
Описания 6 лр по СиСМС / Лаб раб №18
.pdfМОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра систем и сетей радиосвязи и телерадиовещания
Лабораторная работа № 18
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ РРЛ В ДИАПАЗОНЕ 13 ГГц.
Москва 2018
Лабораторная работа № 18
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ РРЛ В ДИАПАЗОНЕ 13 ГГц.
Составитель: Ю.М. Кирик, доцент, к.т.н. Рецензент: Г.Г. Короткий, ст. преподаватель
Издание утверждено на заседании кафедры: 18 декабря 2017г.
2
1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Изучить основные технические характеристики, структурные схемы, конструктив-
ное оформление современной цифровой радиорелейной системы на основе оборудования
DR+ компании Microwave Networks.
2.Изучить методы управления оборудованием, как с помощью персонального ком-
пьютера (ПК), так и с помощью встроенного дисплея.
3. Определить с помощью ПК основные технические данные действующей линии: ра-
бочие частоты, мощности передатчиков, уровни принимаемых сигналов, активные потоки.
Провести расчет запаса на замирание.
4. Ознакомиться с основными терминами по радиорелейной связи (Приложение 4).
2.ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
1. По Приложению 1 изучить технические характеристики, структурные схемы и принцип работы оборудования DR+. Нарисовать упрощенные структурные схемы оборудо-
вания.
2. Ознакомиться по Приложению 2 с принципами управления и контроля оборудова-
ния DR+ с помощью: а) встроенного дисплея; б) ПК.
3. Ознакомиться по Приложению 3 со схемой лабораторного стенда. Ознакомиться с
парком измерительных приборов, используемых для испытаний. Знать точки подключения приборов к оборудованию.
Рассчитать уровень порогового сигнала приемника (уровень, при котором обеспечивается
вероятность ошибки 10 |
6 |
на выходе системы в потоке Е1). |
|
4. По Приложению 4 изучить основные термины на русском и английском языках,
относящиеся к радиорелейному оборудованию DR+.
3.ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
1.Изучить размещение составных частей лабораторного стенда: а) блоков оборудо-
вания DR+; б) измерительных приборов и ПК.
2.Проверить работоспособность и определить основные технические характеристики оборудования. Задать с помощью ПК количество активных потоков, действующих на линии.
3.Определить затухание соединительного волноводного тракта между РРС.
4.Определить запас на замирание данной линии в обоих направлениях..
3
5.Измерить: а) временные характеристики сигналов от потребителей (потоков Е1 по стыку G.703); б) спектральные характеристики сигналов в интерфейсном кабеле
6.Организовать с помощью ПК различные шлейфы на ближней и дальней РРС линии.
Определить уровень сигнала на входе приемника при шлейфе по радиочастоте.
7. Определить с помощью ПК типы аварий, которые возникают при уровне сигнала на входе приемника ниже порогового значения. Пояснить смысл аварийных индикаций.
4.СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА Отчет выполняется студентом индивидуально и должен содержать:
1.Основные технические характеристики сиcтемы DR+.
2.Упрощенные структурные схемы оборудования.
3.Таблицу параметров РРЛ, определенных с помощью ПК.
4.Расчет величины запаса на замирания.
5.Осциллограмму импульса цифрового сигнала 2,048 Мбит/с в масштабе и результаты сравнения формы импульса с маской по рекомендации G.703.
6.Спектрограмму группового сигнала в основной полосе частот (на передачу) и спек-
трограмму на промежуточной частоте 70 МГц (на прием), измеренные в интерфейсном кабе-
ле.
7. Перечисление и объяснение типов аварий, возникающих при падении сигнала на входе приемника ниже порогового значения.
5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Назначение оборудования DR+.
2.Какова скорость одного цифрового потока на входе РРЛ?
3.В каком блоке происходит объединение 4-х потоков Е1? Какова скорость группо-
вого потока?
4.Сколько телефонных каналов можно передать по данной РРЛ, если использовать типовое оборудование с ИКМ со скоростью передачи 64 Кбит/c на один канал?
5.В чем преимущества и недостатки соединения внутреннего и внешнего блока РРЛ одним кабелем?
6.Каким образом разделяются сигналы на прием и передачу в интерфейсном кабеле?
7.Что означает термин «запас на замирания» в цифровой РРЛ?
8. На каких частотах работает данная радиорелейная линия?
4
9. Какова мощность передатчиков оборудования DR+?
10.Какой вид модуляции применяется в данной РРЛ?
11.Как происходит преобразование кода БВН (NRZ) в 4-х уровневый?
12.Какова полоса частот радиосигнала?
13.Какими двумя способами происходит управление и контроль оборудования?
14.Что такое местный и удаленный шлейф: а) по цифровому потоку, б) по сигналу мультиплексора, в) по радиочастоте?
15.Что означает аварийный сигнал “LOS OF SIGNAL”, как заблокировать этот сигнал?
16.Что означает и какова форма сигнала “AIS”?
17.Что означает “заглушить” мощность радиопередатчика?
18.В каком устройстве внешнего блока (ODU) происходит частотная модуляция ра-
диосигнала?
19. Какой вид модуляции применяется в данной аппаратуре и как она осуществляется? 20. Каковы значения промежуточных частот приемного тракта блока ODU?
21.Зачем в радиоприемнике данной аппаратуры применяется двойное преобразование
частоты?
22.Какие функции выполняет блок кабельного эквалайзера?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник по цифровым радиорелейным системам. – Женева: Бюро радиосвязи
МСЭ, 1996 г.
2.Бакланов И.Г. Технологии измерений первичной сети. -М.: Эко-Трендз, 2000 г.
5
6.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
6.1.Проверка работоспособности радиорелейной линии и действия
основных измерительных приборов
1. Включить питание – 48 вольт тумблером на выпрямительном блоке. Выждав одну ми-
нуту, убедиться, что на обоих внутренних блоках линни, на “ближней стороне” (РРС А) и на
“дальней стороне” (РРС Б), засветились встроенные дисплеи. Вызвать меню диагностики (со-
гласно Приложению, п.2.2) и определить уровни принимаемых радиосигналов на РРС А и РРС Б – NE RSL и FE RSL, соответственно.
2. Включить питание измерителя ЦС “PUMA” длительным нажатием красной кнопки в правом верхнем углу прибора. Включить осциллограф.
Убедиться, что на внутренних блоках РРС погасли индикаторы аварийной сигнализации.
Подбором усиления, частоты развертки, яркости и фокусировки осциллографа добиться чет-
кого изображения потока импульсов цифрового сигнала с выхода РРЛ.
3. Включить компьютер. На рабочем столе Windows найти иконку с программой DR+.
Вызвать эту программу. Наблюдать главное меню местного доступа (согласно Приложению
2, п. 2.3.).
6.2. Определение параметров линии с помощью персонального компьютера
1. Вызвать панель диагностики, нажав “кнопку” Diagnosis. Определить мощности пере-
датчиков, уровни приемного сигнала, значения запаса на замирание, вероятность ошибки.
2. Возвратиться в главное меню, нажав “кнопку” DR PLUS. Вызвать панель конфигура-
ции, нажав “кнопку” Configuration. Определить рабочие частоты линии, число потоков E1 на этой РРЛ.
Занести полученные данные в таблицу 1.
|
|
|
Табл.1 |
|
Результаты измерения параметров РРЛ |
|
|
||
|
|
|
|
|
ПАРАМЕТР |
|
РРС А |
|
РРС Б |
|
|
|
|
|
Уровень сигнала передатчика ( Tx Power) - рпд, дБм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уровень приемного сигнала (Receive Signal Level - |
RSL) - |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|

рпр, дБм
Запас на замирание (Fade Margin) ∆рзап, дБм
Вероятность ошибки (BER)
Частота передачи, fпд, МГц
Частота приема, fпр, МГц
Число потоков E1
Определить затухание соединительной линии между приемопередатчиками (эквивален-
та тракта распространения и антенн на пролете РРЛ) из соотношений: aтрА-Б= рпдА – рпрБ, дБ: для направления от А к Б; aтрБ-А= рпдБ – рпрА, дБ: для обратного направления.
3. Рассчитать запас на замирания в РРЛ для сторон А и Б. Запас на замирания вычисляется следующим образом:
∆рзапА = рпрА – рпор, дБ; ∆рзапБ = рпрБ – рпор, дБ,
где рпор , дБм пороговый уровень сигнала, при котором обеспечивается вероятность ошибки равная или 10-6 . Значение рпор определить из соотношений Приложения 3.
Сравнить расчетные значения запаса на замирания со значениями запаса на экране диа-
гностики, внесенными в таблицу. Обычно эти значения меньше расчетных на (2…5) дБ. Это сделано специально фирмой – производителем, с тем, чтобы аварийная сигнализация сраба-
тывала раньше и предупреждала персонал о малых сигналах на входе приемника.
6.3. Наблюдение спектров сигналов в интерфейсном кабеле Подсоединить кабель от анализатора спектра С4-9 к выходу ответвителя ПЧ 70 МГц.
Включить анализатор спектра. Наблюдать на экране сигналы радиорелейной станции – ПЧ 70
МГц, сигналы управления 32-34 МГц и сигнал основной полосы частот. Эти сигналы дей-
ствуют в кабеле, соединяющем внутренний и внешний блоки РРС.
Настроить анализатор спектра на наблюдение сигнала ПЧ - 70 МГц. В линейном мас-
штабе определить ширину спектра сигнала на уровне -3 дБ. В логарифмическом масштабе определить полосу сигнала на уровне -30 дБ. Записать эти значения, которые соответствуют полосе излучения РРС в эфире. Зарисовать спектрограмму.
7
Примечание. Значения полосы излучения представляются в государственные учреждения,
как заявка, при строительстве новой РРЛ.
6.4. Проверка амплитудно-временных характеристик ЦС
Произвести измерение параметров импульса положительной полярности из серии пото-
ка “единиц” (сигнал AIS). Для этого на осциллографе установить масштаб развертки 50
нс/см, а масштаб усиления 1В/см. Определить и записать значение амплитуды импульса на нагрузке 75 ом (нагрузка обеспечивается входным сопротивлением измерительного прибора
PUMA, включенного параллельно осциллографу). Зарисовать импульс. Нормированное зна-
чение амплитуды 2,37 В |
|
10%. Определить и записать значение длительности импульса на |
||
|
||||
уровне 50 %. Нормированное значение длительности 244 |
|
25, нс. |
||
|
Нормы на значения амплитуды и длительности импульса обязаны соблюдаться для всех видов оборудования, сертифицированного в России.
6.5. Организация шлейфов по командам ПК
Вызвать панель управления программы DR+ (нажатием кнопки NE Control). Дать команду на установку местного шлейфа по первому потоку E1. При этом сигнал первого потока за-
мкнется непосредственно на входе внутреннего блока РРС А. Сигнал псевдослучайной по-
следовательности, подаваемый на вход от анализатора ЦС, возвратится на выход внутреннего блока, то есть на вход анализатора ЦС. Кроме того, принимаемый сигнал будет виден на ос-
циллографе. Если при таком шлейфе нет ошибок, то на анализаторе ЦС погаснут аварийные сигналы красного цвета и зажгутся сигналы зеленого цвета.
Снять местный шлейф по потоку. “Войти” в удаленный интерфейс, нажав кнопку FE Control. Подать команду Remote Loopback. На анализаторе ЦС погаснет аварийная сигнализация,
так как сигнал на прибор возвратится с дальней стороны через всю линию. Именно по тако-
му шлейфу на практике измеряют качественные характеристики потока через всю линию.
Снять этот шлейф. Подать последовательно команды на организацию местного и удаленного шлейфов мультиплексора и модема. В условиях эксплуатации с помощью шлейфов проверя-
ют исправность аппаратуры и линии в различных точках.
Подать команду на шлейф по радиочастоте. Определить уровень приемного сигнала по шлейфу и записать это значение. Объяснить, почему шлейф по радиочастоте устанавливается только на ближней стороне.
8
6.6. Анализ и блокировки аварий
Сначала необходимо научиться наблюдать и блокировать аварии “Loss of Signal - (LOS)”-
отсутствие потока на входе мультиплексора РРЛ.
Выключить анализатор ЦС. В программе DR PLUS вызвать экран конфигурации. Вызвать панель NE Control, относящуюся к РРС А. В нижнем ряду кнопок, относящемся к мульти-
плексору, пометить “галочками” все 4 потока (это означает блокировку аварий, то есть то,
что оператору известно, что потоки не подключены). Выполнить то же самое для РРС Б, вы-
звав панель FE Control. При необходимости, при выдаче команд необходимо ввести пароль.
Для этого надо обратиться к преподавателю.
Нажать кнопку Alarm Status на стороне А При этом на мониторе ПК появится экран с пере-
числением аварий. Сбросить старые аварии. Убедиться , что аварий нет на РРС А и Б. Снять блокировки со всех потоков на обеих сторонах.
Определить аварии по потокам, зафиксировать в отчете и дать русскую расшифровку.
Включить анализатор ЦС, от которого идет сигнал 2,048 Мбит/c на первый вход мультиплек-
сора. Определить, как изменится характер аварий на РРС А.
Заблокировать все аварии по потокам - при этом на интерфейсах РРЛ должны светиться только зеленые светодиоды.
Произвести наблюдение аварий при сигнале на входе приемника ниже порогового уровня. “Заглушить” сигнал передатчика на стороне Б. Для этого “войти” в меню конфигурации
дисплея передней панели интерфейса РРС Б. Подать и подтвердить команду Tx MUTE, поль-
зуясь клавишами UP, DOWN, ENTER, ESCAPE так, как это было описано в пункте 2 Прило-
жения 2. Приемный сигнал на РРС А упадет ниже порогового уровня. Определить и записать значение этого сигнала (RSL) по экрану диагностики программы DR PLUS. Определить, за-
писать и пояснить значение запаса на замирания (Fade Margin). Для этого случая запас на за-
мирания будет иметь отрицательное значение.
Нажав кнопку Alarm Status, определить все аварии на РРС А. Составить таблицу, в которой слева будут перечислены все типы аварий при сигнале ниже порога на английском языке, а
справа – краткое объяснение этих аварий на русском языке. Снять команду Tx MUTE – вос-
становить работу линии.
9

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Радиорелейная система DR+ компании Microwave Networks
П1.1. Общие сведения
Система DR+ представляет широко распространенное в настоящее время в Российской Федерации цифровое радиорелейное оборудование, предназначенное для передачи сигналов
4 E1, то есть четырех потоков 2,048 Мбит/сек. DR+ действует в условиях прямой видимости
(line-of-sight) в одном из следующих диапазонов частот: 8, 13, 15, 18, 22, 26 и 38 ГГц. Уста-
новленное в лаборатории оборудование работает в диапазоне 13 ГГц.
Оборудование DR+ содержит три основные части: параболическую антенну, выносной ра-
диоблок и внутренний блок (или интерфейс) (рис. П1.1). Антенна и выносной радиоблок но-
сят общее название Outdoor unit (внешний блок - коротко ODU}. Внутренний блок (или ин-
терфейс) называется по-английски - Indoor unit (коротко IDU). Отметим, что именно эти ко-
роткие наименования также носит и оборудование других фирм и производителей.
(ODU)
(IDU)
Рис. П1.1. Составные части оборудования DR+
10