Проектирование цифровых линий передачи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

По дисциплине: «Цифровые системы передачи»

Тема: «Проектирование цифровых линий передачи с использованием системы передачи ИКМ-480»

Содержание

Задание

Введение

1. Технические данные системы передачи ИКМ-480

2. Схема организации связи

2.1 Расчёт числа систем

2.2 Размещение регенерационных пунктов

2.3 Характеристика используемого каналообразующего оборудования

3. Расчет вероятности ошибки цифрового линейного тракта

3.1 Расчёт допустимой вероятности ошибки

3.2 Расчёт ожидаемой вероятности ошибки цифрового линейного тракта

4. Организация ДП

4.1 Схема организации ДП

4.2 Расчет напряжения ДП

5. Расчет состава оборудования

5.1 Расчёт состава оборудования ИКМ - 30 - 4

5.2 Расчёт количества мультиплексоров PDH

5.3 Расчёт количества линейного оборудования

6. Распределение каналов по потокам

Заключение

Список литературы

Задание

Курсовой проект посвящён разработке некоторых технологических решений и выполнению основных характеристик цифровых систем передачи, позволяющих организовать заданное количество двусторонних каналов ТЧ с заданными качественными показателями между двумя оконечными пунктами.

Исходные данные для проектирования ЦЛТ ЦСП ИКМ-480 приведены в табл. 1.

Таблица 1

№ вар.	Длина ЦЛТ, км	Типы каналов, потоков	Температура грунта, град
	ОП1-ОРП2	ОРП2-ОП3	ТЧ	ОЦК	ЗВ	Модем до 64 кбит/с	Е1	Резерв	min.	max.
2	122,2	113,5	160	16	-	2	9	32	+1	+21

Примечание:

1, В курсовом проекте предлагается учесть, что:

- 30% приведённых каналов организуется с помощью АЦО - 11;

- 30% приведённых каналов организуется с помощью стойки ОТМ - 30;

- 40% приведённых каналов организуется с помощью первичных мультиплексоров ENE6012;

- все остальные потоки Е1 приведённых каналов организуется в цифровых системах коммутации и передаются в ИКМ-480;

2. Количество исходящих и входящих соединительных линий, организуемых с помощью ЦСП ИКМ-30-4 составляет по 50%.

Введение

В настоящее время в генеральном направлении связь развивается по пути цифровизации всех видов информации. Это обеспечит экономичные методы не только её передачи, но и распределение, хранение и обработку. Вслед за ИКМ-24 появляются ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920,а затем системы системы цифровой синхронной цифровой иерархии.

Интенсивное развитие цифровых систем передачи обьясняется существенными достоинствами этих систем по сравнению с аналоговыми системами передачи: высокой помехоустойчивостью, слабой зависимостью качества передачи от длинны линии связи. стабильностью электрических параметров каналов связи, эффективное использование пропускной способности при передаче дискретных сообщений.

Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих символов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.

Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. В пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемых сигналов оказываются ничтожными. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче сигналов на большие расстояния остаются практически такими же, как и в случае передачи на малые расстояния. Так, для увеличения линии в 100 раз для сохранения неизменным качества передачи информации достаточно уменьшить длину регенерационного участка лишь на несколько процентов.

Стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность и идентичность параметров каналов определяются, в основном, устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть оборудования ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых. Этому так же способствует отсутствие в ЦСП влияния загрузки системы на параметры отдельных каналов.

Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. При вводе дискретных сигналов непосредственно в групповой тракт ЦСП скорость их передачи может приближаться к скорости передачи группового сигнала. Если, например, при этом будут использоваться временные позиции, соответствующие только одному каналу ТЧ, то скорость передачи будет близка к 64 кбит/с, в то время как в аналоговых системах она обычно не превышает 33,6 кбит/с.

Возможность построения цифровой сети связи. Цифровые системы передачи в сочетании с цифровыми системами коммутации являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляется в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвлённой сети, обладающей высокими показателями надёжности и качества.

Высокие технико-экономические показатели. Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяет реализовать оборудование на единых аппаратных платформах. Это позволяет резко снижать трудоёмкость изготовления оборудование, значительно снижать его стоимость, потребляемую энергию и габариты. Кроме того существенно упрощается эксплуатация систем и повышается их надёжность.

1. Технические данные системы передачи ИКМ-480

Для организации внутризоновых и магистральных транспортных сетей используется ЦСП ИКМ-480, позволяющая организовать по четырём коаксиальным парам 960 каналов ТЧ или ОЦК. С аппаратурой ЦСП ИКМ-480 работает типовое цифровое каналообразующее оборудование, оборудование вторичного и третичного группообразования.

Основные технические данные ЦСП ИКМ-480 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Данные	Значение
1. Система связи	однокабельная однополосная
2. Количество организуемых каналов ТЧ или ОЦК в одной системе передачи	480
3. Скорость передачи, Мбит/с	34,368
4. Рабочая (расчётная) частота в линейном тракте, Мгц	17,184
5. Номинальное затухание участка регенерации, дБ	60 (55)
6. Номинальная длина регенерационного участка при t=20єC, км	3,0
7. Допустимое отклонение от номинальной длины регенерационного участка, км	Lmin=Lnom - 0,7 Lmax=Lnom+0,15
8. Минимальная длина регенерационного участка, прилегающего к ОП (ОРП), км	0,9
9. Возможности регенераторов по перекрытию затухания участков на полутактовой частоте, дБ	40-73
10. Длина секции дистанционного питания, км	200
11. Количество дистанционно питаемых НРП в секции	66

Тип линии

Малогабаритный коаксиальный кабель типа МКТ-4 в свинцовой и алюминиевой оболочках, содержащий 4 коаксиальные пары с диаметром проводника 1,2 мм и внутренним диаметром внешнего проводника 4,6 мм; 5 симметричных пар с медными жилами диаметром 0,7 мм в полиэтиленовой изоляции и одну контрольную медную жилу диаметром 0,7 мм.

В ЦСП ИКМ-480 организуется 3 канала служебной связи:

1 канал - цифровая СС, организуется на СТГВ с помощью дельтамодуляции, со скоростью модуляции 32 кбит/с;

2 канал - аналоговая СС (один канал ПСС - УСС, второй канал ПСС - ВЧ):

ПСС (постанционная СС), УСС (участковая СС) - организуется в диапазоне частот 0,3 - 3,4 кГц. Обеспечивает связь между ОП - ОРП, ОРП - ОРП.

ПСС - ВЧ организуется в диапазоне частот 12 - 16 кГц, организуется по четырёхпроводной схеме на тех же парах кабеля, что и ПСС - УСС.

Организует связь между ОП - НРП, НРП - НРП.

НРП питается дистанционно по схеме провод - провод:

- ЦЛТ - по центральным жилам коаксиальных пар, напряжение дистанционного питания (ДП)?1300 В, ток ДП = 200 мА;

- ДП служебной связи (СС) организуется по первой и второй симметричным парам, напряжение ДП?430 В, ток ДП=20 мА;

- ДП телемеханики участковой (ТМУ) организуется по фантомным цепям четвёртой и пятой симметричных пар, напряжение ДП?360 В, ток ДП=20 мА;

ТММ организуется по третьей симметричной паре, предназначена для приёма с оконечного пункта (ОП) или обслуживаемого регенерационного пункта (ОРП) сигналов аварийной сигнализации: «предупреждение» и «авария» с индикацией на стойке СОЛТ направления и номера ОРП, откуда пришёл сигнал.

ТМУ предназначена для подачи с ОП или ОРП сигналов управления и приёма сигнала извещения из НРП.

2. Схема организации связи

2.1 Расчёт числа систем

Число систем рассчитывается по формуле:

Nсист = N?канТЧприв. / 480

Где N?канТЧприв. - количество приведённых каналов ТЧ между оконечными пунктами, берётся из исходных данных (таблица 1).

480 - количество каналов ТЧ, организуемых одной системой ИКМ-480.

N?канТЧприв. =NТЧ + Nоцк + Nзв * 4 + Nмодем + Nрез

Где NТЧ - количество организуемых телефонных каналов ТЧ;

Nоцк - количество организуемых основных цифровых каналов;

NЕ1 - количество организуемых потоков Е1;

Nзв - количество организуемых каналов звукового вещания;

Nмодем - количество каналов, организуемых с помощью модемов со скоростью до 64 кбит/с.

Nрез - количество резервных каналов ТЧ

Дробное число округлить до ближайшего целого большого числа.

NТЧ=160, Nоцк=16, NЕ1=9, Nзв=0, Nмодем=2, Nрез=32.

Число каналов ТЧ составит:

N?канТЧприв. = 160 + 16 + 2 + 32 + 9 * 30+0*4 = 480 кан ТЧ

Nсист = 480 / 480 = 1 сист

2.2 Размещение регенерационных пунктов

Существуют следующие типы станций для серийно выпускаемой аппаратуры ЦСП: оконечные пункты (ОП), обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП), необслуживаемые регенерационные пункты (НРП).

Расстояние между ОП-ОРП или ОРП-ОРП называется секцией дистанционного питания и задаётся в паспортных данных системы передачи. При размещении ОРП следует руководствоваться следующими соображениями:

- расстояние ОРП-ОРП (ОП-ОРП) не должно превышать максимальной длины секций дистанционного питания;

- ОРП может располагаться только в населённом пункте.

Для ИКМ-480 секция дистанционного питания составляет 200 км. Расстояние между ОП-НРП, НРП-НРП, НРП-ОРП называется участком регенерации.

При расчёте длин и количества регенерационных участков учитывается конкретный тип кабеля и сезонный диапазон температуры грунта на глубине прокладки кабеля.

При размещении НРП длина регенерационного участка должна находиться в пределах возможных отклонений от указанных в технических характеристиках системы передачи.

При расчёте длины регенерационного участка необходимо учитывать особенности кабеля. Благодаря конструкции, коаксиальные кабели хорошо защищены от внешних помех, особенно в высокочастотной части спектра.

Уже на частотах порядка 1000 кГц переходное затухание превышает 100 дБ и увеличивается пропорционально квадратному корню из частоты (vf), что позволяет применять однокабельную систему организации цифрового линейного тракта.

Основным фактором, ограничивающим длину участка регенерации, на коаксиальном кабеле являются собственные помехи (тепловые шумы линии, узлов аппаратуры и собственные шумы корректирующего усилителя).

Номинальная длина регенерационного участка при tєC = 20єC для ИКМ-480 равна 3 км +0,15/-0,7.

Расчётная длина участка регенерации определяется по формуле

Lрег.уч.расч. = Ан.ру / (бtmax(0,5tT))

где Ан.ру - номинальное затухание участка регенерационного Ан.ру=55дБ

бtmax(0,5tT) - коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте ЦСП (полутактовой частоте) при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля.

бtmax(0,5tT) = б20(0,5*tT) *[1 - бб * (20є - tєmax)] дБ/км

где б20(0,5*tT) - коэффициент затухания кабеля при tє = +20єС на расчётной частоте 0,5*fт.

Для кабеля МКТ-4 на частоте 0,5*fт = 17,184 мГц - б20 = 18,9 дБ/км

бб - температурный коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте 0,5*fт. Берётся из табл. Приложения 1.

tєmax - максимальная температура грунта на глубине прокладки кабеля, берётся из исходных данных

бt=21 = б20 *[1 - бб * (20є - tєmax)] = 18,9*[1 - 1,98*10-3 * (20є - 21)]=18,937 дБ/км

Lрег.уч.расч. = 55 / 18,937 = 2,91 км

Lрег. min = 2,904 - 0,7 = 2,2 км

Lрег. mах = 2,904 + 0,15 = 3,05 км

Количество регенерационных участков определяется по формуле

Nрег.уч = Lоп-орп / Lрег.уч

Где Lоп-орп - длина секции ОП-ОРП, км. Берётся из исходных данных табл.1

Результаты расчёта округлить в сторону целого большего.

Nрег.уч1 = Lоп1-орп2 / Lрег.уч = 122,2 / 2,91 = 42

Проверяем:

42*2,91 = 121,8 ? 122,2 км

Поэтому 4 регенерационных участка, прилегающих к ОП (ОРП) делаем удлинёнными и тогда получается, что:

37 участков будут длиной 2,91 км и 4 участка будут длиной:

(122,2 - (38*2,9))/4 = 3 км

Проверяем:

(38*2,9) + (4*3) = 122,2 = 122,2 км

Nрег.уч2 = Lорп2-оп2 / Lрег.уч = 113,5 / 2,9 = 39

Проверяем:

39*2,9 = 113,1 ? 113,5 км

Поэтому 4 регенерационных участка, прилегающих к ОП (ОРП) делаем удлинёнными и тогда получается, что:

35 участков будут длиной 2,9 км и 4 участка будут длиной:

(113,5 - (35*2,9))/4 = 3 км

Проверяем:

(35*2,9) + (4*3) = 113,5 = 113,5 км

Количество НРП в секции определяется по формуле

Nнрп = Nрег.уч - 1

Расчет:

Nнрп1 = Nрег.уч1 - 1 = 42 - 1 = 41

Nнрп2 = Nрег.уч2 - 1 = 39 - 1 = 38

Длина регенерационного участка, прилегающего к ОП (ОРП), при необходимости делается укороченной. Для дополнения затухания до номинальной величины в этом случае используется система АРУ в РС приёма стойки СОЛД, которая позволяет поддерживать постоянный уровень сигнала на выходе усилителя при длинах регенерационного участка в пределах 2,3 … 3,15 км и изменении затухания кабеля, вызванного колебаниями температуры грунта.

Схема размещения регенерационных пунктов для проектируемой магистрали приведена на рис. 1.



Рис. 1. Схема размещения регенерационных пунктов.

На первой секции 38 участков имеют номинальную длину 2,9 км

и 4 участка имеют номинальную длину 3 км.

На второй секции 35 участков имеют номинальную длину 2,9 км

и 4 участка имеют номинальную длину 3 км.

В соответствии с приложением 1 таблица 2 методического пособия в первой секции ОП1 - ОРП, НРПГ-2 будут установлены в пунктах: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 40, 41.

НРПГ-2С установлены в пунктах: 6, 12, 18, 24, 30, 36.

НРПГ-2Т установлены в пунктах: 23.

На второй секции ОРП - ОП2 будут установлены:

НРПГ-2 в пунктах: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 37, 38.

НРПГ-2С в пунктах: 6, 12, 18, 24, 30, 36.

НРПГ-2Т в пунктах: 23.

2.3 Характеристика используемого каналообразующего оборудования

Для формирования стандартных потоков Е1, используется оборудование АЦО-11, мультиплексоры ENE 6012 или OGM-30E, стойка САЦК. Для формирования ТЦП используется мультиплексор ENE 6058 или стойка СТВГ, которые могут формировать ТЦП на базе 16 ПЦП. В качестве оборудования цифрового линейного тракта на ОП используется стойка СОЛТ ИКМ-480.

Оборудование АЦО-11

Назначение

Аналого-цифровое оборудование АЦО-11 предназначено для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 кбит/с из аналоговых сигналов 30 каналов ТЧ и используется в качестве каналообразующего оборудования, в основном на местных сетях связи в ЦСП и ВОСП плезиохронной цифровой иерархии.

АЦО-11 выпускается в следующих модификациях:

- для организации до 30 каналов ТЧ и до двух цифровых каналов со скоростью передачи 64 кбит/с;

- для организации 27 каналов ТЧ и до 4-х цифровых каналов со скоростью передачи 64 кбит/с;

- для организации 31 канала ТЧ

Состав, назначение и комплектация

АЦО-11 представляет собой оконечное оборудование системы передачи с импульсно-кодовой модуляцией и временным делением каналов.

Структурная схема АЦО-11 приведена на рис. 1.

Рис. 2. Структурная схема АЦО-11.

Тракт передачи

Аналоговые сигналы в спектре 0,3 - 3,4 кГц поступают в платы ИП-11 (индивидуальных преобразователей), которые предназначены для преобразования аналоговых сигналов 4-х каналов тональной частоты в АИМ сигнал на передаче, ограничение спектров каналов ТЧ. Групповой АИМ сигнал поступает в плату АЦ-11.

Плата АЦ-11 предназначена для неравномерного квантования и кодирования (аналого-цифрового преобразования) группового АИМ сигнала, поступающего с плат ИП-11.

Далее ИКМ сигнал в параллельном 8-ми разрядном коде поступает в плату ЦО-11 (цифрового оборудования), которая предназначена для формирования первичного цифрового потока со скоростью передачи 2048 кбит/с в последовательном коде и подаёт этот сигнал в плату ВС-11. На плате ЦО-11 расположено генераторное оборудование передачи.

Плата ВС-11 (плата внешнего стыка) предназначена для преобразования многоканального ИКМ сигнала в код ЧПИ (AMI) или МЧПИ (HDB-3).

Тракт приёма.

Многоканальный квазитроичный сигнал в коде ЧПИ (AMI) или МЧПИ (HDB-3) со скоростью 2048 кбит/с поступает на плату ВС-11, которая преобразует данный сигнал в двоичный многоканальный цифровой сигнал, и подаёт его в плату ЦО-12. В плате ВС-11 выделяется так же сигнал тактовой частоты.

Плата цифрового оборудования ЦО-12 предназначена для преобразования последовательного кода в параллельный 8-разрядный код, для выделения из многоканального цифрового сигнала сигналов каналов ТЧ и цифровых сигналов (ОЦК), а так же для контроля коэффициента ошибок в принимаемом цифровом многоканальном сигнале. В плате ЦО-12 содержится генераторное оборудование приёма.

Плата ЦА-11 предназначена для декодирования (цифро-аналогового преобразования) многоканального цифрового сигнала в групповой АИМ сигнал, поступающий на входе трактов приёма плат ИП-11.

Платы индивидуальных преобразователей ИП-11 предназначены для выделения АИМ сигналов каждого канала, для восстановления аналоговых сигналов и обеспечения необходимого остаточного усиления каналов.

Плата ВС-61 предназначена для организации двух цифровых каналов со скоростью передачи 64 кбит/с.

Плата КС-11 предназначена для автоматического контроля исправности плат АЦ-11 и ЦА-11.

Плата КС-12 предназначена для сбора и передачи информации о состоянии блока АЦО-11 в универсальное сервисное оборудование УСО-01.

Плата АК-11 предназначена для проверки работоспособности АЦО-11 во время настройки и ремонта, устанавливается на место платы КС-12 и входит в состав комплекта ЗИП-11.

Оборудование АЦО-11 рассчитано на питание от источников постоянного тока напряжением минус 60 В с допустимыми колебаниями напряжения от 54 до 72 В с заземлённым изолированным плюсом.

Характеристики мультиплексоров PDH

Основными функциональными модулями сетей PDH в новых поколениях систем передачи являются мультиплексоры.

Мультиплексоры служат для объединения (сборки) низкоскоростных потоков в высокоскоростной.

Демультирлексоры - для разделения (разборки) высокоскоростного потока с целью получения низкоскоростных потоков.

К мультиплексорам PDH относятся различные мультиплексоры: производства NEC (совместное производство фирмы NEC и экспериментального завода научного приборостроения Российской Академии наук), Супер Тел, ОГМ-30Е и другие.

Мультиплексоры ENE 6012

Мультиплексор применяется в качестве аппаратуры аналого-цифрового преобразования сигналов поступающих от АТС различных типов (декадно-шаговых, координатных, квазиэлектронных, электронных), а также обеспечивает передачу и приём сигналов от цифровых терминалов.

Мультиплексор обеспечивает организацию 30 каналов ТЧ или ОЦК, передачу СУВ по каждому каналу ТЧ и формирования первичного цифрового потока со скоростью передачи 2048 кбит/с в коде HDB-3.

Параметры ENE-6012 приведены в табл. 4

Таблица 4

	Данные	Значение
1	Число организуемых каналов ТЧ	30 или 31
2	Частота дискретизации, кГц	8
3	Принцип кодирования 8бит	А = 87,6/13
4	Частота синхронизации, кГц	2048
5	Передача сигнальной информации	КИ 16
6	Генератор задающий	Внутренний с внешним запуском или внешний
7	Длительность сверхцикла	2мс
8	Длительность цикла	125 мкс
9	Скорость передачи цифрового сигнала, кбит/с	2048
10	Тип кода	HDB-3
11	Рабочая частота, кГц	1024
12	Допустимые потери в линии на рабочей частоте 1024 кГц, дБ	0 - 6

Электрические характеристики мультиплексора ENE 6012 приведены в таблице 5

Таблица 5

	Данные	Значение
1	Скорость передачи сигнала кбит/с	2048
2	Тип кода	HDB-3
3	Рабочая частота, кГц	1024
4	Допустимые потери в линии на рабочей частоте 1024 кГц, дБ	0-6

Стойка САЦК-1

Стойка САЦК-1 применяется в качестве каналообразующего оборудования во вторичных, третичных, четвертичных ЦСП и ВОСП плезиохронной цифровой иерархии на внутризоновых и магистральных транспортных сетях.

Стойка аналого-цифрового каналообразования предназначена для размещения комплектов аппаратуры каналообразующей унифицированной АКУ-30.

Комплект АКУ-30 предназначен для организации в первичном цифровом потоке 30 каналов ТЧ, а также для организации абонентского доступа к одному основному цифровому каналу (ОЦК).

На одной стойке САЦК-1 может быть установлено:

- комплект аппаратуры каналообразующей унифицированной АКУ-30 (4 шт);

- комплект источников электропитания КИЭ (4 шт);

- комплект сервисного оборудования КСО (1 шт);

- устройство ввода УВ (1 шт)

Комплект АКУ-30 обеспечивает передачу методом ИКМ-ВД 30 каналов ТЧ по первичному цифровому тракту со скоростью передачи 2048 кбит/с, передачу одного цифрового канала со скоростью передачи 64 кбит/с.

КИЭ содержит два источника вторичного электропитания ИВЭ П24-5/2-1 либо ИВЭ П60-5/2-1 (в зависимости от питания стойки минус 24 В или минус 60 В). Комплект предназначен для формирования стабилизированных напряжений ±5 В для питания комплектов АКУ-30.

КСО предназначен для формирования сигналов стоечной, рядовой и общестанционной сигнализации, питания схем контроля в комплекте КСО и в АКУ-30.

В состав комплекта КСО входит плата коммутатора служебной связи КС с переговорно-вызывным устройством для организации канала служебной связи в групповом сигнале.

В УВ расположены двенадцать 40-контактных соединителей для подключения низкочастотных каналов ТЧ, шесть 10-контактных гребёнок для распайки цепей ВЧ и цепей ОЦК.

Мультиплексор ENE 6058

Мультиплексор ENE 6058 содержит 1 или 2, 3, 4 мультиплексора в зависимости от количества входных потоков Е1 со скоростью 2048 кбит/с. Мультиплексор ENE 6058 предназначен для объединения, разделения 16 плезиохронных первичных цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с в групповой третичный поток со скоростью 34368 кбит/с. Мультиплексор ENE 6058 третичного временного группообразования. На стойке занимает одно место.

Стойка СОЛТ ИКМ-480

Стойка оборудования линейного тракта СОЛТ входит в состав оконечной станции ИКМ-480 и предназначена для организации по кабелю МКТ-4 цифровых линейных трактов двух систем передачи ИКМ-480, служебной связи, дистанционного питания и контроля НРП.

В СОЛТ предусмотрена возможность обеспечения работоспособности и контроля линейного тракта как при нормальном режиме работы СТВГ (ENE 6058), так и при отсутствии сигнала от СТВГ (ENE 6058) (в автономном режиме). Во втором случае в состав тракта должен входить источник тактовой частоты (задающий генератор) и имитатор линейного сигнала, который подключается в линию при отсутствии сигнала от СТВГ (ENE 6058).

НРП

На магистрали могут применяться следующие типы НРП:

- НРПГ-2 - необслуживаемый регенерационный пункт грунтовой на две системы ИКМ-480;

- НРПГ-2С - с блоками служебной связи;

- НРПГ-2Т - с блоками магистральной телемеханики.

НРПГ-2 предназначена для регенерации сигналов ИКМ-480 в линейном тракте, а так же для передачи на обслуживаемую станцию сигналов извещения и приёма сигналов управления телемеханикой, усиления сигналов ВЧ и НЧ служебной связи.

В состав НРПГ-2 входят следующие блоки:

- два РЛ - регенераторов линейных (для двух систем ИКМ-480);

- БТМ - блок участковой телемеханики;

- БО - блок обходчика.

В состав НРПГ-2С входят следующие блоки:

- два РЛ;

- БТМ;

- БУСС - блок усилителя служебной связи вместо БО.

В состав НРПГ-2Т входят следующие блоки:

- два РЛ;

- БТМ;

- БО;

- РМТ - блок регенератора магистральной телемеханики или линейной защиты БЛЗ.

Контейнеры НРПГ-2 устанавливаются на линии через 3 +15/-0,7 км;

Контейнеры НРПГ-2С устанавливаются на линии через 18 км;

Контейнеры НРПГ-2Т устанавливаются на линии через 69 км

3. Расчет вероятности ошибки цифрового линейного тракта

3.1 Расчёт допустимой вероятности ошибки

Переходные помехи и собственные шумы корректирующих усилителей регенераторов приводят к появлению цифровых ошибок в сигнале на входе приёмной станции.

Каждая ошибка после декодирования в тракте приёма оконечной станции приводит к быстрому изменению величины аналогового сигнала, вызывая щелчок в телефоне абонента.

Заметные щелчки возникают при ошибках в двух старших разрядах кодовой группы ИКМ сигнала. Если частота дискретизации 8 кГц, то по линейному тракту за минуту передаётся 8000*60=480000 кодовых групп и опасными в отношении щелчков являются 2*480000=960000 старших разрядов.

Если считать, что вероятность ошибки для каждого символа одинакова, то вероятность ошибки для всего линейного тракта, при условии, что за минуту не более одного из 960000 символов будет зарегистрировано ошибочно, должна быть:

Рош ? 1/960000 =1 * 10-6

При проектировании стремятся обеспечить Рош < 10-6 учитывая, что в ЦСП ошибки накапливаются вдоль линейного тракта, поэтому значения допустмой вероятности ошибки в расчёте на 1 км ЦЛТ составляет:

- для магистральных сетей Рош маг = 10-11

- для зоновых сетей Рош зон = 10-10

- для местных сетей Рош мест = 10-9

При длине переприёмного участка по ТЧ 2500 км допустимая вероятность ошибки на 1 км тракта

Рош ? 10-7/2500 = 4 * 10-11

С целью обеспечения более высокого качества передачи рекомендуется принимать вероятность ошибки на 1 км цифрового линейного тракта 10-10 1/км. регенерационный каналообразующий цифровой мультиплексор

Допустимая вероятность ошибки для цифрового линейного тракта определяется по формуле:

Рош доп = Lцлт * Рош 1км цлт

где Lцлт - длина цифрового линейного тракта

Рош 1км цлт - допустимая вероятность ошибки 1 км ЦЛТ

Допустимая вероятность ошибки в первой секции составит

Рош доп оп1-орп2 = Lоп1-орп2 * Рош1км цлт = 122,2*10-11 * 4 * 10-11= 488,8 * 10-11

Рош доп оп3-орп2 = Lоп1-орп2 * Рош1км цлт = 113,5*10-11 * 4 * 10-11= 454 * 10-11

Рош доп цлт = 488,8 * 10-11 + 454 * 10-11 = 942,8*10-11

3.2 Расчёт ожидаемой вероятности ошибки цифрового линейного тракта

Для систем, работающих по коаксиальному кабелю, преобладающими являются тепловые шумы. Они и учитываются при расчёте защищённости сигнала на входе НРП. Защищённость зависит и от скорости передачи и от дополнительных помех.

При известном значении коэффициента затухания для коаксиальной пары на полутактовой частоте системы защищённость на регенерационном участке определяется по формуле:

Азк = 127 + 10 lg 0,32 * Арег.уч - 10 lgФ - q - у

где Азк - защищённость от тепловых шумов, дБ;

Арег.уч - затухание регенерационного участка при максимальной температуре грунта на расчётной частоте, равной полутактовой 17,184 мГц. Арег.уч определяется по формуле:

Арег.уч = бtmax * Lрег уч расч

где бtmax - коэффициент затухания кабеля на расчётной частоте при максимальной температуре грунта;

Lрег уч расч - расчётная длина регенерационного участка;

Ф - скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте, Мбит/с;

q = 3 дБ - допуск по защищённость на неточность работы регенератора;

у = 7,8 дБ - допуск по защищённости на дополнительные помехи в линейном тракте, отличные от тепловых шумов.

Затухание регенерационного участка длиной 3,026 км составит:

Арег.уч1 = 18,937 * 3 = 56,8 дБ

Защищённость на регенерационном участке составит:

Азк1 = 127 + 10 lg 0,32 * 54,993 - 1,4 * 56,8 - 10 lg34,368 - 3 - 7,8 = 36 дБ

Помехоустойчивость цифрового линейного тракта оценивается вероятностью возникновения ошибки при прохождении цифрового сигнала через все элементы ЦЛТ. Ошибки в различных регенераторах возникают практически независимо друг от друга, поэтому вероятность ошибки в ЦЛТ можно определить как сумму вероятностей ошибок по отдельным участкам.

Ожидаемая вероятность ошибки ЦЛТ определяется по формуле:

Рош.ож.цлт = ? Рошi

i=1

где Рошi - вероятность ошибки i-го регенератора

i - номер регенератора

Между вероятностью ошибки регенератора и защищённостью существует следующая зависимость: увеличение защищённости приводит к снижению вероятности ошибки.

Для систем, использующих в качестве линейного кода код HDB-3, величину вероятности ошибки можно определить по табл. 5.

Таблица 6

Азк, дБ	16,1	17,7	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7	22,2	22,6	23,0	23,4	23,7
Рош	10-3	10-4	10-5	10-6	10-7	10-8	10-9	10-10	10-11	10-12	10-13	10-14

Если вероятность ошибки для всех регенераторов тракта одинакова, то расчёт ожидаемой вероятности ошибки в линейном тракте осуществляется по формуле:

Рош.ож.цлт = (Nнрп + 1) Рошi

где Nнрп - число необслуживаемых регенерационных пунктов

Для первой секции ОП1 - ОРП:

Рош оп1-орп ож = 10-14*42

Рош оп2-орп ож = 10-14*39

Общая ожидаемая вероятность ошибки ЦЛТ составит:

Рош.ож.цлт = 10-14*42 + 10-14*39 = 81 * 10-14

Выполняем сравнение величин Рош доп цлт и Рош.ож.цлт :

235,7*10-10 > 83 * 10-14

В первой секции Рош ож1 < Рош доп1 т.е. 122,2*10-10>42*10-14

Во второй секции Рош ож2 < Рош доп2 т.е. 113,5*10-10>39*10-14

Следовательно, размещение НРП выбрано верно и качество организуемых каналов будет удовлетворять требованиям МСЭ - Т.

4. Организация ДП

4.1 Схема организации ДП

Питание регенераторов НРП организуется по центральным жилам коаксиальных пар прямого и обратного направлений по схеме «провод-провод». Максимально возможная величина напряжения ДП, поступающая от УДП составляет Uдп = 1300 В, номинальный ток ДП Iдп = 200 мА.

Питание сервисного оборудования ЦЛТ осуществляется по фантомным цепям, организованных на симметричных парах кабеля МКТ-4 от УДП. Максимальное напряжение ДП для участковой телемеханики Uдптму max=430В, номинальный ток ДП 40 мА, для ДП системы служебной связи Uдп = 430В, Iдп=20мА.

ДП ТММ осуществляется по жилам третьей симметричной пары постоянным током 20 мА, напряжение до 360 В.

Схема организации цепей ДП РЛ приведена на рис.3.

Рис. 3. Схема организации цепи ДП.

4.2 Расчет напряжения ДП

Напряжение ДП РЛ в ЦСП ИКМ-480 определяется по формуле:

i=n

Uдп = Uнрп * Nнрп + 2 * rtmax * (Iдп + ДIдп)*?Lрег.уч

i=1

где Uнрп = 10В - падение напряжения на одном регенераторе НРП в цепи ДП;

Nнрп - число НРП в полусекции ДП;

Iдп = 200 мА - номинальное значение постоянного тока ДП;

ДIдп = 8 мА - максимальное отклонение тока ДП от номинального значения;

rtmax - электрическое сопротивление центральной жилы коаксиальной пары кабеля МКТ-4 при максимальной температуре грунта, Ом/км

rtmax = rt =20 * [1 + бб * (t0max - 200)]

где rt =20 - сопротивление жилы постоянному току при температуре +200С,

rt =20 = 15,85 Ом/км

бб - температурный коэффициент сопротивления жил кабеля,

L2 = 4 * 10-3 1/град

t0max - максимальная температурагрунта на глубине прокладки кабеля

Lрег.уч.расч - расчётная длина регенерационного участка

Расчетное напряжение не должно превышать максимально допустимого напряжения ДП 1300 В

rtmax = rt =20 * [1 + бб * (t0max - 200)] = 15,85 * [1 + 4 * 10-3(210 - 200)]=15,91 Ом/км

Для первой цепи ДП напряжение составит:

Uдп1= 10*21 + 2*15,91*0,208*61,1 = 614,46 В

Для второй цепи ДП напряжение составит:

Uдп2= 10*20 + 2*15,91*0,208*58,2 = 585,21 В

Для третьей цепи ДП напряжение составит:

Uдп3= 10*19 + 2*15,91*0,208*55,3 = 555,94 В

Для четвёртой цепи ДП напряжение составит:

Uдп4= 10*19 + 2*15,91*0,208*55,3 = 555,94 В

Питание сервисного оборудования ЦСП ИКМ-480 осуществляется от соответствующих источников УДП стойки СОЛТ.

Если длины регенерационных участков одинаковы, то расчёт напряжения ДП для каждого вида сервисного оборудования ЦЛТ определяется по формуле:

Uдп сер = Ui * Ni + 2 * Iдп max * rtmax * Lсекц дп

где, Ui - падение напряжения ДП усилителя или регенератора i-го вида сервисного оборудования.

Ni - число регенераторов различного вида сервисного оборудования на полусекции ДП

rtmax - сопротивление цепи ДП постоянному току при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля, Ом/км.

Lсекц дп - длина секции ДП регенерационного участка сервисного оборудования

rt max=rt=20*[1+бб*(t°max-20°)]=28,5[1+4*10-3(21°-20°)]=28,6 Ом/км

Для первой секции ОП1 - ОРП:

Uдп псс = 20 * 6 + 2 * (20*10-3+2*10-3)*28,6*122,2= 273,7 В

Uдп тму1 = 5 * 21+2(40*10-3+3*10-3)*28,6*61,11=255,3 В

Uдп тму2 = 5 * 20 + 2(40*10-3+3*10-3)*28,6*58,2=243,15 В

Uдп тмм = 20 * 2+2(20*10-3+2*10-3)*28,6*122,2=193,7 В

Для второй секции ОРП - ОП2:

Uдп псс = 20 * 6 + 2 *(20*10-3+2*10-3)*28,6*113,5=262,8 В

Uдп тму1 = 5 * 19 + 2 *(40*10-3+3*10-3)*28,6*55,29=230,99 В

Uдп тму2 = 5 * 19 + 2 *(40*10-3+3*10-3)*28,6*55,29=230,99 В

Uдп псс = 20 * 2 + 2 *(20*10-3+2*10-3)*28,6*113,5=182,83 В

5. Расчет состава оборудования

Состав оборудования на проектируемом ЦЛТ рассчитывается на основании исходных проектных данных, технических характеристик оборудования и схем организации связи.

5.1 Расчёт состава оборудования ИКМ - 30 - 4

Для формирования первичных цифровых потоков в составе оборудования ЦСП ИКМ - 30 - 4 используются блоки ОСА - 13, АЦО - 11. Количество блоков АЦО - 11 определяется по формуле.

Nацо-11= N?прив.кан ТЧ1 / 30

N?прив.кан ТЧ1 = N?прив.кан ТЧ *30 / 100

где N?прив.кан ТЧ1 - количество проведённых каналов ТЧ, организуемых с помощью оборудования АЦО-11, 30 - ёмкость блока АЦО - 11.

Количество блоков ОСА - 13 определяется по формуле:

Nоса-13= Nкомпл. / 6

где Nкомпл - общее количество согласующих комплектов в блоке ОСА - 13, определяется по формуле

Nкомпл = NКСИ-13 + NКСВ-13

где NКСИ-13 - количество согласующих комплектов исходящей связи

NКСВ-13 - количество согласующих комплектов входящей связи

6 - количество комплектов на блоке ОСА-13

NКСИ-13 = Nисх.сл / 5

NКСВ-13 = Nвх.сл / 5

где Nисх.сл , Nвх.сл - соответственно количество исходящих и входящих соединительных линий, организуемых с помощью ЦСП ИКМ - 30 - 4.

Количество стоек ОТМ-30 определяется по формуле:

NОТМ-30 = N?прив.кан ТЧ2 / 30

N?прив.кан ТЧ2 = N?прив.кан ТЧ *30 / 100

где N?прив.кан ТЧ2 - количество приведённых каналов ТЧ, организуемых с помощью оборудования стойки ОТМ-30, 30 - ёмкость стойки ОТМ-30.

5.2 Расчёт количества мультиплексоров PDH

Количество мультиплексоров ENE-6012 (или других применяемых в КП) определяется по формуле:

NENE-6012 = N?прив.кан ТЧ3 / 30

N?прив.кан ТЧ3 = N?прив.кан ТЧ *40 / 100

где 30 - ёмкость каналов ТЧ в одном мультиплексоре

N?прив.кан ТЧ3 - количество приведённых каналов ТЧ, организуемых с помощью оборудования ENE-6012.

Количество мультиплексоров ENE-6058 (или других применяемых в КП) определяется по формуле:

NENE-6058 = N?прив.кан ТЧ / 480

где 480 - ёмкость одного третичного мультиплексора

N?прив.кан ТЧ - количество приведённых каналов ТЧ, организуемых с помощью оборудования ИКМ-480.

5.3 Расчёт количества линейного оборудования

Количество стоек СОЛТ-ОП, СОЛТ-ОРП ИКМ-480 определяется по формуле:

NСОЛТ = N?прив.кан ТЧ / 960

где 960 - ёмкость одной стойки СОЛТ

N?прив.кан ТЧ - количество приведённых каналов ТЧ, организуемых с помощью оборудования ИКМ-480.

Данные расчётов заносятся в табл. 10

Таблица 10

Наименование оборудования	Единицы измерения	Число единиц в пунктах	Всего
		ОП1	ОРП2	ОП3	НПРГ-2	НРПГ-2С	НРПГ-2Т
КСИ-13	Компл.	9	-	9	-	-	-	18
КСВ-13	Компл.	9	-	9	-	-	-	18
ОСА-13	Блок	3	-	3	-	-	-	6
АЦО-11	Блок	4	-	4	-	-	-	8
САЦК	Стойка	1	-	1	-	-	-	2
ENE-6012	мультипл	6	-	6	-	-	-	12
ENE-6058	мультипл	1	-	1	-	-	-	2
СОЛТ-ОП	Стойка	1	-	1	-	-	-	2
СОЛТ-ОРП	Стойка	-	1	-	-	-	-	1
НРПГ-2	контейнер	-	-	-	65	-	-	65
НРПГ-2С	контейнер	-	-	-	-	12	-	12
НРПГ-2Т	контейнер	-	-	-	-	-	2	2

Решение

В соответствии с исходными данными количество приведённых каналов, организованных с помощью ЦСП ИКМ-30-4 составляет 50% от общего количества приведённых каналов, что соответствует N?прив.канТЧ1=480*0,2=96 приведённых каналов ТЧ, из них 50% каналов используется для организации исходящей связи, а 50% - входящей, что составляет 96*0,5=43 приведённых каналов ТЧ. Количество согласующих комплектов исходящей связи составит:

NКСИ-13 = 43/ 5 = 9 компл.

Количество согласующих комплектов входящей связи составит:

NКСВ-13 = 43 / 5 =9 компл.

Общее количество комплектов составит:

Nкомпл = 9 + 9 = 18 компл.

Количество блоков ОСА-13 составит:

Nоса-13= 18 / 6 = 3 блоков

Согласно задания с помощью АЦО-11 организуется 20% от общего количества каналов ТЧ, это составляет:

N?прив.кан ТЧ1 = 480*0,2 = 96ан.

Количество блоков АЦО-11 составит:

Nацо-11= 96/30 = 4блока

В соответствии с исходными данными количество приведённых каналов, организованных с помощью стойки САЦК составляет 30% от общего количества приведённых каналов, что соответствует:

Согласно задания с помощью оборудования стойки ОТМ-30 организуется 30% от общего количества каналов ТЧ, это составляет:

N?прив.кан ТЧ2 = 210 *30 / 100 = 63 кан.

Количество стоек ОТМ - 30 составит:

NОТМ - 30 = 63 / 30 = 2,1 = 3 стойки

В соответствии с исходными данными количество приведённых каналов, организованных с помощью первичных мультиплексоров составляет 40% от общего количества приведённых каналов, что соответствует:

N?кан прив.ТЧ3 = 480*0,35=168

Количество первичных мультиплексоров составит:

NENE-6012 = 168/30 = 6 мульт.

Количество третичных мультиплексоров составит:

NENE-6058 = 480 / 480 = 1 мульт.

Количество стоек СОЛТ-ОП составит:

 NСОЛТ-ОП = 480 / 960 = 0,5 = 1 стойка

Количество стоек СОЛТ-ОРП составит:

NСОЛТ-ОРП = 480 / 960 = 0,5 = 1 стойка

Количество контейнеров различных типов НРП берётся из пункта 2.2. данного проекта с учётом рассчитанного количества НРП.

6. Распределение каналов по потокам

Составленная на основании расчётов схема организации связи

Для организации заданного числа каналов (219) на участке устанавливается оборудование состоящее из двух систем передачи ИКМ-480, так как длина проектируемого участка превышает длину секции ДП. Необходимо организовать ОРП, в состав которого входит оборудование линейного тракта СОЛТ-ОРП.

Для формирования двух третичных потоков включающих два мультиплексора ENE6058, в котором путём побитного мультиплексирования формируются вторичные потоки со скоростью 34368 кбит/с.

Е1 первого мультиплексора ENE6058 содержит: 20 каналов ТЧ, 4 канала ОЦК, 1 модем 64 кбит/сек и 5 каналов в резерве. Формируется данный поток в оборудовании канального преобразования ENE6012.

Е1 второго мультиплексора ENE6058 содержит: 20 каналов ТЧ, 3 канала ОЦК и 7 каналов в резерве. Формируется данный поток в аналого-цифровом оборудовании АЦО-11.

Распределение каналов по остальным потокам смотреть в табл. 4.

Таблица 4

	1Е1	2Е1	3Е1	4Е1	5Е1	6Е1	7Е1	8Е1	9Е1
ENE-6058	ТЧ	20	20	20	20	20	12	20	8	20
	ОЦК	2	2	2	2	2	2	2	1	1
	Модем	1				1
	Резерв	3	4	4	4	4	3	4	3	3
	Е1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Заключение

В результате проведенных расчетов по исходным данным были приняты следующие проектные и технические решения:

1. Число систем - 1.

2. Число организуемых каналов тональной частоты - 480.

3. Длинна регенерационного участка - 2,81.

4. Коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте ЦСП при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля - 18,937 дБ/км.

5. Количество регенерационных участков:

5.1 Для первой секции - 42.

5.2 Для второй секции - 39.

6. Количество необслуживаемых регенерационных пунктов:

6.1 В первой секции - 41.

6.2 Во второй секции - 38.

7. Допустимая вероятность ошибки составила:

7.1 Рекомендуемая на 1 км линейного цифрового тракта - 4*10-10 1/км.

7.2 Для первой секции - 122,2*10-10.

7.3 Для второй секции - 113,5*10-10.

7.4 Общая 235,7*10-10.

8. Затухание регенерационного участка длинной 2,91 км - 55дБ.

9. Защищенность на регенерационном участке длинной 2,91 км - 36,19 дБ.

10. Ожидаемая вероятность ошибки цифрового линейного тракта составила:

10.1 Для первой секции - 42*10-14.

10.2 Для второй секции - 39*10-14.

10.3 Общая - 81*10-14*.

11. Цепь дистанционного питанию состоит из четырех секций, протяженностью:

11.1 Первая - 61,11 км.

11.2 Вторая - 58,2 км.

11.3 Третья - 55,29 км.

11.4 Четвертая - 55,29 км.

12. Число необслуживаемых регенерационных пунктов в секции дистанционного питания:

12.1 В первой - 21.

12.2 Во второй -20.

12.3 В третьей - 19.

12.4 В четвертой - 19.

13. Электрическое сопротивление центральной жилы коаксиальной пары кабеля МКТ-4 при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля - 15,91 Ом/км.

14. Напряжение дистанционного питания составит:

14.1 Для первой секции - 614,46 В.

14.2 Для второй секции - 582,2 В.

14,3 Для третьей секции - 555,9 в.

14.4 Для четвертой секции - 555.9 В.

15.Сопротивление цепи дистанционного питания постоянному току при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля - 28,61 Ом/км.

16. Питание сервисного оборудования ЦСП ИКМ-480 осуществляется от соответствующих источников устройств дистанционного питания стойки. Напряжение питания:

16.1 Для первой секции:

16.1.1 Постанционной служебной связи - 273,7 В.

16.1.2 Телемеханики участковой для первой полусекции - 255,3 В.

16.1.3 Телемеханики участковой для второй полусекции - 243,15 В.

16.1.4 Телемеханики магистральной -193,7 В.

16.2 Для второй секции:

16.2.1 Постанционной служебной связи - 262,8 В.

16.2.2 Телемеханики участковой для первой полусекции - 230,99 В.

16.2.3 Телемеханики участковой для второй полусекции - 230,99 В.

16.2.4 Телемеханики магистральной - 113,53 В.

17. необходимое оборудование

17.1 Комплектов КСИ-13 - 9.

17.2 Комплектов КСВ-13 - 9.

17.3 Блоков ОСА-13 - 3.

17.4 Блоков АЦО-11 - 4.

17.5 Стоек САЦК - 1.

17.6 Мультиплексоров ENE 6012 - 6.

17.7 Мультиплексоров ENE 6058 - 1.

17.8 Стоек СОЛТ-ОП - 1.

17.9 Стоек СОЛТ-ОРП -1.

17.10 Контейнеров НРПГ-2 - 65.

17.11 Контейнеров НРПГ-2С - 12.

17.12 Контейнеров НРПГ-2Т -2.

Список литературы

Справочные материалы по проектированию. Аппаратура сетей связи. Часть 2. Типовое сетевое и каналообразующее оборудование. М.,2011

Ю. В. Скалин, А. Г. Бернштейн, А. Д. Финкевич. Цифровые системы передачи. - М., Радио и связь, 2007. - 272 с.

Г. Н. Евсеенко. Цифровые системы передачи: Учебное пособие. - Ростов-на-Дону: РКСИ, 2005. - 104 с.

В. И. Иванов. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник. - М., 2009. - 232 с.

М. И. Шляхтер, Э. Н. Дурбанова, М. И. Полякова, Ш. Г. Галиулин. Аппаратура сетей связи: Справочник. - М.: Связь, 1980. - 440 с.

Э. Г. Хасанова. Цифровые системы передачи: Учебно-методическое пособие. - Москва, 2012. - 169 с.

Размещено на Allbest.ru

...