Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Выбор и основание проектных решений

1.1 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов

1.2 Обоснование и расчет потребного количества каналов

1.3 Выбор системы передачи и типа кабеля

1.4 Размещение регенерационных пунктов

1.4.1 Размещение регенерационных пунктов при выбранной марке кабеля

1.4.2 Выбор типа коаксиального кабеля и расчет длины участка регенерации

1.5 Расчет затуханий участков регенерации на рабочей частоте

1.6 Расчет уровней передачи, приема и усиления регенерационных пунктов

1.7 Схема организации связи

2. Расчет помехозащищенности цифровой линии передачи

2.1 Расчет допустимой помехозащищенности

2.2 Расчет ожидаемой помехозащищенности в регенераторах ЦСП на коаксиальном кабеле

2.3 Расчет ожидаемой помехозащищенности цифровой линии передачи

3. Сервисные системы цифровой линии передачи

3.1 Система служебной связи ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920 и ИКМ-1920х2

3.2 Системы телеконтроля и телемеханики ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920 и ИКМ-1920х2

4. Разработка и расчет цепей электропитания

4.1 Организация дистанционного питания НРП

4.2 Организация ДП и расчет напряжения ДП в ЦСП ИКМ-120У, ИКМ-120х2, ИКМ-480С

4.3 Организация ДП и расчет напряжения ДП в ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920, ИКМ-1920х2

5. Надежность цифровой линии передачи

5.1 Расчет параметров надежности

Заключение

Список использованных источников



1. Выбор и основание проектных решений

помехозащищенность цифровой дистанционный кабель

1.1 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов

Уфа (башк. ?ф?) -- город в Российской Федерации, столица Республики Башкортостан, крупный промышленный, транспортный, спортивный, научный и культурный центр России. Уфа также является религиозным центром, где одновременно существуют различные религиозные культуры. Уфа выбрана для проведения саммитов ШОС и БРИКС в 2015 году, а также для проведения ряда мировых спортивных соревнований.

Численность населения -- 1 082 000 человек .Уфа -- город-миллионер РФ, где с 2008 года сложился естественный прирост населения[4].

Согласно интегральному рейтингу ста крупнейших городов России за 2012 год Уфа занимает второе место по комфортности проживания, а согласно рейтингу Forbes за 2011 год город занимает второе место по инвестиционной привлекательности. Протяженность города с севера на юг -- 53 км, с запада на восток -- 28 км.

Уфа находится в северо-лесостепной подзоне умеренного пояса. Климат континентальный, достаточно влажный, лето тёплое, зима умеренно холодная и продолжительная. Средняя температура января --13,7 °C, минимальная --48,5 °C; июля +19,3 °C (1979 год), максимальная +38,6 °C (1952 год). Среднегодовая температура воздуха +3,4 °C. Среднее количество осадков -- 577 мм. Промышленность

Городские предприятия занимаются нефтепереработкой, химией, машиностроением. Основу экономики Уфы составляют топливно-энергетический и машиностроительный комплексы.

В Уфе сосредоточено около 200 крупных и средних промышленных предприятий

Оренбург -- город на юге Урала в России, административный центр Оренбургской области. По данным 2012 года, в Оренбурге проживает около 570.3 тысячи человек, из них 554.7 тыс. городского населения, а 15.6 тыс. сельского. (28-е место по численности населения в России).

Климат Оренбурга -- резко континентальный[18]. Лето жаркое и засушливое: пять месяцев в году средняя дневная температура превышает 15°С; зима умеренно холодная, максимальный снежный покров наблюдается в феврале (23 см). Количество ясных, облачных и пасмурных дней в году -- 157, 176 и 32 соответственно. Температура сильно колеблется в зависимости от времени суток и направления ветра. Летом возможен взлёт температуры до 40°C, или падение до 5°C. Осень наступает рано, и случается это приблизительно во второй половине сентября, а зима наступает приблизительно к началу ноября. Весна наступает к концу марта, но весной погода неустойчивая, и даже в конце мая возможен возврат холодов. Зимой погода колеблется от небольших морозов до сильных холодов, иногда бывают слабые оттепели или суровые холода до ?40°C.

В промышленности Оренбурга ведущие места принадлежат газодобывающей и газоперерабатывающей отраслям, машиностроению и металлообработке. Развиты также предприятия химической отрасли, пищевой и лёгкой промышленности

В экономическом развитии страны между Оренбургом и Уфой экономические

и культурные связи. Развитие нефте - газового комплекса ведет к укреплению промышленных и транспортных отношений между городами. Так же между ними исторически сложилась культурная взаимосвязь. жители городов имеют родственников в рассматриваемых городах, что укрепляет связь между ними. Города связывают автомобильная и железная дороги.



1.2 Обоснование и расчет потребного количества каналов

Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения

где Н0 - число жителей на время проведения переписи населения, чел.;

Н - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается (23)%;

t - период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.

Год перспективного проектирования принимается на 510 лет вперед по сравнению с текущим временем. Если в проекте принять 5 лет вперед, то t=5+(tn-to), где tn - год составления проекта; to - год, к которому относятся данные Но.

По формуле (1.1) рассчитывается численность населения Hta и Htb в населенных пунктах А и Б.

для Оренбурга

для Уфы

В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равны 0,3, количество абонентов в зоне АМТС:

для Оренбурга

для Уфы

В проекте можно принять КТ = 5%, т.е. КТ = 0,05.

Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, предварительно необходимо определить количество телефонных каналов между заданными пунктами. Для расчета количества телефонных каналов можно воспользоваться приближенной формулой:

,

где и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются равными 5%, тогда =1,3; = 5,6;

у - удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, у=0,05 Эрл;

ma и m - количество абонентов, обслуживаемых оконечными АМТС соответственно в пунктах А и Б.

Таким образом можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными пунктами



1.3 Выбор системы передачи и типа кабеля

Для вычисленного количества каналов подходит система ИКМ-480*2, которая имеет следующие характеристики

1. Количество каналов ТЧ или ОЦК. 960

2. Скорость передачи информации, Мбит/с. 68,736

3. Тактовая частота линейного сигнала, МГц. 51,84

4. Рабочая (расчетная) частота, МГц. 25,92

5. Линейный код. Fomot(4ВЗТ)

6. Тип используемого кабеля. МКТ-4 КМ-8/6х

7. Максимальная длина переприемного участка, км

- на внутризоновой сети 2500

- на магистральной сети 2500

8. Максимальное расстояние между ОРП (ПОРП), км. 200

9. Длина регенерационного участка, км.

- минимальная 2,4

- номинальная 3

- максимальная 3,1

10. Минимальная длина РУ, прилегающего к ОП, ОРП (ПОРП), км. 0.9

11. Максимальное затухание РУ на рабочей частоте, дБ. 86

12. Номиналы искусственных линий, км (дБ). 0,7

13. Сопротивление с линейной стороны, Ом. 75

14. Амплитуды импульсов на выходе регенератора, В. 5

15. Длительность импульсов, нС. 14,55

16. Коэффициент шума F корректирующего усилителя. 4

17. Количество НРП в полусекции ДП. 33

18. Дистанционное питание аппаратуры ЛТ

- ток ДП, А 0,2

- максимальное напряжение ДП, В. 1800

19. Напряжение/ток ДП аппаратуры СС, В/А. 430/0,025 СС и ТММ

20. Напряжение/ток ДП аппаратуры ТМ, В/А. 430/0,015

22. Коэффициент ошибок линейного тракта. 110-8

23. Коэффициент ошибок одного регенератора. 110-10

1.4 Размещение регенерационных пунктов

Цифровой линейный тракт содержит передающее и приемное оборудование линейного тракта (ОЛТ), регенерационные участки и пункты /3/. Регенерационные пункты в основном являются необслуживаемыми (НРП) и только часть из них обслуживаемые (ОРП) или полуобслуживаемые (ПОРП). Необслуживаемые пункты питаются дистанционно от оконечных (ОП) или промежуточных обслуживаемых и поэтому их стремятся выполнить по возможности экономичными по потреблению электроэнергии.

1.4.1 Размещение регенерационных пунктов при выбранной марке кабеля

Номинальное затухание регенерационного участка при температуре 20оС задается в технических данных аппаратуры. Номинальная длина регенерационного участка для максимальной температуры грунта, отличной от 20оС, определяется по формуле

где aном - номинальное затухание регенерационного участка, дБ;

max - коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте ЦСП при максимальной температуре грунта, дБ/км.

Коэффициент затухания кабеля при максимальной температуре грунта определяется по формуле:

дБ/км,

где 20 - коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при температуре 200С, дБ/км;

- температурный коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте, 1/град;

tmax - максимальная температура грунта, 0С.

где - параметр функции, аппроксимирующей частотную зависимость коэффициента затухания (таблица 1.1);

fрасч - расчетная частота в МГц

Коэффициент затухания кабеля

Номинальное затухание регенерационного участка

Таблица 1.1 Параметры кабелей

Кабель	Коаксиальный
	1,2 4,6
	5,47
в, Ом	75

Расчет количества регенерационных участков внутри секции ДП производится по формуле:

где Lc - длина секции ДП (расстояние между ОП-ОРП или ОРП-ОРП), км; Е(х) - функция целой части.

Необходимое число НРП определяется по формуле:

nнрп = nрег - 1

nнрп=66-1=65

1.4.2 Выбор типа коаксиального кабеля и расчет длины участка регенерации

Одним из основных видов помех в линейных тратках на коаксиальном кабеле являются собственные помехи. Они включают в себя две составляющие: тепловые шумы кабеля и шумы усилительных элементов регенератора. При увеличении длины участка регенерации защищенность от собственной помехи уменьшается, т.к. затухание цепи возрастает с увеличением ее длины. Поэтому всегда существует максимально допустимая длина участка, при которой еще обеспечивается требуемая защищенность сигнала от собственной помехи в точке решения регенератора (ТРР), а следовательно, вероятность ошибки в одиночном регенераторе остается не выше допустимой величины.

дБ,



В этой формуле:

Рпер.1 - абсолютный уровень пиковой мощности на выходе регенератора, дБм;

F - коэффициент шума корректирующего усилителя (КУ) регенератора;

fт - тактовая частота цифрового сигнала в линии , МГц;

max - коэффициент затухания кабельной цепи в дБ/км, рассчитанный по формуле (1.4);

lрег - длина регенерационного участка, км;

Uпер - амплитуда линейного сигнала на выходе регенератора, В;

Zв - волновое сопротивление кабельной цепи, Ом.

Ожидаемая величина защищенности

Требуемую величину защищенности для получения заданной вероятности ошибки в одиночном регенераторе при использовании квазитроичного кода в линии с гауссовской помехой:

дБ

справедливой при 10-15 Рош.1 10-4,

где Рош.1 - вероятность ошибки в одиночном регенераторе,

Аз - запас помехоустойчивости, учитывающий неидеальность регенератора, дБ.

В проекте можно принять Аз = 7 дБ.

Максимальную длину участка регенерации lрег.max. находят из уравнения Аз.сп = Аз.треб, приравнивая правые части уравнений (1.7) и (1.8) и учитывая, что Рош.1 = Р0 lрег, где Р0 - допустимая вероятность ошибки на 1 км линейного тракта, 1/км.

С целью обеспечения высокого качества передачи МККТТ рекомендовал при разработке цифровых систем руководствоваться нормой Р0 = 10-10 1/км.

1.5 Расчет затуханий участков регенерации на рабочей частоте

Затухания участков регенерации рассчитываются на максимальной температуре грунта. Формула для расчета имеет следующий вид:

, дБ

где aтр - затухание линейного трансформатора (aтр= 1 дБ);

aил - затухание искусственной линии, дБ.

Искусственные линии устанавливаются только на укороченных участках и дополняют затухания последних до номинального значения. Если в технических данных ЦСП задана эквивалентная длина ИЛ, ее затухание:

aил = max lил, дБ

1.6 Расчет уровней передачи, приема и усиления регенерационных пунктов

В отличие от аналоговых систем передачи с частотным разделением каналов, в цифровых системах рассчитываются следующие разновидности уровней передачи.

Абсолютный уровень пиковой мощности при воздействии единичного импульса цифрового сигнала:

, дБ

Средний абсолютный уровень цифрового сигнала

, дБ

Соответствующие этим уровням передачи уровни приема на входе регенерационных пунктов



Для проверки соответствия величин необходимых усилений усилительной способности регенератора на рабочей частоте определяется величина усиления корректирующего усилителя:

где рувых - средний абсолютный уровень на выходе КУ,

где Um1 - напряжение единичного импульса на входе решающего устройства, В, которое в ЦСП принято равным минимальному значению напряжения высокого потенциала в микросхемах серии К155 (Um1=2.4 В),

Zру - входное сопротивление решающего устройства регенератора, Ом (Zру=1500 Ом).

В таблице приложения 1 приведены максимальные возможности регенераторов по перекрытию затухания участков, т.е. максимальные затухания участков регенерации. Реализация таких затуханий при включении в кабель нескольких ЦСП практически возможна только при полном подавлении всех помех, кроме помех, вызванных переходным влиянием на дальний конец. Поэтому затухание кабельной линии на участке регенерации, котрое должно быть равно Sy, выбирают примерно на (1015) дБ меньше максимальной возможности регенераторов по перекрытию затухания участков.

Тогда проверка соответствия величин необходимых усилений способности регенератора будет производиться по формуле:

1.7 Схема организации связи

Схема организации связи разрабатывается на основе произведенного предварительного размещения ОП, ОРП(ПОРП), НРП, технических возможностей аппаратуры и технического задания с целью получить наиболее экономичный вариант организации необходимого числа каналов между соответствующими населенными пунктами.

В процессе разработки схемы должны быть решены вопросы организации цифровой связи, служебной связи, телеконтроля и телемеханики. На схеме должно быть показано размещение ОП, ОРП (ПОРП), НРП, приведена нумерация пунктов. Обслуживаемые и полуобслуживаемые пункты нумеруются отдельно от НРП: ОП-1, ОРП-2, ОП-3. Нумерация НРП на линиях передачи малой протяженности может быть сквозной НРП-1, НРП-2,…НРП-К, а на линиях передачи большой протяженности - по секциям ДП. Например, на первой от оконечной станции - НРП-1/1, НРП-2/1 и т.д., на второй секции - НРП-1/2, НРП-2/2 и т.д.

Схема организации связи с использованием ЦСП ИКМ-480 приведен на рис. 1.1. На рисунке показаны: размещение НРП с указанием номера и длины участка регенерации, тип аппаратуры, применяемой на оконечных и промежуточных станциях, а также организация двух каналов служебной связи: участковой (УСС) и постанционной (ПСС), из которых УСС - двухпроводная, и системы телеконтроля (ТК).

Рис. 1.1 Схема организации выделения потоков из линейного сигнала



2. Расчет помехозащищенности цифровой линии передачи

В настоящее время наибольшее распространение в качестве направляющей среды для передачи цифровых сигналов получили электрические кабели как симметричные, так и коаксиальные. На цифровой поток в цифровом линейном тракте (ЦЛТ) накладываются различного рода посторонние электрические сигналы, которые являются электрическими помехами. Характер таких помех оказывается существенно различным для разного типа кабелей /5/.

2.1 Расчет допустимой помехозащищенности

С целью обеспечения более высокого качества передачи МККТТ рекомендует при разработке цифровых систем руководствоваться нормой вероятности ошибки на 1 км ЦЛТ 10-10 1/км.

В этом случае допустимая вероятность ошибки для линейного тракта длиной L км определяется формулой

Рош доп L = 10-10 * L (2.1)

Рош доп L = 10-10 * 374,5=3,74 *10-8

Если считать параметры всех участков ЦЛТ одинаковыми, то вероятность ошибок на одном участке регенерации не должна превышать величины

,

nрег - число регенераторов в ЦЛТ, включая НРП, ОРП (ПОРП) и ОП.

По найденным в формулах (2.1) и (2.2) вероятностям ошибок в линейном такте и на одном участке регенерации следует найти, используя данные таблицы минимально-допустимые защищенности сигнала на выходе линейного тракта Аз. доп L=22,4 и на одном участке регенерации Азi доп.=25,3

2.2 Расчет ожидаемой помехозащищенности в регенераторах ЦСП на коаксиальном кабеле

Защищенность зависит от скорости передачи и от дополнительных помех. С учетом допуска на помехи, вызванные причинами, отличными от тепловых помех, и неточностью работы регенератора, расчет помехозащищенности в регенераторах производится по формуле:

, дБ

где В - скорость передачи символов, Мбит/с,

=7,8 дБ - допуск по защищенности на дополнительные помехи в линейном ы тракте, отличные от тепловых шумов,

g=3 дБ - допуск по защищенности при изготовлении регенераторов.



2.3 Расчет ожидаемой помехозащищенности цифровой линии передачи

Ошибки в различных регенераторах возникают практически независимо друг от друга, поэтому вероятность ошибок в ЦЛТ можно определить как сумму вероятностей ошибок по отдельным участкам.

,

где nрп - количество регенерационных пунктов, включая и ОРП (ПОРП), в формуле (2.8) берется (nрп+1) с учетом регенератора ОП приемной станции,

Рошi - вероятность ошибок i-го регенератора.

По формуле (2.8) ожидаемую вероятность ошибок удобнее всего рассчитывать с учетом группирования участков регенерации с одинаковыми длинами:

Для найденной ожидаемой вероятности ошибок в линейном тракте по таблице 2.1. следует найти ожидаемую помехозащищенность Аз.ож.L на выходе линейного тракта.

В заключение необходимо сравнить ожидаемые вероятность ошибок и помехозащищенность с допустимыми. При этом должны выполняться следующие соотношения:

Рош.ож.L Рош.доп.L,

Аз.ож.L Аз.доп.L.

3. Сервисные системы цифровой линии передачи

3.1 Система служебной связи ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920 и ИКМ-1920х2

Устройства СС обеспечивают организацию трех каналов СС:

канал постанционной и участковой СС (ПСС-УСС), организованный по двум симметричным парам кабеля в полосе частот (0,33,4)кГц и предназначенный для организации участковой СС между НРП и ОРП;

канал постанционной служебной связи (ПСС-ВЧ), организованный по 4-х проводной схеме на тех же парах, что и канал ПСС-УСС, в полосе частот (1216)кГц;

канал магистральной служебной связи (МСС) организуется в каждом третичном цифровом потоке в оборудовании третичного временного группообразования (СТВГ) методом адаптивной дельта-модуляции при скорости цифрового потока 32 кбит/с.

Для разделения ПСС-УСС и ПСС-ВЧ используются фильтры постанционной СС (ФПСС). Устройство коммутации УКСС служит для подключения переговорно-вызывного устройства (ПВУ) к любому из каналов СС на любом направлении, обслуживаемом с данной СОЛТ, и вывод каналов СС на громкоговорящую связь. Предусмотрена возможность использования ПСС-УСС при аварийных работах на линейном тракте, когда подача ДП в кабель невозможна.

Низкочастотный канал СС распределен на три направления:

на микротелефонную трубку СОЛТ;

на СТВГ через разъемы “СТВГ”;

на внешнее устройство через разъемы “СС-2”.

Рис.3.1 Структурная схема оборудования СС и ТМ СОЛТ ИКМ-480

3.2 Системы телеконтроля и телемеханики ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920 и ИКМ-1920х2

Система телемеханики предназначена для непрерывного автоматического контроля трактов в НРП и ОРП и включает в себя:

систему магистральной телемеханики (ТММ), обеспечивающей передачу сигналов о состоянии линейного тракта с ОРП на оконечные пункты ОП1 и ОП2;

систему участковой телемеханики (ТМУ), обеспечивающей профилактический контроль любого линейного регенератора в пределах секции обслуживания без перерыва связи.

Система телеконтроля обеспечивает передачу сигналов извещения, управления между НРП и ОРП (ОП) и оценку состояния оборудования линейного тракта.

ТМУ обеспечивает передачу сигналов извещения с НРП на ОП или ОРП и сигналов управления обнаружителями ошибок РЛ с ОП или ОРП на НРП, а также измерение вероятности ошибок РЛ в пределах своей полусекции ДП. Оборудование ТМУ состоит из устройств телемеханики участковой, устанавливаемых в НРП (БТМ - блок телемеханики), и устройств телемеханики участковой, устанавливаемых в ОП или ОРП. Сигналы ТМУ передаются по четырем жилам кабеля четвертой и пятой симметричным парам кабеля (рис.3.1).

ТМУ оьеспечивает прием шести сигналов извещения с автоматическим определением номера сигнализирующего НРП:

давление в кабеле;

открывание люка или появление воды;

вызов по служебной связи;

давление в баллоне;

сигнал о превышении расхода газа в системе кабельного давления (СКД);

обрыв кабеля ВЧ тракта.

ТМУ обеспечивает передачу пяти сигналов управления обнаружителями ошибок РЛ на каждый БТМ - четыре сигнала “Включить” (по количеству трактов) и один сигнал “Отключить”, которые передаются из блока распределителя сигналов (БРС) через блок линейный (БЛ). Устройство ТМУ при измерении вероятности ошибок в РЛ обеспечивает два режима работы - дежурный и вспомогательный. В дежурном режиме ТМУ производит измерение вероятности ошибок только на последнем РЛ поочередно всех линейных трактов. Во вспомогательном режиме ТМУ производит измерение вероятности ошибок поочередно на всех РЛ заданного оператором ЦЛТ.

Устройство ТМУ в случае обрыва жил телемеханики позволяет определить место обрыва с точностью до одного участка.

ТММ обеспечивает передачу сигналов о состоянии линейного тракта с ОРП на оба ОП. Оборудование состоит из устройств, размещаемых на оконечном пункте (ТММ ОП), устройств, устанавливаемых на обслуживаемых пунктах (ТММ ОРП), регенераторов магистральной телемеханики в НРП (РГТ).

В СОЛТ оборудование ТММ осуществляет:

сбор и обработку информации, поступающей от местных датчиков и передачу ее на противоположный ОП;

прием информации, поступающей из ОРП и противоположного ОП;

переработку и воспроизведение получаемой информации (из ОП, ОРП и противоположного ОП).

Устройство ТММ ОП обеспечивает выдачу техническому персоналу ОП следующих сигналов:

“Авария” - аварийный коэффициент ошибок входящего и исходящего ЛТ,

“Предупреждение” - высокий коэффициент ошибок входящего и исходящего ЛТ.

Устройство ТММ ОП обеспечивает передачу на противоположный ОП сигналов “Авария” и “Предупреждение” по входящим трактам. Сигналы извещения передаются из ТММ ОП в линию связи постоянным током по третьей симметричной паре Устройство ТММ ОП рассчитано на обслуживание до 12 ОРП, расположенных между ОП.



4. Разработка и расчет цепей электропитания

4.1 Организация дистанционного питания НРП

Оборудование ДП предназначено для получения и стабилизации постоянного тока, необходимого для дистанционного с ОП, ОРП (ПОРП) питания НРП.

Между ёмкостью ЦСП, числом НРП и минимальной мощностью, необходимой для электропитания линейных регенераторов, имеется прямая связь. Увеличение числа каналов ЦСП без изменения марки кабеля, как правило, требует сокращения расстояния между двумя соседними НРП. С целью более полного использования существующих объектов и линий связи в новых системах передачи выбирают кратные им длины участков регенерации. С другой стороны, увеличение числа каналов приводит к росту мощности, необходимой для питания линейного регенератора. Следовательно, при тех же расстояниях между ОРП мощность, требуемая для дистанционного питания, возрастает.

Такое положение обязывает вести поиск оптимальных решений, направленных на более полное использование возможностей пар симметричных и коаксиальных кабелей связи. Расчеты показывают, что в мощных ЦСП количество НРП может возрасти до (98…99)% от общего числа регенерационных станций и для питания их требуется до 90% мощности, потребляемой МСП.

Цепи ДП могут быть организованы между двумя соседними ОРП по полусекциям и по секциям. В первом случае питание подается с двух сторон и в середине секции устанавливаются два шлейфа по ДП, т.е. секция разбивается на две независимые полусекции. При таком построении цепи ДП более полно используются возможности кабеля, и эта схема имеет большую дальность действия.

4.2 Организация ДП и расчет напряжения ДП в ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2, ИКМ-1920, ИКМ-1920х2

Дистанционное питание регенераторов и сервисного оборудования линейного тракта в ИКМ-480х2 осуществляется раздельно. Питание регенераторов НРП организовано по центральным жилам коаксиальных пар прямого и обратного направлений по схеме "провод-провод". Питание сервисного оборудования линейного тракта осуществляется по фантомным цепям на симметричных парах кабеля МКТ-4 от выделенных источников питания. В ОП блоки ДП двух СП устанавливаются на стойке оборудования линейного тракта, а в ОРП - на стойке СДП, которая позволяет организовать до четырёх питающих цепей благодаря возможности размещения на стойке четырех комплектов ДП.

Расчет напряжения ДП для регенераторов НРП осуществляется по формуле

, В,

Рис. 4.2 Схема ДП СП ИКМ-480С

Расчёт напряжения ДП может быть произведен по формуле (5.3). Питание одной полусекции осуществляется от стойки СДП, содержащей два комплекта ДП для питания НРП двух систем передачи.

На рис.5.3. приведена, в качестве примера, схема организации дистанционного питания на участке ОП-1 ОРП-2 ОП-3.

На рис.5.3 приняты следующие обозначения:

- линейный регенератор двустороннего действия,

- регенераторы магистральной телемеханики РГТ, входят в состав НРПГ-2Т. устанавливаются в НРП-22/1, НРП-22/2,

- блоки усилителей служебной связи БУСС и БУПС, входят в состав НРПГ-2С, устанавливаются в НРП-6/1, 12/1, 18/1, 24/1, 30/1 и НРП-6/2. 12/2, 18/2, 24/2, 30/2.

- блоки участковой телемеханики БТМ, устанавливаются во всех НРП.

Дистанционное питание оборудования служебной связи (СО) и телемеханики (ТМ) ЦСП ИКМ-480, ИКМ-480х2 и ИКМ-1920 осуществляется от индивидуальных вторичных источников питания по фантомным цепям симметричных пар.

Напряжение ТМУ и СС может быть установлено от 10 до 430 В, напряжение ДП ТММ - от 10 до 360 В. Средние точки устройств ДП заземлены. Ток ДП для ТММ и СС - 20 мА, для ТМУ - 40 мА.

На схеме рис.5.3 по фантомным цепям симметричных пар по схеме "провод-провод" организовано ДП блоков усилителей служебной связи БУСС и БУПС, блоков участковой телемеханики БТМ. Дистанционное питание блоков магистральной телемеханики РГТ осуществляется по симметричной паре кабеля.

В случае максимальной проектной температуры грунта, отличной от 20°С, следует произвести перерасчет электрического сопротивления жилы кабеля по формуле



, Ом/км

где r20 - сопротивление жилы при 20° С, Ом/км;

tmax- температура, при которой определяется сопротивление жилы

кабеля, °С;

r - температурный коэффициент сопротивления, 1/°С.

Среднее значение температурного коэффициента сопротивления постоянному току медных и алюминиевых жил может быть принято 410-3 1/°С.



5. Надежность цифровой линии передачи

Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины: Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть P1(t).P2(t),...,Pn(t)-вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0 t, n - количество элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всей системы (такой вид соединения элементов называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов

,

сист=

i- интенсивность отказов i-го элемента.

сист=2,23·10-5

Среднее время безотказной работы системы



.

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности

,

где tв -среднее время восстановления элемента (системы). Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

5.1 Расчет параметров надежности

В соответствии с выражением (6.2) интенсивность отказов цифровой линии передачи определяют как сумму интенсивностей отказов НРП. ОРП и кабеля

сист. = нрп nнрп + орп nорп + каб L,

где нрп - интенсивность отказов НРП, нрп,

орп - интенсивность отказов ОРП (ПОРП), ОП,

каб - интенсивность отказов одного километра кабеля,

L - протяженность магистрали,

nнрп - количество НРП,

nорп - количество ОРП, ПОРП, ОП.

сист. = 3·10-8 120 + 10-7 3 + 5·10-8 374,5=2,23·10-5,

Среднее время безотказной работы линейного тракта определяют по формуле (6.3). После расчета результат необходимо выразить в годах.

Вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени находят по формуле (6.2) для t1=24 ч (сутки), t2=168 ч (НЕДЕЛЯ), t3=720 ч (МЕСЯЦ) и t4=8760 ч (ГОД). По результатам расчетов строится график Рсист(t).

Коэффициент готовности цифрового линейного тракта рассчитывают по формуле (6.4). Среднее время восстановления связи находят из выражения

где tв.нрп, tв.орп, tв.каб. - время восстановления соответственно НРП, ОРП (ПОРП, ОП) и кабеля.



Заключение

По мере дальнейшего развития и совершенствования Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ) цифровые системы передачи станут основными на всех участках первичной сети: магистральном, зоновом, местном. При этом важной задачей является повышение эффективности использования цифрового линейного тракта, т.к. полоса частот линейного тракта ЦСП более чем на порядок шире, чем в системах с ЧРК, при одинаковом числе каналов.

Стоимость любой ЦСП примерно пропорциональна квадратному корню из числа образуемых ею каналов. Это соотношение стимулирует внедрение ЦСП высоких уровней иерархии. Поэтому можно отметить три основных направления эволюции ЦСП:

- создание и использование плезиохронных ЦСП большой пропускной способности;

- разработка нового поколения ЦСП, известного по англоязычному названию Synchronous Digital Hierarchy (SDH) синхронная цифровая иерархия (СЦИ);

- применение на первичных сетях оборудования полупостоянной коммутации - цифровых кроссовых узлов (ЦКУ).

Указанные направления полностью соответствуют рекомендациям Сектора Стандартизации Электросвязи (ССЭ) при Международном Союзе Электросвязи (МСЭ) и Европейского Института по Телекоммуникационным Стандартам ETSI. Министерство связи РФ в развитии ВСС следует рекомендациям названных организаций, что создает предпосылки активного сотрудничества с зарубежными фирмами.



Список использованных источников

1. Скалин Ю.В., Бернштейн А.Г., Финкевич А.Д. Цифровые системы передачи: Учебник для техникумов.- М.: Радио и связь,1988.

2. Строительство кабельных сооружений связи: Справочник/ Д.А.Барон и др.-М.: Радио и связь,1988.

3. Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Системы многоканальной связи. - М.:Связь,I980.

4. Байдан И.Е. Проектирование цифровых каналов МСП на электропроводном и оптическом кабеле: Учебное пособие по проектированию в курсовых и дипломных работах. - Одесса: ОЭИС,1990.

5. Попов Г.Н., Заславский К.Е., Хазанов Г.Л. Помехи и искажения в каналах и трактах АСП и ЦСП. Учебное пособие.- Новосибирск: НЭИС, 1991.

6. Проектирование линейных трактов цифровых систем передачи. Методическая разработка по курсовому и дипломному проектированию.- М.:ВЗТС,1984.

7. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. - М.: Высшая школа,1988.

Размещено на Allbest.ru

...