Проектирование цифровых радиорелейных линий

 

Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального  Образования    Поволжский  государственный университет  телекоммуникаций  и информатики     Кафедра СС       Сдан на проверку:              Допущен к защите: «_____»_____________20  г.                              «_____»_____________20  г.                  Защищен с оценкой:____       «_____»_____________20  г.         КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине СРРСП   «Проектирование цифровых радиорелейных линий»     Пояснительная записка на 11 листах                                                                                          Выполнила: ст. гр.                                                                                № зач. книжки: вар 54                                                                                  Руководитель: Кузнецов М.В.                                                                                                          Самара, 20  г.

 

Рецензия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Значения  параметров по варианту…………...……………………………….4

1. Краткая характеристика заданной аппаратуры по основным параметрам ЦРРСП………………………………………………………………………5
2. Структурная схема РРЛ……………………………………………………5
3. Номинальные значения частот приема и передачи стволов…………….6
4. Высоты подвеса антенн и устойчивость связи проектируемой РРЛ…...6
1. Профиль пролета……………………………………..………….….6
2. Выбор высот подвеса антенн…………………………………..….7
3. Расчет потерь, вносимых волновым трактом……………….…..7
4. Расчет минимально допустимого множителя ослабления ()…………………………………………………………………7
5. Проверочный расчет устойчивости связи на РРЛ……….…..….8
6. Расчет диаграммы уровней сигнала на пролет ЦРРЛ………….10

Заключение………………………………………………………………..11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения  параметров по варианту

 

 – длина РРЛ

- длина пролета

 – вертикальный градиент

- стандартное отклонение

Аппаратура  ЦРРЛ – Ракита-8

 – частота

Трафик –  Е3

 

 

 

Диаметр антенны  – АДЭ-2,5 м

 

Относительная координата k	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Высотные  отметки профиля h, м	73	56	70	74	62	55	44	33	85	48	68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Краткая характеристика заданной аппаратуры по основным параметрам ЦРРСП

 

РРС «Ракита-8»  представляет собой модернизированный  вариант аппаратуры «КУРС-8-ОУ». Приемопередающее оборудование «Ракита-8» выпускается в нескольких модификациях, одна из которых совместно со специальной оконечной аппаратурой ОЦФ-34 позволяет создавать внутризоновые цифровые РРЛ. Статив ОЦФ-34 осуществляет регенерацию цифрового сигнала, дискретную фазовую модуляцию и демодуляцию сигнала ПЧ 70 МГц, резервирование по схеме 1+1 в ручном или автоматическом режимах, контроль коэффициента ошибок без перерыва связи. Статив содержит два комплекта цифрового оборудования, а также устройства резервирования и контроля. Особенностью модификации приемо-передающего оборудования является наличие специального демодулятора сигналов служебной связи. Типовые проектные решения, разработанные для строительства РРЛ «КУРС-8-ОУ», пригодны и для РРЛ «Ракита-8» (при

соответствующей замене приемо-передающей аппаратуры).

Технические характеристики:

Диапазон рабочих частот - 7,9…8,4 ГГц;

Скорость передачи цифрового сигнала  в стволе - 34,368 Мбит/с;

Количество стволов - 1 или 2 ;

Вид модуляции - 4-ОФМ-0 ;

Метод демодуляции – когерентный;

Мощность передатчика - не менее 0,75/0,37/0,125 Вт;

Коэффициент шума приемника - не более 7,5 дБ;

Потери в системе разделения стволов - 2 дБ;

Коэффициент усиления антенны - 41 / 44 / 45 дБ;

Пороговый уровень  сигнала на входе приемника при -  -109 .

 

 

2. Структурная схема РРЛ

 

Для заданной РРЛ длиной L, км находим число  секций: ; и число пролетов в заданной РРЛ: 

Рисунок 1 Структурная схема РРЛ

 

3. Номинальные значения частот приема и передачи стволов

 

Для аппаратуры «Ракита-8» номинальные значения частот стволов в МГц определяются по формулам:

; ; где ,

 

n	1	2	3	4	5	6	7
, МГц	7912	7926	7940	7954	7968	7982	7996
, МГц	8178	8192	8206	8220	8234	8248	8262

 

8	9	10	11	12	13	14	15	16
8010	8024	8038	8052	8066	8080	8094	8108	8122
8276	8290	8304	8318	8332	8346	8360	8374	8388

 

Рисунок 2 План распределения  частот

                                 …                                                            …                  

 

 

4. Высоты подвеса антенн и устойчивость связи проектируемой РРЛ

 

1. Профиль пролета

 

Рассчитаем  и построим линию условного нулевого уровня, высоту текущей точки которого находят по формуле:

, где  – длина пролета, – относительная координата текущей точки на оси абсцисс, - расстояние до текущей точки, – геометрический радиус Земли.

 

	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
, м	0	14	24	32	36	38	36	32	24	14	0

 

От найденной  и построенной линии нулевого уровня откладывается вертикально  вверх высотные отметки профиля  в точках и получают точки высот профиля, которые соединяют ломаной линией. Профиль пролета вычерчивают на миллиметровой бумаге в масштабе: по горизонтали – в 1 см 1 км, по вертикали – в 1 см 10 м.

 

2. Выбор высот подвеса антенн

 

Выбор высот  подвеса антенн (h) определяется высотой просвета при нулевой рефракции , которая откладывается вертикально вверх от самой высокой точки профиля (вершины препятствия). Через эту точку проводят линию, соединяющую центры антенн на станциях, ограничивающих пролёт. Желательно, чтобы высоты подвеса антенн были не менее 15м и не более 100м.

В проекте  предусмотрен расчёт пролётов первого  типа. На пролётах первого типа –  местность пересечения (нет зеркального  отражения от земли) величину рекомендуют выбирать:

,

где  - радиус минимальной зоны Френеля;

- изменение просвета  на пролёте за счёт атмосферной  рефракции;

λ = 0,0367 – длина волны;

K = K_i = 0,8 – для наивысшей точки пролёта;

d = 9 – средняя ошибка топографической карты.

Т.к. , пролет является открытым.

По построенному профилю пролета определяем высоту подвеса антенн: высота подвеса левой  антенны , высота подвеса правой антенны .

 

3. Расчет потерь, вносимых волновым трактом

 

Суммарные потери в одном волноводном тракте:

, дБ

где дБ – потери в сосредоточенных устройствах тракта; – потери на единицу длины в вертикальном () и горизонтальном () волноводах ( в круглом волноводе; в прямоугольном волноводе).

На пролете  надо учитывать  в двух ВТ: , , тогда

 

4. Расчет минимально допустимого множителя ослабления ()

 

Для определения  устойчивости работы ЦРРЛ из-за замираний  сигналов определяют для каждого  пролета ЦРРЛ и для двух значений

,

где  - пороговый уровень сигнала на входе приемника, при котором обеспечивается и ; P_пд- уровень мощности передатчика; - потери в открытом пространстве; - длина пролета; λ - длина волны; - коэффициент усиления антенн, используемых на пролете; - суммарные потери в одном волноводном тракте (для одной антенны) на пролете.

Для

Для

 

5. Проверочный расчет устойчивости связи на РРЛ

 

Особенностью  цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ) является зависимость вероятности  ошибки () на выходе линии от уровня сигнала и от порогового уровня сигнала на входе приемника.

Помехоустойчивость  ЦРРЛ определяется выбранными методами модуляции и демодуляции, особенностями  аппаратурных решений. Цифровая РРЛ  считается в состоянии простоя, если в течение 10 секундных интервалов сигнал пропадает, либо - срыв связи.

- коэффициент  секунд со значительным количеством  ошибок.

Нормируемые значения качественных показателей  ЦРРЛ - это допустимые проценты времени ухудшения качества по ошибкам, в течение которого может превышать значения .Величина SESR соответствует величине .

Определяющим  техническим параметром аппаратуры ЦРРЛ является пороговый уровень  сигнала на входе приемника (, дБВт), при котором обеспечивается и/или .

Перерыв связи (неустойчивость связи) на i-том пролете определяется: ,%, где возникает из-за экранирующего действия препятствий( в данном случае можно принять ); – из-за интерференции прямой волны и волн, отраженных от слоистых неоднородностей тропосферы; – из-за ослабления энергии радиоволн в гидрометеорах при .

, где  в разах, то есть , .

Т.к. в данной аппаратуре применяется посекционное резервирование (1+1), то есть частотно-разнесенный  прием (ЧРП), необходимо найти суммарный процент времени перерывов связи на секции с учетом резервного ствола:

, где Х - число рабочих  стволов;  – эмпирический коэффициент, учитывающий статистическую зависимость замираний на пролете РРЛ при ЧРП; - число пролетов в секции.