5 Расчет длин участков регенерации
5.1 Расчет допустимой защищенности на входе регенератора
Участок между соседними регенерационными пунктами (ОП-НРП, НРП-НРП, НРП-ОРП) называется регенерационным участком. Его минимальное, но-минальное и максимальное значения приводятся в технических характеристиках ЦСП.
Схема регенерационного участка приведена на рисунке 5.1. Она содержит кабельную цепь, в качестве которой может использоваться металлический (симметричный или коаксиальный) кабель и регенератор.
Тракт
«кабель + корректор» длиной lру
Регенератор
Регенератор
Кабель ТР
РУ КУ РУ
Вход регенерационного участка
Рисунок 5.1- Схема регенерационного участка
В составе регенератора выделены корректирующий усилитель (КУ), обес-печивающий ycилениe сигнала и коррекцию искажений, вносимых кабельной цепью, а также решающее yстройство (РУ), принимающее решение о передаваемом символе на каждом тактовом интервале («0» или «1»), путем сравнения сигнала на выходе КУ с определенным пороговым напряжением.
В процессе регенерации возможно принятие ошибочных решений, т.е. возможно появление ошибок, приводящих к снижению качества передачи информации. Суммарное значение вероятности ошибки на проектируемом участке зависит от величины искажений, в частности, вызванных межсимвольной интерференцией (МСИ), количества регенераторов на участке и защищенности сигнала от помех в точке принятия решения (ТР) (рисунок 5.1).
Длина регенерационного участка должна быть максимально возможной с тем, чтобы минимизировать количество регенераторов на линии. С другой стороны, увеличение длины регенерационного участка приводит к увеличению вероятности ошибки в регенераторе.
Для поддержания требуемого качества передачи величина вероятности ошибки не должна превышать значений, установленных соответствующими нормами. Это определяет минимально допустимую защищенность сигнала от помех на входе регенератора и максимально допустимую длину участка регене-рации.
При организации международной связи между двумя абонентами, вероятность ошибки в цифровом сигнале согласно международному стандарту не должна превышать значения рош∑=10-6 (рисунок 5.2). При этом, на национальный участок отводится рош.нац.уч.∑ = 0,4·10-6 (рисунки 5.2 и 5.3).
Национальный Международный Национальный
участок участок участок
13200 км 27500 км 13200 км
Аб. ОС МС МС ОС Аб.
0,4·10-6 0,2·10-6 0,4·10-6
рош∑ = 10-6
ОС- оконечная станция национальной сети; Аб- абонент.
Рисунок 5.2- Нормы на допустимые вероятности ошибки
при международной связи между двумя абонентами
Магистральный Внутризоновый Местный Абонентская
участок участок участок линия
lуч.маг=2500 км lуч.вз = 600 км lуч.м = 100 км
(12500 км с четырьмя
переприемами по ТЧ)
МС СС СС СС Аб.
рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7
рош.нац.уч.∑ = 4·10-7= 0,4·10-6
МС- международная станция; СС- сетевая станция.
Рисунок 5.3- Нормы на допустимые вероятности ошибки
на национальном участке
Тогда, при равномерном распределении ошибок на отдельных участках национальной сети, получим нормативные значения вероятностей ошибки на отдельных участках национальной сети: рош.уч.=10-7 (рисунок 5.3).
В этом случае значение допустимой вероятности ошибки на 1 км линейного тракта на проектируемом участке определится по формуле [1, 4]:
рош.1= рош.уч /Lуч.ном= 10-7/Lуч.ном , (5.1)
где Lуч.ном- номинальная длина участка, на котором используется ЦСП.
Значения номинальных длин участков сети (рисунок 5.3):
- магистрального Lуч.ном.маг.= 12500 км;
- внутризонового Lуч.ном.вз.= 600 км;
- местного Lуч.ном.м.= 100 км.
Максимально допустимое значение вероятности ошибки для одного регенератора на проектируемом участке будет равно [1, 4]:
рош.рег = рош.1·lpу (5.2)
где рош.1- вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;
lpу – ожидаемая длина регенерационного участка, км.
Как известно, вероятность ошибки в регенераторе связана с защищенностью сигнала от помех в ТР (увеличение максимально допустимой вероятности ошибки позволяет уменьшить минимально допустимую защищенность). Для оценки минимально допустимого значения защищенности, при котором обеспечивается заданная максимально допустимая вероятность ошибки в регенераторе, можно воспользоваться следующей эмпирической формулой [1]:
Аз.доп =4,63+11,42·lg[lg(1/рош.рег)]+20·lg(mу-1)+Аз дБ, (5.3)
или:
Аз.доп =4,63+11,42·lg{lg[1/(рош.1·lpу)]}+20·lg(mу-1)+Аз дБ, (5.4)
где mу- количество уровней цифрового сигнала (кода) в линейном тракте,
определяемое по виду линейного кода ЦСП;
Аз- эксплуатационный запас помехозащищенности регенератора,
учитывающий неидеальность узлов регенератора и влияние различных
дестабилизирующих факторов (задан в исходных данных на
проектирование), дБ.
Выражение (5.4) справедливо для помех, представляющих сoбoй гауссовский случайный процесс и для значений вероятности ошибки для одного регенератора рош.рег, находящихся в пределах 10-15<рош.рег<10-4, что соответствует реальным условиям работы ЦСП.