Проект цифрової системи передачі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій

Харківський коледж

ПОГОДЖЕНО:

Заступник директора з НВР

_________С.Б. Макашев

«___»___________2008

ЗАТВЕРДЖЕНО:

Директор ХК ДУІКТ

_________О.П. Улеев

«___»___________2008

МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК З КУРСОВОГО ПРОЕКТУВАННЯ

«ПРОЕКТ ЦИФРОВОЇ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ»

з дисципліни: «Системи передачі електрозв'язку»

за напрямом 0924 «Телекомунікації»

для спеціальності 6.092.400 - «Телекомунікаційні системи та мережі»

2013

Укладач Суркова Є.Ф., викладач вищої категорії

Рецензент __________________________________________________

Схвалено

Методичною радою ХК ДУІКТ

Протокол № ____ від ______________2008

Голова ради ______________________

Розглянуто та схвалено

На засіданні ЦПК

Протокол № ____ від ______________2008

Голова ЦПК _____________________

ЗМІСТ

ВСТУП

1. РОЗРОБЛЕННЯ СХЕМИ ОРГАНІЗАЦІЇ ЗВ'ЯЗКУ

1.1 Ситуативна схема лінії передачі

1.2 Структурна схема діючої лінії передачі

1.3 Розроблення схеми організації зв'язку

2. ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕОБЛАДНАННЯ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ

3. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ЦЛТ

3.1 Розрахунок максимально припустимої довжини регенераційної дільниці

3.2 Розрахунок номінальної довжини регенераційної дільниці

3.3 Розроблення структурної схеми цифрової лінії передачі

3.4 Оцінювання якості цифрового лінійного тракту

4. ПРОЕКТУВАННЯ ЛАЦ

4.1 Розроблення схеми організації зв'язку ЛАЦ

4.2 Визначення необхідного обладнання у ЛАЦ

4.3 розміщення обладнання у ЛАЦ

4.4 Упорядкування схеми проходження проектовного кола у ЛАЦ

5. РОЗРОБЛЕННЯ ПИТАНЬ ОХОРОНИ ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

СПИСОК СКОРОЧЕНЬ

ВСТУП

На цей час розвиток первинної мережі планується як за рахунок будівництва нових, так і за рахунок реконструкції вже існуючих ліній зв'язку, шляхом заміни АСП більш ефективними ЦСП, що використовують принципи імпульсно-кодової модуляції (ІКМ).

Така реконструкція існуючих ліній передачі дає можливість найбільш економічно збільшити кількість каналів, поліпшити якість передавання усіх видів інформації, підвищити надійність дії лінії та знизити експлуатаційні витрати.

Техніко-економічні переваги реконструкції кабельних ліній перед новим будівництвом полягають в скороченні часу, коштів і трудових витрат завдяки використанню існуючих лінійних споруд, приміщень та іншого обладнання.

Реконструкцію існуючих лінійних споруд потрібно проводити доти, поки в конкретних регіонах не буде досягнуто необхідну щільність цифрової первинної мережі, а також необхідну кількість цифрових каналів.

Для складення вступу необхідно ознайомитися з матеріалами статей та іншої літератури щодо суті курсового проекту, наприклад: [1,2,3,4].

1. РОЗРОБЛЕННЯ СХЕМИ ОРГАНІЗАЦІЇ ЗВ'ЯЗКУ

Розроблення схеми організації зв'язку має містити аналіз параметрів діючої лінії передачі, необхідних для вирішення питань реконструкції: ситуативну схему з указівкою протяжності лінії передачі; структурну схему лінії передачі існуючої ЛСП і розроблення схеми організації зв'язку лінії передачі, що підлягає реконструкції

1.1 Ситуативна схема лінії передачі

Ситуативна схема лінії передачі, що підлягає реконструкції, наводиться з урахуванням рекомендацій [5, стор. 7, 8] стосовно заданих населених пунктів (див. рис. 1.1). Для її розробки користуються схемою автомобільних шляхів або географічними картами з масштабом не менше за 25 км/см. Найбільш зручно користуватися схемою автомобільних шляхів [6].

Рисунок 1.1 - Ситуативна схема лінії передачі

1.2 Структурна схема діючої лінії передачі

Структурна схема діючої лінії передачі складається з урахуванням рекомендацій [5, стор.19-22]. На рис. 1.2 наведено структурну схему лінії симетричного кабелю СП К-60п.

Рисунок 1.2 - Ситуативна схема діючої лінії передачі

1.3 Розроблення схеми організації зв'язку

Схема організації зв'язку лінії передачі, яка має забезпечити задану кількість каналів (рис. 1.3), розробляється із застосуванням цифрових систем передачі, що працюють на симетричних або коаксіальних кабелях. Наприклад, СП ІКМ-120 або ІКМ-480 відповідно.

Рисунок 1.3 - Задана кількість каналів

Приклади графічного зображення станцій на прикінцевих і проміжних обслуговуваних пунктах, а також регенераційних необслуговуваних пунктах наведено в ПЗ [стор. 16, 17, 25 - П1], але при цьому слід врахувати, що в зображенні обладнання лінійного тракту замість «ВОСП» указується тип ЦСП: ІКМ-120 або ІКМ-480. варіант виконання схеми організації зв'язку з використанням системи ІКМ-120 наведено на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 - Схема організації зв'язку

2/ ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕОБЛАДНАННЯ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ

Оцінювання ефективності переобладнання провадиться за допомогою коефіцієнта економічної ефективності [7]:

де: - власний прибуток підприємства за рахунок створення нових каналів;

С - експлуатаційні витрати;

- додаткові капітальні вкладення на придбання й установлення обладнання ЦСП.

Прибуток підприємства можна визначити з виразу:

де , у свою чергу a визначається типом і кількістю АСП, що працюють на діючій лінії передачі.

Експлуатаційні витрати визначаються за формулою:

В розрахунках додаткових капіталовкладень при переобладнанні необхідно врахувати капітальні витрати на станційне обладнання (обладнання прикінцевих та проміжних обслуговуваних пунктів) обладнання цифрового лінійного тракту (у нашому випадку усіх НРП), тобто

де - капіталовкладення на станційне обладнання ЦСП пунктів А, Б і В відповідно.

Капітальні витрати на станційне обладнання визначаються за формулою

де: - капітальні витрати на стояк аналого-цифрового обладнання (САЦО). Тут можливе також використання іншого вдосконаленого стояка аналого-цифрового каналоутворення (САЦК);

- кількість стояків САЦО (САЦК);

- капітальні витрати на комплект аналого-цифрового обладнання (АЦО або АКУ);

- кількість комплектів АЦО, котрими необхідно дообладнати САЦО (САЦК);

- кількість стояків СВЧГ;

- капітальні витрати на комплект вторинного часового групоутворення (ВЧГ);

Застосування апаратури ЦСП для підвищення ефективності дільниці первинної мережі

- кількість комплектів ВЧГ, котрими необхідно дообладнати СВЧГ;

- капітальні витрати на стояк лінійного обладнання (СЛО);

- кількість стояків СЛО;

- капітальні витрати на комплект обладнання лінійного тракту (ОЛТ);

- кількість комплектів ОЛТ, котрими необхідно дообладнати СЛО;

Необхідна кількість комплектів різноманітного обладнання прикінцевих і проміжних станцій визначається за схемою організації зв'язку. Орієнтовні вартості капітальних витрат на обладнання прикінцевих і проміжних станцій ЦСП наведено у [7, стор.20-21].приклад розрахунку витрат на станційне обладнання наведено у табл.2.1.

Капітальні витрати на цифровий лінійний тракт визначаються за формулою

цифровий лінія передача лінійний

де: - кількість необслуговуваних регенераційних пунктів;

- капітальні витрати на НРП (КА - вартість арматури НРП; КР - вартість двобічного регенератора; nр - кількість регенераторів у НРП);

- капітальні витрати на кабельний тракт ( - питомі витрати на кабельний тракт; L - довжина тракту в км).

При реконструкції вартість кабелю не враховується, тому що використовується вже прокладений, існуючий кабель.

Кількість необслуговуваних регенераційних пунктів:

де: і - кількість необслуговуваних регенераційних пунктів на дільницях лінії передачі АБ і БВ відповідно.

На дільниці АБ кількість НРП визначається виразом:

Аналогічно для дільниці БВ:

Після закінчення всіх розрахунків коефіцієнт економічної ефективності має бути більший за існуючу норму , а термін окупності капітальних вкладень має бути менший за:

Таблиця 2.1 - Капітальна витрати на станційне обладнання

Найменування обладнання	Кількість одиниць, n	Капітальні витрати на одиницю, тис. грн.	Сумарні капітальні витрати, тис. грн.
Станція А
Стояк аналого-цифрового обладнання (САЦО)	5	8,4	42,0
Комплект аналого-цифрового обладнання (АЦО)	16	6,4	102,4
Стояк вторинного часового групоутворення (СВЧГ)	1	6,9	6,9
Комплект вторинного часового групоутворення (ВВГ)	5	4,2	21,0
Стояк лінійного обладнання (СЛО)	2	10,2	20,4
Комплект обладнання лінійного тракту (ОЛТ)	4	2,8	11,2
Станція Б
Стояк аналого-цифрового обладнання (САЦО)	3	8,4	25,2
Комплект аналого-цифрового обладнання (АЦО)	10	6,4	64,0
Стояк вторинного часового групоутворення (СВЧГ)	1	6,9	6,9
Комплект вторинного часового групоутворення (ВВГ)	2	4,2	8,4
Стояк лінійного обладнання (СЛО)	2	10,2	20,4
Комплект обладнання лінійного тракту (ОЛТ)	10	2,8	28,0
Станція В
Стояк аналого-цифрового обладнання (САЦО)	6	8,4	50,4
Комплект аналого-цифрового обладнання (АЦО)	21	6,4	134,4
Стояк вторинного часового групоутворення (СВЧГ)	1	6,9	6,9
Комплект вторинного часового групоутворення (ВВГ)	5	4,2	2,0
Стояк лінійного обладнання (СЛО)	2	10,2	20,4
Комплект обладнання лінійного тракту (ОЛТ)	4	2,8	11,2

3. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ЦЛТ

Проектування цифрового лінійного тракту здійснюється відповідно до рекомендацій [7, 9] і має вміщувати визначення довжини регенераційної дільниці, розміщення регенераційних пунктів, а також оцінювання якості лінійного тракту.

3.1 Розрахунок максимально припустимої довжини регенераційної дільниці

Розрахунок максимально припустимої довжини регенераційної дільниці визначається відповідно до рекомендацій [7, стор.49] за формулою:

де: - максимальне загасання регенераційної дільниці на розрахунковій частоті (для ІКМ-120У значення а для ІКМ-480 відповідно);

- коефіцієнт загасання кабелю на розрахунковій частоті для максимальної температури ґрунту.

Система передачі ІКМ-120У може працювати на симетричному кабелі з однією чи багатьма четвірками. При цьому коефіцієнт загасання апроксимується такими виразами:

– для кабелю типу ЗКАШп-1*4*1,2 мм:

– для кабелю типу МКСАШп-4*4*1,2 мм:

У ці вирази значення частоти необхідно підставляти в МГц.

Система передачі ІКМ-480 працює на коаксіальному кабелі типу МКТСБ, для якого апроксимуючий вираз має такий вигляд

Для температури ґрунту, яка відрізняється від , значення коефіцієнта загасання розраховується за формулою

При цьому значення температурного коефіцієнта зміни загасання , яке в залежності від типу кабелю дорівнює:

– для симетричного кабелю

– для коаксіального кабелю

3.2 Розрахунок номінальної довжини регенераційної дільниці

Розрахунок номінальної довжини регенераційної дільниці необхідно почати з ознайомлення з матеріалом щодо нормування й оцінювання якості лінійного тракту ЦСП [7, стор. 38-48,10 та 11].

Для системи передачі ІКМ-120У при роботі на кабелі з однією четвіркою номінальну довжину регенераційної дільниці можна визначити таким виразом (двокабельна система зв'язку):

де: - перехідне загасання на дальньому кінці (для дільниці номінальної довжини нормоване значення );

- захищеність корисного сигналу від завад на вході регенератора. Для забезпечення якісної роботи регенератора () необхідне значення ;

- запас, що враховує неточність роботи регенератора.

Для системи передачі ІКМ-120У, що працює на кабелі з багатьма четвірками, номінальна довжина визначається за виразом:

У цьому виразі результуюче перехідне загасання на дальньому кінці обумовлено наявність одночасного впливу як всередині четвірок, так і поміж четвірками. Означений параметр має бути визначений за наступним виразом:

де : - перехідне загасання на дальньому кінці в середині четвірки;

- сумарне перехідне загасання на дальньому кінці за рахунок впливу тільки поміж четвірками:

де: - перехідне загасання на дальньому кінці поміж четвірками;

- кількість пар, справляють вплив з інших четвірок (для кабелю з чотирма четвірками =6);

Нормовані значення перехідних загасань на дальньому кінці кабелю з чотирма четвірками для регенераційної дільниці номінальної довжини становлять:

Для системи передачі ІКМ-480, що працює на коаксіальному кабелі, номінальна довжина визначається виразом

де: - рівень передачі на виході регенератора. Для - та цей рівень дорівнює: ;

- рівень власних завад на вході регенератора;

- запас, що враховує неточність роботи регенератора;

- додаток, зумовлений неврахованими завадами.

Вибір реальної довжини регенераційної дільниці здійснюється шляхом порівняння максимально припустимої і номінальної довжин, як такої, що менша з двох значень. При цьому обране значення доцільно зменшиться на 5-10% від номінальної довжини з урахуванням того, щоб довжина підсилювальної дільниці існуючої аналогової системи передачі була кратною довжині регенераційної дільниці (див. розробки до пункту 1.2).

3.3 Розроблення структурної схеми цифрової лінії передачі

Під час розроблення структурної схеми кількість регенераторних дільниць визначається внаслідок розподілу підсилювальних дільниць на декілька регенераційних дільниць з довжиною . На скорочених підсилювальних дільницях припускається одна або дві скорочені регенераційні дільниці.

Графічне зображення структурної схеми ЦСП є аналогічне до схеми АСП [5, стор.19-22], але з указівкою НРП, ОРП у повному складі. НРП, збіжні НПП аналогової системи передавання, зображують заштрихованим кодом (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Розміщення НРП

3.4 Оцінювання якості цифрового лінійного тракту

Оцінювання якості цифрового лінійного тракту здійснюється порівнянням ймовірності помилок - припустимої і очікуваної:

Застосування апаратури ЦСП для підвищення ефективності дільниці первинної мережі

Припустима ймовірність помилки нормується на 1 км і для лінії передачі внутрішньо зонової первинної мережі становить , а для магістральної мережі -

За ймовірністю помилки, припустимої на 1км лінійного тракту, можна визначити припустиму ймовірність помилки для лінійного тракту протяжністю :

Сумарна очікувана ймовірність помилки для лінії передачі має бути менше за припустиму. Якщо ця умова виконується, то розміщення регенераційних пунктів виконано вірно. Очікувану ймовірність помилки на виході одиничного регенератора можна визначити за таким емпіричним виразом:

де: - очікувана захищеність на вході регенератора.

Очікувана захищеність для різних типів кабелю визначається за такими виразами:

– для симетричного кабелю з однією четвіркою при роботі ЦСП за двокабельною схемою зв'язку:

;

– аналогічно для кабелю з багатьма четвірками:

;

– для коаксіального кабелю:

Примітка: розрахунки очікуваної захищеності та очікуваної ймовірності помилки мають бути наведені у пояснювальній записці повністю тільки для першої регенераційної дільниці, а для усіх інших провадяться за допомогою таблиці 3.1, до якої заносяться розраховані дані.

Таблиця 3.1 - Розрахунок ймовірності помилки лінійного тракту

Найменування дільниць	,км	, дБ	, дБ
КП1 - НРП-1/1 НРП-1/1 - НРП-2/1. НРП-9/1 - ОРП2	3,45 4,95 3,45	36,6 52,5 36,6	39,6 23,6 39,6
ОРП2 - НРП-1/2 НРП-1/2 - НРП-2/2. НРП-21/2- КП3	3,0 4,95 3,0	31,8 52,5 31,8	44,3 23,6 44,3	.
Усього на ЦЛТ

Сумарна очікувана ймовірність помилки на обслуговуваних дільницях (КП - ОПР, ОРП - ОРП і ОРП - КП)визначається як сума ймовірності помилок окремих регенераційних дільниць:

.

де: - кількість регенераційних дільниць.

Висновки щодо розміщення регенераційних пунктів робляться за результатами порівняння припустимої й очікуваної помилок для всього цифрового лінійного тракту.

4. ПРОЕКТУВАННЯ ЛАЦ

4.1 Розроблення схеми організації зв'язку ЛАЦ

Рекомендації щодо вибору типу ЛАЦ і розроблення схеми організації зв'язку наведено у [12, стор. 6-8]. При цьому слід врахувати доцільність розміщення обладнання ЦСП у другій половині ЛАЦ або в окремому суміжному приміщені. Приклад виконання схеми організації зв'язку ЛАЦ наведено на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Схема організації зв'язку у ЛАЦ

4.2 Визначення необхідного обладнання у ЛАЦ

Розрахунок комплектації обладнання ЛАЦ здійснюється згідно з рекомендаціями [2, 7, 8] як для діючої СП, так і для проектовної ЦСП. Приклад виконання розрахунків наведено у табл. 4.1.

Таблиця 4.1 - Склад обладнання у ЛАЦ

Тип кабелю	Система передачі та інше обладнання	Кількість СП	Склад обладнання	Кількість комплектів на стояку	Кількість стояків
Існуюче обладнання
МКТСБ-4	ІКМ-480	1	САЦО СВЧГ СТЧГ СОЛТ	4 8 4 2	4 1 1 1
Проектовне обладнання
МКСАШБп-4*4*1,2	ІКМ-120У	6	САЦО СВЧГ СЛО	4 8 4	6 1 2
	Апаратура перемикання		СПВГ-ТГ СППГ-ПрГ ПСП-0	1 ст. на 160 трактів 1 ст. на 200 трактів 1 ст. на 600 КТЧ	1 1 2
	Апаратура для випробувань		ВС-1УВ ВС-2УВ	1 ст. на 370 КТЧ 1 ст. на 2 ст. ВС-1УВ	3 2
	Токо-розподільча апаратура		СДТ	1 ст. на ряд 11-ти стояків	2

4.3 Розміщення обладнання у ЛАЦ

Розміщення обладнання (розроблення плану ЛАЦ) здійснюється відповідно до рекомендацій [10, 12, стор 13-16 і 12] (див. рис. 4.2).



Рисунок 4.2 - План розміщення обладнання у ЛАЦ

4.4 Упорядкування схеми проходження проектовного кола у ЛАЦ

Упорядкування схеми проходження проектовного кола зв'язку у ЛАЦ здійснюється відповідно до рекомендацій [7,10,12, стор. 17-18 і 12]. Приклад виконання схеми проходження сигналу для системи передавання ІКМ-480 у ЛАЦ наведено на рис.4.3.

Рисунок 4.3 - Схема проходження сигналу у ЛАЦ

5. РОЗРОБЛЕННЯ ПИТАНЬ ОХОРОНИ ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Розроблення питань охорони праці, основ електробезпечності, впливу електромагнітних полів та захисту навколишнього середовища здійснюється відповідно до рекомендацій [14,15].

ВИСНОВКИ

У висновках наводяться результати проведених розрахунків: коефіцієнт економічної ефективності реконструкції; тип використаної ЦСП; лінійну тактову частоту; тип лінійного сигналу; протяжність лінії передачі; довжину регенераційної дільниці; припустиму й очікувану ймовірність помилки.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1 КИМ Л.Т. Общие принципы реконструкции кабельных линий передачи //Электросвязь. 1983. № 10. с. 44-46.

2 КОРДОНСКИЙ Э.В. Стратегия реконструкции существующих кабельных и радиорелейных линий с заменой АСП на ЦСП // Электросвязь. 1991№ 11 с. 8-10.

3 БОРИСОВ Б.П. и др. Приоритетные технологи создания цифровой сети электросвязи Украины:// Зв'язок 1996. № 2(4). с. 29-32.

4 БОРИСОВ Б.П. Внутризоновая первичная сеть Украины. Настоящее и будущее:// Зв'язок 1996. № 2(4). с. 34-35

5 ЗАХАРОВ В.М., КИСЬ О.Н. Проектирование ка6ельньx аналоговых систем передачи первичной сети: Уч. Пособие / ОЭИС. Одесса, 1984. 72 с.

6 Схема автомобільних шляхів України. Київська військово-картографічна фабрика, 2000.

7 БРЕСКИН В.А. Проектирование цифровых систем передачи: Уч. пособие / ОЭИС Одесса, 1984. 78с.

8 Оценка Экономической эффективности многоканальных и цифровых систем передачи. Часть 2. цифровые системы передачи / Сост.: В.К.БАЗЬІК и др.; ОЭИС. Одесса, 1989. 28с.

9 БАЙДАН И.Е. Проектирование цифровых каналов МСП на электропроводном и оптическом кабеле: Уч. пособие / ОЭИС. Одесса, 1990. 67 с.

10 БЕРГАНОВ И.Р. и др. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Уч. пособие для вузов /- М: Радио и СВЯЗЬ, 1989.267 с.

11 БОНДАРЕНКО В.Г., СКРИПЧЕНКО О.М. Параметри каналів і трактів ЦСП, методи вимірювань параметрів і характеристик каналів ТЧ ЦСП, ОЦК і типових цифрових трактів / Знання Київ, 1996.48 с.

12 Методические рекомендации к КП по разделу "Линейно-аппаратный цех" / Сост. Э.М. АНТОНОВ; ОЭИС. Одесса, 1985.40 с.

13 Проектирование волоконно-оптических линий передачи. Часть 2. Аппаратура ВОЛП:/ Метод. пособие / Сост. В.М. ЗАХАРОВ, О.Н. КИСЬ; ОЭИС. Одесса, 1992.31 с.

14 ЗАХАРЧЕНКО Н.В. ОРЛОВ В.М. ГОЛУБЕВ А.К. ТИТЕНКО В.Ф. Безопасность жизнедеятельности в повседневных условиях предприятий, быту и чрезвычайных ситуаций: Уч. Пособие /- Киев, 1996. 195 с.

15 Методические Указания по охране труда и окружающей среды / Сост.: Ю.В. ПЕТРОВ; ОЭИС. Одесса, 1983.42 с.

СПИСОК СКОРОЧЕНЬ

СП - система передачі;

ЦСП - цифрова система передачі;

АСП - аналогова система передачі;

КП - прикінцевий (обслуговуваний) пункт;

ОПП - обслуговуваний підсилювальний пункт;

ОРП - обслуговуваний регенераційний пункт;

НПП - необслуговуваний підсилювальний пункт;

НРП - необслуговуваний регенераційний пункт;

ЦЛТ - цифровий лiнiйний тракт;

ЛАЦ - лiнiйно-апаратний цех

Редактор І.В. Ращупкіна

Комп'ютерне редагування та макетування Т.В. Кірдогло

Размещено на Allbest.ru

...