10-12

……..

1∙10-12

НРП 61/1 - ПВ

2,32655+(ИЛ 0,6)

1∙10-13

ПВ - НРП1/2

1,50195+(ИЛ 1,4)

1,82∙10-8

1∙10-15

НРП 1/2 – НРП 2/2

2,945

1∙10-12

………

1∙10-12

НРП 37/2 – ОП-2

1,50195+(ИЛ 1,4)

1∙10-15

Ошибки в регенераторах возникают независимо друг от друга. Вероятность ошибки в ЦЛТ можно определить как сумму Рош.ож. i (oжидаемая вероятность ошибки i –генератора) по отдельным регенераторам. Ожидаемая вероятность ошибки линейного тракта определится из формулы:

Рож.лт = ,      (12)

где     Рош.ож. i  – ожидаемая вероятность ошибки i-го регенератора;

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

Рассчитаем Рош.ожид . для всего линейного тракта:

Рож.лт== 2∙10-13 + 59∙1∙10-12 + 35∙1∙10-12 + 2∙1∙10-15=  =94,202∙10-12 =0,0094∙10-8.

Рассчитаем Рош.ожид . для участков (ОП1 – ПВ), (ОП2 – ПВ):

Рож.лт ОП1-ПВ ==2∙10-13 + 59∙1∙10-12 =59,2∙10-12=

=0,00595∙10-8  . 

Рож.лт ОП2-ПВ == 35∙1∙10-12 + 2∙1∙10-15=

=35,002∙10-12=0,0035∙10-8   .

Отсюда следует, что  0,0094∙10-8 <4,82∙10-8, т.е. Рош.ожид.лт.< Рош.доп.лт

Рож.лт ОП1-ПВош.доп.ОП1-ПВ      т.е. 0,00595∙10-8  <3∙10-8;

Рож.лт ОП2-ПВош.доп.ОП2-ПВ        т.е.   0,0035∙10-8<1,82∙10-8.

Таким образом, допустимая вероятность ошибки меньше ожидаемой, что символизирует о высокой помехоустойчивости спроектированной  линии связи и о правильности размещения регенераторов на участках проектируемой линии.

2.4 Расчёт напряжения дистанционного питания

Расчёт 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.

Для основного цифрового тракта напряжение ДП определяется по формуле:

Uдп = 2 Rmax (Iдп + ΔΙдпlпс.дп + 2 Nнпр · Uнрп ,   (13)

где Rmax – сопротивление постоянному току центрального проводника коаксиальной пары, Ом/км (14);

lпс.дп – длина полусекции дистанционного питания;

Для МКТ-4:

Iдп = 200мА;

ΔΙдп = 8мА;

R20 = 15,85 Ом/км;

Uнрп = 10В.

lпс.дп.  – длина полусекции ДП.

Сопротивление цепи зависит от расчетной температуры и определяется зависимостью:

Rmax = R20ºС [1-αR(200Ct0max)], Ом/км,    (14)

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

R20ºC = 15,85 Ом/км для МКСБ 4х4х1.2;

tº – расчетная температура;

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

Подставив в формулу 14 необходимые значения величин, рассчитаем сопротивление цепи в зависимости от температуры  грунта:

R t0max=15,85∙ [1-4∙10-3 1/град(200C-170C)]=15,85∙0,988=15,66 Ом/км

Зная R t0max  , найдем напряжение дистанционного питания по формуле 13:

Uдп ОП1-ПВ  = 2·15,66(200мА + 8мА)·2,945 + 2·61·10=1239,18 , В

Uдп ОП2-ПВ  = 2·15,66 (200мА + 8мА)·2,945 + 2·37·10=759,18 , В

Результаты расчета занесем в таблицу 11.

 

Таблица 11 – Значения напряжения ДП

Система передачи

Секция ОП1-ПВ

Секция ОП2-ПВ

1

1239,18 В

759,18 В

2

1239,18 В

759,18 В

3

1239,18 В

759,18 В

4

1239,18 В

759,18 В

Сервисное оборудование линейного тракта (служебная связь и участковая телемеханика) работают по 4 – проводной схеме с использованием симметричных пар кабеля. ДП этих устройств осуществляется по фантомной цепи, а дистанционное питание регенераторов магистральной телемеханики (работающей по 2 – проводной цепи) производится по рабочим проводникам. Расчет ДП сервисного оборудования производится по формуле 14а. Исходные данные для расчета приведены в таблице 12.

Uдп =Rt0max(Iдп + ∆Iдп)∙lпс.дп. + Nнрп · Uнрп .    (14а)

Таблица 12 – Исходные данные

Тип СО

Iдп, мА

Падение напряжения, В

Максимальное напряжение, В

ТМУ

40

5

430

ТММ

20

20

360

ПСС-УСС

20

20

430

Iдп – составляет 5% от Iдп соответствующего типа ДП.

Для ТМУ:

секция  ОП1-ПВ   NНРП=61,  lпс.дп=182 км

Uдп =15,66 Ом/км·(40мА+8мА)·182 км+61·5= 441,8 В

секция  ОП2-ПВ  NНРП=37,  lпс.дп=109 км

 Uдп =15,66 Ом/км·(40мА+8мА)·109 км+37·5= 267 В

Для ТММ:

Секция ОП1-ПВ  NНРП=3,  lс.дп=182 км

Uдп =15,66 Ом/км·(20мА+8мА)·182 км+3·20= 139,8 В

Секция ОП2-ПВ NНРП=2,  lс.дп=109 км

 Uдп =15,66 Ом/км·(20мА+8мА)·109 км+2·20= 87,8 В

Для  ПСС-УСС:

Секция ОП1-ПВ ПВ  NНРП=10,  lс.дп=182 км

Uдп =15,66 Ом/км·(20мА+8мА)·182 км+10·20= 279,8 В

Секция ОП2-ПВ NНРП=6,  lс.дп=109 км

Uдп =15,66 Ом/км·(20мА+8мА)·109 км+6·20= 167,8 В

Таблица 13 – Значения напряжения ДП

Система передачи

Секция ОП1-ПВ

Секция ОП2-ПВ

1 ИКМ-480

ТМУ

ТММ

ПСС-УСС

441,8 В

139,8 В

279,8 В

267 В

87,8 В

167,8 В

2 ИКМ-480

ТМУ

ТММ

ПСС-УСС

441,8 В

139,8 В

279,8 В

267 В

87,8 В

167,8 В

3 ИКМ-480

ТМУ

ТММ

ПСС-УСС

441,8 В

139,8 В

279,8 В

4 ИКМ-480

ТМУ

ТММ

ПСС-УСС

185,1 В

40,06 В

167,8 В

Рассчитав дистанционное питание, видим, что  значения напряжений не превышают максимальные. Следовательно, расчет произведен верно.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51150. Построение и расчет временных параметров моделей СПУ 129.71 KB
  Согласно номеру своего варианта получите следующие исходные данные: время нормальной длительности каждой работы сетевой модели и описание упорядочения этих работ. В соответствии с сетевыми методиками: рассчитайте и отобразите на сетевом графике временные параметры событий: ранний и поздний срок свершения события резерв события; рассчитайте и представьте в таблице временные параметры работ: время раннего и позднего начала работ; время раннего и позднего окончания работ; полный и свободный резервы...
51155. Возрастная психология. Лабораторный практикум 227.81 KB
  Интерпретацию непроизвольного рисунка можно использовать для выяснения подробностей жизни ребенка или для выяснения того насколько взрослый человек переживает то или иное событие. Юнгу особенности личности ребенка и формами его художественного выражения. Юнгу особенности личности ребенка и формами его художественного выражения. Обычно опрос перерастает в беседу о жизненных представлениях ребенка.
51156. Система управления базами данных ACCESS 324.42 KB
  Установите типы данных счетчик текстовый числовой и т. созданных таблиц. Определите первичные ключи в созданных таблицах.
51157. Аналитическое определение различных видов теплоемкостей 3.1 MB
  Ознакомление с одним из методов экспериментального определения теплоемкости воздуха. Аналитическое определение различных видов теплоемкостей, определение средней теплоемкости по таблицам.
51158. ПРИМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИОГРАФА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ И ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ 6.38 MB
  Сущность характериографических исследований заключается в приложении к объекту исследования изменяющегося напряжения вызывающего ток протекающий через объект с последующим отображением зависимости этого тока от напряжения в прямоугольной системе координат.1 Исследуемый объект Здесь исследуемый объект подключён к генератору линейно изменяющегося напряжения ГЛИН. Если подать линейно изменяющееся напряжение например на входы горизонтального отклонения луча электроннолучевой трубки осциллографа X а напряжение с измерительного...