Проектирование цифровой линии передачи данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор трассы кабельной линии передачи

2. Технические данные системы передачи ИКМ-480

3. Схема организации связи

3.1 Расчёт количества каналов ТЧ и систем передачи

3.2 Размещение регенерационных пунктов

3.3 Характеристика используемого оборудования

4. Расчёт вероятности ошибки цифрового линейного тракта

4.1 Расчёт допустимой вероятности ошибки

4.2 Расчёт ожидаемой вероятности ошибки

5. Организация ДП

5.1 Расчёт напряжения ДП линейных регенераторов

5.2 Расчёт напряжения ДП сервисного оборудования

6. Схема организации связи с распределением загрузки

Заключение

Список литературы

1. 

Введение

кабельный линия передача цифровой

В настоящее время на всех участках первичной взаимоувязанной сети связи ещё используются АСП, работающие по металлическим кабелям связи. Информационно - телекоммуникационный комплекс России формируется с учётом его интеграции в глобальную и европейскую информационные структуры. Мировой практикой установлено, что непременным условием для этого является наличия в стране развитой и взаимоувязанной сети связи (ВСС) России, как и в большинстве развитых стран, принят и реализуется курс на:

- Цифровизацию сети связи, т.е поэтапный переход от АСП к ЦСП;

- Компьютеризацию, что облегчает процесс эксплуатации систем передачи, контроль за состоянием оборудования и линий связи;

- Волоконизацию, т.е использование волоконно-оптических систем передачи.

Кроме того, одной из актуальных задач развития местных сетей является цифровизация абонентских линий с использованием высокоскоростных технологий xDSL.

Однако предстоит длительный период сосуществования на сети аналоговой и цифровой техники связи. Значительное число соединений будет устанавливаться с использование обоих видов техники связи.

Основными типами отечественных ЦСП применяемых при реконструкции являются ЦСП типа ИКМ-120, ИКМ-480С (симметричный кабель), ИКМ-480 (коаксиальный кабель). Магистрали с АСП типа К-1920 и К-3600 реконструкции не подлежат и в перспективе будут заменены волоконно-оптическими системами передачи.

В перечисленных ЦСП будет широко внедряться мультиплексорное оборудование плезиохронной цифровой иерархии PDH.

Потребности ускоренного развития современных сетей связи и требования рыночной экономики привели к необходимости коренных изменений в практике проектирования, строительства и эксплуатации сетей связи.

Современные системы связи должны не только гарантировать быструю обработку, хранение, но и высокую надёжность передачи любых видов информации, а так же обеспечить выполнение этих функций наиболее экономически выгодным способом.

На базе нового отечественного и зарубежного оборудования, в перспективе, должна быть построена телекоммуникационная сеть Российской Федерации общего пользования, в которую войдут сети министерства связи и других ведомств, а так же частные сети. Телекоммуникационная сеть РФ будет оснащена цифровыми автоматическими коммуникационными станциями, цифровыми и оптическими системами передачи, спутниковыми и радиорелейными системами связи.

Человечество движется по пути создания глобального информационного общества. Его основой станет глобальная информационная инфраструктура, составляющей которой будут мощные транспортные сети связи. Дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет идти в направлениях увеличения скорости передачи информации, интеллектуализации сетей и обеспечения мобильности пользователей.

Высокие скорости: необходимы для передачи изображений, в том числе телевизионных, интеграции различных видов информации в мультимедийных приложениях, организации связи глобальных, городских и территориальных сетей.

Интеллектуальность: позволит увеличить гибкость и надёжность сети, сделает более лёгким управление глобальными сетями. Пользователь перестанет быть пассивным потребителем услуг, будет сам активно управлять сетью.

Мобильность: предоставление услуг связи каждому пользователю в любое время и в любом месте.

Интенсивное внедрение ЦСП обусловлено такими факторами как:

- высокая помехозащищённость за счёт регенерации сигналов;

- стабильность электрических параметров каналов и слабая зависимость качества передачи от длины линии;

- Внедрение БИС и сверхБИС позволяет унифицировать оборудование, упростив их создание и эксплуатацию;

- значительное снижение энергопотребления и габаритов оборудования;

- автоматизация эксплуатации;

- эффективность использования пропускной способности при передачи дискретных сообщений.



1. Выбор трассы кабельной линии передачи

Выбор трассы осуществляется в процессе изысканий. Длина трассы должна быть минимальной. В загородной части трассы, линия должна проходить вдоль автомобильных дорог с круглогодичной эксплуатацией либо вдоль железных дорог. В случае отсутствия дорог в условиях Сибири, Дальнего Востока и Севера допускается по соглашению с эксплуатирующей организацией прокладка трассы в отдалении дороги.

Трасса должна проходить по землям несельскохозяйственного значения в обход участков возможных обвалов и оползней, а так же зон, поражённых грызунами. При проектировании следует учитывать расположение подземных коммуникаций, высоковольтных линий и электрифицированных железных дорог. Проектирование сближений и пересечений трассы с соответствующими объектами определяется нормативной документацией.

В населённых пунктах трасса, в основном, должна проходить по существующей или проектируемой кабельной канализации, в тоннелях, метро и в особых случаях, в грунте.

Расстояние между пунктами по трассе определяется в процессе изысканий, а в условиях учебного проекта - по картам или атласам автомобильных дорог в соответствии с их масштабами.

Для электрических расчётов расстояние между пунктами определяется также и по кабелю, с учётом неровностей и изгибов длина кабелей обычно превышает длину соответствующего участка трассы. Нормативные запасы составляют в среднем 2% длины соответствующих участков.

В данном разделе необходимо указать между какими НРП происходит пересечение трассы кабельной линии с водными преградами и железной дорогой. Указать как осуществляются эти переходы.



2. 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 вторичного и третичного группообразования.

Тип линии.

Малогабаритный коаксиальный кабель типа МКТ-4 в свинцовой и в алюминиевой оболочках, содержащих четыре коаксиальные пары диаметром внутреннего проводника 1,2 мм и внутреннем диаметром внешнего проводника 4,6 мм; 5 симметричных пар с медными жилами диаметром 0,7 мм в полиэтиленовой изоляции и одну контрольную жилу диаметром 0,7 мм. Основные технические данные ЦСП ИКМ-480 приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные технические данные ЦСП ИКМ-480

Данные	Значения
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	3,0
6. Номинальная длина регенерационного участка при t=20оС, км	60 (55)
7. Допустимое отклонение от номинальной длинны регенерационного участка, км	Lmin=LHOM - 0,7 Lmax=LHOM + 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

В ЦСП ИКМ-480 организуется 3 канала служебной связи:

1 канал - цифровая СС, организуется на СТВГ с помощью дельта модуляции, со скоростью 32кбит/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 ОП - ОРП, ОРП -ОРП.

ПСС - ВЧ организуется в диапазоне частот 12-16кГц, организуется по четырёх проводной схеме на тех же парах кабеля, что и ПСС - УСС. Организует связь между ОП - НРП, НРП - НРП.

НРП питается дистанционно по схеме провод - провод:

1. ЦЛТ - по центральным жилам коаксиальных пар, напряжение дистанционного питания не более 1300В, ток ДП=200мА;

2. ДП служебной связи организуется по первой и второй симметричным парам, напряжение ДП не более 430В, ток ДП=20мА;

3. ДП участковой телемеханики организуется по фантомным цепям чётвёртой и пятой симметричных пар, напряжение ДП не более 430В, ток ДП=20мА.

4. ДП магистральной телемеханики организуется по третьей симметричной паре. Напряжение ДП не более 360В, ток ДП=20мА.

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 сигналов извещения из НРП.



3. Схема организации связи

3.1 Расчёт количества приведённых каналов ТЧ

Количество приведённых каналов ТЧ между оконечными пунктами берётся из задания и определяется по формуле:

N_{? канн. ТЧ прив.} =N_{ТЧ (30-4)} + N_{рез (30-4)} + ( N_ЗВ • 4) + N_{ТЧ(САЦК)} + N_{рез(САЦК)} + N_{ОЦК(САЦК)} + N_{мод(САЦК)} + + N_{ТЧ (ОГМ)} + N_{ОЦК(ОГМ)} + N_{мод(ОГМ )} + N_{ТЧ (6012)} + N_ОЦК(6012) + N_мод(6012) + ( N _E1 •30), (3.1)

где N_{? канн. ТЧ прив.} - количество приведённых каналов ТЧ между оконечными пунктами;

N_ТЧ - количество организуемых телефонных каналов ТЧ в ИКМ-30-4, САЦК-2, ОГМ-30, ENE-6012;

N_ОЦК - количество организуемых основных цифровых каналов;

N _E1 - количество организуемых потоков Е1;

N_ЗВ - количество организуемых каналов звукового вещания;

N_мод - количество каналов, организованных с помощью модемов со скоростью до 64Кбит/с;

N_рез - количество резервных каналов ТЧ в ИКМ-30, САЦК-2.

Подставив все значения в формулу 3.1 мы приходим к виду:

N_{? канн. ТЧ прив.} = 86 + 4 + 134 + 14 + 12 + 20 + 56 + 3 + 1 + 204 + 6 + (14•30) = 960

3.2 Размещение регенерационных пунктов

Существует следующие типы станций для серийно-выпускаемой аппаратуры ЦСП: оконечные пункты (ОП), обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП) и 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 секции дистанционного питания;

- ОРП может располагаться только в населённом пункте.

Для ИКМ-480 секция ДП составляет 200км. 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 (РУ) должна находиться в пределах возможных отклонений от указанных в технических характеристиках СП.

При расчёте длины РУ необходимо учитывать особенности кабеля. Благодаря конструкции, коаксиальные кабели достаточно защищены от внешних помех, особенно на высоких участках спектра.

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

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

Номинальная длинна регенерационного участка при t=20°С для ИКМ-480 равна 3км (+0,15/-0,7).

а_{t max(0,5fт)} = a_20(0,5fт)(1-a_a(20°- t°_max))



где a_20(0,5fт) - коэффициент затухания кабеля при t=+20°C на частоте 0,5fт.

Для кабеля МКТ-4 на частоте 0,5fт=17,184 МГц - a₂₀ =18,9дБ/км

a_a - температурный коэффициент затухания кабеля на расчётной частоте 0,5fт

t°_max - максимальная температура на глубине прокладки кабеля

а_{t max(0,5fт)} = 18,9(1-1,98•10^-3•(20-21))=18,93дБ/км.

олученный результат не превышает номинальной длинны регенерационного участка.

Выполнив данные расчёты, необходимо произвести проверочный расчёт всех секций ОП1-ОРП2-ОП3 по формуле:

L_{секц.расч.} = L_{рег.уч.расч.} • N_рег.уч.

L_{1секц.расч.} = 2,905 • 43 = 124,915 км, при L_{секц.фак.} = 125,1 км, что не влияет на фактическую длину секции.

L_{2секц.расч.} = 2,905 • 64 = 185,92 км, при L_{секц.фак.} = 185,3 км, что не влияет на фактическую длину секции.

Количество НРП в каждой секции определяется по формуле:

N_{НРП (п-секц.)} = N_рег.уч - 1

N_{НРП 1сек.} = 43 - 1 = 42 конт.

N_{НРП 2сек.} = 64 - 1 = 63 конт.

В первой секции ОП 1- ОРП 2 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, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 40, 41. (Всего 34 конт.)

НРПГ -2С в пунктах: 6, 12 ,18 ,24, 30, 36 ,42. (Всего 7 конт.)

НРПГ -2Т: 23.

Во второй секции ОРП 2- ОП 3 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, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 40, 41, 43, 44, 45, 47, 49, 50, 51, 52, 53, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 62, 63. (Всего 51 конт.)

НРПГ -2С в пунктах: 6, 12 ,18 ,24, 30, 36 ,42,48, 54, 60. (Всего 10 конт.)

НРПГ -2Т: 23,46,

3.3 Характеристика проектируемого оборудования

Для формирования стандартных первичных цифровых потоков Е1 используется оборудование АЦО-11, системы передачи ИКМ-30-4, СК-30 стойки САЦК-2, мультиплексоры ОГМ-30 или OGM-30Е, ENE-6012.

Для формирования третичного цифрового потока Е3 используется мультиплексор ENE-6058 или стойка третичного временного группообразования СТВГ, которые могут формировать ТЦП (Е3) на базе 16 ПЦП (Е1). В качестве оборудования цифрового линейного тракта на ОП и ОРП используются стойки СОЛТ ИКМ-480.

Оборудование АЦО-11.

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

АЦО-11 выпускаются в следующих модификациях:

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

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

- для организации 31 канала ТЧ.

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

Характеристика мультиплексоров PDH.

Основными функциональными модулями PDH в новых поколениях систем пере6дач являются мультиплексоры.

Мультиплексоры служат для объединения низкочастотных потоков в высокоскоростной поток.

Демультиплексоры служат для разделения высокоскоростного потока с целью получения низкочастотных потоков.

К мультиплексорам PDH относятся различные мультиплексоры : производства NEC, SUPER TEL, OGM-30E и другие.

ENE6012 - мультиплексор, применяемый в качестве аналого-цифрового преобразователя сигналов, поступающих от АТС различных типов, 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 формирование ПЦП со скоростью передачи 2048кбит/с в коде HDB-3.

Параметры ENE приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры ENE 6012

Данные	Значение
Число организуемых каналов ТЧ	30 или 31
Частота дискретизации, кГц	8
Принцип кодирования 8 бит	А-87, 6113
Частота синхронизации, кГц	2048
Передача сигналов информации	КИ 16
Генератор задающий	Внутренний с внешним запуском или внешний
Длительность сверхцикла	2мс
Длительность цикла	125мкс

Электрические характеристики мультиплексора ENE 6012 приведены в таблице 3.



Таблица 3 - Электрические характеристики мультиплексора ENE 6012

Данные	Значения
Скорость передачи цифрового сигнала, кбит/с	2048
Тип кода	HDB-3
Рабочая частота, кГц	1024
Допустимые потери в линии на рабочей частоте	0 - 6

Характеристика ENE 6058.

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

Характеристика OGM-30.

Многофункциональный мультиплексор OGM-30E с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048кбит/с.

Аппаратура может применяться на сельских , городских, ведомственных, внутризоновых и магистральных сетях связи в качестве:

- оконечного мультиплексора;

- мультиплексора ввода/вывода;

- мультиплексора ввода/вывода с конференцсвязью;

- кроссировочного мультиплексора.

Особенности построения:

-гибкая конструкция - различные интерфейсы и лёгкая конфигурация;

- лёгкость эксплуатации и технического обслуживания через интеллектуальный, портативный, выносной пульт управления;

- наличие канального интерфейса данных;

- встроенная система контроля и исправления ошибок;

- применение БИС.

Стойка САЦК-2.

Стойка САЦК-2 применяется в качестве каналообразующего оборудования во вторичных, третичных, четверичных ЦСП и ВОСП плезиохронной цифровой иерархии на внутризоновых и магистральных транспортных сетях.

Стойка аналого-цифрового каналообразования предназначена для размещения канальных секций СК-30.

СК-30 предназначена для организации в первичном цифровом потоке до 30 каналов ТЧ или до 31 канала ОЦК и одного технологического канала ТК.

Состав и комплектация оборудования САЦК-2.

На одной стойке САЦК-2 может быть установлено:

- СК - секция канальная (4шт.);

- комплект источников электропитания КИЭ (4шт.);

- ССО - секция сервисного оборудования (1шт.) ;

- устройство ввода УВ (1шт.).

СК-30 - секция канальная применяется в качестве каналообразующего оборудования вторичных, третичных, четверичных и более высокого порядка ЦСП на внутризоновых и магистральных сетях связи.

В СК-30 применены полупроводниковые БИС канального ИКМ - кодера, фильтры НЧ, что позволило построить аппаратуру с индивидуальным аналого - цифровым преобразованием канальных сигналов синхронным объединением канальных цифровых потоков и абонентским доступом к любому из 31 канала в цикле передачи первичной ЦСПЮ с возможностью замены каналов ТЧ, имеющих аналоговые окончания основными цифровыми каналами (ОЦК) при скорости передачи информации 64кбит/с.

СК-30 поставляется с 15-ю платами приёмопередатчиков каналов ТЧ (ППТЧ) и с двумя платами приёмопередатчиков основного цифрового канала (ППОЦК).

По каналу ОЦК можно передать только синхронную информацию с сонаправленным или противонаправленным стыком. Кроме того, имеется возможность передачи информации со скоростью 8кбит/с по технологическому каналу (ТК) в синхронном режиме по противонаправленному стыку, организованному с помощью приёмопередатчика (ППТК).

ССО - секция сервисного обслуживания предназначена для:

- формирования сигналов стоечной, рядовой и цеховой сигнализации;

- питания схем контроля в секциях ССО и СК-30;

- индикация о пропадании вторичного напряжения +5В;

- оповещение о пропадании напряжения первичного источника питания;

- проверки индикаторов, расположенных на самой ССО, на СК-30;

- организации канала СС;

- индикация номеров неисправных ОЦК;

-индикация номеров секций СК-30 и др.

Характеристика СОЛТ ИКМ - 480.

Стойка СОЛТ входит в состав ОС ИКМ-480 и предназначена для организации по кабелю типа 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). Во втором случае в состав тракта должен входить и имитатор линейного сигнала, который подключается в линию при отсутствии сигнала от СТВГ (ENE 6058).

Характеристика НРП.

На магистрали могут применяться следующие типы НРП:

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

- НРПГ - 2С - с блоком служебной связи;

- НРПГ - 2Т - с блоками магистральной телемеханики;

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

Состав НРПГ - 2:

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

- БТМ - блок управления телемеханики;

- БО - блок обходчика;

Состав НРПГ - 2С:

- два РЛ;

- БТМ;

- БУСС - блок усилителя служебной связи вместо БО.

Состав НРПГ -2Т:

- два РЛ;

- БТМ;

- БО;

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

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

НРПГ - 2С - через 18 км, НРПГ - 2Т -через 69км.



4. Расчёт вероятности ошибки цифрового линейного тракта

4.1 Расчёт допустимой вероятности ошибки

Переходные помехи или 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 согнала, вызывая щелчок в телефоне абонента.

Заметные щелчки возникают при ошибках в двух старших разрядах кодовой группы ИКМ сигнала. Если частота дискретизации 8кГц, то по линейному тракту за 1 минуту передаётся 8000 • 60 = 480000 кодовых групп, и опасными в отношении щелчков являются 2 • 480000 = 960000 старших разрядов.

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

При проектировании стремятся обеспечить Р_ош<10^-6 . Учитывая, что в ЦСП ошибки накапливаются вдоль линейного тракта, поэтому значения допустимой вероятности ошибки в расчёте на 1км ЦЛТ составляют:

- для магистральных сетей Р_ош.маг.=10^-11 ;

- для зоновых сетей Р_ош.зон.=10^-10 ;

- для местных сетей Р_{ош.мест.}=10^-9 ;

При длине внутризонового участка длиной 600км допустимая вероятность ошибки на 1 км тракта:

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

Допустимая вероятность ошибки для цифрового линейного тракта определяется по формуле:

Р_ош.доп.=L_цлт Ч Р_{ош.1км.цлт.}

Где L_цлт - длина цифрового линейного тракта,

Р_{ош.1км.цлт.} - допустимая вероятность ошибки 1 км ЦЛТ, Р_ош.=1•10^-10

Р_{ош.доп.1сек.} = 125,1 • 10^-10

Р_{ош.доп.2сек.} = 186,3 • 10^-10

Определяем общую допустимую вероятность ошибки:

Р_ош.доп.= Р_{ош.доп.1сек.} + Р_{ош.доп.2сек.}

Р_ош.доп.= (125,1 + 186,3) •10^-10 = 311,4 •10^-10

4.2 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 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:

А_зк. = 127 +10lg0,32ЧА_рег.уч.-1,4ЧА_рег.уч.-10lgФ-q-у

Где А_зк. - защищённость от тепловых шумов, дБ;

А_рег.уч. - затухание регенерационного участка при максимальной температуре грунта на расчётной частоте, равной полутактовой 17,148 МГц. А_рег.уч. определяется по формуле:

А_рег.уч= а_tmaxЧ L_{рег.уч.расч.}

Где а_tmax - коэффициент затухания кабеля на расчётной частоте при максимальной температуре грунта;

L_{рег.уч.расч.} - расчётная длина регенерационного участка, км;

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

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

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

А_рег.уч= 18,93 Ч 2,905 = 54,99 дБ.

А_зк. = 127 + 10lg(0,32 Ч 54,99) - 1,4 Ч 54,99 -10lg34,368 - 3 - 7,8 = 127 +12,45 -76,8 -15,3 - - 3 -7,8 = 36,55 дБ.

Помехоустойчивость ЦЛТ 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.

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

Для систем, использующих в качестве линейного кода код HDB-3, величину вероятности ошибки можно определить по таблице 4.



Таблица 4

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

Для пользования таблицей нужно выбрать в ней значение A_зк ближайшее, меньшее по отношению к вычисленному по формуле 4.5. Вероятность ожидаемой ошибки в линейном тракте выбираем 10^-14. Так как вероятность ошибки для всех регенераторов одинакова, то расчёт ожидаемой вероятности ошибки осуществляется по формуле:

Р_{ош.ож.цлт} = (N_нрп + 1) Ч Р_ошi

Где N_нрп - число необслуживаемых регенерационных пунктов.

Р_{ош.ож.цлт 1сек.} = (42 + 1) Ч 10^-14 = 43•10^-14

Р_{ош.ож.цлт 2сек.} = (63 + 1) Ч 10^-14 = 64•10^-14

Р_{ош.ож.цлт} = (43 + 64) Ч 10^-14 = 107•10^-14

Рассчитав Р_ош.ож сравниваем её величину с величиной допустимой вероятности ошибки:

Р_{ош.ож.цлт} ? Р_{ош.доп.цлт}

107•10^-14 ? 311,4 •10^-10

Неравенство выполняется, следовательно размещение НРП в секциях выполнено верно и качество организуемых каналов будет удовлетворять требованиям МСЭ-Т.



5. Организация ДП

В ЦСП ИКМ-480 ДП регенераторов и сервисного оборудования ЦЛТ осуществляется раздельно.

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

Питание сервисного оборудования ЦЛТ осуществляется по фантомным цепям организованным на симметричных парах кабеля МКТ - 4 от УДП. Максимальное напряжение ДП для участковой телемеханики U_{дп тму max.}= 430 В, номинальный ток ДП 40 мА, для ДП системы служебной связи U_дп = 430 В, I_дп = 20 мА.

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

5.1 Расчёт напряжения ДП линейных регенераторов

Определяю электрическое сопротивление центральной жилы коаксиальной пары, при проектной t°C грунта r_max = 21°C:

r_tmax = r_t=20 Ч (1 + a_a Ч(t°_max - 20°))

где r_t=20 - сопротивление жилы по постоянному току при температуре +20°С,

r_t=20 = 15,85 Ом/км;

a_a - температурный коэффициент сопротивления жил кабеля, L₂ =4Ч10^-3 1/град.

t° - максимальная температура грунта на глубине прокладки кабеля.

r_tmax = 15,85 Ч (1 + 4Ч10^-3Ч (21-20)) = 15,85Ч(1,004) = 15,91 Ом/км

Определяю напряжение дистанционного питания линейных регенераторов в первой секции ОП1 -ОРП2 согласно формулы 5.1:

U_{дп 1сек.} = 10 • 42 + 2 • 15,91 • (200Ч10^-3 + 8Ч10^-3) • 122,195 = 1228,75 В - что не превышает максимальную величину U_дп = 1300 В.

U_{дп 2сек} = 10 • 63 + 2 • 15,91 • (200Ч10^-3 + 8Ч10^-3) • 183,395 = 1843,81 В - что превышает максимальную величину U_дп = 1300 В.

Так как U_{дп 2сек} = 1843,8 В., то секцию ДП разделим на две полусекции, при этом в первой полусекции у нас будет 31 контейнер НРП, а во второй полусекции - 32 контейнера НРП.

U_{дп 1п/с} =10 Ч 31 + 2 Ч 15,91 Ч (200Ч10^-3 + 8Ч10^-3) Ч 90,055 = 906,03 = 907 В.

U_{дп 2п/с} =10 Ч 32 + 2 Ч 15,91 Ч (200Ч10^-3 + 8Ч10^-3) Ч 92,96 = 935,26 = 936 В

Из полученных нами значений видно, что ни в одной из полусекций напряжение не превышает максимальную величину U_дп = 1300 В.

5.2 Расчёт напряжения ДП сервисного оборудования

Определяю сопротивление жил по постоянному току при проектной температуре грунта согласно формуле 5.2.

r_tmax = 28,5 Ч (1 + 4Ч10^-3 Ч (21-20)) = 28,7 Ом/км

Определяю напряжение дистанционного питания устройств по формуле 5.3:

U_{дп псс} = U₁ Ч Ni + 2I_{дп max} Ч r_{t max} Ч L_{секц дп}

U₁ - падение напряжения ДП усилителя или регенератора i-го вида;

Ni - число регенераторов вида сервисного оборудования на секции ДП;

r_{t max} - сопротивление цепи ДП по постоянному току при максимальной температуре грунта на глубине прокладки кабеля;

L_{секц дп} - длина регенерационного участка для определения сервисного оборудования.

U_{дп псс 1сек} = 20 Ч 7 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 125,1 = 297,97 В

U_{дп тму 1сек} = 5 Ч 1 + 2 Ч 0,043 Ч 28,7 Ч 125,1 = 313,77 В

U_{дп тмм 1сек} = 20 Ч 1 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 125,1 = 177,97 В

Определяем напряжение ДП для второй секции, учитывая то, что она у нас состоит из двух полусекций, причём количество регенераторов в первой полусекции 31контейнер НРП а во второй - 32 контейнера НРП.

U_{дп псс 2сек 1п/с} = 20 Ч 5 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 90,055 = 213,72 В

U_{дп тму 2сек 1п/с} = 5 Ч 1 + 2 Ч 0,043 Ч 28,7 Ч 90,055 = 227,27 В

U_{дп тмм 2сек 1п/с} = 20 Ч 1 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 90,055 = 133,72 В

U_{дп псс 2сек 2п/с} = 20 Ч 5 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 92,96 = 217,38 В

U_{дп тму 2сек 2п/с} = 5 Ч 1 + 2 Ч 0,043 Ч 28,7 Ч 92,96 = 234,44 В

U_{дп тмм 2сек 2п/с} = 20 Ч 1 + 2 Ч 0,022 Ч 28,7 Ч 92,96 = 137,38 В

Мы видим, что все полученные значения не превышают U_{дп max} = 430 В для ПСС и ТМУ, и U_{дп max} = 360 В для ТММ.



6. Схема организации связи с распределение загрузки

Схема организации связи с распределение загрузки разработана на основе произведённого расчёта оборудования ОП, ОРП и НРП и технического задания на курсовое проектирование.

На данной схеме указано проектируемое оборудование ОП1, ОРП2 и ОП3, а так же количество НРП каждой секции линейного тракта.

Каналы тональной частоты на ОП1 распределены следующим образом.

7.1 Система передачи ИКМ-30-4

АЦО-11 (1) - с 1 по 13 исходящие соединительные линии, с 14 по 26 входящие соединительные линии, с 27 по 30 резервные.

АЦО-11 (2) - с 1 по 15 исходящие соединительные линии, с 16 по 30 входящие соединительные линии.

АЦО-11 (3) с 1 по 15 исходящие соединительные линии, с 16 по 30 входящие соединительные линии.

7.2 СК-30 устанавливается на стойке САЦК

СК-30 (1) - с 1 по 12 ОЦК, с 13 по 16 резервные соединительные линии, с 17 по 20 ТЧ, с 21 по 30 модемы до 64кбит/с.

СК-30 (2)- с 1по 10 модемы до 64кбит/с., с 11 по 20 ТЧ, с 21 по 30 - соединительные линии.

СК-30 (3) - с 1 по 30 ТЧ.

СК-30 (4) - с 1 по 30 ТЧ.

СК-30 (5) - с 1 по 30 ТЧ.

СК-30 (6) - с 1 по 30 ТЧ.



7.3 В шкаф ШТТ устанавливается ОГМ - 30

ОГМ-30 (1) - с 1 по 3 ОЦК, с 4 по 29 ТЧ, 30 - модем до 64 кбит/с.

ОГМ-30 (2) - с 1 по 30 ТЧ.

7.4 Оборудование мультиплексоров устанавливается в шкафах EN-6000 и каналы распределяем так, как приведено ниже

ENE-6012 (1) - с 1по 6 модем до 64 кбит/с, с 7 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (2) - с 1 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (3) с 1 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (4) с 1 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (5) с 1 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (6) с 1 по 30 ТЧ.

ENE-6012 (7) с 1 по 30 ТЧ.

На ОП3 каналы тональной частоты на секциях СК-30 мультиплексорах ОГМ-30,

ENE-6012, распределены аналогично ОП1, в блоках АЦО-11 распределение каналов ТЧ обратное ОП1.

Выходы выше перечисленного оборудования подключены к соответствующим мультиплексорам ENE-6058, выходы которых подключены к стойке СОЛТ-ОП.

14 потоков Е1 сформированные в цифровых системах коммутации на ОП1 и ОП3 подключены со 2 по 16 входы второго мультиплексора ENE-6058.

Кроме основного оборудования на данной схеме размещено сервисное оборудование, которое включает в себя ПСС ВЧ (цифровая служебная связь), УСС ПСС2 (НЧ служебная связь), а так же магистральная и участковая телемеханики.



Заключение

В данном курсовом проекте мной произведено проектирование цифровой линии передачи с использованием малогабаритного коаксиального кабеля МКТ-4 уплотненного двумя системами передачи ИКМ-480.

В разделе 1 рассмотрен вопрос выбора трассы с указанием участков пересечения с железной дорогой, автомобильной дорогой, водной преградой.

В разделе 2 приведены технические данные ИКМ-480.

В разделе 3 произведён расчёт количества приведённых каналов ТЧ, проектируемых систем передачи и размещение регенерационных пунктов. Рассчитанные длины регенерационных участков входят в пределы номинальной длины. Так же дана характеристика проектируемого оборудования.

В 4 разделе произведён расчёт допустимой и ожидаемой вероятности ошибок. Полученные расчёты гарантируют качество организуемых каналов, которые удовлетворяют требованиям МСЭ-Т.

В 5 разделе произведены расчёты напряжения ДП РЛ и сервисного оборудования, полученные значения не выходят за пределы норм.

В 6 разделе разработана схема организации связи с распределением загрузки и дано её описание.



Список литературы

1. В.Н. Гордиенко, М.С. Тверецкий «Многоканальные телекоммуникационные системы». М. Горячая линия - Телеком. 2005г. Учебник для ВУЗов.

2. В.В. Шмытинский, В.П. Глушко «Многоканальные системы передачи». М. 2002г. Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта.

3. Э.Н. Залстер. Методическое пособие по дисциплине «Цифровые системы передачи» по выполнению курсового проектирования. Хабаровск 2004 г.

4. А.В. Ананьин и другие «Методические указания по дипломному и курсовому проектированию». Хабаровск 2004 г.

Размещено на Allbest.ru