Проектирование радиорелейной линии связи - Курсовая работа

Там, где невозможно проложить кабельные линии связи, и где требуется иметь большое количество линий связи, применяют радиорелейные линии связи. В тех случаях, когда требуется быстрое развертывание сетей передачи данных, обслуживающих подвижных абонентов, или в районах с неразвитой связной инфраструктурой, радиорелейной связи нет альтернативы. Многолетний опыт применения и развития радиорелейных линий связи выявил следующие достоинства: экономическая выгода, быстрота установки станций и соответственно установления связи, легкость диагностики и обнаружения неисправного оборудования, качество связи, не уступающее проводным линиям. В данной работе необходимо произвести расчет и выбор оборудования для радио релейной линии связи, который основывается на выбранных участках местности. Выбрать тип оборудования, способный работать на заданной скорости и имеющий примерно одинаковые технические параметры в этих диапазонах частот (как правило, это оборудование одной фирмы).Рассчитаем общую наработку на отказ не резервируемых блоков и устройств, входящих в гр1 для РРС1.(1.4.12) ч. Т.к. устройство бесперебойного питания используется на каждой РРС, получаем: Определим допустимое значение коэффициента неготовности, обусловленного эффектами распространения радиоволн(1.3.7) Для наших интервалов нижняя и верхняя граница диапазона возможных изменений вертикального градиента определяется одной парой значений g=-10*10-9 и у=9*10-8 Размеры зоны, формирующей отраженную волну и имеющей форму эллипса, вдоль трассы (Х),(6.18) и в перпендикулярном ей направлении (Y) (6.19) приближенно определяются, как: Смещение центра эллипса относительно геометрической точки отражения рассчитывается (6.20),м: Угол скольжения (6.12) На диаграмме уровней видно, что сигнал излучается передатчиком с уровнем Рпд, проходит через разделительный фильтр (РФ), в котором уровень упадет за счет потерь и поступает через фидер в передающую антенну с коэффициентом усиления G1.В данной расчетно-графической работе была рассчитана РРЛ среднего качества (4-й класс) «Бийск-Советское» с промежуточной станцией в Красном Яре. Результаты расчета показали, что линия связи удовлетворяет необходимым нормам: на ПНГ и на показатели качества по ошибкам (СПС).

Там, где невозможно проложить кабельные линии связи, и где требуется иметь большое количество линий связи, применяют радиорелейные линии связи. РРЛС обеспечивают передачу информации на большие расстояния на территориях с самой различной пересеченностью местности. Длина одного пролета РРЛС достигает 80 км. Применяя антенны различного диаметра, и используя свойства частотных диапазонов, добиваются необходимого усиления для передачи данных на нужные расстояния.

Особые свойства, которые отличают радиорелейную связь от традиционной проводной, делают ее все более привлекательной для использования в глобальных, региональных и местных сетях передачи данных. В тех случаях, когда требуется быстрое развертывание сетей передачи данных, обслуживающих подвижных абонентов, или в районах с неразвитой связной инфраструктурой, радиорелейной связи нет альтернативы.

Многолетний опыт применения и развития радиорелейных линий связи выявил следующие достоинства: экономическая выгода, быстрота установки станций и соответственно установления связи, легкость диагностики и обнаружения неисправного оборудования, качество связи, не уступающее проводным линиям.

В данной работе необходимо произвести расчет и выбор оборудования для радио релейной линии связи, который основывается на выбранных участках местности.

1. Техническое задание

Выбрать для расчета 2 интервала линии связи разной протяженности (с протяженностью не менее заданной величины ). Выбрать тип оборудования, способный работать на заданной скорости и имеющий примерно одинаковые технические параметры в этих диапазонах частот (как правило, это оборудование одной фирмы). Произвести расчет показателей качества интервалов ЦРРЛ.

Таблица 1. Исходные данные

Качество линии связи Среднее,4 класс

Скорость работа, Мбит/с 380*8=3040

30

Число интервалов 2

Рис.1 Блок-схема алгоритма расчета показателей качества интервала ЦРРЛ

Согласно алгоритму расчету и техническому заданию начнем производить расчет.

2. Выбор оборудование исходя из технического задания

Из заданной скорости видно, что необходимо применить 20 стволов, выбранное оборудование позволяет это сделать.

Микран-РЛ 13Р

Семейство ЦРРС «МИК-РЛХХР » - универсальное решение для построения как сетей плезиохронной (PDH) и синхронной (SDH) цифровых иерархий, так и сетей PDH повышенной пропускной способности (PDH ). Обеспечивает совместную передачу TDM и Ethernet трафика с возможностью гибкого перераспределения пропускной способности. Аппаратура работает в диапазонах частот от 4 до 15 ГГЦ, отличается высокой скоростью передачи, гибкостью конфигурирования и масштабирования.

Отличительные особенности: · изменяемая пропускная способность 5…155 Мбит/с;

· полезная нагрузка до 48ХЕ1 Ethernet или STM-1;

· совместная передача TDM и Ethernet трафика с возможностью гибкого перераспределения пропускной способности;

· помехоустойчивое кодирование Витерби / Рида-Соломона;

· возможность программного управления шириной полосы частот радиоканала, программное переключение вида модуляции от QPSK до 256QAM, спектральная эффективность до 8 бит/с/Гц;

· адаптивная регулировка мощности передатчиков для снижения помех в сети РРС;

· модульное построение IDU с возможностью установки до 3-х сменных интерфейсных модулей;

· возможность наращивания скорости передачи в эксплуатации без замены оборудования;

· встроенный 4-х портовый коммутатор Ethernet;

· поддержка защищенных конфигураций: горячее резервирование с безобрывным переключением радиостволов и резервирование с пространственным разносом;

· повышенная грозозащищенность оборудования благодаря использованию оптоволоконного кабеля снижения;

· возможность питания приемопередатчиков от независимого источника для увеличения расстояния ODU-IDU до нескольких километров;

· универсальный протокол сетевого управления SNMP;

· компактная конструкция оборудования, простота монтажа.

Таблица 2 Технические характеристики ЦРРС МИК-РЛ1

Тип РРС МИК-РЛ 13Р

Диапазон частот, ГГЦ 12,75-13,25

Рекомендация ITU-R F.497

Дуплексный разнос, М Гц 266

Число поддиапазонов 3(н) 3(в)

Ширина поддиапазона, МГЦ 85

Перестройка частоты программная в пределах поддиапазона, шаг 250 КГЦ

Передатчик

Тип РРС МИК-РЛ 13Р /

Выходная мощность, ДБМ, при модуляции QPSK 29

16QAM 26

64QAM 23

256QAM 21

Регулировка мощности 0…-20 ДБ, с шагом 1 ДБ ручная / автоматическая

Нестабильность частоты ±5 • 10 -6

Побочные излучения, ДБМ -60

Приемник 13Р

Ширина полосы спектра, МГЦ 28

Чувствительность приемника, ДБМ, при модуляции QPSK -86

16QAM -79

64QAM -73

256QAM -67

Максимальный уровень сигнала на входе приемника, ДБМ, при модуляции QPSK -10 (КОШ ? 10-3)

16QAM -14 (КОШ ? 10-3)

64QAM -17 (КОШ ? 10-3)

256QAM -20 (КОШ ? 10-3)

Допустимый уровень интерференции (деградация на 3ДБ), ДБ по каналу, при модуляции Канал Совмещенный Соседний

QPSK 19 -3

16QAM 26 -4

64QAM 29 -5

256QAM 33 -5

Остаточный коэффициент ошибок в потоке Е1 ? 10-10

Динамический диапазон АРУ, ДБ ? 50

Таблица 3 Функциональные возможности

Конфигурация системы 1 0, 1 1, 2 0

Автоматическое резервирование / количество частот / критерии переключения «Горячее» / 2 пары частот / BER, Рвх, LOS, AIS, HW-alarm; «Теплое» / 1 пара частот / BER, Рвх, LOS, AIS, HW-alarm; «Пространственное разнесение» / 1 пара частот / BER, Рвх, LOS, AIS, HW-alarm

Пропускная способность, Мбит/с, при модуляции Ширина полосы спектра, МГЦ 3,5 7 14 28

QPSK 4,9 9,8 19,6 39,2

16QAM 9,8 19,6 39,2 78,4

64QAM - - - 117,6

256TCM - - - 156,8

Полезная нагрузка до 48ХЕ1 Ethernet / STM-1

Внешние аварии 3 входа / 3 выхода

Сетевой мониторинг и управление ПСО «Мастер» (SNMP, Ethernet)

Кабели снижения Кабель трафика (ППУ - модуль доступа ) - оптический одномодовый Кабель питания (ППУ - источник питания) - электрический (2х1,5 мм2 / 2х2,5 мм2 / 2х4 мм2)

Максимальное расстояниемежду МД и ППУ, м 15 000

Максимальная длина кабеляпитания ППУ, м 150 / 250 / 400 при сечении кабеля 2Ч1,5 мм2 / 2Ч2,5 мм2 / 2Ч4 мм2 и Uпит = 48 В 500 / 800 / 1200 при сечении кабеля 2Ч1,5 мм2 / 2Ч2,5 мм2 / 2Ч4 мм2 и Uпит = 60 В

Таблица 4

Выносное оборудование (ODU) Внутреннее оборудование (IDU)

Условия окружающей среды

Температура рабочая -55… 50°С 5… 45°С

Температура включения -50... 50°С 5... 45°С

Относительная влажность воздуха 98% при 25°С 80% при 25°С

Атмосферное давление 6х104 Па (450 мм рт.ст.)

Электропитание

Напряжение питания, В -39…-72

Потребляемая мощность, Вт < 60 < 25

Рис. 5. Результирующая диаграмма высот подвеса антенн на интервалах РРЛ

В данной расчетно-графической работе была рассчитана РРЛ среднего качества (4-й класс) «Бийск-Советское» с промежуточной станцией в Красном Яре. Результаты расчета показали, что линия связи удовлетворяет необходимым нормам: на ПНГ и на показатели качества по ошибкам (СПС).

В ходе выполнения работы мной были получены начальные навыки проектирования РРЛ. Основные моменты усвоила, такие как, построение профиля радиолинии с помощью топографической карты местности, учет всякого рода помех, климатических условий, атмосферных явлений.

1. Построение профиля радиолинии.

2. Параметры аппаратуры.

3. ГОСТ Р 53363-2009. радиорелейный связь атмосфера трасса