Показатели неготовности (ПНГ)

Санкт-Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций

Им.проф.М.А.Бонч-Бруевича

 

Курсовой проект

«Расчет параметров цифровых РРЛ работающих в диапазонах частот выше 10 ГГц»

 

 

                                                                            

                                                        Студент: Захаренков К.А.

                                                                        Группа: МТ-35

                                                            Преподаватель: Гаврилова И.И.

 

    

Санкт-Петербург

2007

1. Исходные данные

Качество линий связи	2 класс
Номер рабочего ствола	8
Скорость работы	16 Мбит/с
Климатический район	3
Длина пролета	13км

 

Высотные отметки профилей

N точки	К	h, м
1	0	65
2	0,1	5
3	0,2	20
4	0,3	40
5	0,4	40
6	0,5	35
7	0,6	40
8	0,7	45
9	0,8	50
10	0,9	30
11	1	30

Параметры местных предметов профилей

№ МП	К1	К2	h, м	Вид МП
1	0	0,4	20	Строения
2	0,7	0,8	6	Лес

Введение

 

Радиорелейные линии связи прямой видимости занимают одно из важнейших мест в системах средств передачи инфор­мации. Быстрое развитие технологии открывает новые возмож­ности в этой области. Потребность в недорогих надежных ЦРРЛ с относительно небольшой протяженностью и емкостью стремительно возрастает. Для частот выше 10 ГГц разработано и имеется на рынке большое количество типов аппаратуры как отечественного, так и импортного производства. Конструк­тивно, такая аппаратура часто выполняется в виде моноблоков, когда приемопередающее оборудование и антенна составляют единое целое. Это дает возможность строить на линиях связи простые необслуживаемые промежуточные станции с относи­тельно недорогими антенными опорами. Многие системы пол­ностью автоматизированы, управляются микропроцессорными или компьютерными устройствами, имеют гибкую структуру и обеспечивают реализацию различных конфигураций сетей.

Подобная аппаратура может применяться для организации:

• линий связи между населенными пунктами;

• телекоммуникационных сетей связи;

• технологических линий и сетей связи для железнодорож­ного транспорта,    

энергосистем, газо и нефтепроводов;

• связи между компьютерными и офисными центрами;

• соединительных линий между базовыми станциями со­товой и подвижной связи;

• микроволновых систем распределения информации;

• временных линий и сетей связи для проведения массовых мероприятий или

аварийно-спасательных работ;

•линий и сетей связи для производственных объединений;

• сетей связи для крупных сельскохозяйственных предпри­ятий.

Высокие технические характеристики современной аппара­туры позволяют применить упрощенную практическую методику для расчетов основных параметров ЦРРЛ. Основу методики расчета составляют рекомендации МСЭ-Р и предложения ряда отечественных и зарубежных фирм. При этом определяются высоты подвеса антенн в пунктах расположения станций ЦРРЛ и выбираются основные параметры оборудования для получения качественных показателей линии связи, удовлетворяющих нор­мам. Кроме того, проводится расчет влияния как внешних помех (например, от спутниковых систем связи), так и коррелирован­ных и некоррелированных помех, создаваемых различными станциями или стволами линии связи.

Методика относится к проектированию цифровых радиоре­лейных систем плезиохронной иерархии средней скорости (до 34 Мбит/с), но ряд разделов можно применить при проекти­ровании современных систем, оперирующих с синхронными транспортными потоками 8ЦВ 8ТМ-1 (51.84 Мбит/с) с много­уровневой модуляцией типа 16 КАМ, 32 КАМ, 32 ТСМ и пр.

3. Общие принципы построения ЦРРЛ и особенности современной апппаратуры

Радиорелейные линии связи основываются на принципах многократной ретрансляции сигнала, что иллюстрируется упро­щенной структурной схемой, показанной на рис. 1. Различаются оконечные, промежуточные и узловые станции.

Оконечные станции устанавливаются в крайних пунктах линии связи и содержат модуляторы и передатчики в направлении пе­редачи сигналов и приемники с демодуляторами в направлении приема. Для приема и передачи применяется одна антенна, со­единенная с трактами приема и передачи при помощи раздели­тельного фильтра. Модуляция и демодуляция сигналов прово­дится на промежуточной частоте

70 МГц. В этих случаях пере­датчики предназначены для преобразования сигналов промежу­точной частоты в рабочий диапазон СВЧ, а приемники - для об­ратного преобразования и усиления сигналов промежуточной частоты. Существуют системы РРЛ с непосредственной модуля­цией сигналов СВЧ (например, аппаратура Эриком-11), но они имеют ограниченное распространение. Упрощенная структурная схема оконечной станции показана на рис. 1.

 

Рис.1.

Промежуточные станции располагаются на расстоянии пря­мой видимости и предназначаются для приема сигналов, усиле­ния их и дальнейшей передаче по линии связи. Прием и передача сигналов на промежуточных станциях должна проводится на разных частотах для устранения паразитных связей в приемопе­редатчиках за счет влияния обратного излучения близко распо­ложенных антенн. Разница между частотами приема и передачи называется частотой сдвига ( ). На рис. 2 показана структур­ная схема промежуточной станции.

 

 

Рис.2.

 

Узловые станции (рис. 3) выполняют как функции промежу­точных станций, так и функции ввода и вывода информации. По­этому они устанавливаются в крупных населенных пунктах или в точках пересечения (ответвления) линий связи.

 

 

                        Аппаратура ввода и вывода информации

                                                       Рис.3.

Промежуток между ближайшими станциями называется про­летом (или интервалом) РРЛ. Протяженность пролета зависит от многих причин и, в среднем, достигает 50 - 60 км в диапазонах частот до 6 - 8 ГГц и нескольких км в диапазонах 30-50 ГГц.

Промежуток между оконечной станцией и ближайшей узловой или между узловыми станциями называется секцией РРЛ.

Совокупность приемопередающего оборудования образует так называемый ствол РРЛ. Различаются однонаправленные стволы и двунаправленные (для дуплексной связи).

Для передачи сигналов в прямом и обратном направлениях применяются 2-частотные и 4-частотные системы.

 

2-частотная система (рис. 4) экономична с точки зрения ис­пользования полосы частот, выделенной для организации радио­релейной связи. Однако она требует применения антенн с хоро­шими защитными свойствами от приема и передачи сигналов с боковых и обратных направлений. В диапазонах частот выше 10 ГГц применяются параболические антенны с дополнительны­ми экранами (воротниками), позволяющими достичь таких пока­зателей.

4-частотная система (рис. 5) допускает применение более простых и дешевых антенн и позволяет улучшить защищенность линии связи от взаимных помех, но используется достаточно ред­ко. Как правило, четырехчастотную систему можно рекомендо­вать для организации линий связи при очень сложной электро­магнитной обстановке.

Для повышения экономической эффективности и пропускной способности радиорелейные системы часто делают многостволь­ными, в которых на каждой станции работают с различными час­тотами несколько приемопередатчиков через общие антенно-фидерные устройства. С целью увеличения надежности работы линии связи применяются различные способы резервирования. В диапазонах частот выше 10 ГГц в ЦРРЛ наибольшее распро­странение получают системы резервирования 1+1, когда на один рабочий ствол приходится один резервный. В сложных ус­ловиях распространения радиоволн, оба ствола могут быть ис­пользованы для организации разнесенного приема, существенно улучшающего устойчивость работы системы связи. Зачастую строятся простые одноствольные системы связи без резервирования, учитывая высокую надежность современной аппаратуры. К примеру, время наработки на отказ аппаратуры ЦРРЛ типа МINI - LINK Е шведской фирмы ERICSSON достигает (согласно рекламе) 20 - 30 лет.

Широкое развитие информационных радиосетей заставляет строго регламентировать использование рабочих частот в выде­ленных диапазонах волн.

 На рис. 6 показан план распределе­ния рабочих частот для системы РРЛ, работающей в диапазоне 11 ГГц в соответствии с Рекомендациями 387-2 МСЭ-Р.

 

 

Рис.6

 ГГц

Рабочий ствол №8

 МГц

 МГц

В более высокочастотных диапазонах волн применяются гиб­кие частотные планы. Разнос частотных каналов в таких случаях определяется пропускной способностью (скоростью работы ЦРРЛ) и видом модуляции. Чаще всего применяется шаг разноса рабочих частот равный 3,5 МГц. Тогда, к примеру, при скорости работы 4 Мбит/с и 4-уровневой модуляции разнос частот можно выбрать равным шагу разноса, а при кратном увеличении скоро­сти разнос также кратно увеличивается и может равняться 7,14 или 28 МГц.

Современная аппаратура радиорелейных систем для диапа­зонов частот выше

10 ГГц имеет определенные особенности в конструктивном выполнении по сравнению с более низкочастот­ной аппаратурой. В диапазонах частот до 10 ГГц приемопере­дающая аппаратура, как правило, выполняется в виде достаточ­но громоздких стоек, располагающихся в аппаратных помещени­ях. Связь с антеннами осуществляется фидерными волноводами, имеющими значительную длину и, следовательно, вносящими существенные потери. Переход к диапазонам частот выше 10 ГГц существенно изменил конструктивное выполнение аппаратуры. Аппаратура, работающая в диапазоне выше

10 ГГц, имеет небольшие габариты и располагается на вершине антенной опоры, объединенная в единый блок с антенной.

Компактная аппаратура с небольшими габаритами и весом, которая применяется в диапазонах частот свыше 10 ГГц, допускается использование облегченных антенных мачт, выполненных в виде ферм треугольного сечения или трубчатых конструкций, которые можно установить на высоких зданиях, дымовых трубах или возвышенных местах. Приемопередающие блоки соединяются коаксиальными кабелями с модемным оборудованием, располагающимся в помещении. Современное модемное оборудование – это легко трансформирующийся комплекс, функционирующий под управлением центрального или местного компьютера.

Модемное оборудование может обеспечивать формирование и обработку цифровых потоков на скорости от 1 до 34 Мбит/с, проводить мультиплексирование потоков и функционировать в режимах организации сетей связи любой конфигурации.

 

Общая схема и сигналы

 

1. Спектр одиночного телефонного сигнала

2. Спектр многоканального телефонного сигнала

3. Дискретизация и квантование сигнала по уровням

4. Кодирование сигнала

5. Частотно-модулированный сигнал

4. Нормы на качественные показатели

Полностью установившихся норм на качественные показате­ли цифровых РРЛ в настоящее время не существует. Разные фирмы, производящие аппаратуру РРЛ имеют различные под­ходы к этому вопросу. Поэтому данные на нормы необходимо согласовывать в каждом конкретном случае. В настоящей мето­дике предлагается наиболее часто встречающийся подход, ос­нову которого составляют рекомендации МСЭ-Т С. 821. При этом нормы состоят из двух основных компонент: показатели неготовности и показатели качества по ошибкам.

Показатели неготовности (ПНГ)

Неготовность аппаратуры - это такое состояние участка ЦРРЛ, при котором в течение 10 секундных интервалов, сле­дующих подряд, имеет место хотя бы одно из событий:

• пропадание сигнала (потеря синхронизации);

• коэффициент ошибок , где  - число переданных символов,  - число ошибочно принятых симво­лов.

В нашем случае: линия связи среднего качества 2 класс

 при  км

При  км

Причины, приводящие к неготовности аппаратуры:

• экранирующее влияние препятствия при субрефракции;

• влияние гидрометеоров (учитывается при частотах выше 6 ГГц);

• влияние промышленных атмосферных метеоров (экологические факторы);

• ненадежность аппаратуры;

• ошибки обслуживающего персонала.

При расчете ПНГ участка ЦРРЛ, предназначенной для пере­дачи телефонных сигналов, необходимо сравнивать расчеты на пролете с ПНГ / 2 или даже с ПНГ / 3 (с учетом запаса, потому что есть два направления линии связи).

---

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 790; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!