2. Техніко-економічне порівняння схем організації зв'язку

2.1. Методика визначення номінальної довжини регенераційної ділянки однокабельної цсп

Алгоритм визначення є такий:

• 1. Визначення максимально-допустимої довжини регенераційної ділянки (lм).

• Визначення розрахункової довжини регенераційної ділянки (lр).

• Визначення номінальної довжини регенераційної ділянки

При заданій температурі ґрунту t_гр=20.

2.1.1. Оскільки в системах ІКМ-120 та ІКМ-480 для передавання інформації через коаксіальні або симетричні кабельні лінії використовують квазітрійковий цифровий сигнал, розрахункова частота дорівнює:

(2.1)

де тактова частота для ІКМ-480.

.

2.1.2. Для визначення l_м необхідно обчислити коефіцієнт ослаблення коаксіального кабелю довжиною 1 км. Залежність коефіцієнта ослаблення від частоти апроксимується наступним співвідношенням (дБ):

де – робоча частота, МГц; - коефіцієнти апроксимації.

При t_гр=20 °С коефіцієнти апроксимації рівні : .

- для ІКМ-480.

Коефіцієнт ослаблення кабелю довжиною 1 км при заданій температурі ґрунту визначають згідно наступного співвідношення:

де tгр– задана температура ґрунту згідно варіанту, 20°С; – температурний коефіцієнт перерахунку (для коаксіального кабелю ).

- для ІКМ-480;

У такому випадку максимальний коефіцієнт ослаблення коаксіального кабелю довжиною 1 км на розрахунковій частоті f_рпри заданій температурі ґрунту t_гр(дБ):

- для ІКМ-480;

Максимально допустиму довжину регенераційної ділянки (км) визначають так:

,

де A_мп- максимальне ослаблення, що перекривається, цифрової системи передавання (для ІКМ-120 – 65 дБ; для ІКМ-480 – 73 дБ).

- для ІКМ-480;

2.1.3. Визначення номінальної довжини регенераційної ділянки.

Для визначення номінальної довжини регенераційної ділянки необхідно визначити рівень передавання лінійного цифрового сигналу на виході ЦСП (дБ), нормований відносно 1 мВт:

де Uвих– амплітуда сигналу на виході ЦСП, В (для всіх ЦСП Uвих = 3В); Z_0х– характеристичний опір кабелю, Ом (для коаксіального кабелю Z_0х = 75Ом).

Рівень власних т еплових шумів кабелю на вході регенератора дорівнює (дБ):

- для ІКМ-480;

Захищеність системи (відношення потужності сигналу до потужності шуму на вході регенератора), що не залежить від довжини регенераційної ділянки (дБ):

де A_c= 2,36дБ – коефіцієнт власних шумів коаксіального кабелю.

- для ІКМ-480;

Допустиму захищеність системи визначають так (дБ):

де A_{доп.пік}– допустима захищеність ідеального регенератора від власних шумів кабелю при їх піковому значенні, дБ

– піковий фактор шумів, що характеризує відношення пікового значення власних шумів кабелю до їх середньоквадратичного значення і пов’язаний з імовірністю помилки регенератора, дБ;

– погіршення допустимої захищеності реального регенератора в порівнянні з ідеальним за рахунок дії шумів регенератора (старіння елементів регенератора, температурної нестабільності) , дБ. Допустима захищеність ідеального регенератора від власних шумів кабелю при їх піковому значенні:

А_з.с.доп= 32,7 дБ - для ІКМ-480

(2.10)

де N – кількість можливих рівнів амплітуди, яку має лінійний цифровий сигнал (для ІКМ-120 та ІКМ-480 та використанні квазітрійкового сигналу N =3 ).

Для знаходження пікового фактору шумів необхідно обчислити допустиму ймовірність помилки в кабельній лінії зв’язку:

(2.11)

де – допустима ймовірність помилки в кабельній лінії зв’язку довжиною 1 км, (км^-1).

В Україні прийняті такі норми [4, 5]:

_(2.12)

Піковий фактор шумів пов’язаний з допустимою ймовірністю помилки , зокрема, при , а при

При проектуванні прийнято вважати, що:

Для однокабельної ЦСП, що працює по коаксіальному кабелю, розрахункова довжина регенераційної ділянки залежить лише від власних шумів кабелю. При цьому рівняння довжини буде мати вигляд:

де – очікувана захищеність системи, дБ.

Можна показати, що якщо врахувати лише власні шуми коаксіального кабелю, то очікувану захищеність регенераційної ділянки можна представити у такому вигляді:

(2.15)

де – , коефіцієнти апроксимуючої функції, що враховують широкосмуговість лінійного цифрового сигналу та власні шуми коаксіального кабелю.

Для даного випадку = -0.124, = 3.96∙10^-3

Знайти розрахункову довжину регенераційної ділянки можливо шляхом розв’язання рівняння (2.14) одним із трьох можливих способів:

а) При використанні графічного способу побудую пряму A_з.с.доп, паралельну осі абсцис та, підставляючи в рівняння (2.15) різні значення lрв км, будую криву A_з.с.доп (lр)

б) Метод визначення розрахункової довжини регенераційної ділянки з точністю до 1% згідно формули:

- для ІКМ-480

в) Можливе визначення l_рз допомогою графічного методу:

Знаючи максимально-допустиму довжину регенераційної ділянки lмта розрахункову довжину регенераційної ділянки lр, визначаємо номінальну довжину регенераційної ділянки lн згідно формули:

- для ІКМ-480