39455

Создание качественных каналов связи на направлении Витебск – Браслав – Глубокое

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В состав аппаратуры ИКМ120 входят аналогоцифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков АЦО оборудование вторичного временного группообразования ВВГ оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ необслуживаемые регенерационные пункты НРП. Оконечное оборудование линейного тракта обеспечивает согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом дистанционное питание НРП телеконтроль и сигнализацию о состоянии линейного тракта служебную связь между оконечными и промежуточными...

Русский

2013-10-04

217 KB

4 чел.

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

К защите допустить

Зав. кафедрой ТКС

Сорокин Ю. А.

«…..»……………200_г.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: Проектирование цифровой линии передачи

Разработчик        Ковалишин Дмитрий Игоревич

Руководитель      Куприянова Ирина Вадимовна

Минск 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                           3

1 Описательный раздел            4

  1.   Выбор и характеристика системы передачи       4
    1.   Характеристика кабеля          9
    2.   Характеристика трассы кабельной линии      11

2 Расчетный раздел          14

2.1 Расчет схемы организации связи       14

2.2 Расчет затухания участков регенерации      16

2.3 Расчет вероятности ошибки        17

2.3.1 Расчет допустимой вероятности ошибки      17

2.3.2 Расчет ожидаемой вероятности ошибки      18

2.4 Расчет напряжения ДП         20

3 Конструктивный раздел         23

Графическая часть проекта

1 Ситуационный план трассы (подраздел 1.3)

2 Схема временного цикла проектируемой СП (подраздел 1.1)

3 Схема организации связи (подраздел 2.1)

Заключение           25

Литература            26

ВВЕДЕНИЕ

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

Взаимное проникновение вычислительной техники и средств связи приводит к необходимости качественного изменения, т.е. к 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 помехозащищенностью.

В настоящее время ведется 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 все шире используются в радиопередающей, радиоприемной, радиовещательной и других видах аппаратуры 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.

Примерами ЦСП могут служить ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-120у, ИКМ-480, ИКМ-1920  и  т.д.

Целью данного курсового проекта является создание качественных каналов  связи  на  направлении  Витебск – Браслав – Глубокое, а так же формирование начальных умений и навыков самостоятельного проектирования междугородной цифровой линии передачи, углубление и расширение знаний по предмету.

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. По значению требуемого числа каналов на каждом из участков выбирается тип цифровой системы передачи (ИКМ-120у или ИКМ-480).Так как количество каналов на обслуживаемом пункте ОП1 равно 300, то в курсовом проекте мы будем использовать ИКМ-120у. ИКМ-120у обеспечивает организацию 120 каналов ТЧ или передачу стандартной 60-канальной группы и одного первичного цифрового потока на 30 каналов (общее число каналов при этом-90).

Требуемое число систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети определяется 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).

Рассчитаем требуемое число систем передачи:

Nсп (ОП1-ОП2) =270/120=2,25≈3

Nсп (ОП1-ПВ) =90/120=0,75≈1

Nсп (ОП2-ПВ) =30/120=0,25≈1

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

Nрез=Nсп·Cсп-Nкан

 Nрез (ОП1-ОП2) =2·120-270=240

Nрез (ОП1-ПВ) =1·120-90=30

Nрез (ОП2-ПВ) =1·120-30=90

Система ИКМ-120у предназначена для организации каналов на местных и внутризоновых сетях связи путем уплотнения высокочастотных симметричных кабелей МКСБ-4×4, МКСБ-7×4, ЗКПАП-1×4, МКСА-1×4. Система обеспечивает организацию 120 каналов ТЧ или передачу стандартной 60-канальной группы со спектром 312…552 кГц и одного первичного цифрового потока на 30 каналов (общее число каналов при этом-90). Линейный тракт организуется по двухкабельной четырехпроводной схеме связи. Применение двухкабельной схемы обеспечивает необходимую защищенность между прямым и обратным направлениями передачи.

Рассмотрим построение цикла и формирование вторичного цифрового потока в системе ИКМ-120.Скорость передачи группового сигнала 8448 кбит/с. Он формируется из четырех первичных цифровых потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Объединение потоков посимвольное. В оборудовании временного группообразования предусмотрено два режима: асинхронный и синхронный. При асинхронном режиме используется двустороннее согласование скоростей. Частота записи первичного цифрового потока в запоминающее устройство БАСпер 2048 кГц, частота считывания кратна тактовой частоте группового потока 8448 кГц и равна 2112 кГц. Соотношение частот в этом случае fз/fсч=32/33. Следовательно, временной сдвиг будет происходить через 32 такта считывания, или на 32 информационных символа приходиться один служебный. Некоторые виды служебной информации, например кодовую комбинацию синхросигнала, надо передавать сосредоточенно, т.е. все восемь разрядов подряд. Эти особенности учитываются при построении временного цикла группового сигнала.

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 четыре группы по 264 импульсных позиции. В каждой группе позиции 1…8 занимают служебные символы, 9…264-информационные символы. Такое разнесение служебных символов по группам позволяет уменьшить память ЗУ передачи и приема, так как 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 1110011. 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.

Системы асинхронного объединения цифровых потоков с односторонним согласованием скоростей можно рассматривать как частный случай систем с двусторонним  согласованием скоростей. Тогда в оборудовании объединения цифровых потоков  будет необходимо передавать только одну команду согласования скоростей.

Основным достоинством оборудования  объединения асинхронных потоков с двусторонним согласованием скоростей является возможность работы этого оборудования  в синхронном режиме. При этом синхронный режим можно рассматривать как частный случай асинхронного объединения, когда частоты записи и считывания кратны.              

В состав аппаратуры ИКМ-120 входят аналого-цифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков АЦО, оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП. Групповой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с.

АЦО-ЧД-60 предназначено для замены участка линейного тракта аналоговой системы. Мощность помех, вносимых оборудованием АЦО-ЧД-60 в телефонный канал, не должна превышать мощности помех соответствующего заменяемого участка линейного тракта аналоговой системы. Поскольку псофометрическая мощность помех, вносимых линейным трактом аналоговых систем, в точке относительного нулевого уровня не должна превышать 3 пВт/км, минимальная длина заменяемого участка составляет 200км, псофометрическая мощность помех, вносимых оборудованием АЦО-ЧД-60, не должна превышать 600пВт. Для выполнения этого требования при линейном кодировании 60-канального группового сигнала число разрядов в кодовой группе должно составлять 12. При нелинейном кодировании с характеристикой А-5,4/5 необходимое число разрядов в кодовой группе может быть уменьшено до 11.

Разряды кодовой группы несут следующую информацию: 1-й разряд 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, импульсов служебной связи, аварийных сигналов.

Для уменьшения частоты дискретизации спектр сигнала вторичной группы 312…552 кГц преобразуется в спектр 12…252 кГц. Частота дискретизации выбрана равной 512кГц, кратной частоте 2048 кГц. Скорость цифрового потока на выходе оборудования  АЦО-ЧД-60 составляет 512*12=6144 кбит/с. Цифровой поток легко разделяется на 3 потока со скоростью по 2048 кбит/с. Эти потоки синхронно и синфазно вводятся в оборудование ВВГ.

Оборудование ВВГ находится на стойке СВВГ, где может размещаться до восьми комплектов ВВГ и панель обслуживания ПОВ. Размер стойки стандартный:2600×600×225мм.

Панель обслуживания обеспечивает общестоечную сигнализацию, индикацию вида аварии, организацию канала служебной связи в групповом цифровом потоке, стабилизацию питающих напряжений. Совместно с блоками контроля и сигнализации, контроля достоверности, входящих в комплект ВВГ, и блоками ПО-В организуется система автоматического контроля и аварийной сигнализации, которая предназначена для обнаружения неисправности и контроля состояния узлов аппаратуры в процессе ее эксплуатации. Сигнализация СВВГ извещает о нарушении цикловой синхронизации, пропадании цифрового потока в трактах передачи и приема, пропадании тактовой частоты 8448 кГц, снижении вероятности передач, выходе из строя приемной части оборудования линейного тракта, пропадании любого внешнего или внутреннего питающего напряжения.

Оборудование ВВГ обеспечивает: объединение 4 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 потоков основано на принципе двустороннего согласования скоростей и двухкомандном управлении.  

Оконечное оборудование линейного тракта обеспечивает согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом, дистанционное питание НРП, телеконтроль и сигнализацию о состоянии линейного тракта, служебную связь между оконечными и промежуточными пунктами.

Оборудование НРП аппарат ИКМ-120у включает в себя блоки регенераторов линейных РЛ (служит для восстановления аппаратуры, формы и временного положения импульсов линейного сигнала аппарат ИКМ-120у, а также для передачи на оконечную станцию сигналов ТК, СС).

Комплект контрольно-измерительных приборов обеспечивает непрерывный автоматический контроль НРП, ОРП и оконечных станций.  

Таблица 1- Основные параметры системы передачи

Параметр

Значение параметра

Число организуемых каналов

120

Скорость передачи информации, кбит/с

8448

Тип линейного кода

HDB-3, AMI (МЧПИ,ЧПИ)

Амплитуда импульсов в линии, В

3

Расчетная частота, кГц

8

Номинальное затухание участка регенерации, дБ

55

Номинальное значение тока ДП, мА

65

Допустимое отклонение тока ДП, мА

Допустимые значения напряжения ДП,В

480

Максимальное расстояние ОРП-ОРП

240

Максимальное число НРП между ОРП

48

Максимальное число НРП в полу - секции ДП

24

1. 2 ХАРАКТЕРИСТИКА КАБЕЛЯ

Кабели МКС предназначены для магистральной и зоновой связи. Цепи их используют в диапазоне до 552 кГц. Кабель имеет медные жилы диаметром 1,2мм. 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. Скрутка жил четверочная, звездная.

Для сохранения симметричного расположения жил по углам квадрата в центре четверки помещен опорный кордель диаметром 1,1 мм. Цвета жил в четверке для конца А чередуются по часовой стрелке: красная, зеленая, желтая, синяя; для конца Б эти же цвета чередуются против часовой стрелки. Две диаметрально расположенные жилы образуют рабочую пару: первая пара состоит из жил с красной и желтой расцветками изоляции, вторая пара- синей и зеленой. Сердечник состоит из четырех четверок. Каждая из четверок имеет охватывающую нитку определенного цвета. Шаги скруток всех четверок подобраны так, чтобы обеспечить минимальное взаимное влияние между цепями.

В четырехчетверочном (4×4) кабеле принята следующая расцветка: первая четвертка (счетная)- красная, шаг скрутки 160 мм; вторая четверка (направления)- зеленая, шаг скрутки 175 мм; третья четверка- синяя, шаг скрутки 205 мм; четвертая четверка- желтая, шаг скрутки 125 мм.

Кабельный сердечник охвачен поясной изоляцией, состоящей из  четырех слоев кабельной бумаги К-12 (для алюминиевой оболочки 6-8 слоев). Под или между лентами поясной изоляции проложена мерная лента, на которой через каждые 20 см указаны завод-изготовитель, год изготовления и дециметровые деления. По заказу в сердечник отдельных кабелей могут быть заложены сигнальные жилы диаметром 0,9 мм с кордельной полистирольной изоляцией: в четырехчетверочном- 5.

Подземные кабели бронируют двумя стальными лентами толщиной 0,5 и шириной 50 мм. Наружный диаметр равен 34 мм, а расчетная масса кабеля-1835 кг/км.

Данный тип кабеля используется для прокладки в грунтах всех категорий, через несудоходные реки с не заболоченными устойчивыми берегами и спокойным течением.

Электрические параметры кабеля приведем в таблице 2.

Таблица 2- Основные параметры кабеля

Параметр

Значение параметра

Сопротивление проводника (Ом/км)

31,7

Сопротивление изоляции (МОм/км)

10000

Коэффициент затухания на fт/2 (дБ/км) при Т=200С

11,4

Температурный коэффициент изменения затухания (1/град)

1,9·10-3

Волновое сопротивление (Ом)

0,283

Строительная длина (км)

825

 

Таблица 3-Использование пар кабеля при работе СП

Тип пары кабеля

Номер пары

Назначение

Симметричные пары

1/1

2/2

3/1

4/2

5/1

6/2

7/1

8/2

прием

передача

прием

передача

прием

передача

прием

передача

1. 3 ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАССЫ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ

Выбор трассы линии передачи определяется, в основном, 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 линии передач в процессе настройки. Выбранный вариант трассы линии передачи должен также обеспечивать минимальные затраты и наибольшие удобства в процессе ее эксплуатации и возможной последующей реконструкции.

Проектируемая трасса кабельной линии связи должна отвечать следующим требованиям:

Иметь минимальную длину и проходить вдоль автомобильных дорог, для обеспечения транспортировки материалов при строительстве и передвижения обслуживающего персонала при эксплуатации проектируемой линии передачи;  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.); По возможности должна быть удалена от высоковольтных линий передачи (ЛЭП), электрифицированных железных дорог и не иметь с ними пересечений (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 неэкономичности строительства).

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

Данная трасса проходит через такие населенные пункты: Ахремовцы, Шарковщина, Докщицы, Лепель, Боброво, Берешковичи, Медведка.

Сравнительный анализ основного и альтернативного вариантов прокладки кабельной линии связи  представлен в таблице 4.

Таблица 4-Варианты прохождения трассы

Наименьшие характеристики

Основной

Альтернативный

Общая протяженность трассы, км

230

233

Протяженность участка ОП1-ПВ, км

165

171

Протяженность участка ОП2-ПВ, км

82

84

Количество водных преград

8

13

Количество пересечений с железными дорогами

4

4

Количество пересечений с автодорогами

15

18

Количество пересечений с ЛЭП

2

3

Количество населенных пунктов на пути трассы

7

10

Протяженность болотистых участков, км

1

1

Протяженность участков сближения с железными дорогами, км

1

1

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 (газопроводы, водопроводы и т.д.) 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 определим номинальную длину участка регенерации по формуле:

 

                              Iном = Аном / αt max                                                           (3)

где Аном - номинальное значение затухания участка регенерации,

αt max- коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта.

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от 200 С, определяется по формуле:

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

где α20-коэффициент затухания кабеля при температуре 200 С;

αα-температурный коэффициент изменения затухания;

 t- расчетная температура.

В соответствии с техническими характеристиками на полутактовой частоте линейного сигнала f =4224 кГц при t = 20°С коэффициент затухания кабеля МКСБ - 4×4 составляет величину α20 =11,4 дБ/км.                       

Рассчитаем коэффициент затухания кабеля:

αt=11,4·(1-1,9·10-3·(20-16))=11.31

Следовательно, номинальная длина участка регенерации:

Iном=55/ 11.31=4,86      

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определяется по формуле:

 Nуч.рег.= Iоп1-пв/Iном(ОП1-ПВ), (5)

Nуч.рег.= Iоп2-пв/Iном(ОП2-ПВ),

где I(оп1-пв,оп2-пв)-расстояние между соседними обслуживаемыми пунктами, км.

Nуч.рег.=  165/4.86 =33.95≈34

 Nуч.рег.= 82/4,86 =16,87≈17      

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.=K·lном,  (6)

где К- дробная часть при определении Nуч.рег..

lук.уч= 0,95*4.86=4.62

lук.уч= 0,87*4.86=4,23

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

 lил=lном-lук.уч. (7а)

lил=4.86-4,62=0,24≈0,2

lил= 4.86-4,23=0,63≈0,6

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

Nнрп=Nуч.рег.-1

Nнрп(ОП1-ПВ)= 34-1=33

Nнрп(ОП2-ПВ)= 17-1=16

Распределение длин участков регенерации приведем в таблице 5.

Таблица 5- Размещение регенераторов

Наименование участка регенерации

lуч.рег., км

ОП-1-НРП 1/1

4.62+0,2=4,82

НРП 1/1-НРП 2/1

4.86

НРП 33/1-ПВ

4.86

ПВ-НРП 1/2

4.86

НРП 2/1-НРП 2/2

4.86

НРП 16/2-ОП-2

4,23+0,6=4,83

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

Таблица 6- Распределение НРП на проектируемой линии

Тип НРП

ТМСС с УСС

ТМСС без УСС

Порядковый

номер НРП

1/1, 5/1, 9/1, 13/1, 17/1, 21/1, 25/1, 29/1, 33/1, 1/2, 5/2, 9/2, 13/2  

2/1, 3/1, 4/1, 6/1, 7/1, 8/1, 10/1, 11/1, 12/1, 14/1, 15/1, 16/1, 18/1, 19/1, 20/1, 22/1, 23/1, 24/1, 26/1, 27/1, 28/1, 30/1, 31/1, 32/1, 2/2, 3/2, 4/2, 6/2, 7/2, 8/2, 10/2, 11/2, 12/2, 14/2, 15/2, 16/2

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 мы определим по формуле

 

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

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

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

αt – коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре (р.2.1 (4));

α20 – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С.

 

Ауч.рег.=11,31*4,62+11,4*0,2=52,25+2,28=54,53

Ауч.рег.=11,31*4,23+11,4*0,6=47,84+6,84=54,68

Ауч.рег.= 11,31*4,86=54,97

Подставляя данные в формулу, определяем затухание для всех участков регенерации при максимальной температуре грунта. Результаты расчетов сведены в таблицу 7.

Таблица 7 – Затухание участков регенерации

Наименование уч.рег.

lуч.рег., км

Ауч.рег., дБ

ОП-1 – НРП1/1

5,12

57,95

НРП1/1 – НРП2/1

4,86

54,97

НРП 33/1 - ПВ

4,86

54,97

ПВ – НРП1/2

4,86

54,97

НРП2/1 – НРП2/2

4,86

54,97

НРП 16/2 – ОП-2

5,23

59,24

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.

Рош.доп.лт.= 1∙10-7/600*230=38*10-9

Рош.доп. =165/6*10-9=27,5*10-9 (ОП1-ПВ),

Рош.доп. =82/6*10-9=13,7*10-9(ОП2-ПВ).

2.3.2 РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ

Ожидаемая вероятность ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

Для цифровых систем, предназначенных для работы по симметричному кабелю, преобладающими шумами являются шумы от линейных переходов, причем в однокабельных системах – переходные шумы на ближний коней, а в двухкабельных – переходные шумы на дальний конец.

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

Рассчитаем величину защищенности по формуле (т.к. система двухкабельная):

Азд = Аl ср-Ауч.рег-10 lg(n-1)–σl-q,   (11)

где  Ао ср – среднее переходное затухание между нормами кабеля на ближнем конце;

n – количество линейных трактов в кабеле;

Аl ср – среднее переходное затухание на дальнем конце (ЗКА 1х4х1.2 Аср=85дБ; МКСБ 4х4х1.2 Аср=87дБ).

σо – стандартное отклонение Ао ср, дБ;

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

Ауч.рег – затухание участка регенерации при максимальной температуре грунта, дБ (р.2.2 (9));

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

Азд =87-54,97-10 lg(4-1)-5-3=87-54,97-4,77-5-3=19,26

От величины защищенности зависит вероятность ошибки.

Пользуясь расчетными формулами, определяем величину защищенности и из таблицы выбраем значение вероятности ошибки по отдельным РУ равное 1∙10-6 .

Вероятность ошибки определить для каждого участка регенерации и результаты вычислений свести в таблицу 9.

Таблица 9 – Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Участок

Lру

Рош.доп.і

Рош.ожид.

ОП-1 – НРП1/1

5,12

27,5*10-9

1*10-6

НРП1/1 – НРП2/1

4,86

27,5*10-9

1*10-6

……..

4,86

27,5*10-9

1*10-6

НРП М/1 - ПВ

4,86

27,5*10-9

1*10-6

ПВ - НРП1/2

4,86

13,7*10-9

1*10-6

НРП 1/2 – НРП 2/2

4,86

13,7*10-9

1*10-6

………

4,86

13,7*10-9

1*10-6

НРП N/2 – ОП-2

5,23

13,7*10-9

1*10-6

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

Рош.лт=,     (12)

где Рош. – вероятность ошибки i-го регенератора;

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

Рош.лт=33*27,5*10-9*16*13,7*10-9=19.9*10-6

При сравнении допустимой и ожидаемой вероятности ошибок можно сделать вывод, что регенераторы размещены правильно, так как ожидаемая вероятность ошибки меньше допустимого значения вероятности ошибки.

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.

Дистанционное питание 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 приема ДП включаются в цепь ДП последовательно. На ОП (ОРП) устанавливается УДП представляющее собой высоковольтный стабилизатор тока. На каждом НРП установлено устройство приема ДП, преобразующее ток ДП в напряжение, необходимое для питания обоих односторонних регенераторов и устройства телеконтроля. Напряжение ДП определяется по формуле

Uдп=(Iдп+ ΔΙдп)(Rtºмах+ΔRtºмах)руi +Nнпр·Uнрп,   (15)

где R t0max – электрическое сопротивление жил кабеля при максимальной температуре t0max(по заданию), Ом/км;

Nнпр – число НРП в полусекции ДП;

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

ΔΙдп – допустимое отклонение тока ДП составляет 5% от Iдп (ΔΙдп = 3,25 мА для Iдп = 65 мА);

Uнрп – падение напряжения на одном НРП (Uнрп =17В для НРП с включенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики. Uнрп =12В для НРП с выключенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики).

ΔR t0max – максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для МКСБ 4x4x1,2
ΔR t0max составляет 5%  от R t0max).

Uдп=(65+3,25)(15,60+0,78)(4,82+16*4,86)*10-3 +17*4+12*12 =(68,25*16,37*82,58)*10-3+68+144=92262,71*10-3+212=304,26 В

Uдп=(65+3,25)(15,60+0,78)(17*4,86)*10-3+17*5+12*12= (68,25*16,38*82,65)*10-3+85+144=92363,79*10-3+229=321,36 В

Uдп=(65+3,25)(15,60+0,78)( 4,86+4,83)*10-3+17*4+12*12 =(68,25*16,38*9,69)*10-3+68+144=10832,79*10-3+212=222,83 В

Сопротивление цепи зависит от расчетной температуры и определяется зависимостью

R t0max=R200C[1-αR(200C-t0max)], Ом/км    (16)

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

R20ºC =15.95 Ом/км для ЗКА 1х4х1.2

R20ºC =15.85 Ом/км для МКСБ 4х4х1.2

tº- расчетная температура;

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

R t0max=15,85(1-4,10-3(20-16))=15,85(1-0,016)=15,60

Таблица 11 – Значения напряжения ДП

Система передачи

Секция ОП1-ПВ

Секция ОП2-ПВ

1

304,26;

222,83

2

304,26;

222,83

3

304,26;

222,83

4

304,26;

---

5

---

222,83

НРП с УСС - № 1, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32

НРП без УСС - № 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 29, 30, 31, 33

3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 КОМПЛЕКТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Комплектацию оборудования ОП, ОРП, НРП производят исходя из схемы организации связи с учетом технических возможностей оборудования.

На ОП и ПВ размещаются:

СЛО - У - стойка линейного оборудования. Включает в себя СЛО - У - каркас, комплект регенераторов станционных КРС (1 шт. на 2 линейных тракта), устройство дистанционного питания УДП (2 шт.), комплект телемеханики       (1 шт. на 2 линейных тракта), КСО - Л (1 шт.), КСС - У (1 шт.), комплект устройства ввода КУВ (1 шт.). СЛО-У предназначена для организации по одно- или четырех четверочным кабелям типа МК или ЗК двух двухсторонних линейных тракта со скоростью передачи 8448 кбит/с, подачи дистанционного питания на НРП, обеспечения телеконтроля, телемеханики и сигнализации о состоянии линейного тракта, а так же организации в линейных трактах служебной связи.

СВВГ - У - стойка вторичного временного группообразования. Включает в себя СВВГ - У - каркас, комплект вторичного временного группообразования КВВГ-У (4 шт.), КСО (1шт.), комплект служебной связи КСС(1 шт.), ИВЭП (4шт.);

САЦК - 1 стойка аналого-цифрового каналообразования.  В состав входит : САЦК 1 - каркас, аппаратура каналообразующая унифицированная АКУ- 30 (4 шт.), комплект сервисного оборудования КСО (1шт.), источник вторичного электропитания ИВЭП (4 шт.);

В составе станционного оборудования системы передачи ИКМ-120у предусматривае6тся наличие узкой стойки ввода линейной (СВЛ). В этом случае магистральный кабель подключается непосредственно к стойке СВЛ;

НРП-К2 предназначен для установки в смотровых колодцах кабельной сети или в цистернах НУПК-60П и рассчитан на два двусторонних регенератора, корпус чугунный с герметизирующей крышкой, габаритные размеры 580х380х320 мм.

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-2

Содержит оборудование на 8 и 2 линейных тракта

Таблица 14 – Состав оборудования для обслуживаемых станций

Наименование оборудования

Ед. изм

Количество оборудования

ОП-1

ОП-2

ПВ

всего

САЦК - 1

120

4

4

2

АКУ - 30

30

11

10

3

СЛОУ

240

2

2

1

СВВГ-У

480

1

1

1

КВВГ-У

120

4

4

2

СППГ-ПрГ

Стойка

1

1

1

3

СВТ

Стойка

1

1

1

3

СВЛ

стойка

1

1

1

3

Таблица 15 – Состав оборудования НРП

Наименование

Емкость каналов

Количество оборудования

всего

ОП1-ПВ

ОП2-ПВ

НРП-Г8-У

960

33

16

49

КРНО

240

132

64

196

РЛ-У

120

512

384

896

ТМСС

240

132

64

196

БК

240

132

64

196

ПН

240

132

64

196

Заключение

В данной курсовой работе проектировалась междугородная цифровая линия передачи между оконечными пунктами Витебск и Браслав, которая проходит через пункт выделения каналов - Глубокое.

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

Между пунктами Витебск и Браслав проложено 270 каналов тактовой частоты, между Витебском и Глубокое – 90 каналов тактовой частоты, а между Глубокое и Браславом – 30 каналов тактовой частоты.

В результате расчета мы получили длину регенерационного участка 4,86 км.

Напряжение ДП на секции ОП1-ПВ равно 304,26В, 321,36В а на секции ПВ-ОП2 равно 222,83В. Ожидаемая вероятность ошибки по всей длине линейного тракта равна 1,13*10-6, для участка ОП1-ПВ равна 27,5*10-9,а для участка ПВ-ОП2 равна 13,7*10-9.

 

Литература

  1.  Скалин Ю.В., Бернштейн А.Г., Финкевич А.Д., «Цифровые системы передачи»
  2.  Гроднев И.И., Грызлов А.Ф. «Линейные сооружения многоканальной электросвязи»
  3.  Левин Л.С. «Аппаратура ИКМ-120»


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70521. Основные коммуникационные мероприятия и их задачи 27.7 KB
  Маркетинговая коммуникация предприятия комплексное воздействие на внутреннюю и внешнюю среду с целью создания благоприятных условий для стабильной прибыльной деятельности предприятия на рынке. Комплекс коммуникативных средств неразрывно связан с маркетинговой деятельностью...
70522. Стратегии жизненного цикла продукта 58.92 KB
  Выпустив новый продукт, руководство желает ему долгой и прибыльной жизни. Хотя никто и не ожидает, что продукт будет продаваться вечно, все же менеджеры хотят получить достаточно большую прибыль, чтобы компенсировать свои усилия и риск.
70523. Производственная программа и ассортимент 18.19 KB
  Производственная программа план производства и реализации продукции это комплексное задание по выпуску и реализации продукции определенного ассортимента и качества в натуральных и стоимостных показателях ориентированных на достижение целей организации предприятия.
70524. Синхронизация генератора развертки 593 KB
  Поскольку сигнал и напряжение развертки поступают от разных источников через некоторое время изза нестабильности генераторов установленная кратность периодов будет нарушена. Решение задачи возможно лишь при синхронизации генератора развертки осциллографа исследуемым сигналом...
70526. Добавочные сопротивления 87.5 KB
  Добавочные сопротивления являются измерительными преобразователями напряжения в ток. Добавочные сопротивления могут состоять из одного или нескольких резисторов и служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров и других приборов имеющих параллельные цепи как например...
70527. Классификация приборов непосредственной оценки 829.5 KB
  В зависимости от возможных значений токов и напряжений в измеряемых цепях приборы непосредственной оценки подразделяют на микроамперметры, миллиампер метры, амперметры, килоамперметры, милливольтметры, вольтметры и киловольтметры.
70528. Калибратор 23 KB
  Калибратор предназначен для проверки (и при необходимости установки) правильности цены деления по оси Y и длительности развертки (цены деления по оси Х). Калибраторы могут быть раздельными по амплитуде и по длительности или объединенными.
70529. Синусоидальная развертка 157.5 KB
  Если на пластины подать напряжения совпадающие по фазе то на экране получится изображение прямой линии с наклоном 45. При сдвиге фаз в 45 или 135 на экране получится изображение эллипса большая ось которого наклонена по отношению к горизонтальной оси.