Многоканальные телекоммуникационные системы

Курсовой прект:теория по расчету | назад | оглавление | вперед |

Пример выполнения курсового проекта

Исходные данные:

Структура реконструируемого участка сети приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Реконструируемый участок сети

Расстояние между пунктами составляет км, км и

км;

В, Г – сетевые узлы; А, Б, Д – сетевые станции;

tmax=+150С, tmin= минус 30С – максимальная и минимальная температуры грунта.

На участке В-Г работает ЦСП SDH по оптическому кабелю. На участке А-В работают три АСП К-60П по кабелю МКСА-4×4×1,2, на участке Б-В одна система К-300 по кабелю МКТ-4 и на участке Г-Д работают две АСП К-60П по кабелю МКСА-4×4×1,2.

Задача проекта состоит в реконструкции участков сети А-В, Б-В и Г-Д путем замены аналоговых систем передачи на цифровые при использовании существующего кабеля. При этом обеспечить организацию следующих типов каналов и общего их числа (таблица 4.1).

Таблица 4.1

| КТЧ | ОЦК | ПЦП | ТЦП
А-В | 50 | 15 | 4 | -
А-Б | 20 | 5 | 2 | 1
А-Д | 20 | 10 | 3 | -

Примечание: КТЧ-канал тональной частоты; ОЦК-основной цифровой канал; ПЦП- первичный цифровой канал со скоростью 2048 кбит/с; ТЦП- третичный цифровой канал со скоростью 34368 кбит/с.

Содержание проекта состоит из:

- выбора типа цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети;

- размещения НРП и ОРП на этих участках;

- расчета допустимой и ожидаемой значений защищенности от помех;

- разработки схемы организации связи на заданном участке сети.

Выполнение курсового проекта

Для выбора цифровых систем передачи сначала рассчитаем эквивалентное число каналов ТЧ в заданных направлениях:

NА-В =50+15+4∙30=185;

NА-Б =20+5+2∙30+1∙480=565;

NА-Д =20+10+3∙30=120

Теперь найдем емкость на каждом участке первичной сети путем суммирования нагрузки всех направлений, проходящей через данный участок.

N1 = NА-В + NА-Б + NА-Д =185+565+120=870;

N2 = NА-Б =565;

N3 = NА-Д = 120

С учетом емкости аналоговых систем передачи общее число каналов на данных участках составит:

N′1 = 870+3∙60=1050;

N′2 = 565+300=865;

N′3 = 120+2∙60=240

Исходя из этих расчетов, можно сделать выбор типа и необходимого числа цифровых систем передачи.

#### Результаты выбора цифровых систем передачи сведем в таблицу 4.2.

### Таблица 4.2- Выбор цифровых систем передачи

Номер линейного тракта | 1 тракт А-В | 2 тракт Б-В | 3 тракт Г-Д

Тип линии связи

### МКСА-4×4×1,2

МКТ-4

### МКСА-4×4×1,2

1 вариант | 3ИКМ-480С | 2ИКМ-480 | 4 ЦСП MEGATRANS
2 вариант | 3 LS-34-S/CX/OF | 2ИКМ-240/480Н | 1ИКМ-240/480Н

На тракте А-В по кабелю типа МКСА-4×4×1,2 возможна работа трех систем ИКМ-480С или LS-34-S/CX/OF. Данные варианты равнозначны, так как эти системы имеют одинаковые технические характеристики. Но одним из преимуществ ЦСП LS-34-S/CX/OF является возможность работы по оптическому кабелю. При реконструкции данного участка сети используется существующий электрический кабель, поэтому выберем ЦСП отечественного производства ИКМ-480С.

На втором тракте Б-В по кабелю МКТ-4 необходимо организовать 865 каналов ????????, при этом можно использовать две системы ИКМ-480 или две ЦСП производства «Новел-ИЛ» ИКМ-240/480Н, применяя адаптивную диффренциальную импульсно-кодовую модуляцию. Как уже отмечалось выше, повышение эффективности ЦСП можно достичь, если при передаче сигналов использовать не ИКМ, а АДИКМ. Однако, при скоростях передачи 32 кбит/с и ниже, канал ТЧ, формируемый в ЦСП, несколько уступает по качеству и возможностям передачи различных видов информации каналу ТЧ АСП и ОЦК. Поэтому на данном участке сети выбираем систему передачи ИКМ-480.

На третьем тракте Г-Д для работы по кабелю МКСА-4×4×1,2 выбираем систему MEGATRANS. При использовании ЦСП ИКМ-240/480Н на модернизацию существующей АСП необходимы большие материальные затраты, из-за того что данная система имеет длину регенерационного участка меньшую, чем существующие аналоговые системы К-60 (типичные значения регенерационного участка для АСП К-60 находятся в пределах от 15 до 24 км).

При этом работы, связанные с модернизацией, могут приводить к повреждениям самого кабеля.

Применение системы MEGATRANS позволяет осуществить полную замену АСП К-60 без проведения каких-либо кабельных работ (используются только существующие сооружения НУП и ОУП) за счет достижения необходимой длины регенерационного участка.

1. Тракт А-В, ℓ1=95 км, работает три ЦСП ИКМ-480С

Длина регенерационного участка при температуре грунта отличной от t=200С может быть определена

; ,

где Аmax РУ, Аmin РУ – максимальное и минимальное затухание регенерационного участка по кабелю,

– километрическое затухание кабеля ЦСП при максимальной и минимальной температуре грунта по трассе линии.

Согласно техническим данным системы передачи (таблица 3.4)

Аmax РУ=85дБ, Аmin РУ=40дБ.

Километрическое затухание кабеля определяется

,

где - километрическое затухание кабеля при температуре (t0=200C),

- температурный коэффициент затухания, 1/град.

Для кабеля марки МКСА-4×4×1,2 ,

где f- расчетная частота.

Для системы ИКМ-480С fр=17МГц, тогда

Дб/км

Дб/км

Дб/км

км; км

Расчет количества регенерационных участков на заданном линейном тракте можно осуществить по формуле

,

где ℓ- расстояние между заданными пунктами,

Е(x)- функция целой части.

Расстояние между пунктами А-В равно ℓ1=95 км, ℓном ру =3 км, тогда

При этом будет 31 участок с ℓномру=3 км, а один – укороченный с ℓру=2 км.

2. Тракт Б-В, ℓ2=108 км, работает две ЦСП ИКМ-480

Для кабеля МКТ-4 километрическое затухание кабеля при температуре t0=200C определяется по формуле

,

где – километрическое затухание кабеля,

f – расчетная частота, равная fт /2.

Согласно таблице 1.2 для марки кабеля МКТ-4 =5,34 Дб, fр=17 МГц.

Дб

Тогда километрическое затухание при максимальной температуре

Дб,

километрическое затухание при минимальной температуре

Дб

Для системы ИКМ-480 максимальное и минимальное затухание регенерационного участка равно 73 Дб и 43 Дб соответственно (таблица 3.3). Определим длину регенерационного участка для данных значений затухания.

км; км

Рассчитаем число регенерационных участков между заданными пунктами по формуле

,

ℓ- расстояние между пунктами Б-В равное 108 км, ℓном ру=3 км.

Таким образом, получилось 36 регенерационных участков с номинальной длиной.

Определим ожидаемую защищенность от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП по кабелю типа МКСА-4×4×1,2.

При двухкабельном режиме работы ЦСП определяющими являются переходные влияния на дальнем конце. Ожидаемая защищенность от помех от линейных переходов на дальнем конце АЗℓплп ож может быть определена

,

где – среднее значение защищенности от переходного влияния на дальний конец на частоте fi для длины регенерационного участка ℓi;

– среднеквадратическое отклонение защищенности на дальнем конце, (5÷6дБ);

ΔАрег – изменение защищенности за счет неидеальной работы регенератора, (4÷10дБ);

n – число влияющих пар.

Для современных ЦСП, применяемых в настоящие время, ΔАрег можно принять равными нулю. На частоте свыше 10 МГц =0.

Средние значения защищенности на дальний конец для любой частоты fi могут быть найдены из выражений:

- для межчетверочных комбинаций:

,

- для внутричетверочных комбинаций:

, при ℓру≥2,5км,

где – среднее значение защищенности на дальний конец на частоте f1, на длине ℓ1 (ℓ1=2,5 км или 5км).

Согласно таблице 1.3 и 1.4 для межчетверочных комбинаций =47,2 Дб, а во внутричетверочных комбинациях =27,1 Дб на частоте f1=8 МГц и на участке кабеля длиной ℓ1=2,5 км. Тогда средние значения защищенности на дальний конец для межчетверочных комбинаций на частоте fi=17 МГц и ℓi=3 км

Дб

На данном участке используется три системы ИКМ-480С, поэтому наихудшим вариантом влияния переходных помех будет на систему, работающую внутри четверки кабеля совместно с другой ЦСП.

АЗℓплп ож для межчетверочных комбинаций может быть определена

Дб

Теперь определим средние значения защищенности на дальний конец для внутричетверочных комбинаций

Дб

АЗℓплп ож для внутричетверочных комбинаций может быть найдена

Дб

Рассчитанные значения ожидаемой защищенности от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП по симметричным кабелям необходимо сравнить с допустимой защищенностью. При правильном выборе длины регенерационного участка должно выполняться требование АЗдоп≤АЗож.

Для ЦСП ИКМ-480С и LS-34-S/CX/OF АЗдоп не рассчитывается, это значение указано в технических характеристиках данных систем передачи и составляет на частоте 17,2 МГЦ:

- для внутричетверочных комбинаций 12 дБ;

- между парами разных четверок 22 Дб.

Сравнивая полученные значения защищенностей от линейных переходов с указанными, видим, что требование АЗдоп≤АЗож выполняется. Для межчетверочных комбинаций АЗдоп=22 дБ ≤ АЗож=39,86 дБ, а для внутричетверочных комбинаций АЗдоп=12 дБ ≤ АЗож=13,21 дБ.

Найдем допустимую и ожидаемую защищенность для регенераторов ЦСП по коаксиальным кабелям.

В ЦСП по коаксиальным кабелям основным видом помех являются собственные помехи, имеющие нормальный закон распределения.

Допустимую защищенность можно определить по эмпирической формуле, зная допустимую вероятность ошибки на один регенератор Рдоп рег

, дБ

L=3 – число уровней линейного сигнала,

Рдоп рег=Р1 км∙ℓру,

где Р1 км=1,67∙10-10 – допустимая вероятность ошибки внутризонового участка номинальной цепи на 1 км, ℓру=3 км – длина регенерационного участка.

Рдоп рег=1,67∙10-10∙3=5,01∙10-10

дБ

Ожидаемая защищенность от собственных помех находится по формуле

, дБ,

где Uсм=3В – максимальное напряжение цифрового сигнала на входе схемы сравнения регенераторов (таблица 3.4),

δ – среднеквадратическое значение собственной помехи на входе схемы сравнения регенератора.

, В,

где Арег– затухание регенерационного участка при

Дб,

К=1,38·10-23 Дж/град – постоянная Больцмана,

Т=273+t0C – температура в градусах Кельвина

Т=273+15=288,

D=5 – коэффициент шума усилителя,

fт=34 МГц – тактовая частота ЦСП,

ZВ=72 Ом – волновое сопротивление симметричного кабеля (таблица 1.2).

мВ

дБ

При правильном выборе длин регенерационных участков должно выполниться условие Аз доп рег ≤ Аз ож кк. Сравнивая полученные значения, видим, что данное требование выполняется, а именно

Аз доп рег=21,71 дБ ≤ Аз ож кк=44,32 дБ

Для системы MEGATRANS электрический расчет не требуется. Производители данного оборудования НТЦ НАТЕКС гарантируют высокое качество работы, отвечающее всем необходимым требованиям.

Для рассмотренного примера схемы организации приведены в Doc1, Doc2, Doc3.

назад | оглавление | вперед