1-59_Информационные сети и коммуникации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине «Информационные сети и коммуникации»

(Учебное пособие «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Часть 1.», автор Пуговкин А.В. 2004 г.)

Вариант №59

2008 г.

Задание.

Рассчитать диаграмму уровней участка канала тональной частоты (рисунок1), включающего в себя абонентское окончание (), участок внутризоновой сети (АТС-МГТС) и протяженный магистральный участок (МГТС-1, МГТС-2), разбитый на усилительных участков. При этом выполнить:

1. В соответствии с выбранным групповым сигналом и длиной абонентских, зоновых и магистрального участков найти оптимальную и номинальную длину усилительных участков и их число для магистрали и внутризоновых участков.

2. Произвести размещение усилителей в заданном канале. Рассчитать и построить диаграмму уровней.

3. Рассчитать мощность собственных помех в верхнем канале аналоговой системы передачи (АСП) и сравнить ее с нормируемой.

Рисунок 1. – схема канала тональной частоты(ТЧ)

Д

анные к варианту №59:

Тип кабеля магистрали	МКТ
Число каналов ТЧ,	3000
Уровень передачи, дБ	-22
L, км	1750
Коэф. шума магистрального усилителя	7.2
Длина абонентского участка,км	5
Длина зонового участка,км	8
Число каналов ТЧ на зоновом участке	60
Коэф. шума усилителей АТС	+10

Дополнительные данные:

Мощность помехи линейного тракта…………………………………………...1,5 пВт0п/км

Мощность помехи магистрального тракта …………………………………….0,75 пВт0п/км

Псофометрический коэффициент…………………………………….. ………..0,75

Параметр затухания кабеля МКС (абонентский и зоновый участки)………...5,7

Параметр затухания кабеля МКТ (магистральный участок)……………..……5,3

Частотный план АСП:

Группа	Первичная	Вторичная	Третичная	Четверичная
Частотный диапазон, кГц	60-108	312-552	812-2044	8516-12388

Линейные спектры систем передачи на коаксиальных кабелях:

Система передачи	К-300	К-1920	К-3600	К-1800	К-5400	К-10800
Диапазон частот, кГц	60-1300	312-8544	812-17596	316-8204	4332-31084	4332-59684

Линейные спектры систем передач на симметричных кабелях:

Система передачи	К-60П	К-1020С
Диапазон частот, кГц	12-252	312-4636

Решение.

Расчеты производились с помощью системы Mathcad, расчетный файл прилагается.

Решение:

1. Абонентский участок.

В соответствии со стандартом, на абонентском участке используется двухпроводное окончание с измерительными уровнями на передаче 0 дБм0. На выходном конце двухпроводного окончания (на входе дифсистемы) на АТС уровень – 3,5 дБм0, а на входе усилителя –13 дБм0. Затухание на участке абонент – АТС для кабеля МКС длиной 5 км для f_В= 4кГц находим

Поскольку затухание в кабеле значительно меньше необходимого 3,5 дБ на входе дифференциальной системы, помещаем удлинитель с затуханием 1,698 дБ.

2. Зоновый участок.

Поскольку длина зонового участка l₂ достаточно большая, необходим расчет его оптимальной и номинальной длины:

Для симметричного кабеля на зоновом участке, норматив на суммарную помеху в линейном тракте не должен превышать 3 пВт0п в псофометрических единицах. Поскольку на долю собственных помех приходится 1/4, то норматив мощности собственных помех составит

Оптимальная длина l₀ находится численно, однако для наглядности строим графики

и

Число усилительных участков n₃ находим как

n₃ = .

Округляя, находим n₃ = 1. Для согласования применяем искусственную линию с электрической длиной L₀ ‑ L_зон  5,8 км.

Коэффициент усиления первого усилителя К₁ находится так: нужно согласовать уровень входного сигнала р_вх = -13 дБм0 с уровнем передачи для зонового канала р_Г = -22дБ = 8 дБм. Разница и будет равна К₁ = р_Г – р_вх = 21 дБ.

Затухание на зоновом участке составит

Мощность собственных шумов на зоновом участке считаем по формуле:

Р_{сп зон} = 0,75.

Подставляя значения параметров, получим:

3. Магистральный участок

Как видно, магистральный кабель МКТ с высоким затуханием, в сочетании с низким уровнем передачи (8 dBm0), предлагаемые в задании, приведут к необоснованному увеличению числа усилителей магистрального участка. Тем не менее, задание есть задание.

Диаграмма уровней.

Строим диаграмму уровней для всех участков.

1. Абонентский участок.

Начальный уровеньдБм0

Затухание в линии вместе с удлинителем 3,5дБ

Затухание в дифсистеме 9,5дБ

Уровень на входе четырехпроводного окончания -13дБм0

Уровень собственных шумов на входе усилителя -110.13дБм0

2. Зоновый участок.

Уровень сигнала на входе участка -13дБм0

Затухание на участке 22.891дБ

Уровень собственных шумов усилителя, приведенных ко входу -110,13дБм

Уровень шумов на выходе усилителя -80.312 дБм

3.Магистральный участок.

Уровень сигнала на входе -14.8 дБм

Затухание на усилительных участках 7,337дБ

Уровень шумов на выходе-51,151 дБм

Выводы.

При выполнении работы выяснилось, что предложенные в варианте №59 низкое значение уровня передачи и применение относительно высокошумящего кабеля МКТ, привели к необходимости использования большого количества усилительных участков магистрали. Применение кабеля КМ позволило бы почти в четыре раза сократить их число при сохранении приемлемых уровней шумов.