Рассчиты двух участков: местный и внутризоновый

Некоммерческое  акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ  ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ» 

 

Кафедра: ТКС

 

 

 

                                               

             

 

 

 

 

                      

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

По  дисциплине: Многоканальные телекоммуникационные системы

Специальность: 050719  Радиотехника электроника и телекоммуникации

Выполнила: Киякбаева А.Ж. Группа: ЭМС-09-01

Руководитель: ст.пр. Шахматова Г.А. 

 

_____________________________ «____» _____________________2012г.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Алматы 2012

Содержание

 

1. Исходные данные          4
2. Технические данные аппаратуры и кабеля      5
1. Аппаратура ИКМ-30-4         5
2. Аппаратура ИКМ-120         5
3. Кабель ТП-0,7          6
4. Кабель МКСА 4х4х1,2         7
3. Расчет длины участка регенерации, включая расчет цепей дистанционного питания            8
1. Расчет местного участка сети       8
2. Расчет внутризонового участка сети      9
4. Расчет требуемой и ожидаемой защищенности на входе регенератор 11
1. Расчет требуемой защищенности на входе регенератора   11
2. Расчет ожидаемой защищенности на входе регенератора   11
5. Расчет требуемого числа уровней квантования     13
1. Равномерное квантование        13
2. Неравномерное квантование        13
3. Характеристика квантования       14
6. Расчет шумов оконечного оборудования      16
1. Расчет допустимых величин отклонений периода дискретизации от номинального значения        16
2. Расчет соотношения между шумами квантования и инструментальными шумами           17
3. Расчет защищенности от шумов незанятого канала    18

Заключение           20

Список литературы          21      

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

Таблица 1 –  Исходные данные

Местный участок сети			Внутризоновый участок сети			Магистральный участок сети
Lм, км	Аппаратура	Тип кабеля	Lвз, км	Аппаратура	Тип кабеля	Lмаг, км	Аппаратура	Тип кабеля
100	ИКМ-30-4	ТП-0,7	309	ИКМ-120	МКСА 4х4х1,2	3200

 

Таблица 2 - Константы

Коэффициент шума корректирующего усилителя	F=5
Запас помехоустойчивости регенератора	ΔA3=9 дБ
Падение напряжения ДП на одном НРП	Uнрп=5 В
Пик-фактор	Q=13 дБ
Соотношение между шумами квантования  и инструментальными шумами
Среднеквадратическое отклонение вольюма  сигнала	σу=3 дБ
Среднее значение вольюма сигнала	У0=-11 дБ
Защищенность от шумов дискретизации	Ашд=51 дБ
Минимальная защищенность от шумов квантования	Акв.мин.=21 дБ
Вероятность ошибки на магистрали
Коэффициент, учитывающий неидеальность  устройств регенератора
Среднеквадратическое отклонение приведенной  инструментальной погрешности преобразования	ε=2*10-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технические данные аппаратуры  и кабеля

 

2.1 Аппаратура ИКМ 30-4     

По назначению идентична ИКМ-30. Отличается элементной базой, конструктивной компоновкой, более высокими показателями надежности и  меньшим энергопотреблением. Имеется возможность вместо 4 каналов ТЧ заменой блоков организовать 4 ОЦК с противонаправленным стыком. Аппаратура имеет развитую диагностическую подсистему, позволяющую автоматизировать обслуживание ЦСП по технологии контрольно-корректирующего метода эксплуатации.

В состав оконечной аппаратуры входит 8 функционально законченных  блоков, допускающих их соединение в 4 вариантах на стойке 2600x600х225 мм. Основными  из них являются: АЦО, ОЛП, ОЛТ, ТСО (оборудование телеконтроля и служебной связи), ОСА-13 станций А и В, УСО-01, ППН (преобразователь постоянного напряжения). Оборудование линейных переключений (ОЛП) предназначено для распайки и  защиты до 40 пар линейного кабеля. Оборудование, согласующее ЦСП с  АТС, (ОСА-13), рассчитано на обслуживание пяти ЦСП. В нем из СУВ каналов  ТЧ формируются групповые сигналы  со скоростью 64 кбит/с, вводимые впоследствии в КИ16 цикла ИКМ-30-4. Унифицированное  сервисное оборудование (УСО-01) позволяет  отображать техническое состояние  до 100 любых блоков аппаратуры.

Линейный тракт системы  выполнен в виде функционально законченной  единицы и может быть использован  для организации типового первичного цифрового канала. Максимальная длина  регенерационных участков ИКМ-30-4 несколько  увеличена по сравнению с длиной участков ИКМ-30.

 

2.2 Аппаратура ИКМ-120

Аппаратура  ИКМ-120 предназначена для организации  каналов на местных и внутризоновых  сетях по симметричным высокочастотным  кабелям типа МКС и МКСА при  использовании двухкабельной системы  связи.

Скорость  передачи цифрового сигнала – 8448 кбит/с.

Максимальная  дальность связи  - до 600 км.

Цепи  усиления регенератора обеспечивают компенсацию  затухания участка регенерации  в пределах от 45 до 55 дБ (на частоте 4224 кГц).

Тип кода в линии – КВП-3 (импульсы передаются со скважностью 2 и амплитудой +3В  на нагрузочном сопротивлении 150 Ом).

Длительность  цикла равна 125мкс, он содержит 1056 импульсных позиций (тактовых интервалов) и условно  разбит на 4 группы по 264 позиции в  каждой. При формировании группового сигнала в ИКМ-120, как и в  ЦСП более высокого порядка, используется метод двухстороннего согласования скоростей с двухкомандным управлением.

Электропитание  НРП осуществляется дистанционно по фантомным цепям от стойки линейного  оборудования (СЛО). Предельная величина напряжения дистанционного питания  на входе линии составляет 980В  при токе 125мА.

Служебная связь между оборудованием ВВГ  осуществляется по цифровому каналу, организованному методом дельта-модуляци, а между промежуточными пунктами – по рабочим парам кабеля в  полосе 0,3-3,4кГц. По этим же парам организуется телеконтроль за состоянием линейного  тракта.

Комплектация  оборудования:

Стойка  вторичного группообразования (СВВГ) –  на 8 комплектов ВВГ.

Стойка  линейного оборудования (СЛО) – на 4 системы.

Стойка  аналого-цифрового преобразования стандартной вторичной группы частот 312-552 кГц (САЦО-ЧРК2), содержащая по одному комплекту АЦО-ЧРК2, ВВГ и АЦО  аппаратуры ИКМ-30.

Необслуживаемые регенеративные пункты типа НРПК-4 (для  установки в колодец) – на 4 линейных регенератора, НРПГ-8 (для установки  в грунт) – на 8 линейных регенераторов.

 

 

2.3 Кабель ТП-0,7

 

Телефонные кабели с полиэтиленовой изоляцией в полиэтиленовой оболочке с экраном из алюминиевой ленты  предназначены для эксплуатации в местных телефонных сетях: для  прокладки в телефонной канализации, в коллекторах, по стенам зданий и  подвески на воздушных линиях связи.

Жилы кабеля изготавливаются из мягкой медной проволоки диаметром 0,5мм , с бумажной изоляциейжил, скрутка – парная или четвёрочная. Все пары в элементарном пучке имеют индивидуальную расцветку. Поясная изоляция - синтетическая лента, наложенная продольно или спирально. Экран - алюмополиэтиленовая лента, наложенная продольно или спирально. Оболочка - полиэтилен светостабилизированный.

• Коэффициент затухания кабеля на частоте 1 МГЦ           α = 12,6дБ/км
• Сопротивление постоянному току                                           R = 120Ом/км
• Волновое сопротивление                                                          Zв = 120 Ом

 

2.4 Кабель МКСА 4х4х1,2

 

Малогабаритные коаксиальные кабели МКСА 4х4х1,2 предназначены для строительства кабельных магистралей, устройства рокадных линий между магистралями и вводов радиорелейных линий.

Сердечник кабеля скручивается из четырёх  коаксиальных пар, пяти симметричных пар  и одной контрольной жилы. Каждая коаксиальная пара состоит из медного  внутреннего проводника диаметром  1.2 мм и внешнего проводника в виде медной гофрированной трубки с продольным швом диаметром 4.6 мм. Внутренний проводник изолирован от внешнего концентрично наложенной баллонной полиэтиленовой изоляцией, поверх внешнего проводника имеется экран из двух стальных лент толщиной 0.1 мм. Сверху располагается поливинилхлоридная лента толщиной 0.23 мм. Диаметр коаксиальной пары 6.4 мм.

• Коэффициент затухания кабеля

 

 

 

 

• Волновое сопротивление:  Z_в = 164Ом

 

 

 

 

Рисунок  2 – Структура кабеля МКСА 4х4х1,2

 

1.Поясная изоляция

2. Подушка

3. Две бронеленты

 

3 Расчет длины участка регенерации,  включая расчет цепей дистанционного  питания

 

Длина участка регенерации выбирается таким образом, чтобы с учётом всех видов помех и аппаратурных погрешностей вероятность ошибки для  всего линейного тракта не превышала  допустимой величины.

 

3.1 Расчет местного участка сети

 

Аппаратура: ИКМ –30-4

Тип кабеля: ТП-0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет длинны участка регенерации.

 

 

 

 

Расчет цепи дистанционного питания.

 

Поставим ОРП:

 

Напряжение дистанционного питания  не превышает номинальное, следовательно  установка 1 ОРП обеспечивает штатное  питание линии связи.

 

 

 

Схема местного участка сети:

 

 

Рисунок 3 - Структура линии местного участка

 

3.2 Расчет зонового участка

 

Аппаратура: ИКМ –120

Тип кабеля: МКСА 4х4х1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Два первых слагаемых в формуле  определяют А_{з. доп.} Для двухуровневых кодов, а третье – необходимое увеличение защищенности при увеличении количества уровней в коде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее приравняем А_з.с.п. к А_{з. доп.} и решим соответствующее уравнение.

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет цепи дистанционного питания.

 

Поставим ОРП.

 

Как видим необходимо методом перебора определить количество ОРП, поэтому  возьмем 6 ОРП:

 

Напряжение дистанционного питания  не превышает номинальное, следовательно установка 6 ОРП обеспечивает штатное питание линии связи.

 

Схема внутризонового участка сети.

 

 

 

Рисунок 4 - Структура линии вннутризонового участка

 

4Расчет требуемой и ожидаемой защищенности на входе регенератора

 

4.1 Расчет требуемой защищенности на входе регенератора

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Зависимость требуемой защищенности от вероятности ошибки

Из графика  видно, что требуемая защищенность А_з = 33,5 дБ

 

 

4.2 Расчет ожидаемой защищенности  на входе регенератора

 

Основными видами помех в линейном тракте ЦСП являются межсимвольные  и переходные помехи, тепловые шумы, помехи, вызванные наличием несогласованностей на участках регенерации, а также  помехи от устройств коммутации и  индустриальные. Главной причиной появления  межсимвольных помех являются искажения  цифрового сигнала, вызванные ограничением полосы пропускания линейного тракта в области как нижних, так и верхних частот. Переходные помехи появляются вследствие взаимного переходного влияния между парами кабеля, причем при организации линейного тракта по однокабельной системе наиболее существенны влияния на ближний конец, а при использовании двухкабельной системы – переходные влияния дальний конец и через третьи цепи.

Расчёт ожидаемой защищённости для симметричного кабеля ТП-0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из расчётов видно, что ожидаемая  защищённость от шумов на входе регенератора меньше требуемой, следовательно, выбранная линия не удовлетворяет необходимым параметрам. То есть в ней возможны ошибки

 

Расчёт ожидаемой защищённости для симметричного кабеля МКСА 4х4х1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из расчётов видно, что ожидаемая  защищённость от шумов на входе регенератора меньше требуемой, следовательно, выбранная линия не удовлетворяет необходимым параметрам.

 

5 Расчет требуемого числа уровней квантования

 

5.1 Равномерное квантование

 

Если на вход квантователя поступает  сигнал, находящийся в пределах области  квантования, то осуществляется квантование, которое характеризуется некоторой  мощностью шумов квантования, не зависящей от уровня сигнала.