Междугородняя цифровая линия передачи между оконечными пунктами Гомель и Мозырь

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день мы наблюдаем интенсивное внедрение цифровых систем передачи (ЦСП). И это не случайно, ведь преимущество цифровых систем над аналоговыми системами очевидно.

ЦСП повышают помехоустойчивость передаваемых сигналов, позволяют передавать различные виды сообщений по одному каналу, причём длина линии связи не оказывает значительного влияния на качество передачи, информация передаётся в цифровой форме: в виде последовательности символов с малым числом разрешенных значений и детерминированной частотой следования, - всё это позволяет осуществлять регенерацию этих символов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.

Цифровые системы передачи могут использоваться на тех линиях связи, где использование аналоговых систем невозможно, стабильность их параметров определяется в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть аппаратурного комплекса ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых системах.

Также использование цифровых систем передачи позволяет значительно сократить габаритные размеры аппаратуры, массу и энергопотребление, а, следовательно, существенно повысить экономическую эффективность.

В данном курсовом проекте стоит задача изучения основ теории ЦСП, основных характеристик типовых каналов передачи и устройства основных узлов аппаратуры цифровых систем передачи различных уровней иерархии.

Целью данного курсового проекта является разработка линии связи между ОП1 (Гомель) и ОП2 (Мозырь) через ПВ (Наровля).

1. ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 ВЫБОР И ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

В соответствии с исходными данными курсового проекта: количество каналов между ОП1 и ОП-2 составляет 240, между ОП1 и ПВ - 90, между ОП2 и ПВ - 60, - мы выбираем систему передачи ИКМ-120у. Также это обосновывается и тем, что в нашем случае используется кабель МКСБ 4Ч4, а система передачи ИКМ-120у работает именно по такому типу кабеля.

Требуемое число систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети определим по формуле:

Nсп = Nкан/Cсп, где (1)

Nсп - количество систем передачи.

Nкан - заданное количество каналов на участках ОП1-ОП2, ОП1-ПВ, ОП2-ПВ.

Cсп - емкость системы передачи в каналах ТЧ.

Для участка ОП1-ОП2:

Nсп ОП1-ОП2 = Nкан ОП1-ОП2 / Cсп = 240/120 = 2.

Для участка ОП1-ПВ:

Nсп ОП1-ПВ = Nкан ОП1-ПВ / Cсп = 90/120 = 0,75.

Для участка ОП2-ПВ:

Nсп ОП2-ПВ = Nкан ОП2-ПВ / Cсп = 60/120 =0,5.

Таким образом, мы будем использовать на участке сети ОП1-ОП2 две ЦСП ИКМ 120у.

Запас каналов на развитие на каждом участке определим по формуле

Nрез = Nсп ? Ссп - Nкан. (2)

Для участка ОП1-ОП2:

Nрез ОП1-ОП2 = N СП ОП1-ОП2. CСП - N кан ОП1-ОП2 =120. 2 -240 = 0

Таким образом, для данного участка - Гомель-Мозырь запаса на развитие не предполагается, и для этого участка организовано 240 каналов с помощью 2-ух ЦСП ИКМ-120у.

Для участка ОП1-ПВ:

Nрез ОП1-ПВ = N СП ОП1-ПВ. CСП - N кан ОП1-ПВ =120. 1 -90 = 30.

Таким образом, на участке сети Гомель - Наровля мы организовали необходимое количество каналов - 90 с помощью 1 ЦСП ИКМ 120 и оставили 30 каналов в запас на развитие.

Для участка ОП2-ПВ:

Nрез ОП2-ПВ = N СП ОП2-ПВ. CСП - N кан ОП2-ПВ =120. 1 -60 = 60.

На участке Мозырь - Наровля мы организовали 60 каналов, воспользовавшись при этом одной системой передачи ИКМ-120у, оставив при этом 60 каналов в запас на развитие.

Система передачи ИКМ-120У является двухкабельной и на ней отсутствует специальная аппаратура обслуживаемых регенерационных пунктов (ОРП).

В состав оборудования ИКМ-120 входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, конечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП, а также комплект контрольно-измерительных приборов КИП.

В приемной части оборудования ВВГ осуществляются обратные преобразования передаваемых цифровых потоков. А в его передающей части формируется групповой поток со скоростью 8448 кбит/с.

В аппаратуре ИКМ-120У на стойке СВВГ располагается до восьми комплектов оборудования ВВГ и одна панель обслуживания ПО. Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧПИ или ЧПИ (HDB-3 или AMI) поступает в оконечное оборудование линейного тракта, которое осуществляет согласование выхода оборудование ВВГ с линейным трактом, дистанционное питание НРП, телеконтроль и сигнализацию о состоянии оборудования линейного тракта, служебную связь между оконечным оборудованием линейного тракта и любым НРП.

Телеконтроль линейного тракта производится без перерыва связи по рабочим парам кабеля. Сигналы запроса, вырабатываемые в ОЛТ, и ответные сигналы, вырабатываемые в НРП, передаются на частоте 3706 Гц. Оборудование телеконтроля обслуживает участок линейного тракта длиной до 120 км, т.е. длина секции телеконтроля составляет 240км.

Затухание регенерационного участка на полутактовой частоте 4224кГц составляет 55±1535 дБ. Номинальная протяженность регенерационного участка 5 км.

В зависимости от условий размещения используется один из трех типов НРП: НРП-Г8, НРП-К2, НРП-О2.

Контрольно-измерительное оборудование включает в себя следующие приборы.

Пульт для испытания линейных трактов и регенераторов ПИЛТ предназначен для измерения коэффициента ошибок в линейном тракте как с перерывом, так и без перерыва связи. Модификация этого прибора - измеритель коэффициента ошибок ИКО.

Пульт для настройки и проверки регенераторов ПНПР в комплекте с ПИЛТ предназначен для настройки и проверки регенераторов в условиях производства и эксплуатации.

Прибор контроля достоверности унифицированный ПКДУ предназначен для измерения коэффициента ошибок и амплитуды импульсов на контрольном выходе регенераторов без перерыва связи.

Аппарат обходчика АО предназначен для организации служебной связи между НРП и обслуживаемыми станциями по рабочим парам кабеля.

Временной цикл ИКМ-120у содержит 1056 импульсных позиций, из которых 1024 занимают информационные символы, а 32 - служебные. Служебные позиции в цикле обеспечивают передачу синхрокомбинации, команд согласования скоростей, аварийных сигналов, сигналов служебной связи, дискретной информации. Сам цикл разбит на четыре группы по 264 импульсных позиции. В каждой группе позиции 1…8 занимают служебные символы, 9…264 - информационные символы. Такое разнесение служебных символов по группам позволяет уменьшить память ЗУ передачи и приема, так как за время передачи одновременно 32 служебных символов в память ЗУ поступит 8 импульсных позиций первичного потока.

Построение временного цикла системы передачи ИКМ-120У представлено в графической части данного курсового проекта (Лист 1).

Если используется основной вариант работы на 120 каналов ТЧ, то эти первичные потоки могут быть организованы на оборудовании АЦО, применяемом в ИКМ-30. При организации передачи стандартной 60-канальной группы и одного первичного цифрового потока для обработки стандартной 60-канальной группы применяется специальное оборудование АЦО-ЧД-60.

Основным параметром, характеризующим качество передачи сигналов в цифровом тракте, является вероятность ошибки при приеме двоичного символа. Ошибки практически не оказывают влияния на качество передачи информации по каналу ТЧ при вероятности ошибок, меньшей 1* 10-6. С учетом того, что цифровой тракт максимальной протяженности содержит по два участка местной и внутризоновой и один магистральной сетей, вероятность ошибок для этого участка внутризоновой сети протяженностью 600 км должна быть не хуже чем 1*10-7.

Основные параметры системы передачи сведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные параметры системы передачи

Параметр	Значение параметра
Число организуемых каналов	120
Скорость передачи информации, кбит/с	8448
Тип линейного кода	МЧПИ (HDB3) или ЧПИ (AMI)
Амплитуда импульсов в линии, В	3
Расчетная частота, кГц	4224
Номинальное затухание участка регенерации, дБ	55
Номинальное значение тока ДП, мА	65
Допустимое отклонение тока ДП, мА	±3,25
Допустимые значения напряжения ДП, В	480
Максимальное расстояние ОРП-ОРП	240
Максимальное число НРП между ОРП	48
Максимальное число НРП в полусекции ДП	24
Номиналы искусственных линий

Схема организации связи с помощью аппаратуры ИКМ-120 показана на рис. 2.



Рисунок 1 - Схема организации связи с помощью аппаратуры ИКМ-120.

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА КАБЕЛЯ

Для выбранной системы передачи нам по заданию курсового проектирования надо использовать кабель МКСБ-4Ч4. Он имеет следующие характеристики:

Жилы: медные.

Диаметр жил: 1.2 мм.

Изоляция жил: кордельно-стирофлексная.

Оболочка: свинцовая.

Экран: две стальные ленты.

Скрутка: звездная.

Имеет 4 четверки.

Диаметр кабеля: 29 мм.

Масса: 1840 кг/км.

Электрические параметры привести в таблице 2.

Таблица 2 - Основные параметры кабеля МКСБ 4Ч4

Параметр	Значение параметра
Сопротивление проводника (Ом/км)	31.7
Сопротивление изоляции (МОм км)	? 10000
Коэффициент затухания на fт/2 (дБ/км) при Т=20єС	11.4
Температурный коэффициент изменения затухания (1/град)	1.9Ч10-3
Волновое сопротивление (Ом)	163
Строительная длина (км)	0.825

Представим на рисунке структуру кабеля МКСБ 4х4 в разрезе.

Рисунок 2 - Структура кабеля МКСБ 4х4

Для выбранного кабеля составим таблицу использования пар кабеля при работе СП.

Таблица 3 - Использование пар кабеля при работе СП

Тип пары кабеля	Номер четверки	Назначение
Симметричные четверки	1 2 3 4	Передача данных СП 1 и СП2 Передача данных СП 3 или СП 4 Запас Запас

1.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАССЫ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

Выбор трассы линии передачи определяется, прежде всего, географическим расположением пунктов, между которыми должна быть организована связь. Выбранный вариант трассы ЛП должен обеспечивать минимальные затраты и наибольшие удобства при эксплуатации.

Для трассы кабельной линии должны соблюдаться следующие требования:

1) Должна иметь минимальную длину и проходить вдоль автодорог, что необходимо для транспортирования материала для строительства и эксплуатации трассы,

2) Должна иметь минимальные количества естественных и искусственных преград (реки, болота, населенные пункты, пересечение с автомобильными и железными дорогами),

3) Должна быть удалена от высоковольтных линий электропередач, электрифицированных железных дорог и не иметь с ними пересечения. Это условие необходимо для уменьшения опасных и мешающих влияний в кабеле, который создан переменным электрическим током высокого напряжения. В противном случае должны быть предусмотрены специальные меры по уменьшению влияний и защиты кабельных линий от блуждающих токов, что в свою очередь приводит к удорожанию строительства.

Рассмотрим два возможных варианта трассы.

Основной вариант трассы проходит через населённые пункты:

ОП-1 -Гомель, Борщовка, Слобода, Горшков, Ивановка, Безуев, Ровное, Ровенская Слобода, Андреевка, Молодуша, Дубровица, Хойники, Дворище, Новоселки, Кожушки, Данилеевка, Конотоп, ПВ-Наровля, Заракитное, Михалки, Пеньки, ОП2-Мозырь.

Альтернативный вариант трассы проходит через населённые пункты:

ОП-1 -Гомель, Борщовка, Слобода, Горшков, Ивановка, Безуев, Ровное, Ровенская Слобода, Андреевка, Молодуша, Дубровица, Хойники, Стреличево, Баблин, Дроньки, Хвощевка, Дерновичи, Данилеевка, Конотоп, ПВ-Наровля, Заракитное, Михалки, Пеньки, ОП2-Мозырь.

Сравнительный анализ основного и альтернативного варианта прокладки кабельной линии связи представлены в таблице 4. Т.о. прокладка кабеля через железные дороги, реки, болота производится с помощью кабелеукладчика. При прохождении через населённые пункты кабель целесообразно закладывать в кабельную канализацию ГТС, что позволит снизить затраты на прокладку и дальнейшую эксплуатацию кабеля.

Таблица 4 - Варианты прохождения трассы

Наименьшие характеристики	Основной	Альтернативный
Общая протяженность трассы, км	196	208
Протяженность участка ОП1-ПВ, км	161	170
Протяженность участка ОП2-ПВ, км	35	38
Количество водных преград	17	14
Количество пересечений с железными дорогами	1	1
Количество пересечений с автодорогами	23	28
Количество пересечений с ЛЭП	-	-
Количество населенных пунктов на пути трассы	20	21
Протяженность болотистых участков, км	-	-
Протяженность участков сближения с железными дорогами, км	10	10

Исходя из данных таблицы, мы выбираем основной вариант, т.к. в данном случае мы имеем: меньшую протяжённость, меньшее количество пересечений с автомобильными дорогами.

Ситуационный план трассы кабельной линии представлен в графической части данного курсового проекта (Лист 2).

Так как линия связи проходит между ОП1 (Гомель) и ОП2 (Мозырь) через ПВ (Наровля), то приведем краткую характеристику этих городов.

Гомель - один из древнейших городов Белоруссии. Впервые Гомель упоминается в Ипатьевской летописи как владение Черниговского князя в 1142 в связи с борьбой Ольговичей и Мономаховичей за обладание великокняжеским престолом в Киеве.

Возник Гомель в конце 1-го тысячелетия н.э. на земле радимичей. Его детинец располагался на мысу, образованном правым берегом р. Сож и левым берегом впадающего в Сож ручья Гомиюк.

Гомель один из крупнейших культурных центров Беларуси, где ежегодно проводится около 20 фестивалей, организуется десятки выставок, более 1500 концертов. Визитной карточкой Гомеля на протяжении двух столетий является дворцово-парковый ансамбль.

В городе 4 творческих союза, 3 театра, 3 кинотеатра, филармония, цирк, 3 выставочных залов, областной краеведческий музей, филиал Ветковского музея народного творчества, памятник архитектуры 18-19 в. дворцово-парковый ансамбль князей Паскевичей, колледж искусств, художественное училище, городские симфонический и духовой оркестры, 7 детских музыкальных школ и школ искусств, одна хореографическая и одна художественная школы, центры и дворцы культуры, библиотеки.

Мозырь. Город основан в 1155 году, население составляет 110, 7 тысячи человек (2005). Расположен на холмистой местности в пределах Мозырской гряды. Город находится на расстоянии 133 км севере - западнее Гомеля, в 5 км от железнодорожной станции Мозырь. На территории населенного пункта размещается крупнейший в Беларуси порт Пхов на р.Припять. Площадь Мозыря - 3674 га. Мозырь - один из старейших городов Беларуси. В письменных источниках впервые упоминается в 1155 году, когда киевский князь Юрий Долгорукий передал его черниговскому князю Святославу Ольговичу. Входил в состав Киевского, Черниговского и Туровского княжеств. С середины 14 века в составе Великого княжества Литовского, с 1569 года - Речи Посполитой. Мозырь признан лучшим городом Гомельской области по социально-экономическому развитию.

Наровля - районный центр Гомельской области, расположенный на берегу Припяти. О происхождении названия города спорят до сих пор: то ли оно произошло от имени речки Наровлянки, то ли потому, что расположен на ровной местности. После чернобыльской трагедии из Наровлянского района было отселено почти 16 тысяч человек. Впервые Наровля упоминается в исторических хрониках XVIII века. Тогда это местечко принадлежало помещикам Аскеркам. В 1793 году Наровля вошла в состав России. В XIX веке в Наровле была пристань, винокуренный завод, производство деревянной посуды и другие предприятия. В Наровле сохранился дворец, который является памятником архитектуры классицизма первой половины XIX века. Расположен он на берегу Припяти в окружении парка. Когда-то это был богатый дворец с множеством скульптурных элементов. Чернобыльская трагедия поделила жизнь Наровли на «до» и «после»

В настоящее время в районе работает 5 промышленных предприятий: ОАО «Красный Мозырянин», ГСЛХУ «Наровлянский Спецлесхоз», РПУП «Наровлянский завод стройдеталей», КПУП «Наровлянский ДОК», ДРУП «Наровлянский завод Гидроаппаратуры»

2. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 РАСЧЕТ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ

Схема организации связи разрабатывается на основе заданного числа каналов и схемы их распределения по магистрали. На схеме указывается расстояние между станциями, организация служебной связи, телеконтроля и дистанционного питания. ОРП устанавливаются при расстояниях, превышающих возможности дистанционного питания или при необходимости выделения в промежуточном пункте части каналов или групповых цифровых потоков. Для размещения НРП необходимо определить номинальную длину участка регенерации (lном).

Lном = Аном/бt max,(3)

где Аном - номинальное значение затухания участка регенерации (из технических данных на систему передачи);

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

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от 20 С (справочное значение), определяется по формуле

бt = б20 ?(1-бб?(20-t)), (4)

где б20 - коэффициент затухания кабеля при температуре 20?С;

бб - температурный коэффициент изменения затухания;

t - расчетная температура.

Исходя из технических характеристик кабеля б20=11,4дБ/км.

бt = 11,4*(1-1,9*10-3*(20-19))=11,38.

Номинальная длина составляет:

lном = 55/ 11,378= 4,83 км

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определяется по формуле

Nуч.рег.= lоп1-пв /lном,

Nуч.рег. = lоп2-пв /lном, (5)

где l оп1-пв - расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП1-ПВ, км;

l пв-оп2 - расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП2-ПВ, км.

Nуч.рег=161,3/4.83=33,39?33,4 (ОП1-ПВ),

Nуч.рег =35,1/4.83=7,27?7,3 (ОП2-ПВ).

Укороченные участки размещаются прилегающими к обслуживаемым станциям и дополняются до номинального затухания путем включения искусственных линий (ИЛ). Применяемая формула:

lук.уч.=К• lном, (6)

lук.уч.=0,39*4,83=1,88 км (для ОП1-ПВ)

Проектирование участков длиной меньше половины lном недопустимо, поэтому при К ? 0,5 проектируются два укороченных участка, длина которых определяется по формуле

lук.уч.= ( Iном +К• Iном )/2(7)

lук.уч.=(4,83+0,39*4,83)/2=3,36 км (для ОП1-ПВ)

Таким образом, на ОП1-ПВ мы имеем два укороченных участка по 3,36 км, прилегающие к обслуживаемым станциям.

Рассчитаем длину укороченного участка для ОП2-ПВ по вышеприведенным формулам (6 и 7)

lук.уч.=0,27*4,83=1,3 км (для ОП2-ПВ)

lук.уч.=(4,83+0,27*4,83)/2=3,07 км (для ОП2-ПВ)

Таким образом, на ОП2-ПВ мы имеем два укороченных участка по 3,07 км, прилегающие к обслуживаемым станциям.

ИЛ имеет параметры, эквивалентные отрезкам кабеля от 0,1 до 1,5 км ступенями через 0,1 км. Определить длину ИЛ.

Lил= lном - lук.уч.(7а)

Lил1=4,83-3,36=1,47 км (ОП1-ПВ)

Lил1=4,83-3,07=1,76 км (ОП2-ПВ)

Для участка ОП1-ПВ длина искусственной линии будет составлять 1,5 км, а для участка ОП2-ПВ будет составлять 1,5 км.

Число НРП между обслуживаемыми станциями определяется по формуле

Nнрп = Nуч.рег. - 1. (8)

Nнрп =34-1=33 (для ОП1-ПВ)

Nнрп =8-1=7 (для ОП2-ПВ)

Распределение длин участков регенерации приведено в таблице 5.

Таблица 5 - Размещение регенераторов

Наименование участка регенерации	lуч.рег., км
ОП-1 - НРП 1/1	3,36+ИЛ(1,5км)
НРП 1/1 - НРП 2/1	4,83
НРП 32/1 - НРП 33/1	4,83
НРП 33/1 - ПВ	3,36+ИЛ(1,5км)
ПВ - НРП1/2	3,07+ИЛ(1,5км)
НРП 1/2 - НРП 2/2	4,83
НРП 6/2 - НРП 7/2	4,83
НРП 7/2 - ОП-2	3,07+ИЛ(1,5км)

Таблица 6 - Распределение НРП по проектируемой линии

Тип НРП	С УСС	Без УСС
Порядковый номер НРП	4/1, 8/1, 12/1, 16/1, 20/1, 24/1, 28/1, 32/1, 4/2	1/1, 2/1, 3/1, 5/1, 6/1, 7/1, 9/1, 10/1, 11/1, 13/1, 14/1, 15/1, 17/1, 18/1, 19/1, 21/1, 22/1, 23/1, 25/1, 26/1, 27/1, 29/1, 30/1, 31/1,33/1, 1/2, 2/2, 3/2, 5/2, 6/2, 7/2
Количество НРП	9	31

2.2 РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ УЧАСТКОВ РЕГЕНЕРАЦИИ

Для проверки правильности предварительного размещения НРП, необходимо определить вероятность ошибки, которая зависит от величины защищенности. Защищенность определяется разностью уровней полезного сигнала и помех. Уровень полезного сигнала зависит от затухания участка регенерации, которое определяется по формуле

Ауч.рег.=Акаб. + Аил. = бt ? lкаб.+ б20 ? lил, Дб(9)

гдеlкаб. - длина кабеля на расчетном участке регенерации (lкаб.= lном.);

lил. - эквивалентная длина искусственной линии (7а), 1,5 км;

бt - коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре (4), 11,38;

б20 - коэффициент затухания кабеля при температуре 20?С, 11,4.

Рассчитаем Ауч.рег. для укороченного участка с искусственной линией для ОП1-ПВ:

Ауч.рег.=Акаб.+Аил.= бt? lкаб.+ б20? lил= 11.38Ч3,36 + 11.4Ч1,4 = 54,2 Дб

Рассчитаем Ауч.рег. для полного участка без искусственной линии: Ауч.рег.=11,38Ч4,83=54,95 Дб

Ауч.рег. для укороченного участка с искусственной линией для ОП2-ПВ:

Ауч.рег.=Акаб.+Аил.= бt? lкаб.+ б20? lил= 11.38Ч3,07 + 11.4Ч1,5 = 52,04 Дб

Результаты расчетов сведем в таблицу 8.

Таблица 8 - Затухание участков регенерации

Наименование участка регенерации	lуч.рег., км	Ауч.рег., Дб
ОП-1 - НРП 1/1	3,36+ИЛ(1,5км)	54,2
НРП 1/1 - НРП 2/1	4,83	55
НРП 32/1 - НРП 33/1	4,83	55
НРП 33/1 - ПВ	3,36+ИЛ(1,5км)	54,2
ПВ - НРП1/2	3,07+ИЛ(1,5км)	52,04
НРП 1/2 - НРП 2/2	4,83	55
НРП 6/2 - НРП 7/2	4,83	55
НРП 7/2 - ОП-2	3,07+ИЛ(1,5км)	52,04

2.3 РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ

2.3.1 РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ

Переходные помехи и собственные шумы корректирующих усилителей приводят к появлению ошибок в цифровом сигнале, которые вызывают искажение передаваемой информации.

Для обеспечения заданного качества вероятность ошибки нормируется. Общая вероятность ошибки в пределах глобальной сети не должна превышать 1•10-6, для национальной сети вероятность ошибки не должна превышать значений, заданных в таблице 9.

Таблица 9 - Допустимая вероятность ошибки

Участок сети	Максимальная длина (lмах), км	Допустимая вероятность ошибки (Рош.доп.)
Магистральный	10000	1•10-7
Внутризоновый	600	1•10-7

При равномерном размещении регенераторов вероятность ошибки пропорциональна длине связи и определяется по формуле

Рош.доп.лт.= Рош.доп.1км•lоп-оп=( Рош.доп / lмах)• lоп-оп,(10)

где Рош.доп.1км - допустимая вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;

lоп-оп - расстояние между оконечными станциями на проектируемой линии.

(lоп-оп= lоп1-пв+ lоп2-пв).

Рассчитаем Рош.доп для ОП1-ПВ и ОП2-ПВ.

lоп-оп= lоп1-пв+ lоп2-пв = 161 + 35 = 196 км

Рош.доп.лт.= Рош.доп.1км•lоп-оп=( Рош.доп / lмах)• lоп-оп= (1Ч10-7/ 600 )Ч196=0.326Ч10-7

Для ОП1-ПВ и ОП2-ПВ в отдельности:

Рош.доп.лт.= (1Ч10-7 / 600 )Ч35=0,058Ч10-7 (Для ОП2-ПВ)

Рош.доп.лт.= (1Ч10-7 / 600 )Ч161=0,268Ч10-7 (Для ОП1-ПВ)

2.3.2 РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ

Ожидаемая вероятность ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

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

Поскольку в нашем случае система двухкабельная, то рассчитаем величину защищенности для системы по данной формуле:

Азд = Аlср - Ауч.рег - 10 lg(n-1) - уl - q, дБ(11)

где n - количество линейных трактов в кабеле;

Аlср - среднее переходное затухание на дальнем конце (МКСБ 4х4х1.2 Аср=87дБ).

уl - стандартное отклонение Аl ср, дБ (принять уl =5дБ);

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

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

Для укороченного участка на ОП1-ПВ:

Азд =87-54,2 -10 lg(3-1)-5-3=87-54,2-3,01-8=21,79 дБ

Для полного участка:

Азд =87-54,95-10 lg(3-1)-5-3=87-55-3,01-8=20,99 дБ

Для укороченного участка на ОП2-ПВ:

Азд =87-52,04-10 lg(3-1)-5-3=87-52,04-3,01-8=23,95 Дб

От величины защищенности зависит ожидаемая вероятность ошибки Рош.ож.. Соотношение между значением защищенности и вероятностью ошибки для линейного кода HDB-3 приведено в таблице 10.

Таблица 10 - Соотношение между защищенностью и ожидаемой вероятностью ошибки

Аз, дБ	16,6	17,7	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7
Рош.ож.	1•10-3	1•10-4	1•10-5	1•10-6	1•10-7	1•10-8	1•10-9
Аз, дБ	22,2	22,6	23,0	23,4	23,7	24,0	24,3
Рош.ож.	1•10-10	1•10-11	1•10-12	1•10-13	1•10-14	1•10-15	1•10-16

Пользуясь расчетными формулами, определим величину защищенности, затем из таблицы выберем значение соответствующей вероятности ошибки по отдельным регенерационным участкам.

Вероятность ошибки определим для каждого участка регенерации и результаты вычислений сведем в таблицу 11.

Таблица 11 - Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Наименование участка регенерации	lуч.рег., км	Рош.доп.	Рош.ож. i
ОП-1 - НРП 1/1	3,36+ИЛ(1,5км)	0,268Ч10-7	1•10-9
НРП 1/1 - НРП 2/1	4,83		1•10-8
…	…		…
НРП 32/1 - НРП 33/1	4,83		1•10-8
НРП 33/1 - ПВ	3,36+ИЛ(1,5км)		1•10-9
ПВ - НРП1/2	3,07+ИЛ(1,5км)	0,058Ч10-7	1•10-15
НРП 1/2 - НРП 2/2	4,83		1•10-8
…	…
НРП 6/2 - НРП 7/2	4,83		1•10-8
НРП 7/2 - ОП-2	3,07+ИЛ(1,5км)		1•10-15

Ошибки в регенераторах возникают независимо друг от друга. Вероятность ошибки в ЦЛТ можно определить как сумму Рош.ож. i (oжидаемая вероятность ошибки i -генератора) по отдельным регенераторам. Ожидаемая вероятность ошибки линейного тракта определится из формулы

Рож.лт = ,(12)

где Рош.ож. i - ожидаемая вероятность ошибки i-го регенератора;

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

Рож.лт=2*1*10-9+2*1*10-15+36*1*10-8=36,2*10-8

Сравнив ожидаемую вероятность ошибки с допустимой, убеждаемся, что вероятность ожидаемой ошибки значительно больше допустимой, значит необходимо уменьшить длину полного участка регенерации (соответственно и длину укороченных участков).

Для этого произведем некоторые расчеты от обратного.

Необходимо чтобы значение Aзд для полного участка составляло около 21,9 дБ:

87-x-3.01-8=21.9,

Где x - затухание полного участка регенерации, и составляет:

x = 87-3.01-21.9-8=54.09 дБ

A уч.рег.=11,38*y=54.09 дБ

Где y - длина полного участка регенерации и составляет 4,75 км.

В этом случае вероятность ожидаемой ошибки должна быть приблизительно равна допустимому значению, и ее мы рассчитаем после некоторых расчетов (при длине полного участка регенерации): число участков регенерации (N уч.рег.), длины укороченных участков (l ук.уч.), длины искусственных линий (l ил), число НРП (N нрп), затухание участков регенерации (A уч.рег.), а также защищенность и ожидаемую ошибку.

По формуле (5) рассчитаем:

Nуч.рег=161,3/4.75=33,96 (ОП1-ПВ),

Nуч.рег=35,1/4.75=7,39 (ОП2-ПВ).

По формуле (6):

lук.уч.=0,96*4,75=4,56 км (для ОП1-ПВ)

Таким образом, на участке ОП1-ПВ мы имеем один укороченный участок длиной 3,86 км.

lук.уч.=0,39*4,75=1,85 км (для ОП2-ПВ),

lук.уч.=(4,75+0,39*4,75)/2=3,3 км (для ОП1-ПВ)

На ОП2-ПВ - два укороченных участка по 3,24 км (прилежат к обслуживаемым станциям).

Рассчитаем по формуле (7а):

Lил1=4,75-4,56=0,19 км (ОП1-ПВ),

Lил1=4,75-3,3=1,45 км (ОП2-ПВ).

По формуле (8):

Nнрп =34-1=33 (для ОП1-ПВ),

Nнрп =8-1=7 (для ОП2-ПВ).

По формуле (9) рассчитаем A уч.рег. для укороченного участка, для ОП1-ПВ:

Ауч.рег.= 11.38Ч4,56 + 11.4Ч0,15 = 53,6 дБ.

Для полного участка:

Ауч.рег.= 11.38Ч4,75 = 54,05 дБ

Для укороченного участка с ИЛ на ОП2-ПВ:

Ауч.рег.= 11.38Ч3,3 + 11.4Ч1,4 = 53,51 дБ.

Приведем таблицу длин участков регенерации, а также их затухания.

Таблица 12 - длина участков регенерации и их затухания

Наименование участка регенерации	lуч.рег., км	А уч.рег., Дб
ОП-1 - НРП 1/1	4,56+ИЛ(0,15)	53,6
НРП 1/1 - НРП 2/1	4,75	54,05
…	…
НРП 33/1 - ПВ	4,75	54,05
ПВ-НРП 1/2	3,3+ИЛ(1,4км)	53,51
НРП1/2 - НРП 2/2	4,75	54,05
…	…	…
НРП 6/2 - НРП 7/2	4,75	54,05
НРП 7/2 - ОП-2	3,3+ИЛ(1,4км)	53,51

Для укороченного участка на ОП1-ПВ рассчитаем защищенность по формуле (11):

Азд =87-53,6 -10 lg(3-1)-5-3=87-53,6-3,01-8=22,39 дБ.

Для полного участка регенерации:

Азд =87-54,05 -10 lg(3-1)-5-3=87-54,05-3,01-8=21,94 дБ.

Для укороченного участка на ОП2-ПВ:

Азд =87-53,51 -10 lg(3-1)-5-3=87-53,51-3,01-8=22,48 дБ

Таблица 13 - Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

Наименование участка регенерации	lуч.рег., км	Рош.доп.	Рош.ож. i
ОП-1 - НРП 1/1	3,86+ИЛ(0,9км)	0,268Ч10-7	1•10-11
НРП 1/1 - НРП 2/1	4,77		1•10-10
…	…		…
НРП 33/1 - ПВ	4,77		1•10-10
ПВ-НРП 1/2	3,24+ИЛ(1,5км)	0,058Ч10-7	1•10-11
НРП1/2 - НРП 2/2	4,77		1•10-10
…	…		…
НРП 6/2 - НРП 7/2	4,77		1•10-10
НРП 7/2 - ОП-2	3,24+ИЛ(1,5км)		1•10-11

Рассчитаем по формуле (12) ожидаемую вероятность ошибки:

Рож.лт=3*1•10-11 +39*1•10-10 = 39,3*10-10=0,04*10-7

Ожидаемая вероятность ошибки меньше допустимого значения, значит расчеты произведены верно, а пункты регенерации расположены на нужном расстоянии друг от друга.

2.4 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ПИТАНИЯ

Расчет дистанционного питания производится с целью первоначальной установки напряжения ДП и для контроля исправности цепи ДП в процессе эксплуатации.

Дистанционное питание регенераторов в системе передачи ИКМ-120у осуществляется по фантомным цепям, образованным на парах прямого и обратного направлений передачи с использованием принципа ДП «провод - провод». Устройства приема ДП включаются в цепь ДП последовательно. На ОП (ОРП) устанавливается УДП, представляющее собой высоковольтный стабилизатор тока. На каждом НРП установлено устройство приема ДП, преобразующее ток ДП в напряжение, необходимое для питания обоих односторонних регенераторов и устройства телеконтроля. Напряжение ДП определим по формуле

Uдп = [(Iдп + ДЙдп)(Rtєmax+ДRtєmax)руi] + Nнрп ? Uнрп, В(13)

где Iдп - номинальное значение тока ДП (Iдп=65мА);

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

Rtєmax - электрическое сопротивление жил кабеля при максимальной температуре t єmax (по заданию), Ом/км;

ДRtєmax- максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для МКСБ 4x4x1,2 ДRtєmax составляет 5% от Rtєmax);

Lруi - длина i-ого участка регенерации;

Nнрп - число НРП в полусекции ДП;

Uнрп - падение напряжения на одном НРП.

На каждом НРП с включенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики Uнрп = 17В, а для НРП с выключенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики Uнрп = 12В.

Сопротивление цепи зависит от расчетной температуры и определяется зависимостью

Rtєmax = R20єС [1-бR(200C - t0max)], Ом/км,(14)

где R20 - сопротивление цепи при 20єС (справочное значение);

R20єC = 15,85 Ом/км для МКСБ 4х4х1.2;

tє - расчетная температура;

бR - температурный коэффициент сопротивления, равный 4•10-3 1/град.

R t0max = 15.85·[1 - 4·10-3(20-19)] = 15.79 Ом/км

В нашем случае следует сделать 3 секции, так как ОП1-ПВ не может являться секцией, поскольку количество НРП на это м отрезке превышает допустимые нормы секции (33 НРП).

1 секция ОП1-НРП 16/1 - составляет 74,93 км.

2 секция ПВ-НРП 17/1 - 80,75 км.

3 секция ОП2-ПВ - 35,1 км.

Uдп(ОП1-НРП 16/1) = (65·10-3 + 3.25·10-3)·(15.79 + 0.79)·(4,56 + 15·4.75) +3·17+ 12·12= 295,07 В

Uдп(НРП 16/1-ПВ) = (65·10-3 + 3.25·10-3)·(15.79 + 0.79)· 17·4.75 +4·17+ 12·12= 303,37 В

Uдп(ОП2-ПВ) = (65·10-3 + 3.25·10-3)·(15.79 + 0.79)·(2·3,3 + 6·4.75) +1·17+ 5·12= = 123,33 В

Напряжения дистанционного питания сведены в таблицу 12.

Таблица 12 - Значения напряжения ДП

Системы передачи	Полусекция ОП1-НРП 16/1	Полусекция НРП 16/1-ПВ	Полусекция ПВ-ОП2
1	295,07 В	303,37 В	123,33 В
2	295,07 В	303,37 В	123,33 В
3	295,07 В	303,37 В	-
4	-	-	123,33 В

3. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 КОМПЛЕКТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Комплектацию оборудования ОП, ОРП, НРП производят исходя из схемы организации связи с учетом технических возможностей оборудования. Для построения цифровой системы передачи ИКМ-120У используется следующий состав оборудования.

На обслуживаемых регенерационных пунктах размещаются:

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

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

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

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

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

Комплектация сведена в таблицы 13, 14 отдельно для обслуживаемых и необслуживаемых регенерационных пунктов.

Таблица 13- Состав оборудования для обслуживаемых станций

Наименование оборудования	Ед. изм.	Количество оборудования
		ОП-1	ОП-2	ПВ	Всего
CАЦК	стойка	3	3	2	8
АКУ	комплект	7	8	3	18
СВВГ-У	стойка	1	1	1	3
КВВГ-У	комплект	3	3	2	8
СЛО-У	стойка	2	2	2	6
СВЛ	стойка	1	1	2	4
СППГ-ПрГ	стойка	2	2	1	5
СВТ	стойка	1	1	1	3

На НРП размещается:

Контейнер НРП - Г8, включающий в себя 4 комплекта необслуживаемого регенерационного оборудования. Контейнер НРП - Г8 устанавливается на кабельных линиях связи непосредственно в грунт.

Таблица 16- Состав оборудования НРП

Наименование	Емкость каналов	Количество оборудования	всего
		ОП1-ПВ	ОП2-ПВ
НРП-Г8-У	960	33	7	40
КНРО	240	66	7	73
РЛ-У	120	132	14	146
ТМСС	240	66	7	73
БК	240	66	7	73
ПН	240	66	7	73

Таблица 17-комплектация оборудования ИКМ120-У

Наименование	Обозначение	Комплектация
Стойка оборудования линейного тракта оконечного пункта	СЛО-У	Стойка на две системы
Стойка вторичного временного группообразования	СВВГ-У	Имеет один комплект КВВГ-У с возможностью установки еще трех КВВГ-У
Стойка аналого-цифровых каналов	САЦК-1	Поставляется с одним комплектом АКУ-30 с возможностью установки еще трех АКУ-30
Стойка переключения первичных цифровых потоков	СППГ-ПрГ	На 200 трактов передачи и приема ПЦП
Стойка вспомогательная, торцевая	СВТ	Для распределения питания по стойкам ряда и для защиты от перегрузки по току
Стойка ввода линии	СВЛ	На два линейных кабеля
Необслуживаемый регенерационный пункт	НРПГ-2	Содержит оборудование на восемь и два линейных тракта

Таблица 18 - Состав оборудования НРП

Наименование оборудования	Обозначение	Емкость каналов
Контейнер	НРП-Г8У	960
Комплект необслуживаемого регенерационного оборудования	КНРО	240
Регенератор линейный	РЛ-У	120
Блок телемеханики и служебной связи	ТМСС	240
Блок преобразователя напряжения	ПН	240
Блок коммутации	БК	240

междугородняя цифровая линия система передача

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе проектировалась междугородняя цифровая линия передачи между оконечными пунктами Гомель и Мозырь, которая проходит через пункт выделения каналов - Наровля. Между пунктами Гомель и Мозырь проложено 240 каналов тактовой частоты, между Гомелем и Наровлей - 90 каналов тактовой частоты, а между Мозырем и Наровлей - 60 каналов тактовой частоты.

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

Спроектированная цифровая линия имеет общую протяженность 196 км. В результате расчета мы получили длину регенерационного участка ОП1-ОП2 равную 4,75 км.

На данной трассе используется 199,92 км симметричного кабеля МКСБ 4x4, (с учетом запаса 2%), общий вес кабеля составляет около 360 тонн.

Напряжение ДП на секции ОП1-НРП 16/1 равно 295,07 В, на секции НРП 16/1-ПВ равно 336,86 В, а на секции ПВ- ОП2 составляет 123,33 В. Ожидаемая вероятность ошибки по всей длине линейного тракта равна 0,04*10-7.

Таким образом, проектируемая ЦСП будет обеспечивать качественную передачу данных.

ЛИТЕРАТУРА

Гроднев И.И., Грызлов А.Ф. «Линейные сооружения многоканальной электросвязи»

Карта Беларуси

Левин Л.С. «Аппаратура ИКМ-120»: Радио и связь, 1989.

Методические указания и задания на курсовые работы по дисциплине «Многоканальные системы передачи». - Мн.: ВГКС, 2005.

Скалин Ю.В., Бернштейн А.Г., Финкевич А.Д., «Цифровые системы передачи»: Радио и связь, 1988.

Размещено на Allbest.ru