Пример выполнения курсового проекта

4.1 Исходные данные:

 

Структура реконструируемого участка сети приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Реконструируемый участок сети

 

Расстояние между пунктами составляет  км,  км и

 км;

В, Г – сетевые узлы; А, Б, Д – сетевые станции;

t_max=+15⁰С, t_min= минус 3⁰С – максимальная и минимальная температуры грунта.

На участке В-Г работает ЦСП SDH по оптическому кабелю. На участке А-В работают три АСП К-60П по кабелю МКСА-4×4×1,2, на участке Б-В одна система К-300 по кабелю МКТ-4 и на участке Г-Д работают две АСП К-60П по кабелю МКСА-4×4×1,2.

Задача проекта состоит в реконструкции участков сети А-В, Б-В и Г-Д путем замены аналоговых систем передачи на цифровые при использовании существующего кабеля. При этом обеспечить организацию следующих типов каналов и общего их числа (таблица 4.1).

 

Таблица 4.1

	КТЧ	ОЦК	ПЦП	ТЦП
А-В	50	15	4	-
А-Б	20	5	2	1
А-Д	20	10	3	-

 

Примечание: КТЧ-канал тональной частоты; ОЦК-основной цифровой канал; ПЦП- первичный цифровой канал со скоростью 2048 кбит/с; ТЦП- третичный цифровой канал со скоростью 34368 кбит/с.

Содержание проекта состоит из:

- выбора типа цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети;

- размещения НРП и ОРП на этих участках;

- расчета допустимой и ожидаемой значений защищенности от помех;

- разработки схемы организации связи на заданном участке сети.

 

Выполнение курсового проекта

 

Для выбора цифровых систем передачи сначала рассчитаем эквивалентное число каналов ТЧ в заданных направлениях:

N_А-В =50+15+4∙30=185;

N_А-Б =20+5+2∙30+1∙480=565;

N_А-Д =20+10+3∙30=120

Теперь найдем емкость на каждом участке первичной сети путем суммирования нагрузки всех направлений, проходящей через данный участок.

 

N₁ = N_А-В + N_А-Б + N_А-Д =185+565+120=870;

 

N₂ = N_А-Б =565;

N₃ = N_А-Д = 120

С учетом емкости аналоговых систем передачи общее число каналов на данных участках составит:

N′₁ = 870+3∙60=1050;

N′₂ = 565+300=865;

N′₃ = 120+2∙60=240

Исходя из этих расчетов, можно сделать выбор типа и необходимого числа цифровых систем передачи.

Результаты выбора цифровых систем передачи сведем в таблицу 4.2.

 

Таблица 4.2- Выбор цифровых систем передачи

Номер линейного тракта	1 тракт А-В	2 тракт Б-В	3 тракт Г-Д
Тип линии связи	МКСА-4×4×1,2	МКТ-4	МКСА-4×4×1,2
1 вариант	3ИКМ-480С	2ИКМ-480	4 ЦСП MEGATRANS
2 вариант	3 LS-34-S/CX/OF	2ИКМ-240/480Н	1ИКМ-240/480Н

 

На тракте А-В по кабелю типа МКСА-4×4×1,2 возможна работа трех систем ИКМ-480С или LS-34-S/CX/OF. Данные варианты равнозначны, так как эти системы имеют одинаковые технические характеристики. Но одним из преимуществ ЦСП LS-34-S/CX/OF является возможность работы по оптическому кабелю. При реконструкции данного участка сети используется существующий электрический кабель, поэтому выберем ЦСП отечественного производства ИКМ-480С.

На втором тракте Б-В по кабелю МКТ-4 необходимо организовать 865 каналов, при этом можно использовать две системы ИКМ-480 или две ЦСП производства «Новел-ИЛ» ИКМ-240/480Н, применяя адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию. Как уже отмечалось выше, повышение эффективности ЦСП можно достичь, если при передаче сигналов использовать не ИКМ, а АДИКМ. Однако, при скоростях передачи 32 кбит/с и ниже, канал ТЧ, формируемый в ЦСП, несколько уступает по качеству и возможностям передачи различных видов информации каналу ТЧ АСП и ОЦК. Поэтому на данном участке сети выбираем систему передачи ИКМ-480.

На третьем тракте Г-Д для работы по кабелю МКСА-4×4×1,2 выбираем систему MEGATRANS. При использовании ЦСП ИКМ-240/480Н на модернизацию существующей АСП необходимы большие материальные затраты, из-за того что данная система имеет длину регенерационного участка меньшую, чем существующие аналоговые системы К-60 (типичные значения регенерационного участка для АСП К-60 находятся в пределах от 15 до 24 км).

При этом работы, связанные с модернизацией, могут приводить к повреждениям самого кабеля.

Применение системы MEGATRANS позволяет осуществить полную замену АСП К-60 без проведения каких-либо кабельных работ (используются только существующие сооружения НУП и ОУП) за счет достижения необходимой длины регенерационного участка.

1. Тракт А-В, ℓ₁=95 км, работает три ЦСП ИКМ-480С

Длина регенерационного участка при температуре грунта отличной от t=20⁰С может быть определена

 

; ,

 

где А_{max РУ,} А_{min РУ} – максимальное и минимальное затухание регенерационного участка по кабелю,

– километрическое затухание кабеля ЦСП при максимальной и минимальной температуре грунта по трассе линии.

Согласно техническим данным системы передачи (таблица 3.4)

А_{max РУ}=85дБ, А_{min РУ}=40дБ.

Километрическое затухание кабеля определяется

,

 

где - километрическое затухание кабеля при температуре (t₀=20⁰C),

- температурный коэффициент затухания,  1/град.

Для кабеля марки МКСА-4×4×1,2 ,

где f- расчетная частота.

Для системы ИКМ-480С f_р=17МГц, тогда

 Дб/км

 Дб/км

 Дб/км

км; км

Расчет количества регенерационных участков на заданном линейном тракте можно осуществить по формуле

 

,

 

где ℓ- расстояние между заданными пунктами,

Е(x)- функция целой части.

Расстояние между пунктами А-В равно ℓ₁=95 км, ℓ_{ном ру} =3 км, тогда

При этом будет 31 участок с ℓ_номру=3 км, а один – укороченный с ℓ_ру=2 км.

2. Тракт Б-В, ℓ₂=108 км, работает две ЦСП ИКМ-480

Для кабеля МКТ-4 километрическое затухание кабеля при температуре t₀=20⁰C определяется по формуле

 

,

 

где  – километрическое затухание кабеля,

f – расчетная частота, равная f_т /2.

Согласно таблице 1.2 для марки кабеля МКТ-4 =5,34 Дб, f_р=17 МГц.

 Дб

Тогда километрическое затухание при максимальной температуре

 Дб,

километрическое затухание при минимальной температуре

 Дб

Для системы ИКМ-480 максимальное и минимальное затухание регенерационного участка равно 73 Дб и 43 Дб соответственно (таблица 3.3). Определим длину регенерационного участка для данных значений затухания.

 км;  км

Рассчитаем число регенерационных участков между заданными пунктами по формуле

 

,

 

ℓ- расстояние между пунктами Б-В равное 108 км, ℓ_{ном ру}=3 км.

Таким образом, получилось 36 регенерационных участков с номинальной длиной.

Определим ожидаемую защищенность от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП по кабелю типа МКСА-4×4×1,2.

При двухкабельном режиме работы ЦСП определяющими являются переходные влияния на дальнем конце. Ожидаемая защищенность от помех от линейных переходов на дальнем конце А_{Зℓплп ож} может быть определена

 

 _,

 

где  – среднее значение защищенности от переходного влияния на дальний конец на частоте f_i для длины регенерационного участка ℓ_i;

– среднеквадратическое отклонение защищенности на дальнем конце, (5÷6дБ);

ΔА_рег – изменение защищенности за счет неидеальной работы регенератора, (4÷10дБ);

n – число влияющих пар.

Для современных ЦСП, применяемых в настоящие время, ΔА_рег можно принять равными нулю. На частоте свыше 10 МГц =0.

Средние значения защищенности на дальний конец для любой частоты f_i могут быть найдены из выражений:

- для межчетверочных комбинаций:

 

,

- для внутричетверочных комбинаций:

 

, при ℓ_ру≥2,5км,

 

где – среднее значение защищенности на дальний конец на частоте f₁, на длине ℓ₁ (ℓ₁=2,5 км или 5км).

Согласно таблице 1.3 и 1.4 для межчетверочных комбинаций =47,2 Дб, а во внутричетверочных комбинациях =27,1 Дб на частоте f₁=8 МГц и на участке кабеля длиной ℓ₁=2,5 км. Тогда средние значения защищенности на дальний конец для межчетверочных комбинаций на частоте f_i=17 МГц и ℓ_i=3 км

Дб

На данном участке используется три системы ИКМ-480С, поэтому наихудшим вариантом влияния переходных помех будет на систему, работающую внутри четверки кабеля совместно с другой ЦСП.

А_{Зℓплп ож} для межчетверочных комбинаций может быть определена

 Дб

Теперь определим средние значения защищенности на дальний конец для внутричетверочных комбинаций

 Дб

А_{Зℓплп ож} для внутричетверочных комбинаций может быть найдена

 Дб

Рассчитанные значения ожидаемой защищенности от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП по симметричным кабелям необходимо сравнить с допустимой защищенностью. При правильном выборе длины регенерационного участка должно выполняться требование А_Здоп≤А_Зож.

Для ЦСП ИКМ-480С и LS-34-S/CX/OF А_Здоп не рассчитывается, это значение указано в технических характеристиках данных систем передачи и составляет на частоте 17,2 МГЦ:

- для внутричетверочных комбинаций 12 дБ;

- между парами разных четверок 22 Дб.

Сравнивая полученные значения защищенностей от линейных переходов с указанными, видим, что требование А_Здоп≤А_Зож выполняется. Для межчетверочных комбинаций А_Здоп=22 дБ ≤ А_Зож=39,86 дБ, а для внутричетверочных комбинаций А_Здоп=12 дБ ≤ А_Зож=13,21 дБ.