Расчет допустимой и ожидаемой мощности собственных и линейных помех в канале АСП на участке M-N. Выбор цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети. Размещение НРП и ОРП на реконструируемых участках сети, комплектация оборудования в п. N.
Тогда большинство участков выбирают с номинальной длиной, а один-два участка (иногда более) имеют длины меньше (укороченные участки) или больше (удлиненные участки) номинальной. Уровень передачи на выходе i-го НУП определяется по формуле: Здесь Syct - установочное усиление этого НУП, а Sx определяется видом АРУ, применяемым в данном НУП. Для применяемых в настоящее время коаксиальных СП К-1920П и К-3600: Соотношение (2.1) позволяет определить допустимую мощность любого вида помех, следовательно и Псофометрическая мощность собственных шумов в ТНОУ в спектре канала ТЧ, от одного участка определяется из выражения: где =0,56 - псофометрический коэффициент; Для магистрали, содержащей N секций регулирования, общая мощность собственных шумов в канале от всех участков магистрали равна: В нашем случае: Для 1-й секции НУП 1Р - НУП 5Р: Для 2,3,4-й секции НУП 5Р-НУП 9Р,НУП 9Р-НУП 13Р,НУП 13Р-НУП 17Р: Для 5-й секции НУП 17Р - ОУП 18(для НУП 17Р ?SГР=0): Для 6-й секции ОУП 18 - НУП 20Р: Для 7-й секции НУП 20Р - НУП 24Р: Для 8-й секции НУП 24Р - НУП 28 Р Где - величена перекоса уровней, Для НУП: Для НУП-Р: Для ОУП и ОП: Суммарные мощности нелинейных помех от всех участков магистрали определяются по формулам: для помех 2-го порядка для помех 3-го порядкаВ данном курсовом проекте был реконструирован участок первичной сети ЕВСС. В процессе выполнения курсового проекта была построена диаграмма уровней, произведен расчет допустимой и ожидаемой мощности собственных и линейных помех в канале аналоговой СП.
Введение
В настоящее время на всех участках первичной сети ВСС (местном, внутризоновом и магистральном) еще достаточно широко используются аналоговые системы передачи (АСП), работающие по металлическим кабелям связи (К-60П по кабелю типа МКС 4х4х1,2, К-300 по кабелю МКТ-4, К-1920П и К-3600 по кабелю МК-4 и т.д.). В связи с поставленной задачей полной цифронизации первичной сети России, возникает необходимость реконструкции существующих участков сети с АСП. Основными типами отечественных цифровых систем передачи (ЦСП), применяемыми при реконструкции, являются ЦСП типа ИКМ-120, ИКМ-480С (симметричный кабель) и ИКМ-480 (коаксиальный кабель). Магистрали с АСП типа К-1920 и К-3600 реконструкции не подлежат и в перспективе будут заменены волоконнооптическими системами передачи (ВОСП).
1. Расчет диаграммы уровней на участке M-N
Обслуживаемые усилительные станции (в дальнейшем будем их называть усилительными пунктами - ОУП) размещаются на концах секции дистанционного питания ДП.
ОУПЫ располагаются обычно в населенных пунктах, обеспеченных энерго- и водоснабжением, а также обязательно в пунктах, где осуществляется выделение и ввод групп каналов ТЧ.
Необслуживаемые усилительные станции (в дальнейшем их будем именовать необслуживаемые усилительные пункты - НУП) рекомендуется размещать внутри секция ОУП - ОУП равномерно и так, чтобы длина усилительного участка между НУП была бы равной некоторой номинальной длине, при которой обеспечивается требуемая величина защищенности при всех допустимых значений температуры грунта и неточности коррекции.
Однако, чаще всего между соседними ОУП не укладывается целое число участков номинальной длины. Тогда большинство участков выбирают с номинальной длиной, а один-два участка (иногда более) имеют длины меньше (укороченные участки) или больше (удлиненные участки) номинальной. Применение удлиненных участков следует избегать, т.к. это приводит к увеличению мощности шумов на выходе секции ОУП - ОУП. Длины усилительных участков и типы станций приведены в таблице.1
Таблица 1 - Длины усилительных участков и типы станций
№№ 1-17 18 19-29 30
Тип станции НУП ОУП НУП ОП
Длина(УУ),км 5,8 5,6 6 5,7
Для определения уровня на входе НУП, ОУП, ОП необходимо найти километрическое затухание кабеля:
где - километрическое затухание кабеля при температуре to=20OC;
- температурный коэффициент затухания.
В линейных трактах систем передачи К-3600, К-1920П, К-1020, в качестве основных используется НУП без АРУ. Кроме того, линейные тракты этих СП содержат регулирующие НУП (НУП-Р), в которых имеется АРУ по КЧ (послерегулировка) и устройства АРУ по температуре грунта. С помощью последней производится предрегулировка. В линейный тракт систем К-3600 и К-1020Р, кроме названных НУП-Р входят НУП с коррекцией (НУП-К). Эти НУП отличаются от НУП-Р наличием корректора, предназначенного для устранения накапливающихся амплитудно-частотных искажений.
Для построения диаграммы уровней необходимо определить уровни передачи на входе и выходе каждого линейного усилителя при заданной температуре грунта. В проекте расчет осуществляется при максимальной температуре грунта.
На входе i-го НУПА уровень приема равен: Где - уровень передачи на выходе предшествующего (i-1)-го усилителя, а где: - затухание УУ при максимальной температуре грунта;
Уровень передачи на выходе i -го НУП определяется по формуле:
Здесь Syct - установочное усиление этого НУП, а Sx определяется видом АРУ, применяемым в данном НУП. Установочное усиление НУП определяется выражением:
для коаксиальных систем передачи: По справочнику «Аппаратура сетей связи» определим номера регулирующих НУП (стр.152)
Участок ОП-ОУП: 1;5;9;13;17.
Номиналы Syct: 39,8; 40,5; 41,2; 41,9; 42,6 …ДБ
Выберем ближайший номинал установочного усиления: В НУП, содержащих одновременно АРУ по КЧ и по температуре грунта (НУП-Р и НУП-К систем передачи К-1920П. К-3600, К-1020Р), АРУ по КЧ осуществляет послерегулировку и обеспечивает уровень передачи, равный номинальному значению, а грунтовая АРУ осуществляет под регулировку и изменяет уровень передачи относительно номинального значения.
В результате: Если НУП-Р расположен непосредственно перед ОУП (ОП), то в этом НУП грунтовая АРУ выключается.
Величина Sгр для соответствующей СП рассчитывается по формуле:
-максимальная температура грунта для расчетного участка магистрали;
- средняя расчетная температура для данной СП.
Сведем выше приведенные расчеты в таблицу: Таблица 2 - Данные расчета диаграммы уровней наименование Syct,ДБ ДБ Рсп, ПВТ.пс Рнп2,ПВТПС Рнп3, ПВТПС
2. Расчет допустимой и ожидаемой мощности собственных и линейных помех в канале АСП
Распределение общей нормы допустимой мощности помех между различными видами помех определяется технико-экономическими показателями многоканальной СП и типом линии связи.
В системах передачи коаксиального кабеля отсутствуют помехи от линейных переходов. Для применяемых в настоящее время коаксиальных СП К-1920П и К-3600: Соотношение (2.1) позволяет определить допустимую мощность любого вида помех, следовательно и
Псофометрическая мощность собственных шумов в ТНОУ в спектре канала ТЧ, от одного участка определяется из выражения: где =0,56 - псофометрический коэффициент;
=-132дб для НУП;
=-131дб для ОУП и ОП - уровень собственных помех приведенных ко входу усилителя (i-го) НУП или ОУП для данной СП.
Мощности собственных шумов в канале от всех n участков магистрали суммируются: Расчет мощности собственных помех по формулам (2.2) и (2.3) не учитывает влияния погрешности работы АРУ, установленных на усилителях, в частности АРУ по КЧ и грунтовой АРУ. В самом неблагоприятном случае эта погрешности приводят к снижению уровней передачи на выходе усилителей мощности собственных помех от каждого участка.
В системах передачи К-1920П, К-1020Р, К-3600 АРУ по КЧ также устанавливается, кроме ОУП и ОП, на некоторых НУП (НУП-Р). На этих же НУП осуществляется, помимо послерегулировки по КЧ, предрегулировка по температуре грунта. Основные НУП, входящие в состав секции регулирования этих систем, вообще не имеют АРУ. Поэтому возможно понижение диаграммы уровней на секции регулирования за счет погрешности работы АРУ на НУП-Р. Общая мощность помех от секции регулирования, которая начинается с НУП-Р, равна в этих системах: Общая мощность собственных помех от всей магистрали при использовании указавших систем передачи рассчитывается по формуле(2.4).
Для магистрали, содержащей N секций регулирования, общая мощность собственных шумов в канале от всех участков магистрали равна: В нашем случае:
Для 1-й секции НУП 1Р - НУП 5Р: Для 2,3,4-й секции НУП 5Р-НУП 9Р,НУП 9Р-НУП 13Р,НУП 13Р-НУП 17Р: Для 5-й секции НУП 17Р - ОУП 18(для НУП 17Р ?SГР=0): Для 6-й секции ОУП 18 - НУП 20Р: Для 7-й секции НУП 20Р - НУП 24Р: Для 8-й секции НУП 24Р - НУП 28 Р
Для 9-й секции НУП 28Р - ОП-N: Для ОП-N: Общая мощность собственных шумов: При расчете нелинейных помех следует учитывать помехи 2-го и 3-го порядков, а последние в свою очередь, разделяются на помехи 1-го и 2-города.
Псофометрическая мощность нелинейных помех 2-го порядка в ТНОУ с одного усилительного участка определяется выражением:
а 3-го порядка: где мощность сигнала определяется в ТНОУ, определяемой при расчете загрузки линейного тракта:
- затухание нелинейности в ТНОУ, соответственно 2-го и 3-го порядков, приведенные для различных систем передачи в таблице 6.3(1,стр45).
Где - величена перекоса уровней, Для НУП: Для НУП-Р: Для ОУП и ОП: Суммарные мощности нелинейных помех от всех участков магистрали определяются по формулам: для помех 2-го порядка для помех 3-го порядка
В последнем выражении "К" определяет нумерацию секций регулирования, Nk - общее количество таких секций, а nk - число усилителей в к-ой секции (включая последний усилитель этой секции с АРУ по КЧ). Под секцией регулирования понимается часть линейного тракта, расположенная между усилителями с АРУ по КЧ.
Общая мощность нелинейных помех в ТНОУ определяется в виде: Полученное по формуле (2.5) и (2.11) значение сравнивается с допустимым.
Рассчитанная мощность помех составила: - собственных 126,03 ПВТ пс, что не превышает предельно допустимую величину мощности 175,9 ПВТ пс.
- нелинейных 19,34 ПВТ пс, что не превышает предельно допустимую величину мощности 87,95 ПВТ пс.
3. Выбор цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети
Таблица 3 - Типы организуемых каналов
ТЧ ОЦК ПЦП N?
A-N 78 15 1 123
А-Б 23 7 2 90
Б-В 54 4 3 148
В-Д 15 - 2 75
М-Г 47 13 1 90
Д-Г 61 21 1 112
Выберем тип системы передачи по заданному количеству каналов и заданному типу кабелю. Произведем выбор для следующих участков: А-М и В-N (работают 2 АСП К-60П по МКСА-4х4х1,2)
Определим необходимое число каналов: N1 =123 90=213 каналов ТЧ
С учетом действующих АСП N1=213 120=333
Для организации необходимого числа каналов по заданному кабелю МКС А, заменим АСП К-60П и используем три ИКМ-120У
N4 =148 75=223
С учетом действующих АСП N4=223 120=343
Для организации необходимого числа каналов по заданному кабелю МКС А, заменим АСП К-60П и используем три ИКМ-120У
Б-М и N-Г (работает АСП К-300 по кабелю МКТ-4)
Определим необходимое число каналов: N2 =90 148=238 каналов ТЧ
С учетом действующих АСП N2=238 300=538
Для организации необходимого числа каналов по заданному кабелю МКТ-4, заменим АСП К-300, используем две ИКМ-480
N5 =90 112=202
С учетом действующих АСП N5=202 300=502
Для организации необходимого числа каналов по заданному кабелю МКТ-4, заменим АСП К-300, используем две ИКМ-480;
N-Д (работает АСП К-60П по ЗКП-1х4х1,2)
Определим необходимое число каналов: N6 =75 112=187 каналов ТЧ
С учетом действующих АСП N1=187 60=247
Для организации необходимого числа каналов по заданному кабелю ЗКП, заменим старую АСП К-60П и используем три ИКМ-120У
4. Схема организации связи на заданном участке сети
Построим схему организации связи на заданном участке основываясь на данные, рассчитанные в пункте 3 (тип выбранных систем передачи и необходимое число каналов). Схема на рис. 4.1.
5. Размещение НРП и ОРП на реконструируемых участках сети
Существуют следующие типы станций для выпускаемой аппаратуры ЦСП: оконечные пункты (ОП), обслуживаемые регенерационные пункты(ОРП), необслуживаемые регенерационные пункты(НРП).
Расстояние между ОП-ОРП или ОРП-ОРП называется секцией дистанционного питания и задается в паспортных данных системы передачи. При размещении ОРП следует руководствоваться следующими соображениями: расстояние ОРП-ОРП не должно превышать максимальной длины секции дистанционного питания;
ОРП может располагаться только в населенных пунктах;
Расстояние между ОП-НРП, НРП-НРП или ОРП-НРП называется длиной регенерационного участка.
Номинальная длина LHOM.ру или номинальное затухание Аном.РУ регенерационного участка для t=20С задаются в технических данных аппаратуры. Длина регенерационного участка при температуре грунта отличной от t=20С может быть определена: где Аном.ру, Амах.ру, Amin.ру - номинальное, максимальное и номинальное затухание регенерационного участка по кабелю, согласно техническим данным системы передачи.
Километрическое затухание кабеля определяется по следующей формуле:
Расчет количества регенерационных участков внутри секции дистанционного питания можно осуществить по формуле: Где Lсекц - длина секции дистанционного питания в км, lном.ру - номинальная длина РУ в км, Е(х) - функция целой части. Укороченной или удлиненные участки не должно превышать длин lмин.ру и lmakc.ру определенные ранее. При невозможности выполнения этого условия допускается увеличить на один число НРП и организовать два укороченных регенерационных участка, при этом их следует располагать перед ОРП или ОП.
Участки L1 и L4 (ИКМ-120У, МКСА-4х4х1,2) где для кабеля МКСА-4?4 на частоте Fp=Ft/2=8,448/2=4,224 МГЦ составляет 10,661 ДБ/км.
Определим длину регенерационного участка: Затухание регенерационного участка для выбранной системы передачи 20-70ДБ: Определим количество участков регенерации:
Т.о. имеем 24 номинальных участка l=4,25 км и один укороченный l=2км
Т.о. имеем 31 номинальный участок l=4,25км и один укороченный l=3,25км
Участки L2 и L5 (ИКМ-480, МКТ-4)
Определим длину регенерационного участка:
Определим количество участков регенерации: Т.о. имеем 35 номинальных участков l=2,64км и два укороченных l=2,3км
В данном случае невозможно использование одного или двух укороченных участков, т.к. их длина получается меньше . Поэтому будем использовать два удлиненных участка l=3,22км и 29 номинальных l=2,64км. Таким образом, общее число участков уменьшится до 31.
И для участка L6 (ИКМ-120У, ЗКП-1х4х1,2)
Определим количество участков регенерации: Т.о. имеем 29 номинальных участков l=3,9км и один укороченный l=1,9км
6. Расчет допустимых и ожидаемых значений защищенности от помех линейный помеха сеть мощность
Причиной возникновения ошибок при передаче цифрового сигнала являются помехи, мгновенные значения которых превышают пороговое напряжение в схеме сравнения генератора, что вызывает появление лишних или исчезновение имеющихся импульсов. Пороговое напряжение выбирается половине максимального напряжения цифрового сигнала на входе схемы сравнения генератора.
В цифровых линейных трактах ЦСП по симметричным кабелям имеют место собственные помехи, имеющие нормальный закон распределения, и помехи от линейных переходов, которые в общем случае суммируются от всех влияющих пар.
Определим допустимую и ожидаемую защищенность от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП: Участки L1 и L4 (ИКМ-120У, МКСА-4х4х1,2)
Определим предельно допустимую величину вероятности ошибки на один регенератор: Рдоп.рег =Р1км*lpy=1,67*10-10 4,25=7,1*10-10Вт.
Определим Аз.доп.рег: Здесь L=3 - число уровней линейного сигнала (код HDB-3)
Определим предельно допустимую защищенность от помех от линейных переходов: Где, n - количество влияющих пар n=7;
Где, К - постоянная Больцман К=1,38*10-23Дж/град;
Т - температура в градусах Кельвина;
D - коэффициент усиления шума (5-8);
Ft - тактовая частота ЦСП, Гц;
Zв - волновое сопротивление симметричного кабеля, Ом;
Определим ожидаемую защищенность при двух кабельном режиме работы:
В данном режиме работы ЦСП определяющими являются переходные влияния на дальнем конце. Ожидаемая защищенность от помех от линейных переходов на дальнем конце может быть определена: Где, Аз(lo) - среднее значение защищенности от переходного влияния на дальний конец на полу тактовой частоте, для табличного значения длины регенерационного участка l0,км;
Следовательно: что больше допустимой 22,92ДБ
Аналогично для участка L6 (ИКМ-120У, ЗКП-1х4х1,2)
Аз.доп.рег =21,59 ДБ
Х = 2,94
= 1,02•10 , В
что больше допустимой 6,02 ДБ
Участки L2 и L5 (ИКМ-480, МКТ-4): В ЦСП по коаксиальным кабелям основным видом помех являются собственные помехи, имеющие нормальный закон распределения.
, что больше допустимой.
7. Комплектация оборудования в п.N
В сетевом узле N используем К-1920П, 6 ИКМ-120У, 2 ИКМ-480
Комплектацию оборудования укажем в таблице 5: Таблица 5 - Ведомость комплектации
Наименование Количество
1.ИКМ-480 (2шт)
1.СЛО ИКМ 1 на СП 2
2.ENE 6055 1 на 16 ПЦП 2
3. ENE 6020 1 на 4 ПЦП 4
4. ENE 6012 1 на 30 кан. 10
ИКМ-120У(6шт)
1.ENE 6012 1на 30 кан. 6
2.ENE 6020 1 на 4 ПЦП 6
3.СЛО 1 на СП 10
К-1920П(1шт.)
1.СДП-4 1на СП 1
2.СЛУК 1на СП 1
3.СТМ ОП 1
4.ССС 1на СП 1
5.СК 1
6.СВТ 1
7.СИП12 1на 12 ТЧ 160
8.СППГ-ПРГ 1 1
9. КОТ ПГ 1на ПГ 160
10.КГОТ ВГ 1на КОТПГ 9
11.КАРЧ ПГ 1НАПГ 160
12.КППГ 1на ВГ 32
13.КГПГ 1 на 18КППГ 2
14.КОТ ВГ 1 на ВГ 32
15.КГОТ ВГ 1 на 18 КОТ ВГ 2
16.КАРУ ВГ 1 на ВГ 32
17.КПВГ 1 на ТГ 6
18.КГВГ 1 на 18 КПВГ 1
19.СОТ ТГ 1 на ТГ 6
20.КГОТ ТГ 1 на 18 КОТ ТГ 1
21.КАРУ ТГ 1 на ТГ 6
22.СГУЧ 1 на СП 1
23.КЗГ(из 3-х генер-ов) 1 1
24. СТГ 1 на ТГ 2
25. СВВГ 1 на ВГ 7
24.АСЦА 1на 2ПЦП или 1ВГ 7
Вывод
В данном курсовом проекте был реконструирован участок первичной сети ЕВСС. Была произведена замена физически и морального устаревшего оборудования на современное цифровое оборудование.
В процессе выполнения курсового проекта была построена диаграмма уровней, произведен расчет допустимой и ожидаемой мощности собственных и линейных помех в канале аналоговой СП. Далее был произведен выбор цифровых систем передачи для реконструированных участков сети. Затем для участков сети был разработан план размещения НРП и ОРП.
В заключении данного проекта разработали схему организации связи на заданном участке и рассчитали комплектацию оборудования в пункте N.
Список литературы
1. Попов Г.Н., Кудрявцева Э.А., Хазанов Г.Л. Проектирование реконструкции участка первичной сети ВСС с использованием цифровых систем передачи. - Новосибирск: СИБГУТИ, 2000. 36 с.
2. Аппаратура сетей связи. Под ред. Шляхтера М.И.-М.: Связь, 1980. 440 с.
3. Конспект лекций по курсу «Многоканальные системы передачи».
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
