Некоммерческое кционерноеобщество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра телекоммуникационных систем

 

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Методические указания к   курсовой работе для специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

 

 

Алматы 2013

 

СОСТАВИТЕЛИ: Б.Б.Агатаева, Г.А.Шахматова. Многоканальные телекоммуникационные системы. Методические указания к выполнению курсовой работы  специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АУЭС, 2013. – 38с.

 

 

Методические указания к выполнению курсовой работы содержат рекомендации по расчету основных параметров линейного тракта цифровых систем передачи, вопросы проектирования каналов связи цифровых телекоммуникационных систем связи,  описание основных цифровых систем передачи и кабелей связи. 

Методические указания предназначены для студентов специальностей «Радиотехника, электроника и телекоммуникации». Они могут быть использованы при выполнении курсовой и дипломной работы.

 

Ил. 8, табл.12, библ.10 назв.

 

Рецензент: канд. техн. наук. проф. А.С.Байкенов

                     

 

Печатается по плану издания Некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2013г.

 

 

ã НАО  Алматинский университет энергетики и связи 2013г.

Введение

 

Курсовая работа по дисциплине «Многоканальные телекоммуникационные системы» предназначена для студентов специальности  5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Современный бакалавр, проектируя систему связи, удовлетворяющую конкретным техническим требованиям, должен уметь оценить, достаточно ли полно в проектируемой системе связи реализуются потенциальные возможности выбранных способов передачи, определить пути улучшения характеристики системы связи для приближения их к потенциальным.

Целью курсовой работы является закрепление знаний основных принципов построения цифровых систем передачи различных уровней иерархии. В курсовой работе рассматриваются основные аспекты инженерной реализации таких систем, исследуются требования к качеству передачи сигналов ЦСП, приводятся основные параметры существующих ЦСП.

В данных методических указаниях рассматриваются такие вопросы, как определение длины участка регенерации, составление схемы магистрали, оценка шумов оконечного оборудования и др. При этом студенты занимаются вопросами проектирования условного фрагмента сети связи, содержащего местный, внутризоновый или магистральный участки с ис­пользованием электрических кабелей. Это позволяет получить навыки проектирования междугородных участков трассы и участка соединительных линий на ГТС.

В методических указаниях приведены необходимые справочные данные по оборудованию ЦСП, а так же по электрическим кабелям (см.приложения А и Б).

Каждый студент выполняет курсовую работу по индивидуальным исходным данным согласно таблицам 1 и 2.

          Проект должен быть выполнен в соответствии с требованиями по оформлению курсовых и дипломных проектов, принятыми в АУЭС, иначе он не будет рецензироваться.

 

Задание на курсовую работу

 

Студенты по номеру своих студенческих билетов выбирают свои исходные данные для курсовой работы из таблицы 1, 2.

          Номер варианта соответствует двум последним цифрам номера зачетной книжки. Например, если номер зачетной книжки 910282, то номер варианта будет 82.

 

Таблица 1 - Типы ЦСП и типы кабеля на различных участках трактов

	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
Тип  ЦСП, тип кабеля	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Мест- ный	ИКМ -30-С   Т-0,5	ИКМ- 30-4   ТП-0,7		ИКМ -30-С   Т-0,5	ИКМ- 30-4   ТП-0,7		АКУ -30   Т-0,5		ИКМ -30-С КСПП 1х4х1,2
Зоно- вый		ИКМ -120 МКСА 4х4х1,2	ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2		ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6		ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6		ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2
Ма- гист- раль- ный	ИКМ- 1920 МКТ-4 1,2/4,6		ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6	ИКМ -1920 КМ-4 2,6/9,5		ИКМ -1920 КМ-4 2,6/9,5	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6	ИКМ -1920 КМ-4 2,6/9,5	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6

 

Таблица 2

	Последняя цифра номера студенческого билета
Дальность участков ЦСП,  км	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Местного, LМ	100	66	70	70	82	63	76	91	93	85
Внутризонового, LВНЗ	309	505	510	540	420	460	570	550	480	550
Магистрального, LМАГ	1200	840	950	1200	890	960	995	859	990	1100
Коэффициент шума корректирующего усилителя, F	5	3	2	4	6	3	4	5	7	6
Защищенность от шумов дискре- тизации, АШД, дБ	51	50	52	54	56	57	53	55	58	52
Пикфактор сигнала QПИК, дБ	13	15	14	12	13	12	14	15	11	12
Среднеквадра- тическое отклонение волюма сигнала sУ, дБ	3	2	4	3	5	3	4	6	3	4
Среднее значение сигнала у0, дБ	-11	-12	-13	-14	-13	-11	-12	-14	-15	-10
Среднеквадратическое отклонение приведенной инструментальной погрешности преобразования, e	2* 10-4	3* 10-4	4* 10-4	2* 10-4	3* 10-4	2* 10-4	4* 10-4	2* 10-4	3* 10-4	2* 10-4
Запас помехоустой- чивости генератора, ΔАЗ, дБ	9	10	11	12	11	13	12	11	10	9
Минимальная защи- щенность от шумов квантования, АКВ. МИН., дБ	21	23	22	24	25	27	23	26	27	28

 

 

Методические указания

 

1 Расчет длины участка регенерации

 

Структурная схема регенерационного участка, приведенная на рисунке 1, содержит кабельную цепь, в качестве которой может исполь­зоваться электрический (симметричный или коаксиальный) или опти­ческий кабель и регенератор. В составе регенератора выделены корректирующий усилитель (КУ), обеспечивающий усиление сигнала и коррекцию искажений, вносимых кабельной цепью, а также решающее устройство (РУ), принимающее решение о виде передаваемого символа в каждом тактовом интервале (например, 0 или 1 при использовании двоичного кода) 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 зависит от величины  искажений, в частности, вызванных межсимвольной интерференцией (МСИ), количества регенераторов и защищенности сигнала от помех в точке принятия решения (ТР) (см. рисунок 1). Для поддержания требуемого качества передачи информации величина вероятности ошибки не должна превышать значений, установленных соответствующими нормами. Это в конечном счете, и определяет допустимую длину участка регенерации.

В общем случае имеет место большое число различных помех, величины которых зависят от типа кабеля и способов организации связи. Например, в коаксиальных кабелях основным видом помех является собственная помеха, а в симметричных кабелях – переходная помеха, связанная с наличием переходного влияния на дальнем (при двухкабельной схеме) или ближнем (при однокабельной схеме) конце.

 

 

 

 

Кабель

 

 

Рисунок 1 – Схема участка регенерации

Общая методика определения длины участка регенерации заключается в следующем:

1)    В соответствии с заданием на курсовое проектирование определяется участок первичной сети, на котором будет использоваться данная ЦСП. Для этого участка, исходя из общих сетевых норм, рассчитывается условное значение допустимой вероятности ошибок на 1 км линейного тракта р`_ош.

2)    С учетом полученного значения р`_ош определяется минимально допустимое значение защищенности в ТР как функция длины участка регенерации А_здоп=f(l_p).

3)    С учетом действия основных видов помех оценивается ожидаемая защищенность в ТР как функция l_p.

4)    Определяется максимальная длина участка регенерации, при которой выполняется условие А_з.ож=А_з.доп. Для последующих расчетов принимается значение l_p=(0,9-1,0)l_pм.

5)    На участках регенерации, прилегающих к ОП или ОРП, наибольшее влияние оказывают импульсные помехи (например, за счет работы коммутационных устройств).

Расчет параметров импульсных шумов оказывается затруднительным, но на практике обычно считается достаточным укоротить длину этих участков до значения l_p/2.

В результате решения неравенства А_з.сп≥А_з.доп производится выбор длины участка регенерации.

 

1.1 Расчет местного участка сети

 

Для системы передачи ИКМ-30 при использовании двухкабельной схемы организации связи по кабелю ТГ и ТПП длина участка  регенерации определяется как 

L_рег = а_ном / a(f) км,                                      (1.1)                                          

 

где а_ном - номинальное затухание участка;

a(f) – коэффициент затухания кабеля на fрасч = fтакт /2= 1024 кГц;

Для кабелей ТПП и ТГ коэффициент затухания кабеля коэффициент a(f) приведен в таблице  11 приложения Б.

Для высокочастотных симметричных кабелей соответственно заданному типу кабеля значение a(f_расч) рассчитывается по формуле, взятой  из таблицы 12 приложения Б.

Номинальное затухание участка а_ном может принимать значения  22-36-43 дБ. Для расчетов необходимо подобрать такую величину а_ном, чтобы для заданного типа кабеля длина регенерационного участка попадала в пределы 1,5 – 2,7 км.

Число регенерационных участков на местном участке сети определяется по формуле

К = L_мест / l_рег,                                                         (1.2)

где L_М  – длина участка местной сети;

Количество участков должно быть целым числом, поэтому полученное расчетное значение необходимо округлить в меньшую сторону.

Общее число регенераторов на 1 меньше количества регенерационных участков

N_рег = К – 1 .                                                         (1.3)

Из них часть промежуточных станций может быть обслуживаемыми ОРП, а часть – необслуживаемыми НРП. Количество ОРП зависит от длины секции дистанционного питания L_ДП, которая для каждой ЦСП приведена в приложении А

 

N_ОРП = L_мест / L_ДП – 1.                                            (1.4)

 

Тогда общее количество НРП

 

N_НРП = К - N_ОРП.                                                    (1.5)

 

Рассчитанное количество НРП разделить между секциями дистанционного питания, что должно быть отражено на схеме организации связи в п.3.

Если количество регенерационных участков было получено округлением дробной величины К до целого числа, то придется организовывать так называемые укороченные участки.

Укороченные участки организуются прилегающими к ОП, так как в оконечном оборудовании имеются блоки искусственных линий, с помощью которых укороченный участок дополняется до номинального.

Общая  длина укороченных участков определяется как

 

L_ост = l_мест – К·l_рег.                                                           (1.6)

 

Длина  укороченных участков определяется как

L_укор = l_ост/2.                                                 (1.7)

 

Рассчитанные величины должны быть отражены в схеме организации связи, разрабатываемой в п.3.