Проектирование линии передачи

Ильдар ИКМ-1920.cdw

Схема ОРП-3 аналогична
Схема ОП-4 аналогична
Схема организации связи

МКС.курсоваяАНЯ.doc

Выбор и обоснование проектных решений 6
1Выбор трассы кабельной линии связи .6
2Характеристика оконечных пунктов 7
3Обоснование и расчет потребного количества каналов 11
4Выбор системы передачи и типа кабеля 13
5Размещение регенерационных пунктов .16
6 Расчет затуханий участков регенерации на рабочей частоте ..17
7 Расчет уровней передачи приема и усиления регенерационных
Расчет помехозащищенности цифровой линии передачи .21
1 Расчет допустимой помехозащищенности .. 21
2 Расчет ожидаемой помехозащищенности в регенераторах ЦСП 23
3 Расчет ожидаемой помехозащищенности цифровой линии передачи 23
Сервисные системы ИКМ-1920 .. 25
Проектирование линейно-аппаратного цеха 30
1 Состав оборудования ЛАЦ . .30
2 Аппаратура оконечной станции систем передачи .32
Разработка и расчет цепей электропитания 34
1 Организация и расчет дистанционного питания НРП 34
Индивидуальное теоретическое задание .39
Список литературы 42 Приложение А. Карта . ..43
Приложение Б. Схема организации связи .. . ..44
Развитие науки и ускорение технического прогресса невозможны без совершенствования средств связи систем сбора передачи и обработки информации. В вопросах развития сетей связи страны большое внимание уделяется развитию систем передачи и распределения (коммутации) информации.
Наиболее широкое распространение в последнее время получили многоканальные системы передачи (МСП) с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).
Дальнейшему развитию методов и аппаратуры с ИКМ способствуют их существенные преимущества перед аналоговыми системами передачи:
-высокая помехоустойчивость
-практическая независимость качества передачи от длины линии связи
-стабильность параметров каналов ЦСП
-эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов
-простота математической обработки передаваемых сигналов
-возможность построения цифровой сети связи
-высокие технико-экономические показатели
-исключительная технологичность производства на современной микроэлектронной базе.
Основным недостатком ЦСП является необходимость использования для передачи одинакового объема информации более широкого чем в аналоговых МСП линейного спектра частот из-за чего промежуточные регенерационные станции приходится размещать более часто чем усилительные пункты в аналоговых системах.
Однако при использовании ЦСП для работы по оптическим кабелям благодаря широкой полосе пропускания оптического волокна и малому его затуханию это обстоятельство оказывается несущественным и расстояние между регенераторами на оптическом кабеле во много раз превышает длину усилительного участка аналоговых систем передачи.
Самым существенным достоинством ЦСП представляется возможность передачи цифровых данных между ЭВМ и вычислительными комплексами без каких-либо дополнительных устройств преобразования или специальных аппаратных средств. В ЦСП единственным параметром которым характеризуется качество передачи является коэффициент ошибок. Каналы с малым коэффициентом ошибок в тракте передачи реализуются достаточно просто. В случае необходимости влияние ошибок возникающих в тракте можно практически полностью исключить воспользовавшись теми или иными способами защиты от ошибок.
Широкое внедрение ЦСП на сетях связи совместно с аппаратурой сетевой синхронизации аппаратурой управления синхронной сетью создает предпосылки для организации автоматизированной сети связи.
Выбор и обоснование проектных решений
1 Выбор трассы кабельной линии передачи
Варианты трассы кабельной линии связи (Приложение А):
)Уфа – Октябрьский – Самара – Дмитровград – Ульяновск
)Уфа – Октябрьский – Бугульма – Нурлат –Дмитровград – Ульяновск
Основные показатели трасс приведены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1 – Основные показатели трасс
Характеристика трассы
Общая протяженность трассы:
Вдоль шоссейных дорог;
вдоль железных дорог;
вдоль грунтовых дорог;
Способы прокладки кабеля:
через судоходные и сплавные реки;
через несудоходные реки;
через железные дороги;
через шоссейные дороги.
Число обслуживаемых пунктов
Наиболее оптимальным вариантом является вариант №1 так как имеет минимальное количество переходов через несудоходные реки и шоссейные дороги а также будет проходить в более благоприятных условиях.
2 Характеристика оконечных пунктов
Характеристика оконечных пунктов
Город расположен на берегу реки Белой при впадении в неё рек Уфа и Дёма на Прибельской увалисто-волнистой равнине в 100 км к западу от хребтов Башкирского (Южного) Урала. Лежит преимущественно в междуречье рек Белая и Уфа на Уфимском полуострове.
Уфа находится в северо-лесостепной подзоне умеренного пояса. Климат континентальный достаточно влажный лето тёплое зима умеренно холодная и продолжительная. Средняя температура января —137 °C минимальная —485 °C; июля +193 °C (1979 год) максимальная +386 °C (1952 год). Среднегодовая температура воздуха +34 °C. Среднее количество осадков — 577 мм.
Городские предприятия занимаются нефтепереработкой химией машиностроением. Основу экономики Уфы составляют топливно-энергетический и машиностроительный комплексы.
Объём отгруженных товаров собственного производства выполненных собственными силами работ и услуг по обрабатывающим производствам за 2009 год — 1850 млрд рублей.
В Уфе сосредоточено около 200 крупных и средних промышленных предприятий
Химическая и нефтехимическая промышленность
Объём отгруженных товаров собственного производства за 2009 год — 12986 млрд рублей. В Уфе расположен один из самых современных нефтеперерабатывающих комплексов. Глубина переработки нефти выше чем в среднем по России и в среднем составляет примерно 80 %.
Машиностроение и приборостроение
Объём отгруженных товаров собственного производства за 2009 год — 3308 млрд рублей.
Строительная промышленность
Уфа — крупный межрегиональный транспортный узел России (железнодорожные трубопроводные автомобильные магистрали воздушные и речные пути). Судоходная река Белая со своим притоком Уфой пересекается здесь с Транссибирской магистралью.
Ульяновск - административный центр Ульяновской области. Расположен на Приволжской возвышенности на берегах Волги (Куйбышевское водохранилище) и Свияги в месте их максимального сближения. Находится в 893 км к востоку от Москвы.
Первоначальное название города — Синбирск предположительно по имени князя волжских булгар Синбира (Симбира) проживавшего в этих местах [5]. С 1780 года город известен как Симбирск.
Ульяновск — важный узел Куйбышевской железной дороги имеет один главный и 3 второстепенных вокзала. Рядом с городом расположены два аэропорта — Ульяновск-Центральный (ULK) и Ульяновск-Восточный (ULY). На правом берегу Волги в Железнодорожном районе находится ульяновский речной порт.
Два берега Волги связаны между собой двумя мостами.
Через Ульяновск проходят автотрассы регионального значения.
Экономика и промышленность
Основа экономики города — это предприятия машиностроения и металлообработки; развиты также: электроэнергетика розничная торговля и капитальное строительство. Затем следуют банковская сфера сфера услуг туризм пищевая и легкая промышленности.
В Ульяновске расположены следующие предприятия:
Объем отгруженных товаров собственного производства выполнено работ и услуг собственными силами по обрабатывающим производствам за 2009 год 480 млрд рублей.
Кроме того в Ульяновске базируются авиакомпании «Волга-Днепр».
3 Обоснование и расчет потребного количества каналов
Народонаселение Уфы на 2010 год человек.
Народонаселение Самары на 2010 год человек.
Средний годовой прирост населения в Уфы P = 2%.
Средний годовой прирост населения в Самары P = 2%.
Разность в годах между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения в Уфа:
Разность в годах между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения в Самаре:
Количество населения в Уфе с учетом среднего прироста:
Количество населения в Самаре с учетом среднего прироста:
Коэффициент тяготения
Количество абонентов обслуживаемых оконечными автоматическими междугородними телефонными станциями (АМТС) в Уфа:
Количество абонентов обслуживаемых оконечными АМТС в Самаре:
Удельная нагрузка y = 005 Эрл.
Постоянные коэффициенты соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям в 5% a1 = 13 b1 = 56.
Количество телефонных каналов:
Количество резервных каналов:
Количество транзитных каналов:
Общее число каналов:
гдеnтф – количество двухсторонних каналов для телефонной связи;
nпд – то же для передачи данных;
nпг – то же для передачи газет;
nтв – то же для передачи телевидения;
nвтф– то же для передачи видеотелефона;
nтр – количество транзитных каналов;
nрез - количество резервных каналов (10 % от ).
4 Выбор системы передачи и типа кабеля
На основании общего числа каналов для организации связи между заданными оконечными пунктами (= 1920 штук) выбирается система ИКМ – 1920. Основные технические характеристики приведены в таблице 2.
Т а б л и ц а 2 – Основные технические характеристики системы ИКМ - 1920
Количество каналов ТЧ
Скорость передачи информации Мбитс
Тактовая частота линейного сигнала МГц
Рабочая (расчетная) частота МГц
Тип используемого кабеля
Максимальная длина переприемного участка (на внутризоновой и магистральной сетях) км
Максимальное расстояние между ОРП км
Длина регенерационного участка (РУ) км:
Минимальная длина РУ прилегающего к ОП ОРП (ПОРП) км
Максимальное затухание РУ на рабочей частоте дБ
Номиналы искусственных линий км (дБ)
Сопротивление с линейной стороны Ом
Амплитуды импульсов на выходе регенератора В
Длительность импульсов нС
Коэффициент шума F корректирующего усилителя
Количество НРП в полусекции ДП
Дистанционное питание аппаратуры ЛТ
- максимальное напряжение ДП В
Напряжениеток ДП аппаратуры СС ВА
Напряжениеток ДП аппаратуры ТМ ВА
Падение напряжения на одном НРП В
- линейное оборудование
Коэффициент ошибок линейного тракта
Коэффициент ошибок одного регенератора
Марка выбранного кабеля – КМ - 4. Его основные технические характеристики приведены в таблице 3.
Т а б л и ц а 3 – Основные технические характеристики кабеля КМ - 4
Коэффициент затухания дБкм
Для различных участков линии используем варианты основного кабеля с разными покровами: для прокладки в грунтах всех категорий – кабели бронированные двумя стальными лентами (КМБ-4); в агрессивных грунтах или в местах с повышенной вероятностью электрокоррозии блуждающими токами используем кабели с пластмассовыми оболочками поверх металлических. В кабельной канализации прокладывают небронированные кабели с металлическими или пластмассовыми оболочками. Бронированные и небронированные кабели с алюминиевыми оболочками или дополнительным экраном прокладываются на участках сильных электромагнитных влияний ЛЭП и других электротехнических и радиотехнических установок большой мощности (КМА-4 или КМЭ-4).
5 Размещение регенерационных пунктов
Параметры секций линейного тракта приведены в таблице 4.
Т а б л и ц а 4 – Параметры секций линейного тракта
Количество регенерацион-ных участков
прилегающие к ОРП по 3 км
Октябрьский – Красный Яр
Красный Яр –Ульяновск
Рисунок 2 – Структурная схема линейного тракта
6 Расчет затуханий участков регенерации на рабочей частоте
Затухания участков регенерации вычисляют по формуле:
где – затухание линейного трансформатора дБ = 1 дБ;
- затухание искусственной линии дБ.
Искусственные линии устанавливаются только на укороченных участках и дополняют затухания последних до номинального значения. Затухание ИЛ вычисляют по формуле:
В курсовом проекте искусственной линии нет.
Коэффициент затухания при максимальной температуре грунта вычисляют по формуле:
где – коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при температуре 200С дБкм;
– температурный коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте 1град =195·10-3 1град;
– максимальная температура грунта 0С = 17 0С.
7 Расчет уровней передачи приема и усиления регенерационных пунктов
Абсолютный уровень пиковой мощности при воздействии единичного импульса цифрового сигнала:
Средний абсолютный уровень цифрового сигнала:
Соответствующие этим уровням передачи уровни приема на входе регенерационных пунктов:
Для проверки соответствия величин необходимых усилений усилительной способности регенератора на рабочей частоте вычисляют усиление корректирующего усилителя (КУ):
где – средний абсолютный уровень на выходе КУ.
Средний абсолютный уровень на выходе КУ:
Максимальные возможности регенераторов по перекрытию затухания участков т.е. максимальные затухания участков регенерации при включении в кабель нескольких ЦСП возможны только при полном подавлении всех помех
кроме помех вызванных переходным влиянием на дальний конец.
Поэтому затухание кабельной линии на участке регенерации которое должно быть равно Sy выбирают примерно на (1015) дБ меньше максимальной возможности регенераторов по перекрытию затухания участков.
Значения уровней приема и усилений КУ и типов регенерационных пунктов (РП) занесены в таблицу 5.
Т а б л и ц а 5 – Результаты расчетов параметров передачи
Т а б л и ц а 5. Окончание
Расчет помехозащищенности цифровой линии передачи
1Расчет допустимой помехозащищенности
Основной оценкой качества передачи двоичной информации по ЦЛТ является вероятность ошибок (или коэффициент ошибок).
Вероятность ошибок определяется как отношение числа ошибочно принятых символов Nош к общему числу передаваемых символов No.
При частоте дискретизации 8 кГц по каждому каналу в течение 1 минуты передаются 8000·60 = 480000 кодовых комбинаций. Опасными в отношении щелчков являются только два старших разряда кодовых комбинаций или 2·480000 = 960000 символов. При равной вероятности ошибочного приема любого символа вероятность ошибки в канале ЦСП при максимальной протяженности ЦЛТ должна удовлетворять условию:
При длине переприемного участка по ТЧ 2500 км допустимая вероятность ошибки на 1 км тракта будет равна:
С целью обеспечения более высокого качества передачи МККТТ рекомендует при разработке цифровых систем руководствоваться нормой вероятности ошибки на 1 км ЦЛТ 10-10 1км.
В этом случае допустимая вероятность ошибки для линейного тракта длиной L км рассчитывается по формуле:
Вероятность ошибок на одном участке регенерации не должна превышать:
где - число регенераторов в ЦЛТ включая НРП ОРП и ОП шт.
Результаты расчетов зависимости Pошi от отношения сигналпомеха в логарифмических единицах – защищенности Аз = 20 lg (UпрUп) для квазитроичных кодов приведены в таблице 2.1.
Т а б л и ц а 6 – Зависимости Рош от Аз для квазитроичных кодов
Используя данные указанные в таблице 2.1 и найденные значения вероятностей определим соответствующие им минимально-допустимые защищенности сигнала на выходе линейного тракта и на одном участке регенерации:
2 Расчет ожидаемой помехозащищенности в регенераторах ЦСП
Защищенность зависит от скорости передачи и от дополнительных помех. С учетом допуска на помехи вызванные причинами отличными от тепловых помех и неточностью работы регенератора расчет помехозащищенности в регенераторах производится по формуле:
гдеВ – скорость передачи символов Мбитс;
= 78 дБ - допуск по защищенности на дополнительные помехи в линейном тракте отличные от тепловых шумов;
= 3 дБ - допуск по защищенности при изготовлении регенераторов.
Помехозащищенность Аз во всех регенераторах равна Аз=322 дБ соответствующие им вероятности ошибок Pошi для всех значений длин участков регенерации меньше 10-14.
3 Расчет ожидаемой помехозащищенности цифровой линии передачи
Ошибки в различных регенераторах возникают независимо друг от друга при прохождении цифрового сигнала через все элементы цифрового линейного тракта (ЦЛТ) поэтому вероятность ошибок в ЦЛТ:
гдеnрп – количество регенерационных пунктов включая ОРП шт;
Рошi – вероятность ошибок i-го регенератора.
Поскольку вероятность ошибок у всех регенераторов одинакова то ожидаемая вероятность ошибок в линейном тракте:
Тогда ожидаемая помехозащищенность на выходе линейного тракта:
Сравним ожидаемые вероятности ошибок и помехозащищенность с допустимыми. При этом должны выполняться следующие соотношения:
Таким образом система передачи ИКМ-1920 обеспечивает требуемые значения защищенности и вероятности ошибки.
Сервисные системы ИКМ - 1920
Система служебной связи ЦСП ИКМ – 1920
Устройства СС обеспечивают организацию трех каналов СС:
- канал постанционной и участковой СС (ПСС-УСС) организованный по двум симметричным парам кабеля в полосе частот 03-З4 кГц и предназначенный для организации участковой СС между НРП и ОРП;
- канал постанционной служебной связи (ПСС-ВЧ) организованный по 4-х проводной схеме на тех же парах что и канал ПСС-УСС в полосе частот(12-16) кГц;
- канал магистральной служебной связи (МСС) организуется в каждом третичном цифровом потоке в оборудовании третичного временного группообразования (СТВГ) методом адаптивной дельта-модуляции при скорости цифрового потока 32 кбитс.
Структурная схема оборудования СС и телемеханики стойки оборудования линейного тракта (СОЛТ) приведена на рисунке 3.1.
Для разделения ПСС-УСС и ПСС-ВЧ используются фильтры постанционной СС (ФПСС). Устройство коммутации УКСС служит для подключения переговорно-вызывного устройства (ПВУ) к любому из каналов СС на любом направлении обслуживаемом с данной СОЛТ и вывод каналов СС на громкоговорящую связь. Предусмотрена возможность использования ПСС-УСС при аварийных работах на линейном тракте когда подача ДП в кабель невозможна.
Низкочастотный канал СС распределен на три направления:
- на микротелефонную трубку СОЛТ;
- на СТВГ через разъемы "СТВГ";
- на внешнее устройство через разъемы "СС-2".
Высокочастотный канал после преобразования заводится на микротелефонную трубку СОЛТ.
СС обеспечивает громкоговорящую связь по каналам ПСС-УСС и ПСС-ВЧ с помощью громкоговорителя установленного на стойке СОЛТ. В устройстве СС (УСС) предусмотрен индивидуальный вызов любой станции на магистрали. Вызов осуществляется с помощью соответствующей кодовой посылки образующейся путем набора номера номеронабирателем расположенным на блоке генератора тонального набора (ГТН). Прием вызова индицируется светодиодом вызываемого канала на блоке устройства коммутации канала УКК-1 лампой "Вызов СС" на верхней раме СОЛТ и включением акустического сигнала вызова с помощью громкоговорителя. В канале ПСС-ВЧ используется амплитудная модуляция с несущей частотой 12 кГц. Необслуживаемые усилители СС размещаются через 18 км (в каждом шестом НРП).
Рисунок 3.1 - Структурная схема оборудования служебной связи и телемеханики СОЛТ ИКМ-1920
Системы телеконтроля и телемеханики ЦСП ИКМ – 1920
Система телемеханики предназначена для непрерывного автоматического контроля трактов в НРП и ОРП и включает в себя:
- систему магистральной телемеханики (ТММ) обеспечивающей передачу сигналов о состоянии линейного тракта с ОРП на оконечные пункты ОП1 и ОП2;
- систему участковой телемеханики (ТМУ) обеспечивающей профилактический контроль любого линейного регенератора в пределах секции обслуживания без перерыва связи.
Система телеконтроля обеспечивает передачу сигналов извещения управления между НРП и ОРП (ОП) и оценку состояния оборудования линейного тракта.
ТМУ обеспечивает передачу сигналов извещения с НРП на ОП или ОРП и сигналов управления обнаружителями ошибок РЛ с ОП или ОРП на НРП а также измерение вероятности ошибок РЛ в пределах своей полусекции ДП. Оборудование ТМУ состоит из устройств телемеханики участковой устанавливаемых в НРП (БТМ - блок телемеханики) и устройств телемеханики участковой устанавливаемых в ОП или ОРП. Сигналы ТМУ передаются по четырем жилам кабеля четвертой и пятой симметричным парам кабеля.
ТМУ обеспечивает прием шести сигналов извещения с автоматическим определением номера сигнализирующего НРП:
- давление в кабеле;
- открывание люка или появление воды;
- вызов по служебной связи;
- давление в баллоне;
- сигнал о превышении расхода газа в системе кабельного давления (СКД);
- обрыв кабеля ВЧ тракта.
ТМУ обеспечивает передачу пяти сигналов управления обнаружителями ошибок РЛ на каждый БТМ - четыре сигнала "Включить" (по количеству трактов) и один сигнал "Отключить" которые передаются из блока распределителя сигналов (БРС) через блок линейный (БЛ). Устройство ТМУ при измерении вероятности ошибок в РЛ обеспечивает два режима работы — дежурный и вспомогательный. В дежурном режиме ТМУ производит измерение вероятности ошибок только на последнем РЛ поочередно всех линейных трактов. Во вспомогательном режиме ТМУ производит измерение вероятности ошибок поочередно на всех РЛ заданного оператором ЦЛТ.
Устройство ТМУ в случае обрыва жил телемеханики позволяет определить место обрыва с точностью до одного участка.
ТММ обеспечивает передачу сигналов о состоянии линейного тракта с ОРП на оба ОП. Оборудование состоит из устройств размещаемых на оконечном пункте (ТММ ОП) устройств устанавливаемых на обслуживаемых пунктах (ТММ ОРП) регенераторов магистральной телемеханики в НРП (РГТ).
В СОЛТ оборудование ТММ осуществляет:
- сбор и обработку информации поступающей от местных датчиков и передачу ее на противоположный ОП;
- прием информации поступающей из ОРП и противоположного ОП;
- переработку и воспроизведение получаемой информации (из ОП ОРП и противоположного ОП).
Устройство ТММ ОП обеспечивает выдачу техническому персоналу ОП следующих сигналов:
- "Авария" - аварийный коэффициент ошибок входящего и исходящего ЛТ
- "Предупреждение" - высокий коэффициент ошибок входящего и исходящего ЛТ.
Устройство ТММ ОП обеспечивает передачу на противоположный ОП сигналов "Авария" и "Предупреждение" по входящим трактам. Сигналы извещения передаются из ТММ ОП в линию связи постоянным током по третьей симметричной паре кабеля.
Устройство ТММ ОП рассчитано на обслуживание до 12 ОРП расположенных между ОП.
Проектирование линейно – аппаратного цеха
1 Состав оборудования ЛАЦ
По своему назначению оборудование ЛАЦ делится на:
- вводно-испытательное оборудование и аппаратуру переключения и коммутации каналов и трактов;
- аппаратуру систем передачи;
- аппаратуру звукового вещания и телевидения;
- вспомогательную аппаратуру;
- измерительную аппаратуру.
Вводно-испытательное оборудование и аппаратура переключения каналов и цифровых трактов предназначены для включения испытания и замены цепей связи защиты аппаратуры и обслуживающего персонала от опасных напряжений и токов испытания и переключения каналов и цифровых трактов.
Для переключения групповых трактов аналоговых и цифровых СП используются стойки переключении первичных трактов СПТ-П и вторичных трактов СПТ-В. Указанные стойки предназначены для работы в составе станций имеющих аппаратуру образования групповых трактов и применяются для оперативного переключения групповых трактов:
- первичных групп (60 108) кГц
- вторичных групп (312 552) кГц
- третичных групп (812 2044) кГц
- первичных цифровых потоков (2048 кбитс)
-вторичных цифровых потоков (8448 кбитс) и организации резервирования трактов.
В ЛАЦ с цифровыми СП для коммутации проверки и измерений каналов ТЧ и ОЦК используется стойка промежуточных манипуляций.
В зависимости от комплектации платами СПМ обеспечивает включение от 48 до 180 4-проводных каналов ТЧ или ОЦК 5 комплектов служебных линий комплекта связи с АТС комплекта исходящей соединительной линии.
Число стоек СПМ определяется по формуле:
гдеn - общее число организуемых каналов ТЧ и ОЦК.
2 Аппаратура оконечной станции систем передачи
Аппаратура систем передачи предназначена для создания каналов ТЧ ОЦК цифровых трактов передачи сигналов управления и взаимодействия (СУВ) узлов коммутации и АТС и включает в себя аппаратуру аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования временного группообразования и оборудования линейного тракта. Состав необходимого оборудования ЛАЦ приведен ниже в таблице 7.
Т а б л и ц а 7 - Состав оборудования ЛАЦ
Наименование оборудования
Ёмкость оборудования
Количество стоек шт.
Потребляемый ток напряжений В
На каждой стойке размещаются по 4 секции СК-30 обеспечивая 120 каналов ТЧ секция сервисного обслуживания и комплект цифровой служебной связи
0×4 = 480 каналов ТЧ
0×2 = 960 каналов ТЧ (два комплекта КТВГ-У)
20 каналов ТЧ (комплект КЧВГ)
Стойка дистанционного питания
Т а б л и ц а 7. Окончание
Стойка содержит оборудование передачи и приема двух цифровых потоков линейных сигналов со скоростью 139264 Мбитс и два комплекта телеконтроля и служебной связи
Аппаратура аналогово-цифрового преобразования
Стойка промежуточных манипуляций
Разработка и расчет цепей электропитания
1 Организация и расчет дистанционного питания НРП для ИКМ - 1920
Оборудование ДП предназначено для получения и стабилизации постоянного тока необходимого для дистанционного с ОП ОРП (ПОРП) питания НРП.
Цепи ДП могут быть организованы между двумя соседними ОРП по полусекциям и по секциям. В первом случае питание подается с двух сторон и в середине секции устанавливаются два шлейфа по ДП т.е. секция разбивается на две независимые полусекции. При таком построении цепи ДП более полно используются возможности кабеля и эта схема имеет большую дальность действия.
Схема организации ДП показана на рисунке 3. На схеме организации ДП указаны направления передачи и приёма длины участков напряжения и сила тока ДП.
Рисунок 3 – Схема организации ДП
Напряжение ДП для регенераторов НРП вычисляется по формуле:
гдеIдп=04 А – номинальная величина тока ДП;
nнрп - число НРП питаемых блоком ДП;
Uнрп =5 В - падение напряжения на одном НРП.
Электрическое сопротивление жилы кабеля при максимальной температуре грунта вычисляется по формуле:
Напряжение ДП в первой полусекции первой секции:
Напряжение ДП во второй полусекции первой секции:
Напряжение ДП в третьей полусекции второй секции:
Напряжение ДП в четвертой полусекции второй секции:
Напряжение ДП в пятой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП в шестой полусекции третьей секции:
Напряжение для каждого вида сервисного оборудования линейного тракта вычисляется по формуле:
где - напряжение ДП регенератора
- число регенераторов (усилителей)
- длина усилительного или регенерационного участка для
- сопротивление цепи ДП при максимальной температуре Омкм;
- ток дистанционного питания А.
Напряжение ДП для оборудования СС в первой полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования СС во второй полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования СС в третьей полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования СС в четвертой полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования СС в пятой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП для оборудования СС в шестой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ в первой полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ во второй полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ в третьей полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ в четвертой полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ в пятой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП для оборудования ТММ в шестой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ в первой полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ во второй полусекции первой секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ в третьей полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ в четвертой полусекции второй секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ в пятой полусекции третьей секции:
Напряжение ДП для оборудования ТМУ в шестой полусекции третьей секции:
Дистанционное питание оборудования служебной связи (СО) и телемеханики (ТМ) ЦСП ИКМ-480 ИКМ-480х2 и ИКМ-1920 осуществляется от индивидуальных вторичных источников питания по фантомным цепям симметричных пар.
Индивидуальное теоретическое задание
Объединение цифровых потоков в синхронной цифровой иерархии.
Синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy - SDH) является всемирным стандартом технологии передачи. Определена стандартом ITU-T.
Синхронная цифровая иерархия обладает целым рядом преимуществ которые позволили ей стать одной из основных технологий цифровых систем передачи на нынешнем этапе развития телекоммуникаций.
Скорости передачи СЦИ определены стандартами ITU-T G.702 G.707.
Первичным цифровым потоком СЦИ является синхронный транспортный модуль STM-1 (Synchronous Transport Module). Скорость передачи STM-1 равна 15552 Мбитс. Дальнейшее увеличение скорости передачи достигается мультиплексированием с коэффициентом 4. Образуются модули STM-N. В настоящее время стандартизированы модули с N=141664.
Как показано в таблице иерархия SDH включает в себя несколько уровней STM. В качестве примера использования уровней в сети SDH на рисунке показана первичная сеть SDH включающая кольца магистральной сети построенной на потоках STM-16 региональных сетей построенных на потоках STM-4и локальных сетей с потоками STM-1.
Рисунок 4 - первичная сеть SDH
Поскольку низкоскоростные сигналы SDH мультиплексируются в структуру фрейма высокоскоростных сигналов SDH посредством метода побайтового мультиплексирования их расположение во фрейме высокоскоростного сигнала фиксировано и определено или скажем предсказуемо. Поэтому низкоскоростной сигнал SDH например 155 Мбитс (STM-1) может быть напрямую добавлен или выделен из высокоскоростного сигнала например 2.5 Гбитс (STM-16). Это упрощает процесс мультиплексирования и демультиплексирования сигнала и делает SDH иерархию особенно подходящей для высокоскоростных волоконно-оптических систем передачи обладающих большой производительностью.
Базовый транспортный модуль (STM-1) может размещать и три типа сигналов PDH и сигналы ATM FDDI DQDB. Это обуславливает двустороннюю совместимость и гарантирует бесперебойный переход от сети PDH к сети SDH и от SDH к АТМ. Для размещения сигналов этих иерархий SDH мультиплексирует низкоскоростные сигналы различных иерархий в структуру фрейма STM-1 сигнала на границе сети (стартовая точка — точка ввода) и затем демультиплексирует их на границе сети (конечная точка — точка вывода). Таким образом цифровые сигналы различных иерархий могут быть переданы по сети передачи SDH.
В курсовом проекте была спроектирована цифровая линия передачи между городами Уфа и Ульянвоск. После сделанных расчетов была выбрана система передачи ИКМ – 1920. Данная система имеет достаточное количество каналов передачи необходимое для организации связи а также обеспечивает помехозащищенность и затухание на участке регенерации.
Были произведены расчеты количества необходимого оборудования выбраны схемы прокладки кабеля и правила размещения линейных сооружений посчитаны необходимые защитные мероприятия. Регенерационных пунктов – два так-так расстояние между городами сравнительно небольшое – 621 км необходимости в большем количестве ОРП нету что объясняется в основном экономическими соображениями. Данные технические решения базируются на обеспечении требуемого качества связи и соблюдении существующих технических требований и норм безопасности к данной системе передачи.
Были разработаны и рассчитаны цепи электропитания. Было рассчитано дистанционное питание для каждого вида сервисного оборудования для каждой полусекции регенерации.
В курсовом проекте приведено описание сервисных систем ИКМ – 1920 и приведено описание линейно – аппаратного цеха включая аппаратуру оконечной станции системы передачи.
Для выбранной трассы кабельной линии система передачи ИКМ – 1920 является наиболее оптимальной с технической точки зрения.
Система передачи ИКМ – 1920 обеспечивает требуемое количество телефонных каналов между заданными пунктами. Каналы с малым коэффициентом ошибок в тракте передачи реализуются достаточно просто. Влияние ошибок возникающих в тракте можно практически полностью исключить воспользовавшись теми или иными способами защиты от ошибок.
Проектирование междугородной кабельной цифровой линии передачи. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Многоканальные телекоммуникационные системы»Уфимс. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. Р. Р. Жданов – Уфа 2006.
Основы линий связи. Ч. 1: Учебное пособие А.Х. Султанов А.З. Тлявлин; Уфимс. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа 2000 – 100с.
Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов Н.Н. Баева В.Н. Гордиенко С.А. Курицын и др.; Под ред. Н.Н. Баевой В.Н. Гордиенко. - М.: Радио и связь 1997. - 560 с.: ил.
Многоканальные системы передачи: Учебник В.И. Кириллов. – М.: Новое знание 2003. –751 с.: ил.
В.Н. Гордиенко М.С. Тверецкий. Многоканальные телекоммуникационные системы: учебник для вузов. - М.: Горячая линия-Телеком 2005. – 22с.