Содержание
Введение
1. Описательный раздел
1.1 Выбор и характеристика системы передачи
1.2 Характеристика кабеля
1.3 Характеристика трассы кабельной линии
2. Расчетный раздел
2.1 Расчет схемы организации связи
2.2 Расчет затухания участков регенерации
2.3 Расчет вероятности ошибки
2.3.1 Расчет допустимой вероятности ошибки
2.3.2 Расчет ожидаемой вероятности ошибки
2.4 Расчет напряжения дистанционного питания
3. Конструктивный раздел
3.1 Комплектация оборудования
Заключение
Литература
Введение
Целью данного курсового проекта является построение качественных каналов связи на заданном направлении Брест - Барановичи. Для этого мы будем использовать цифровые системы передачи, обладающие рядом преимуществ. К ним относятся: возможность передачи всех видов аналоговых и дискретных сигналов; простое объединение, разделение и транзит передаваемых сигналов; возможность взаимодействия ЦСП с аналоговыми системами, высокая помехоустойчивость; малая зависимость качества передачи от длины линии связи; стабильность параметров каналов ЦСП; высокие технико-экономические показатели. Параметры ЦСП выбираются с учетом характеристик существующих и перспективных линий связи, т.к. на данный момент в Республике Беларусь активно вводятся цифровые системы передачи, как наиболее перспективные, однако наряду с новыми системами работают и старые аналоговые системы, которые постепенно заменяются на цифровые.
Для рационального построения ЦСП необходимо, чтобы системы, рассчитанные на большое число каналов тональной частоты КТЧ, были кратны по числу каналов системе с минимальным числом каналов. Это дает возможность при построении системы передачи с любым числом каналов использовать стандартное каналообразующее оборудование.
В настоящее время наибольшее распространение получила иерархия ЦСП, в которой скорость передачи составляет:
кбит/с (первичная ЦСП), 30 КТЧ
кбит/с (вторичная ЦСП), 120 КТЧ
кбит/с (третичная ЦСП), 480 КТЧ
кбит/с (четверичная ЦСП), 1920 КТЧ
В качестве первичной системы МСЭ рекомендовал систему, рассчитанную на 30 КТЧ при 32 начальных интервалах.
Описательный раздел
Выбор и характеристика системы передачи
Система передачи должна обеспечивать требуемое число каналов и групповых цифровых потоков, а также иметь запас на развитие.
Тип системы передачи зависит от типа используемого кабеля. В соответствии с заданием мы используем кабель МКСБ 4x4, для которого наиболее подходящей является система передачи ИКМ-120У.
Система обеспечивает организацию 120 КТЧ или передачу стандартной 60-канальной группы со спектром 312…552 кГц и одного первичного цифрового потока на 30 каналов. Скорость передачи группового потока 8448 кбит/с, общая длина переприемного участка до 600 км. Для обеспечения указанной дальности связи в составе системы предусмотрены обслуживаемые (ОРП) и необслуживаемые (НРП) регенеративные пункты. Расстояние между ОРП составляет до 200 км, а номинальная длина регенерационного участка 5±0.5 км. Линейный тракт организуется по двухкабельной четырехпроводной схеме связи. Применение двухкабельной схемы обеспечивает необходимую защищенность между прямым и обратным напряжениями передачи. Групповой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Система ИКМ-120 предназначена для применения на линиях местной и внутризоновой сетей связи.
Для наглядности характеристик системы передачи и удобства выбора данных для дальнейших расчетов, основные параметры системы сведем в таблицу 1.
Таблица 1 - Основные параметры системы передачи
| Параметр | Значение параметра |
| Число организуемых каналов | |
| Скорость передачи информации, кбит/с | |
| Тип линейного кода | HDB-3 |
| Амплитуда импульсов в линии, В | ±3 |
| Расчетная частота, кГц | |
| Номинальное затухание участка регенерации, дБ | 55±1535 |
| Номинальное значение тока ДП, мА | |
| Допустимые значения напряжения ДП, В | |
| Максимальное расстояние ОРП-ОРП | |
| Максимальное число НРП между ОРП | |
| Максимальное число НРП в полусекции ДП | |
| Длина регенерационного участка, км | 5 +1,3 - 3 |
Определим требуемое число каналов систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети по формуле
сп = Nкан/Cсп, (1)
где Nсп - количество систем;
Ссп - емкость системы передачи в каналах ТЧ;кан - заданное количество каналов на участках ОП1-ОП2, ОП1-ПВ, ПВ-ОП2.
При условии, что на участке ОП1-ОП2 число каналов равно 270, на участке ОП1-ПВ - 60, а на участке ПВ-ОП2 - 60 получим:
сп (ОП1-ОП2) =270/120 =2,25≈3;сп (ОП1-ПВ) =60/120 =0,5≈1;сп (ПВ-ОП2) =60/120 =0,5≈1.
Из расчетов видно, что нам потребуется 3+1+1= 5 систем передачи.
Запас каналов на развитие на каждом из участков ОП1-ОП2; ОП1-ПВ; ПВ-ОП2 определим по формуле
рез = Nсп ∙ Ссп - Nкан (2)рез (ОП1-ОП2) =3*120-270=90;рез (ОП1-ПВ) =1*120-60=60;рез (ОП2-ПВ) =1*120-60=60.
Для организации связи по такой схеме необходимо использовать пять СП ИКМ-120У. Первая, вторая и третья обеспечивают транзит 270 каналов ТЧ между пунктами ОП1 и ОП2. Четвертая ИКМ - 120У обеспечивает 60 каналов ТЧ между ОП1 и ПВ. При помощи пятой ИКМ - 120У происходит организация 60 каналов ТЧ между пунктами ПВ-ОП2.
Рассмотрим построение цикла и формирование вторичного цифрового потока в системе ИКМ-120. Скорость передачи группового сигнала 8448 кбит/с. Он формируется из четырех первичных цифровых потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Объединение потоков посимвольное. В оборудовании временного группообразования предусмотрено два режима: асинхронный и синхронный. При асинхронном режиме используется двухстороннее согласование скоростей. Частота записи первичного цифрового потока в запоминающее устройство БАСпер 2048 кГц, частота считывания кратна тактовой частоте группового потока 8448 кГц и равна 2112 кГц. Соотношение частот в этом случае fз/fсч=32/33. Следовательно, временной сдвиг будет происходить через 32 такта считывания, или на 32 информационных символа приходится один служебный. Некоторые виды служебной информации, например кодовую комбинацию синхросигнала, надо передавать сосредоточено, т.е. все восемь разрядов подряд. Эти особенности учитываются при построении временного цикла группового сигнала. Временная диаграмма цикла ИКМ-120 показана на схеме в приложении (Лист 1).
Цикл содержит 1056 импульсных позиций, из которых 1024 занимают информационные символы, а 32-служебные. Служебные позиции в цикле обеспечивают передачу синхрокомбинации, команд согласования скоростей, аварийных сигналов, сигналов служебной связи, дискретной информации. Сам цикл разбит на четыре группы по 264 импульсных позиции. В каждой группе позиции 1.8 занимают служебные символы, 9…264-информационные символы. Такое разнесение служебных символов по группам позволяет уменьшить память ЗУ передачи и приема, тат как за время передачи одновременно 32 служебных символов в память ЗУ поступит восемь импульсных позиций первичного потока. В первой группе на позициях 1…8 передается синхрокомбинация 11100110. Во второй группе на позициях 1…4 первые символы КСС, а на позициях 5…8 символы служебной связи. В третьей группе на позициях 1…4 передаются вторые символы КСС, на позициях 5…8 символы дискретной информации. В четвертой группе на позициях 1…4 передаются третьи символы КСС, на позициях 5…8-информационные значения (0 или 1) изъятого временного интервала при отрицательном согласовании скоростей. При положительном согласовании скоростей позиции 9…12 четвертой группы занимают балластные символы соответственно первого, второго, третьего и четвертого объединяемых потоков, которые в ЗУ своих БАСпр не поступают.
В состав аппаратуры ИКМ-120У входят: аналого-цифровое оборудование формирования стандартных потоков АЦО, оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП, комплекс измерительного оборудования. Групповой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с.
Если использовать основной вариант работы на 120 каналов ТЧ, то эти первичные потоки могут быть организованы на оборудовании АЦО, применяемом в ИКМ-30. Разработана и специальная стойка для установки а ЛАЦ междугородных телефонных станций - стойка аналого-цифрового каналообразования САЦК-1. Она предназначена для размещения четырех комплексов аппаратуры каналообразующей унифицированной АКУ-30 с источниками вторичного электропитания и комплекта сервисного оборудования. Размеры стойки 2600×120×225 мм. Комплект АКУ-30 предназначен для организации 30 телефонных каналов, а также организации абонентского доступа к двум цифровым каналам с пропускной способностью 64 кбит/с. Ввод цифровой информации синхронный. Эти цифровые каналы образуются на месте канальных интервалов КИ6 и КИ22. Структура построения временного цикла аналогична стандартному первичному цифровому потоку 2048 кбит/с.
При организации передачи стандартного цифрового потока для обработки стандартной группы применяется специальное оборудование АЦО-ЧД-60.
многоканальная система передача регенерация
Характеристика кабеля
Кабелем связи называют систему изолированных друг от друга проводников, расположенных определенным образом и заключенных в общую оболочку. В необходимых случаях поверх оболочки кабеля может быть наложен защитный покров.
В соответствии с заданием на курсовой проект, необходимо использовать кабель МКСБ 4x4, четыре четверки.
Маркировка кабеля позволяет по условному обозначению определить его конструкцию и, следовательно, назначение. Буквенное обозначение определяет группу однотипных кабелей определенного назначения, а цифровое - уточняет конструкцию кабеля. Оно указывает емкость кабеля, скрутку и диаметр жил.
По заданию нам дан кабель МКСБ 4X4. Аббревиатура обозначает следующее: М - междугородный симметричный; КС - кордельно-стирофлексная изоляция; Б - подземный кабель, бронированный стальными лентами.
Данный кабель предназначен для магистральной и зоновой связи. Его можно прокладывать в грунтах всех категорий, через несудоходные реки с незаболоченными устойчивыми берегами и спокойным течением.
Рисунок 1 - Симметричный высокочастотный кабель типа МКСБ-4×4
Расположение жил в четверке кабеля МКС представлено на рисунке 2
Рисунок 2 - Расположение жил в четверке кабеля МКС: а - кордель красного цвета; b - кордель желтого цвета; с - кордель синего цвета; d - кордель зеленого цвета; (a+b) - первая пара; (c+d) - вторая пара.
Сердечник кабеля состоит из четырех четверок, с медными жилами диаметром 1,2 мм. Жилы кабеля изолируются разноцветным полистирольным корделем диаметром 0.8 мм и полистирольной лентой толщиной 0.05 мм с перекрытием 25-30%. Такая изоляция обеспечивает низкое значение диэлектрических потерь в широком диапазоне частот, обладает достаточной жесткостью и обеспечивает продольную однородность электрических свойств изолированных проводников.
Скрутка жил звездная. Для сохранения симметричного расположения жил по углам квадрата в центре четверки помещен опорный полистирольный кордель диаметром 1,1 мм. Цвета жил в четверке с конца А чередуются по часовой стрелке: красная, зелёная, жёлтая, синяя. Для конца В эти же цвета чередуются против часовой стрелки. Две диаметрально расположенные жилы образуют рабочую пару: первая пара состоит из жил с красной и желтой расцветками изоляции, вторая пара - синей и зеленой. Сердечник может состоять из одной, чаще четырех, семи четверок. Каждая из четверок имеет охватывающую нитку определённого цвета. Шаги скруток всех четвёрок подобраны так, чтобы обеспечить минимальное взаимное влияние между цепями. В четырёхчетвёрочном (4×4) кабеле принята следующая расцветка: первая четвёрка (счётная) - красная, шаг скрутки 160 мм, вторая четвёрка (направленная) - зелёная, шаг скрутки 125 мм, третья четвёрка - синяя, шаг скрутки 205 мм, четвёртая четвёрка - жёлтая, шаг скрутки 125 мм.
Кабельный сердечник охвачен поясной изоляцией, состоящей из четырех слоев кабельной бумаги К-12. Броня состоит из двух стальных лент толщиной 0,5 и шириной 50 мм. Она выполняет роль экрана и существенно уменьшает электромагнитные воздействия на кабель. Диаметр кабеля МКСБ 4X4 составляет 29 мм, масса 1840 кг/км.
Электрические параметры кабеля приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Основные параметры кабеля МКСБ 4X4
| Параметр | Значение параметра |
| Сопротивление проводника (Ом/км) | 31,85 |
| Сопротивление изоляции (МОм/км) | 12 000 |
| Коэффициент затухания на fт/2 (дБ/км) при Т = 20ºС | 11,427 |
| Температурный коэффициент изменения затухания (1/град) | 1,87×10-3 |
| Волновое сопротивление (Ом) | |
| Строительная длина (км) | 0,825 // 0,836 |
При однокабельной системе связи (рисунок 3а) возможны взаимные влияния между цепями.
Рисунок 3 - Системы связи: а) - однокабельная; б) - двухкабельная
Сопротивление и индуктивность цепи симметричного кабеля зависят от частоты тока. В большей степени зависит от частоты сопротивление жил. При прохождении по цепи тока высокой частоты внутри каждого проводника образуются вихревые токи, которые замыкаются в толще проводника по траекториям, похожим на эллипсы. Направление вихревых токов в проводнике всегда совпадает с направлением передаваемого на поверхности проводника тока. Таким образом, передаваемый ток вытесняется из центра проводника на его поверхность. Это явление называется поверхностным эффектом. Вследствие потерь на вихревые токи активное сопротивление проводника возрастает.
Кроме того, в близкорасположенном обратном проводнике возникают также вихревые токи, которые замыкаются в толще соседнего проводника. Направление вихревых токов такое же, как у вихревых токов прямого проводника, т.е. в удаленных точках соседнего проводника совпадает с направлением передаваемого тока и в более близких точках противоположно ему. Если по соседнему проводу передается ток противоположного направления (обратный ток), то вихревые токи совпадают по направлению с обратно передаваемым током в более близких точках соседнего проводника и противоположно направлены в удаленных точках. Таким образом, передаваемый в соседнем проводнике обратный ток фактически вытесняется на ближнюю часть цилиндрической поверхности. Это явление называется эффектом близости (сближения).
Вследствие потерь на вихревые токи в соседнем проводнике активное сопротивление цепи также возрастает. Поэтому для повышения помехозащищенности цепей и устранения нежелательного режима встречной передачи кабельные магистрали строят, как правило, по двухкабельной системе связи (рисунок 1б). В этом случае прямые и обратные цепи находятся в отдельных кабелях (цепи направления А-Б в кабеле 1 и цепи направления Б-А в кабеле 2). В результате этого в каждом кабеле располагаются цепи, взаимно согласованные по режиму передачи.
Для выбранного кабеля составим таблицу использования пар кабеля при работе СП.
Таблица 3 - Использование пар кабеля для передачи при работе СП ИКМ-120у
| Тип пары кабеля | Номер четверки | Назначение |
| Симметричные четверки | Линейный тракт передачи первой СП | |
| Линейный тракт передачи второй СП | ||
| Линейный тракт передачи третьей СП | ||
| Линейный тракт передачи четвертой/пятой СП |