Проектирование цифровой линии передачи

N_нрп = 28 – 1 = 27

Распределение длин участков регенерации сводится в таблицу 5.

 

Таблица 5 – Размещение регенераторов

 

Наименование участка  регенерации	lуч.рег., км
ОП1 – НРП1/1	4 км + 0,9 км(ИЛ)
НРП1/1 – НРП2/1	4,9 км
…	…
НРП 9/1 – ПВ	4,9 км
ПВ – НРП1/2	4,96 км
…	…
НРП N/2 – ОП2	4 км + 0,9 км(ИЛ)

 

Приведем таблицу распределения различных типов НРП, используемых на проектируемой линии. Для СП ИКМ-120 определим НРП с устройствами служебной связи (УСС) и телемеханики и без УСС.

 

Таблица 6 – Распределение НРП на проектируемой линии

 

	ОП1-ПВ		ОП2-ПВ
Тип НРП	Без УСС	С УСС	Без УСС	С УСС
Порядковый номер НРП	1/1 - 3/1, 5/1-9/1	4/1, 8/1	1/2 – 3/2, 5/2 – 7/2, 9/2 – 11/2, 13/2 – 15/2, 17/2 – 19/2, 21/2 – 23/2, 25/2 – 27/2.	4/2, 8/2, 12/2, 16/2, 20/2, 24/2
Количество НРП	7	2	21	6

2.2 Расчёт затухания  участков регенерации

 

Для проверки правильности предварительного размещения НРП, необходимо определить вероятность ошибки, которая  зависит от величины защищенности. Защищенность определяется разностью  уровней полезного сигнала и  помех. Уровень полезного сигнала  зависит от затухания участка  регенерации, которое определяется по формуле

 

А_уч.рег.=А_каб. + А_ил. = α_t · l_каб.+ α₂₀ · l_ил,    (9)

 

где l_каб. – длина кабеля на расчетном участке регенерации ;

l_ил. – эквивалентная длина искусственной линии (7а);

α_t – коэффициент затухания кабеля на расчетной температуре (4);

α₂₀ – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С.

1. А_уч.рег.=10,96 + А_ил. = 10,96 · 4 + 11,4 · 0,9 = 54,1 дБ
2. А_уч.рег.=10,96 + А_ил. = 10,96 · 4,9 = 53,7 дБ
3. А_уч.рег.=10,96 + А_ил. = 10,96 · 4,96 = 54,36 дБ

 

Таблица 7 – Затухание участков регенерации

 

Наименование уч.рег.	lуч.рег., км	Ауч.рег., дБ
ОП1 – НРП1/1	4 + 0,9(ИЛ)	54,1
НРП1/1 – НРП2/1	4,9	53,7
…	…	…
НРП 9/1 - ПВ	4,9	53,7
ПВ - НРП1/2	4,96	54,36
…	…	…
НРП 27/2 – ОП2	4 + 0,9(ИЛ)	54,1

 

2.3 Расчёт вероятности ошибки

2.3.1 Расчёт допустимой  вероятности ошибки

Переходные помехи и  собственные шумы корректирующих усилителей приводят к появлению ошибок в  цифровом сигнале, которые вызывают искажение передаваемой информации.

Для обеспечения заданного  качества вероятность ошибки нормируется. Общая вероятность ошибки в пределах глобальной сети не должна превышать 1∙10^-6, для национальной сети вероятность ошибки не должна превышать значений, заданных в таблице 9.

Таблица 8 – Допустимая вероятность ошибки

Участок сети	Максимальная длина (lмах), км	Допустимая вероятность  ошибки (Рош.доп.)
Магистральный	10000	1∙10-7
Внутризоновый	600	1∙10-7

 

При равномерном размещении регенераторов вероятность ошибки пропорциональна длине связи  и определяется по формуле

Р_{ош.доп.лт.}= Р_{ош.доп.1км}∙l_оп-оп=( Р_ош.доп / l_мах)∙ l_оп-оп ,  (10)

где Р_{ош.доп.1км} – допустимая вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;

  l_оп-оп – расстояние между оконечными станциями на проектируемой линии. (l_оп-оп= l_оп1-пв+ l_оп2-пв).

(ОП1 – ПВ) Р_{ош.доп.лт.}= (1∙10^-7/ 600) ∙ 49 = 8,16 ∙ 10^-9

(ОП2 – ПВ) Р_{ош.доп.лт.}= (1∙10^-7/ 600) ∙ 139 = 23,16∙ 10^-9

(ОП1 – ОП2) Р_{ош.доп.лт.}= (1∙10^-7/ 600) ∙ 188 = 31,32∙ 10^-9

2.2.3 Расчёт ожидаемой  вероятности ошибки

Ожидаемая вероятность  ошибки зависит от величины защищенности на входе регенератора.

Для цифровых систем, предназначенных  для работы по симметричному кабелю, преобладающими шумами являются шумы от линейных переходов, причем в однокабельных системах – переходные шумы на ближний конец, а в двухкабельных – переходные шумы на дальний конец.

Расчет величины защищенности для систем, работающих по симметричному  кабелю, определяется по формулам в  зависимости от схемы организации  связи:

 для однокабельной системы

А_зо = А_{о ср} – А_уч.рег. – 10 lg n – σ_о – q,    (11)

 для двухкабельной системы

А_зд = Аl_ср – А_уч.рег – 10 lg(n-1) – σ_l – q,   (12)

где  А_{о ср} – среднее переходное затухание между парами кабеля на ближнем конце;

n – количество линейных трактов в кабеле;

Аl_ср – среднее переходное затухание на дальнем конце (МКСБ 4х4х1.2 Аср=87дБ).

σ_о – стандартное отклонение Ао ср, дБ;

σ_l – стандартное отклонение Аl ср, дБ  (принять σ_l =5дБ);

А_уч.рег – затухание участка регенерации при максимальной температуре грунта, дБ (9);

q – допуск по защищенности при изготовлении регенераторов (принять равным 3дБ).

 

А_зд=87 - 54,1 - 10lg(8 - 1) – 5 - 3= 32,9 – 8,45 – 8 = 16,45

А_зд=87 - 53,7 - 10lg(8 - 1) – 5 - 3= 32,9 – 8,45 – 8 = 16,85

А_зд=87 - 54,36 - 10lg(8 - 1) – 5 - 3= 32,9 – 8,45 – 8 = 16,19

 

От величины защищенности зависит ожидаемая вероятность  ошибки Р_ош.ож.. Соотношение между значением защищенности и вероятностью ошибки для линейного кода HDB-3 приведено в таблице 9.

Таблица 9 – Соотношение между защищенностью и ожидаемой вероятностью ошибки

Аз, дБ	16,6	17,7	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7
Рош.ож.	1∙10-3	1∙10-4	1∙10-5	1∙10-6	1∙10-7	1∙10-8	1∙10-9
Аз, дБ	22,2	22,6	23,0	23,4	23,7	24,0	24,3
Рош.ож.	1∙10-10	1∙10-11	1∙10-12	1∙10-13	1∙10-14	1∙10-15	1∙10-16

 

Пользуясь расчетными формулами, определим величину защищенности, и из таблицы следует выберем значение соответствующей вероятности ошибки по отдельным регенерационным участкам.

Вероятность ошибки для  каждого участка регенерации  и результаты вычислений сведены в таблице 10.

Таблица 10 – Вероятность ошибки для каждого участка регенерации

 

Участок	Lру	Рош.доп.	Рош.ож. i
ОП1 – НРП1/1	4 + 0,9	8,16 ∙ 10-9	1∙10-3
НРП1/1 – НРП2/1	4,9		1∙10-3
……..			1∙10-3
НРП 9/1 - ПВ	4,9		1∙10-3
ПВ - НРП1/2	4,96	23,16∙ 10-9	1∙10-3
НРП 1/2 – НРП 2/2	4,96		1∙10-3
………			1∙10-3
НРП 27/2 – ОП2	4 + 0,9		1∙10-3

 

Ошибки в регенераторах  возникают независимо друг от друга. Вероятность ошибки в ЦЛТ можно  определить как сумму Р_{ош.ож. i} (oжидаемая вероятность ошибки i –генератора) по отдельным регенераторам. Ожидаемая вероятность ошибки линейного тракта определится из формулы

Р_ож.лт = ,      (13)

где     Р_{ош.ож. i} – ожидаемая вероятность ошибки i-го регенератора;

n – количество регенераторов, последовательно включенных в цифровой линейный тракт.

 

Р_ож.лт = = 38 ∙ 1∙10^-3 = 38 ∙10^-3

Сравним_. Р_{ож. лт.} и  Р_ош.доп: 38 ∙10^-3 < 31,32∙10^-9

 

При сравнении допустимой и ожидаемой вероятности ошибок можно сделать вывод, что регенераторы размещены правильно, так как  ожидаемая вероятность ошибки меньше допустимого значения вероятности  ошибки.

 

2.4 Расчёт напряжения  дистанционного питания

Расчет дистанционного питания производится с целью  первоначальной установки напряжения ДП и для контроля исправности  цепи ДП в процессе эксплуатации.

Дистанционное питание  регенераторов в системе передачи ИКМ-120у осуществляется по фантомным  цепям, образованным на парах прямого  и обратного направлений передачи с использованием принципа ДП «провод  – провод». Устройства приема ДП включаются в цепь ДП последовательно. На ОП (ОРП) устанавливается УДП, представляющее собой высоковольтный стабилизатор тока. На каждом НРП установлено устройство приема ДП, преобразующее ток ДП в напряжение, необходимое для питания обоих односторонних регенераторов и устройства телеконтроля. Напряжение ДП определяется по формуле

U_дп = [(I_дп + ΔΙ_дп)(R_tºmax+ΔR_tºmax) _руi] + N_нрп · U_нрп,   (14)

где I_дп – номинальное значение тока ДП (Iдп=65мА);

ΔΙ_дп – допустимое отклонение тока ДП составляет 5% от I_дп (ΔΙ_дп = 3,25 мА, для I_дп = 65 мА);

R_tºmax – электрическое сопротивление жил кабеля при максимальной температуре t º_max (по заданию), Ом/км;

ΔR_tºmax– максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для МКСБ 4x4x1,2 ΔR_tºmax составляет 5%  от R_tºmax);