Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Обладнання
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Завдання
Обладнання 8TR695, розрахунок ВОСПІ – траси:
Львів – Київ – Дніпропетровськ – Запоріжжя – Донецьк
1. Загальна характеристика магістральних В О С П І.
2. Технічна характеристика обладнання 8TR695.
3. Структурна схема передавальної і приймальної частини обладнання 8TR695.
4. Приймальний і передавальний опто – електронні модулі.
5. Обладнання проміжної станції, її структурна схема.
6. Аналіз потоків і розрахунок В О С П І траси.
7. Вибір обладнання і розрахунок РРЛ траси.
8. Висновки, література.
Зміст
Вступ
3
1. Загальна характеристика магістральних В О С П І
4
2. Технічна характеристика обладнання 8TR695
5
3. Структурна схема передавальної і приймальної частини обладнання 8TR695
7
4. Приймальний і передавальний опто – електронні модулі
9
5. Обладнання проміжної станції, її структурна схема
10
6. Аналіз потоків і розрахунок В О С П І траси
11
7. Вибір обладнання і розрахунок РРЛ траси
18
Висновки
24
Література
25
Інтернет – ресурси
25
В с т у п
На сучасному етапі розвитку суспільства в умовах науково-технічного прогресу безупинно зростає обсяг інформації. Як показують теоретичні й експериментальні (статистичні) дослідження, продукція галузі зв'язку, що виражається в обсязі переданої інформації, зростає пропорційно квадрату приросту валового продукту народного господарства. Це визначається необхідністю розширення взаємозв'язку між різними ланками народного господарства, а також збільшенням обсягу інформації в технічному, науковому, політичному і культурному житті суспільства. Підвищуються вимоги до швидкості і якості передачі різноманітної інформації, збільшуються відстані між абонентами. Зв'язок необхідний для оперативного керування економікою і роботи державних органів, для підвищення обороноздатності країни і задоволення культурно-побутових потреб населення.
В епоху науково-технічної революції зв'язок став складеною ланкою виробничого процесу. Вона використовується для керування технологічними процесами, електронно-обчислювальними машинами, роботами, промисловими підприємствами т.д. Неодмінним і одним з найбільш складних і дорогих елементів зв'язку є лінії зв'язку (ЛЗ), по яких передаються інформаційні електромагнітні сигнали від одного абонента (станції, передавача, регенератора і т.д.) до іншого (станції, регенератору, приймачу і т.д. ) і назад. Очевидно, що ефективність роботи систем зв'язку багато в чому визначається якістю ЛЗ, їхніми властивостями і параметрами, а також залежністю цих величин від частоти і впливу різних факторів, включаючи впливи сторонніх електромагнітних, що заважають, полів.
Розрізняють два основних типи ЛЗ: лінії в атмосфері (радіолінії РЛ) і направляючі лінії передачі (лінії зв'язку).
Відмінною рисою направляючих ліній зв'язку є те, що поширення сигналів у них від одного абонента (станції, пристрою, елемента схеми і т.д. ) до іншого здійснюється тільки по спеціально створених ланцюгах і трактам ЛЗ, що утворять направляючі системи, призначені для передачі електромагнітних сигналів у заданому напрямку з належними якістю і надійністю.
В даний час по лініях зв'язку передаються сигнали від постійного струму до оптичного діапазону частот, а робітник діапазон довжин хвиль простирається від 0,85 мкм до сотень кілометрів.
Розрізняють три основних типи ЛЗ: кабельні (КЛ), повітряні (ПЛ), волоконно-оптичні (ВОЛЗ). Кабельні і повітряні лінії відносяться до провідних ліній, у яких направляючі системи утворяться системами "провідник-діелектрик", а волоконно-оптичні лінії являють собою діелектричні хвилеводи, що направляє система яких складається з діелектриків з різними показниками заломлення.
Волоконно-оптичні лінії зв'язку являють собою системи для передачі світлових сигналів мікрохвильового діапазону хвиль від 0,8 до 1,6 мкм по оптичних кабелях. Цей вид ліній зв'язку розглядається як найбільш перспективний. Перевагами ВОЛЗ є низькі втрати, велика пропускна здатність, малі маса і габаритні розміри, економія кольорових металів, висока ступінь захищеності від зовнішніх і взаємних перешкод.
Загальна характеристика магістральних В О С П І
Волоконно-оптичні лінії зв'язку являють собою системи для передачі світлових сигналів мікрохвильового діапазону хвиль від 0,8 до 1,6 мкм по оптичних кабелях. Цей вид ліній зв'язку розглядається як найбільш перспективний. Перевагами ВОЛЗ є низькі втрати, велика пропускна здатність, малі маса і габаритні розміри, економія кольорових металів, висока ступінь захищеності від зовнішніх і взаємних завад.
В оптичних системах передачі застосовуються принципово ті ж методи утворення багатоканального зв'язку, що й у звичайних системах передачі по електричному кабелі, тобто частотний і часовий методи поділу каналів.
В усіх випадках оптичної передачі електричний канал, створюваний частотним чи тимчасовим методом, модулює оптичну несучу. У модульованому виді світловий сигнал передається по ОК. В основному використовується спосіб модуляції інтенсивності оптичної несучої, при якій від амплітуди електричного сигналу залежить потужність випромінювання, подавана в кабель.
В оптичних системах передачі, як правило, застосовується цифрова (імпульсна) передача. Це обумовлено тим, що аналогова передача вимагає високого ступеня лінійності проміжних підсилювачів, що важко забезпечити в оптичних системах.
Таким чином, найбільш розповсюдженою волоконно-оптичною системою зв'язку є цифрова система з тимчасовим поділом каналів і імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ), що використовує модуляцію інтенсивності випромінювання джерела. Дуплексний зв'язок здійснюється по двох волоконним світловодам, кожний з який призначений для передачі інформації в одному напрямку.
На сьогоднішній час магістральні ВОСПІ забезпечують швидкість передачі інформації 10Гбіт/с (STM-64) і більше при довжині регенераційної ділянки більше 100км.
2. Технічна характеристика обладнання 8TR695
(фірми AT&T)
Система типу 8TR695 на передачі об’єднує чотири сигнала зі швидкістю 140 Мбіт/с в коді СМІ в один лінійний оптичний сигнал, передає його по одномодовому ОК, а на приймальній стороні після демультиплексування видає чотири вихідних СМІ сигнала.
В зустрічному напрямку відбуваються аналогічні операції. В систему входять обладнання кінцевих і проміжних станцій. Один комплект кінцевого і два комплекти регенераційного обладнання обслуговуються однією системою телеконтролю та одним модулем електроживлення. Канал передачі зі швидкістю 140 Мбіт/с являється повністю прозорим і може бути використаний для передачі у цифровому вигляді сигналів телефонії, телебачення, радіомовлення, даних.
Передаюче обладнання виконано на лазерному діоді. Рівень вихідної потужності 0 дБм стабілізується за допомогою схеми контролю. Система дистанційного контролю слідкує за струмами зміщення і модуляції лазера. Є два варіанти ПОМ – для довжин хвиль 1,3 та 1,55 мкм і два варіанти ПРОМ – перший з p–i–n-фотодіодом, другий з лавинним фотодіодом. Рівень електричних сигналів поступаючих з цих приймачів, регулюється системою АРП у схемі ПРОМ. Чутливість ПРОМ з p–i–n-фотодіодом лежить в інтервалі –6...–37,5 дБм, а для варіанта з лавинним фотодіодом –12...–37,2 дБм. При таких параметрах ПОМ і ПРОМ довжина ділянки регенерації може досягати 40 і 100 км на довжині хвилі відповідно 1,3 та 1,55 мкм. Для ліній дальнього зв’язку допускається включення до 20 регенераторів, що забезпечує дальність зв’язку набагато більше 2000 км.
Параметри системи типу 8TR695 для різних пром приведені в таблиці 2.1. Основні параметри обладнання типу 8TR695 приведені в таблиці 2.2.
Таблиця 2.1
Параметр
Варіант ПРОМ для довжини хвилі, мкм
1,3
1,55
p – i – n-
фотодіод
лавинний фотодіод
стандартний
покращений
стандартний
покращений
Рівень вихідної потужності, дБм
0
0
0
-2
-2
Чутливість ПРОМ, дБм
-28
-33
-36
-33
-36
Енергетичний потенціал, дБ
28
33
36
31
34
Експлуатаційний запас, дБ
3
3
4
3
4
Допустимі втрати в лінійному тракті, дБ
25
30
32
28
30
Таблиця 2.2
Параметр
Довжина хвилі, мкм
1,3
1,55
Швидкість передачі, Мбіт/с
4 ( 139,264
Код інтерфейса
СМІ
Лінійний код
7В8В
Рівень вихідної потужності, дБм
+0,5
-1,3
Інтервал довжин хвиль оптичної несучої, мкм
1,295...1,325
1,525...1,575
Ширина спектральної лінії джерела випромінювання, нм
2
1
Чутливість ПРОМ, дБм, при Р0ш=10-10
для р-і-р – фотодіода
для лавинного фотодіода
-6...-32
-12...-37
Хроматична дисперсія, пс/нм, не більше
100
2000
3. Структурна схема передавальної і приймальної частини обладнання 8TR695
Структурні схеми ОЛТ кінцевої станції приведені на рис. 3.1 та 3.2. Передаюча частина працює наступним чином. Кожний потік, який має швидкість 140 Мбіт/с, може бути поданий на один з двох входів. Третій вхід використовується для створення контура перевірки шляхом подачі на нього сигналу з вихідного модуля СМІ. Кожен з поступаючих потоків 140 Мбіт/с підлягає корекції і підсиленню в підсилювачі з АРУ для компенсації втрат (до 15дБ на частоті 70 МГц) у станційному кабелі. Потім регенерований сигнал тактової частоти, вилучений з інформаційного сигналу, подаються на модуль мультиплексора. Вхідний модуль СМІ також виявляє аварію (пропадання сигналу на вході передаючої частини) і подає сигнал про це у систему обслуговування.
Модуль мультиплексора декодує чотири приходячих СМІ-сигнала у чотири бінарних сигнала. Частоти слідування синхроімпульсів цих сигналів не співпадають.
Рис. 3.1 Структурна схема передавальної частини обладнання типу 8TR695.
Рис. 3.2. Структурна схема приймальної частини обладнання типу 8TR695.
Для отримання чотирьох бінарних потоків з однаковою тактовою частотою в них вставляються додаткові біти. В результаті цієї процедури усі чотири бінарних сигнала мають однакову тактову частоту 141, 248 Мбіт/с (у відповідності з рекомендаціями МККТТ G.954, додаток В). Кожен бінарний цифровий сигнал скремблюється в скремблері. Деяке число додаткових бітів легко перетворюються в двійкову одиницю або нуль. З використанням цієї властивості організується додатковий канал передачі зі швидкістю 210 кбіт/с. У ньому є декілька підканалів. Перший з них використовується для внутрісистемної передачі аварійної інформації; інші три канала надаються клієнтам через інтерфейси V10/V11.
4. Приймальний і передавальний опто – електронні модулі
4.1 Передаючий оптоелектронний модуль
Передавальний оптоелектронний модуль виконує дві основні функції: лінійного кодування і перетворення електричного лінійного сигналу в оптичний. В якості лінійного використовується код 7В8В. В кінцевому каскаді виконується перетворення чотирьох паралельних потоків по 140 Мбіт/с в один послідовний зі швидкістю 565 Мбіт/с. Для електронно-оптичного перетворювача використовується два типа ПОМ. Для довжини хвилі 1,3 мкм застосовується лазерний діод з резонатором Фабрі-Петро, а для 1,55 мкм – лазерний діод з розподіленим зворотнім зв’язком, зменшуючим ширину спектральної лінії випромінення. В обох випадках для стабілізації потужності і довжини хвилі випромінення використовується термоелектричний охолоджувач. Лазери забезпечені вмонтованим фотодіодом для контроля струмів зміщення і накачки, а також стабілізації потужності випромінювання. Схема контролю виробляє сигнал аварії лазерного діода при зниженні потужності випромінювання з номінального рівня +1 дБм до порогового – 1,5 дБм.
4.2 Приймальний оптоелектронний модуль
Приймальний оптоелектронний модуль виконується в двох варіантах: в першому використовується p–i–n-фотодіод, а в другому – лавинний фотодіод. Вихідний сигнал з p–i–n-фотодіода подається на високоімпедансний малошумлячий попередній підсилювач на основі польового транзистора з GaAs.
Для лавинного фотодіода використовується спеціально спроектований для цього приймача попередній підсилювач. Допоміжний сигнал зі швидкістю 128 кбіт/с відокремлюється від основного за допомогою фільтрації. Далі допоміжний сигнал підсилюється, регенерується, демультиплексується, і цифрові потоки із швидкостями 64; 12 і 2 кбіт/с направляються споживачам.
Інформаційний сигнал подається на підсилювач з АРП, а потім – на підсилювач-обмежувач. Після НЧ-фільтрації цей сигнал направляється на регенератор, який відновлює його форму і часове співвідношення. Тут також контролюється коефіцієнт помилок. Далі за допомогою послідовно-паралельного перетворювача цифровий потік зі швидкістю 565 Мбіт/с перетворюється у чотири потоки по 140 Мбіт/с, які далі декодуються у декодері типу 8В7В.
Чотири сигнальних потоки, поступаючих з ПРОМ, підлягають десремблюванню. З кожного сигнала вилучаються додаткові біти, з яких формується допоміжний сигнал. Десрембльовані інформаційні сигнали разом з сигналом синхронізації в двійковій формі подаються на вихідний модуль СМІ, де вони декодуються в СМІ – декодері. Далі кожний з чотирьох інформаційних потоків через буферний вихідний каскад і трьохполюсний перемикач подається споживачу.
5. Обладнання проміжної станції, її структурна схема
На проміжній станції встановлюється два однонаправлених регенератора. Кожен з них підсилює і регенерує передаваємий сигнал без декодування. Приймальне обладнання регенератора аналогічно ВЧ-частині ПРОМ кінцевої станції до послідовно-паралельного перетворювача. Передаюче обладнання регенератора подібне ВЧ-частині ПОМ без паралельно-послідовного перетворювача. Приймаючий допоміжний каналіз швидкістю 128 кбіт/с демультиплексується і розділяється на потокипо 64; 16 і 2 кбіт/с. Сигнал із швидкістю 16 кбіт/с використовується в системі управління мережею зв’язку, а канали з швидкостями 16 і 2 кбіт/с – для СС.
Рис.5.1 Структурна схема обладнання проміжної станції обладнання типу 8TR695
6. Аналіз потоків і розрахунок В О С П І траси
Обладнання 8TR695 мультиплексує 4 потоки по 140 Мбіт/с у один потік 565 Мбіт/с і перетворює у лінійний оптичний сигнал. Це обладнання технології PDH, потік Е5 і здатне передавати 7680 каналів тональної частоти. Аналогією у технології SDH являється потік STM-4.
6.1. Вибір траси
Згідно завдання ВОСПІ траса (далі траса) проходить через такі населені пункти: Львів – Київ – Дніпропетровськ – Запоріжжя – Донецьк. З міркувань зручності прокладання та обслуговування, я вирішив прокласти трасу вздовж магістральних автошляхів. Це забезпечить не тільки зручність, а й швидкість усунення обривів, поломок тощо.
На ділянці Львів – Київ – Полтава траса пролягає вздовж автомагістралі Е40, Полтава – Дніпропетровськ – Запоріжжя – автомагістраль Е95, Запоріжжя – Донецьк – дороги обласного значення.
Оскільки по тасі зна ходяться великі міста і буде потреба у виділенні для них потоків, в них будуть встановлені обслуговувані пункти - вузлові станції (Київ, Дніпропетровськ, Запоріжжя). У Львові та Києві встановлюються кінцеві станції, оскільки ці міста являються кінцевими пунктами траси. Протяжність всієї траси становить 1355 км, відповідно це магістральна ВОСПІ. Траса обслуговуватиметься обляднанням типу 8TR695, описаним вище.
6.2. Аналіз та вибір обладнання
Для забезпечення надійності і якості зв’язку я обираю таке виконання заданого обладнання:
ПРОМ для довжини хвилі 1,55 мкм: лавинний фотодіод покращений
з параметрами:
Рівень вихідної потужності, дБм
-2
Чутливість ПРОМ, дБм
-36
Енергетичний потенціал, дБ
34
Експлуатаційний запас, дБ
4
Допустимі втрати в лінійному тракті, дБ
30
ПОМ: лазерний діод з рівнем вихідної потужності 0 дБм (стабілізується за допомогою схеми контролю)
Швидкість передачі 4 ( 139,264 Мбіт/с (565 Мбіт/с лінійна)
Код інтерфейса СМІ
Лінійний код 7В8В
Хроматична дисперсія, не більше 2000 пс/нм.
6.3. Розміщення регенераційних пунктів
6.3.1. Розрахунок довжини регенераційної ділянки
Оскільки середовище передачі, у даному випадку – оптичне волокно, не є ідеальним, то сигнал (лазерний промінь) піддається спотворенням і затуханню у процесі проходження по ньому. Для передачі сигналу на великі відстані встановлюються регенераційні пункти, задача яких полягає у відновленні форми та потужності сигналу. Відстань між ними розраховується способами приведеними нижче. Для розрахунку я вибрав:
кабель оптичний с бронею з круглих стальних дротів для підземной прокладки типу ОКЛК-01 з 4 оптичними волокнами фірми КОРНІНГ:
ОКЛК-01-6-4-10/125- /0.22- /6-10.0
Це одномодове ОВ з ненульовою зміщеною дисперсією, з великою эфективною площею для світлового потоку, марки LEAF CPC 6 з параметрами наведеними у таблиці 6.1.
Таблиця 6.1
Рабочая довжина хвилі, нм
1530..1625
Коефіцієнт затухання, дБ/нм, не більше: - на довжині хвилі 1550 нм - на довжині хвилі 1625 нм
0.22 0.25
Коефіцієнт хроматичної дисперсії, пc/нм·км, не більше: - в інтервалі довжин хвиль (1530-1565) нм - в інтервалі довжин хвиль (1565-1625) нм
2.0...6.0 4.5...11.2
Діаметр модового поля, мкм
9.2...10.0
Геометрія скла: - власний вигин волокна - діаметр відбиваючої оболонки - неконцентричність серцевини - некруглість оболонки
>4.0 м 125.0±1,0 мкм <0.5 мкм 1.0 %
6.3.1.1. Розрахунок по затуханню
Оптична потужність, яка поступає на приймач випромінювання ПРОМ, залежить від: потужності джерела випромінення ; втрат потужності в роз’єднуваних з’єднаннях джерела випромінювання з волокном і волокна з приймачем випромінювання ; втрат потужності в нероз’єднуваних з’єднаннях волокон , при стикуванні сусідніх будівельних довжин оптичного кабеля; втрати потужності внаслідок затухання в кожному з послідовно зєднаних волокон , де - коефіцієнт затухання ОВ будівельної довжини ОК.
Потужність джерела випромінювання повинна перекривати всі ці втрати, і її рівень повинен бути більшим мінімально допустимого рівня потужності (чутливості) ПРОМ на деяке значення експлуатаційного запасу. Цей запас необхідний через погіршення (деградації) параметрів ПОМ, ОК і ПРОМ, а також для ремонтно-відновлюваних робіт при пошкодженні ОК. Для обладнання 8TR695 .
Тип ОВ
, м
Одномодове
1,55
0,22
1,0
0,5
0,06
6000
Енергетичний потенціал апаратури ВОСПІ Q використовується для перекривання усіх видів втрат в лінійному тракті, тобто повинен забезпечуватись баланс потужностей:
де - довільні складові втрат на участку регенерації. З останнього виразу отримаємо розрахунок запасу по потужності, дБ:
де - кількість з’єднань ОВ-ОВ, рівна цілій частині з відношення .
Отримуємо формулу для розрахунку довжини ділянки регенерації по потужності (затуханню), км:
Відповідно, якщо всі будівельні довжини на ділянці регенерації однакові, тобто , і , то
Ще один параметр, мінімальна довжина ділянки регенерації, км
де - діапазон АРП приймальної частини апаратури (ПРОМ), дБ.
6.3.1.2. Розрахунок по дисперсії
Три основних фактори накладають обмеження на швидкість передачі інформації в цифрових ВОСПІ:
Тривалість фронту імпульсу ПОМ ;
Збільшення тривалості фронту імпульса, с, внаслідок сумарної дисперсії в ОВ довжиною
яка складається з модової (в ООВ відсутня) , матеріальної і хвильової дисперсій;
Збільшення тривалості фронту імпульсу внаслідок інерційності
ПрОМ - .
Тривалість фронту імпульсу після проходження ділянки регенерації (на виході ПрОМ регенератора, с
Отже відомі такі вихідні дані:
для обл 8TR695
Допустима хроматична дисперсія пс/нм, не більше:
- для довжини хвилі 1,55 мкм
2000
для ОВ LEAF CPC 6
Хроматичної дисперсії, пc/нм·км, не більше:
-в інтервалі довжин хвиль (1530-1565) нм
6
тоді довжина регенераційної ділянки визначається за формулою:
З цього слідує, що ствол передачі обмежений затуханням, і максимальна довжина регенераційної ділянки становить відповідно 124 км.
6.3.2. Розміщення регенераційних пунктів
План траси з регенераційними пунктами згідно розрахунків виглядає наступним чином:
Таблиця 6.2. Розміщення регенераційних пунктів
Ділянка траси
Довжина, км
КС1 – НРП1
109
НРП1 – НРП2
109
НРП2 – НРП3
109
НРП3 – НРП4
109
НРП4 – ОРП1
108
ОРП1 – НРП5
120
НРП5 – НРП6
120
НРП6 – НРП7
120
НРП7 – ОРП2
119
ОРП2 – ОРП3
89
ОРП3 – НРП8
122
НРП8 – КС2
121
Обслуговуваних регенераційних пунктів немає, оскільки один комплект кінцевого і два комплекти регенераційного обладнання обслуговуються однією системою телеконтролю та одним модулем електроживлення, а саме: КС1,НРП1,НРП2; НРП3,НРП4,ОРП1; ОРП1,НРП5,НРП6; НРП7,ОРП2; ОРП3 і НРП8,КС1.
6.4. Карта ВОСПІ траси
6. Вибір обладнання і розрахунок цифрової РРЛ траси
Сьогодні технологія SDH розглядається як первинна технологія для створення магістральних мереж РРЛ. Уже сьогодні багато компаній пропонують магістральні РРЛ із кількістю потоків STM-1 більше одного.
Технологія SDH передбачає:
Синхронну передачу і мультиплексування потоків
Прямий ввід-вивід потоків PDH (відсутність покрокового мультиплекса/ демультиплекса)
Об'єднання ієрархій європейського й американського PDH
Краще керування і діагностику первинної цифрової мережі
Стики по всім існуючим середовищам (оптика, кабель)
7.1. Вибір обладнання
Для побудови радіорелейної траси я використовую обладнання FibeAir 6200 фірми Ceragon, яке задовільняє необхідну швидкість передачі інформації, а саме потік STM-4 або 622 Мбіт/с.
Параметры системы
Загальні
диапазон частот: 7,5 ГГц;
довжина хвилі: 0,04 м;
Швидкість передачі: 622 Мбіт/с;
ширина смуги частот ствола: 112 МГц;
кількість стволів: 1;
сумісна з системами SDH/SONET;
конфігурація: без резервування (1+0).
Радіомодуль
диапазон частот: 7,5 ГГц;
чутливість приймача (BER=10-6): -73дБм;
потужність передавача: 20 дБм;
тип модуляції: 16 QAM;
стабільність частоти ± 5х10-4 %;
поляризація випромінюваного сигналу: лінійна (горизонтальна або вертикальна).
Антена
діаметр: 1,8 м;
коефіцієнт підсилення: 42,5 дБ;
поляризація: вертикальна/горизонтальна або обидві.
7.2. Вибір траси
В містах Львів і Донецьк встановлюємо КРС ( кінцеві радіорелейні станції), тому що саме КРС розташовуються на кінцях магістральної лінії чи на кінцях ліній, які відгалужуються від магістральної. На КРС відбувається введення і виділення повідомлень, що передаються по РРЛ. За допомогою з’єднувальних ліній КРС зв’язуються з міжміськими телефонними станціями (МТС), міжміськими телевізійними апаратними (МТА) і т.п., які є джерелами повідомлень, що передаються по РРЛ. На КРС завжди є обслуговуючий технічний персонал, який забезпечує працездатність апаратури не тільки даної КРС, але і підпорядкованих їй декількох ПРС на ділянці резервування.
В містах Київ, Дніпропетровськ, Запоріжжя встановлюємо ВРС (вузлові радіорелейні станції). ВРС так само як і КРС, мають бслуговуючий технічний персонал. Встановлюються в тих пунктах траси РРЛ, де необхідно здійснити виділення і ввід телефонних повідомлень, виділення чи заміну програм телебачення. Виділені телефонні, телевізійні і інші повідомлення далі подаються до відповідних споживачів.
В усіх інших пунктах встановлюємо ПРС (проміжні радіорелейні станції), які призначені для для прийому від попередньої станції модульованих сигналів, їх підсилення і передачі на наступну станцію. Ці станції обладнуються автоматизованою апаратурою і є не обслуговуваними. Управління і спостереження за ними проводиться з КРС чи ВРС автоматично чи дистанційно за допомогою спеціальної системи телеобслуговування.
Наступний рисунок пояснює розташування РРС одно- та багатопрольотної РРЛ:
РРС (радіорелейні станції) встановлюються так, щоб населені пункти знаходились лише поза зоною ближнього випромінення антени, в зоні дальнього випромінення антени.
Всі РРС встановлено на найвищих точках рельєфу для зменшення висоти антенних опор. Оскільки регіони по трасі є достатньо заселені, електрифіковані, зв’язані авто- та залізничними шляхами то проблем із обслуговуванням не може бути.
7.3. Визначення висот антенних опор
Оскільки трансляція відбувається на сантиметрових хвилях, дальність зв’язку визначається в першу чергу прямою видимістю, так як радіохвилі цього діапазону розповсюджуються за рахунок поверхневої хвилі прямолінійно (дифракція виражена слабо). Для збільшення відстані прямої видимості між РРС, їх антени встановлюють на мачтах висотою до 100м і по можливості на пагорбах.
7.3.1. Профіль траси
Особливості рель’єфу місцевості при розрахунку і проєктуванні РРЛ враховуються за допомогою профілів інтервалів лінії. Профіль інтервала відображає вертикальний розріз місцевості між сусудніми радіорелейними станціями зі всіма висотними відмітками. Для зручності при побудові профілів використовують параболічний масштаб, у якому всі висоти відкладаються не по радіусах, як потрібно робити в дійсності, а по осі ординат, а відстані – не по дузі кола, а по осі абсцис. Тоді лінія, яка зображує на профілі рівень моря, або умовний нульовий рівень, від якого вдраховуються усі висоти, матиме вигляд параболи.
;
де а – геометричний радіус Землі (а = 6370 км),
k – відносна координата заданої точки:
,
Ri – відстань до поточної точки,
R0 – довжина прольоту.
Рис 7.1. Профіль прольту м.Львів (г. Високий Замок) – с.Голубиця
(г. Високий Камінь)
7.3.2. Мінімальна зона Френеля
Максимальна дальність радіорелейного зв'язку визначається не тільки фізичною прямою видимістю, але і радиовидимістю (для високих частот критично, щоб 1-а зона Френеля не торкалася поверхні), що залежить від частотного діапазону використовуваних РРС.
Тому основним критерієм для розрахунку висоти підвісу антен на прольоті є умова відсутності екранування перешкодами мінімальної зони Френеля при субрефракції радіохвиль. Відомо, що основна частина енергії передавача поширюється у бік прийомної антени усередині мінімальної зони Френеля, що представляє еліпсоїд обертання з фокусами в крапках передавальної і приймальні антен.
Розрахунок радіуса мінімальної зони Френеля:
,
де
На пересіченому прольоті, що існує близько 80% часу повинний бути обраний з умови:
Тобто дорівнює радіусу мінімальної зони Френеля. При цьому просвіт вибирають з урахуванням рефракції:
,
де - середнього значення градієнта діелектричної проникності тропосфери;
- стандартного відхилення ;
приблизні значення на території прольоту , ;
Висоти підвісу антен визначаються з профілю траси. Для цього відкладаємо по вертикалі від критичної крапки розрахований просвіт, і знаходимо висоти та .
h1 = 100 м (антену встановлюємо на львівській телевежі на висоті 509м над рівнем моря), і провівши лінію визначаємо, що h2 = 32 м.
7.3. Енергетичний розрахунок
Енергетичний розрахунок виконується для кожного прольоту РРЛ. Середній рівень потужності сигнала на вході приймача, дБм, визначається на основі першого рівняння передачі:
де - рівень потужності передавача;
- коефіцієнти підсилення відповідно передавальної та
приймальної антен;
- коефіцієнти корисної дії (ККД) антенно – фідерного тракту
відповідно на передачі та прийомі;
W0 – послаблення поля у вільному просторі;
- середні множник послаблення поля вільного простору, який залежить від виду рефракції радіохвиль, (для відкритої траси з величиною просвіту H0 приблизно рівний 1 або 0дБ, тому не враховується)
Величина Рпер виражені в децибелах відносно 1 мВт.
Послаблення вільного поля у вільному просторі визначається за формулою:
,
де ( - довжина хвилі; R0 – довжина прольоту.
ККД антенно – фідерного тракту у зв’язку зконструктивними особливостями (прийомопередавачі об’єднані з антеною у моноблок) становлять приблизно 0,9 або –5 дБ.
Коефіцієнт підсилення параболічних антен разраховується за формулою:
,
де D – діаметр зеркала антени; q = 0,6...0,9 – коефіцієнт використання поверхні зеркала антени.
Потужність прийнятого сигналу Рпр= –44дБм, а чутливість приймача
–73дБм, тобто нормальний прийом, тобто запас послаблення становить: 29 дБ.
Цей запас дає можливість надійного зв’язку за несприятливих погодних умов, які погіршують радіозв’язок, таких, як: опади, температура, тиск, вологість.
Висновок
Інфраструктура світової і національної мереж цифрового зв'язку, що розвивається як інтегрована первинна транспортна мережа, що забезпечує передачу будь-якого виду інформації, базується на комплексному використанні провідних, радіо, радіорелейних і супутникових (космічних) систем зв'язку. Радіорелейний зв'язок займає в цій структурі своє гідне місце.
Питання про застосування того чи іншого роду чи зв'язку їхні комбінації в мережній інфраструктурі диктується конкретними географічними умовами, а також економічними, соціальними і політичними факторами, потребами оборони і безпеки країни. Технічні засоби зв'язку і методи їхнього застосування повинні бути ув'язані в єдину систему. Цим обумовлюється зростаюча увага до рішення питань зв'язку і необхідність подальшого розвитку технічних засобів і методів ефективного застосування всіх типів зв'язку, у тому числі і радіорелейного та волоконно -оптичного.
Література
Оптические системы передачи: Ж.И.Корнейчук, Т.В.Макаров, И.П.Панфилов. – Київ: “Техніка”, 1994р
Системы связи и радиорелейные линии: Под ред. Н. И. Калашникова. – М.: Связь, 1977.
Справочник по радиорелейной связи: Под ред. С.В. Бородича. – М.: Радио и связь 1981.
Цифровая радиорелейная система передачи: Н. В. Кравчук, В. А. Леонов, А. М. Мартынов и др. – Электросвязь. 1982.
Інтернет – ресурси
Донецький Національний Технічний Університет - http://www.donntu.edu.ua
ЗАТ СОКК – Самарська оптична кабельна компанія - http://www.soccom.ru
Корнинг (CША), виробник оптоволокна - http://www.corning.com
Керагон (Ізраїль), виробник радіорелейного обладнання - http://www.ceragon.com
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора