Расчёт качественных показателей цифровых радиорелейных линий. Практикум по дипломному проектированию
.pdf
ПРС №7
ПРС №6
ПРС №5
ПРС №4
ПРС №3
ПРС №2
ПРС №1
Рисунок 5.2 – Схема углов излома трассы
- 51 -
После выполнения условия (5.1), исходя из необходимого суммарного ослабления [FПД(α1) + FПД(α4)], по реальным диаграммам направленности антенн определяются защитные углы α1 и α4 (рисунок 5.1), которые должны быть реализованы при проектировании ЦРРЛ (рисунок 5.2).
5.2 Расчѐт составляющей устойчивости, обусловленной воздействием помех прямого прохождения
В тех случаях, когда при проектировании ЦРРЛ оказывается невозможным выполнение условия «зигзагообразности», производится проверочный расчѐт второго слагаемого в формуле (3.1) (обусловленного воздействием помех прямого прохождения с первой станции на четвѐртую,
шестую и т.д.), т.е. величины:
Ni-4
∑Т(i-4)(РОШ МАКС) .
j=1
Учитывая число таких участков на ЦРРЛ, в каждом конкретном случае проверяют выполнение рекомендаций на устойчивость работы ЦРРЛ [1].
6 Определение высот подвеса антенн
6.1 Общие замечания
Определение высот подвеса антенн на пролѐте ЦРРЛ производится непосредственно из профиля пролѐта по известной величине просвета.
Решение этой общей задачи включает комплекс вопросов: выбор трассы, определение просветов, проверочный расчѐт устойчивости [2].
При выборе просветов следует учитывать распределение Т(g) для тех месяцев, которые отличаются большим влиянием субрефракции (меньшие g и большие σ).
Подход к выбору просветов различен для пересечѐнных и слабопересечѐнных пролѐтов.
6.2 Выбор просветов на пересечѐнных интервалах ЦРРЛ
На пересечѐнных интервалах неустойчивость связи определяется субрефракционным ослаблением, т.е. величиной Т0 j(V МИН j).
Для ЦРРЛ сантиметрового диапазона: |
|
Н[g(20%)] ≥ Н0 , |
(6.1) |
где: |
|
Н – критический просвет;
g(20%) – эффективный градиент диэлектрической проницаемости воздуха, не
превышаемый в 20% времени наихудшего месяца. |
|
g(20%) = g + σ , |
(6.2) |
- 52 -
Расчѐт просвета Н[g(20%)] производится по формулам, рассмотренным ранее.
После выбора просветов из условия (6.1), по вышеизложенной методике производится расчѐт Т0 j(V МИН j).
Просвет считается выбранным правильно, если в среднем: 1. Для магистральных ЦРРЛ
R j × ТДОП(P ОШ МАКС)
Т0 j(V МИН j) ≈ 0,5 L
где L – длина линии;
ТДОП(P ОШ МАКС) – нормируемый для линии процент времени; 2. Для внутризоновых ЦРРЛ (ГЭЦТ равен 600 км)
R j × ТДОП(P ОШ МАКС)
Т0 j(V МИН j) ≈ 0,2 L
(6.3)
(6.4)
3. Для внутризоновых ЦРРЛ (ГЭЦТ равен 200 км), а также для местных ЦРРЛ
Т0 j(V МИН j) ≈ 0,1 R j × ТДОП(P ОШ МАКС) |
(6.5) |
L |
|
Если при определении Н по условию (6.1) окажется невыполнимым критерий устойчивости, то просвет увеличивается и снова производится проверочный расчѐт Т0 j(V МИН j).
При применении ПРП разнесѐнная антенна может быть установлена как ниже, так и выше основной антенны. Для нижней разнесѐнной антенны просвет НН можно выбрать таким образом , чтобы при средней рефракции
V ≈ 0 дБ, т.е. |
|
g |
(6.6) |
НН = Н0 – Н ( ) |
6.3Выбор просветов на слабопересечѐнных пролѐтах ЦРРЛ
Вданном случае существует оптимальное значение просвета, при
котором:
Т0 j(V МИН j) + ТИНТ j(V МИН j) = min, |
(6.7) |
Оптимальное значение просветов зависит от параметров трассы, длины
волны, V МИН и т.д.
Оптимальное значение просвета определяется следующим образом:
1.Задаются несколькими значениями просвета через 5 м. Исходной точкой можно считать
g |
(6.8) |
Н(0) = Н0 – Н ( ) |
2.Из профиля пролѐта находят все параметры трассы и для каждого значения просвета определяются составляющие Т0 j(V МИН j) и ТИНТ j(V МИН j).
3.Оптимальным будет такое значение просвета, при котором выполняется (6.7).
-53 -
Величина оптимального просвета будет различна для одинарного и разнесѐнного приѐма. При разнесѐнном приѐме величина Н(0)ОПТ оказывается больше, чем при одинарном приѐме .
7 Учѐт состояния готовности и неготовности тракта распространения радиоволн
Устойчивость работы ЦРРЛ нормируется для состояния готовности цифрового тракта. Состояние неготовности определяется перерывами длительностью десять и более секунд подряд, когда в каждой секунде P ОШ > P ОШ МАКС . Такая ситуация может наблюдаться и при замирании сигнала длительностью τ в 10 и более секунд. Эти замирания должны включаться в период неготовности и соответственно исключаться при оценке устойчивости работы ЦРРЛ.
С учѐтом данного обстоятельства расчѐт составляющей неустойчивости на j-м интервале за наихудший месяц (по отношению к состоянию готовности цифрового тракта), т.е. величины SESR в %, должен производиться по формуле:
Т j(P ОШ МАКС) = Т j(VМИН j)τ<10с = |
КИНТ j – 1 + 1 ×Т ИНТj(VМИН ЭФ j)×υτ ИНТ j + Т0 j(V МИН j)×υτ 0 j,(7.1) |
|
υτ ИНТ j |
где υτ ИНТ j – коэффициент готовности в условиях интерференционных замираний на j-м интервале РРЛ, определяются в зависимости от VМИН ЭФ j ;
υτ 0 j – коэффициент готовности в условиях замираний из-за экранирующего влияния препятствий при субрефракции на j-м пролѐте, определяется в
зависимости от VМИН ЭФ j .
Если при расчѐте по формуле (7.1) оказывается, что какая-либо из величин меньше 0,0004% (меньше 10 секунд), то без умножения на коэффициент τ υτ входит в расчѐтную величину Т j(VМИН j)τ<10с .
Составляющая неустойчивости, относящаяся к состоянию неготовности тракта:
Т j(VМИН j)τ<10с = Т ИНТ j(VМИН ЭФ j)×ατ ИНТ j + Т0 j(V МИН j)×ατ 0 j + ТД j(V МИН j), |
(7.2) |
где ατ ИНТ j – коэффициент неготовности в условиях интерференционных замираний;
ατ 0 j – коэффициент неготовности в условиях субрефракции;
ατ 0 j = 1 – υτ 0 j
ατ ИНТ j = 1 – υτ ИНТ j
Расчѐт по (7.2) производится только в том случае, если исходные значения слагаемых больше 0,0004% (10 секунд).
Расчѐт коэффициентов ατ и υτ подробно изложен в [1].
- 54 -
8 Основные параметры цифровых РРС
Оборудование РРЛ, которое в настоящее время доступно в России весьма разнообразно (сертифицировано около 200 радиорелейных станций
(РРС)).
На этапе выбора аппаратуры обычно известны только топология проектируемой сети (количество, протяжѐнность пролѐтов, конфигурация сети), объѐм и вид передаваемой информации, схема связи, схема распределения каналов или потоков, а также требуемое качество связи. Поэтому на этом этапе руководствуются следующими критериями:
соответствие аппаратуры условиям эксплуатации по температурному диапазону, устойчивости к воздействию гидрометеоров и т.п.; надѐжность, ремонтопригодность; соответствие аппаратуры требованиям к системе телеобслуживания;
наличие свободного частного ресурса для РРЛ в заданном регионе. Выбирая аппаратуру, необходимо учитывать реальную ситуацию в части
ЭМС. Более занятыми обычно являются диапазоны 2;4;6 и 8 ГГц. Поэтому перед окончательным выбором аппаратуры необходимо провести расчѐт ЭМС, который выполняется исключительно специализированной организацией ГСПИ-РТВ Госкомсвязи РФ.
Дальнейший анализ и выбор аппаратуры целесообразно проводить на основе следующих характеристик:
объѐм и вид передаваемой информации; частотный диапазон и возможность эффективного использования всей отведѐнной полосы частот; энергетические характеристики станции; требования к системе электропитания.
Пропускная способность ЦРРС тесно связана с цифровыми иерархиями, рекомендованными МСЭ-Т. По пропускной пропускной способности принята следующая классификация РРС:
низкоскоростные (до 8 Мбит/с); среднескоростные (до 52 Мбит/с); высокоскоростные (до 140 Мбит/с).
8.1 Низкоскоростные ЦРРС
Основные параметры низкоскоростных ЦРРС отечественного и зарубежного производства приведены в табл. 8.1 и 8.2.
8.2 Среднескоростные ЦРРС
Основные технические данные среднескоростных ЦРРС отечественного производства приведены в табл. 8.3, а зарубежного – в табл. 8.4.
- 55 -
Таблица 8.1 – Основные параметры низкоскоростных отечественных ЦРРС
|
|
Диапазон |
|
|
Излучаемая |
Пороговая |
Шаг |
Диаметр |
Усиление |
|
|
|
Скорость передачи, |
Конфигурация |
мощность |
сетки |
|||||
Модель |
Производитель |
частот, |
мощность |
антенны, |
антенны, |
|||||
Мбит/с |
системы |
сигнала, |
частот, |
|||||||
|
|
ГГц |
|
|
дБВт |
дБВт |
МГц |
м |
дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Трасса |
ОАО «Релеро» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радан-МС |
ГНПП «Исток» |
11 |
1,024 |
1+0; 1+1; 2+0 |
|
-125 |
|
0,5;1 |
|
|
Символ |
ОАО «Релеро» |
2 |
2,048 |
1+0; 1+1 |
-3 |
-122 |
|
1,7 |
|
|
Пихта-2М1 |
з-д «Электроприбор» |
2 |
2,048 |
1+0; 2+0 |
-3 |
-124 |
29 |
2,08 |
|
|
Перевал-1 |
ГРПЗ |
26 |
2,048 |
1+0 |
-10…-5 |
-103 |
28 |
0,5 |
|
|
Эриком-2 |
АО НПП «Радий» |
2 |
2,048 |
1+0; 2+0; 1+1 |
-10 |
-119 |
14 |
1,5 |
|
|
Просвет-8М |
АООТ «РИАП» |
8 |
8*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-2 |
-119 |
14 |
1,25 |
|
|
Просвет-11 |
МНИРТИ |
11 |
4*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-2 |
-119 |
20 |
1,25 |
|
|
0,9 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Радан-МГ-120 |
ГНПП «Исток» |
11 |
(1-4)* 2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-11 |
-122 |
240 |
0,5;1 |
|
|
Комплекс-М-01 |
АООТ «Тайфун» |
11 |
2,048; 8,448 |
1 симпл., |
-4…+2 |
-105 |
120 |
1,5 |
|
|
4 дупл. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Звезда-11 |
«Радиус-2» |
11 |
2,048 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-7 |
-120 |
5 |
0,6;1,2 |
|
|
Просвет-13 |
МНИРТИ |
13 |
4*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-11 |
-118 |
7 |
1,25 |
|
|
0,9;0,6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Просвет-15 |
МНИРТИ |
15 |
4*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-11 |
-117 |
7 |
1,25 |
|
|
0,9;0,6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Просвет-18 |
МНИРТИ |
18 |
4*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-9 |
-117 |
27,5 |
1,25 |
|
|
0,9;0,6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Просвет-40 |
МНИРТИ |
40 |
4*2,048; 8,448 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-13 |
-115 |
28 |
0,9;0,6 |
|
|
Перевал-2 |
ГРПЗ |
36 |
2,048; 8,448 |
1+0; 1+1 |
-10…-5 |
-103 |
28 |
0,5 |
|
|
-100 |
56 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
- 56 -
Таблица 8.2 – Основные технические данные низкоскоростных ЦРРС зарубежного производства
|
|
Диапазон |
Скорость |
Мощность |
Коэффициент |
Диаметр |
Усиление |
|
Модель |
Производитель |
передачи, |
передатчика, |
антенны, |
антенны, |
|||
частот, ГГц |
системы |
|||||||
|
|
|
Мбит/с |
дБм |
|
м |
дБ |
|
9413 UX |
Alcatel |
12,75-13,25 |
2E1;4E1;E2 |
25 |
115 |
0,6; 1,2 |
|
|
9415 UX |
Alcatel |
14,4-15,35 |
2E1;4E1;E2 |
21; 26 |
110 |
0,6; 1,2 |
|
|
Mini-Link-7E |
Ericsson |
7,1-7,7 |
2E1;4E1;8E1 |
20; 28 |
107 |
0,3; 0,6; 1,2; |
|
|
1,8; 3,0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Mini-Link-26E |
Ericsson |
24,8-26,5 |
E2 |
10; 18 |
104 |
0,3; 0,6; 1,2; |
|
|
1,8; 3,0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Pasolink 1568M8 |
NEC |
14,5-15,35 |
2E1;4E1;E2 |
23 |
113 |
0,6; 1,2 |
|
|
Pasolink 1868M8 |
NEC |
17,7-19,7 |
2E1;4E1;E2 |
23 |
112 |
0,6; 1,2 |
|
|
NL 187 |
NERA |
7,125-7,725 |
E1;4E1;E2 |
28 |
117 |
0,6; 1,2; 3,0 |
|
|
NL 183 |
NERA |
12,75-13,25 |
E1;4E1;E2 |
24 |
112 |
0,6; 1,2; 2,0 |
|
Примечание. Коэффициент системы равен 10 lg(РПД/РПОР),дБВт
- 57 -
Таблица 8.3 – Основные параметры среднескоростных отечественных ЦРРС
|
|
|
|
|
Излучаемая |
Пороговая |
Шаг |
Диаметр |
|
|
|
Диапазон |
Скорость передачи, |
Конфигурация |
сетки |
||||
Модель |
Производитель |
мощность, |
мощность |
антенны, |
|||||
частот, ГГц |
Мбит/с |
системы |
частот, |
||||||
|
|
дБВт |
сигнала, дБВт |
м |
|||||
|
|
|
|
|
МГц |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Радуга-4АЦ |
ОАО «Аксител» |
3 |
2,048;8,448;34,368 |
|
3 |
-123; -120; -115 |
28 |
1,5…3 |
|
Радуга-6АЦ |
ОАО «Аксител» |
6 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 3+0 |
0 |
-123; -120; -115 |
28 |
1,5…3 |
|
Радиус |
ОАО «Аксител» |
8 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 3+0 |
-9 |
-123; -120; -115 |
28 |
2,5 |
|
Радиус-ДС |
«Радиус-2» |
8 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 3+0 |
-4 |
-123; -117; -111 |
20 |
1,2; 1,75 |
|
Комплекс-5-М1 |
Самарский з-д |
11 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-4 |
-111; -108; -100 |
40 |
1,5 |
|
«Экран» |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Радан-МГ-180 |
ГНПП «Исток» |
11 |
8*2,048;17,407; |
1+0; 1+1; 2+0 |
-12; -5 |
-118; -114 |
240 |
0,5 |
|
16*2,048 |
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Родник-15-480 |
ГНПП «Исток» |
15 |
17,407;34,368 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-12; -5 |
-118; -114 |
490 |
0,5; 1 |
|
Радиус-15М |
«Радиус-2» |
15 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-7 |
-123; -117; -111 |
7 |
0,6; 1,2 |
|
Радиан-15 |
МГП «Радиан» |
15 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-3…-10 |
-110 |
28 |
1,0; 1,5 |
|
Радиус-18 |
«Радиус-2» |
18 |
2,048;8,448;34,368 |
1+0; 1+1; 2+0 |
-7 |
-123; -117; -111 |
7 |
0,6 |
- 58 -
Таблица 8.4 – Основные технические данные среднескоростных ЦРРС зарубежного производства
|
|
Диапазон |
Скорость |
Мощность |
Коэффициент |
Диаметр |
Усиление |
Модель |
Производитель |
передачи, |
передатчика, |
антенны, |
антенны, |
||
|
|
частот, ГГц |
Мбит/с |
дБм |
системы |
м |
дБ |
|
|
|
|
||||
9413 UX |
Alcatel |
12,75-13,25 |
8Е1; 2Е2 |
25 |
115 |
0,6; 1,2 |
|
9415 UX |
Alcatel |
14,4-15,35 |
8Е1; 2Е2 |
21; 26 |
110 |
0,6; 1,2 |
|
Mini-Link-7E |
Ericsson |
7,1-7,7 |
8Е1; 16Е1 |
20; 28 |
107 |
0,3; 0,6; 1,2; |
|
3,0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Mini-Link-26E |
Ericsson |
24,8-26,5 |
8Е1; 16Е1 |
10; 18 |
104 |
0,3; 0,6; 1,2; |
|
3,0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Pasolink 1368M8 |
NEC |
12,75-13,35 |
2E1; 16Е1 |
20 |
111 |
0,6; 1,2; 3,0 |
|
Pasolink 868M8 |
NEC |
7,125-7,725 |
2E1; 16Е1 |
20 |
120 |
0,6; 1,2; 3,0 |
|
NL 400-23 |
NERA |
21,3-23,6 |
E1; 4E1; 16Е1 |
17 |
99 |
0,6; 1,2; 3,0 |
|
NL 400-26 |
NERA |
24,5-26,5 |
E1; 4E1; 16Е1 |
16 |
93 |
0,6; 1,2; 3,0 |
|
- 59 -
Таблица 8.5 – Основные технические данные высокоскоростных ЦРРС зарубежного производства
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
Шаг |
|
Модель |
Производитель |
Диапазон |
Пропускная |
Конфигурация |
системы, |
Вид |
сетки |
|
частот, ГГц |
способность |
системы |
дБ при |
модуляции |
частот, |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
BER = 10-3 |
|
МГц |
|
NL 290 |
NERA |
4-13 |
STM-1 |
1+0; 1+1; N+1 |
96-105 |
32 TCM |
28; 56 |
|
2000 Senes |
NEC |
4-13 |
STM-1, 140 Мбит/с |
1+0; 1+1; N+1 |
103,9 |
64 QAM |
|
|
Alcatel 9639LH |
Alcatel |
3,6-4,2 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
110; 106 |
32QAM |
40 |
|
128QAM |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Alcatel 9647LH |
Alcatel |
4,4-5 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
110; 106 |
32QAM |
40 |
|
128QAM |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Alcatel 9662LH |
Alcatel |
5,9-6,4 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
106 |
128QAM |
29,65; 28 |
|
Alcatel 9667LH |
Alcatel |
6,4-7,1 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
109; 105 |
32QAM |
40 |
|
128QAM |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Alcatel 9674LH |
Alcatel |
7,1-7,9 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
105 |
128QAM |
28 |
|
Alcatel 9611LH |
Alcatel |
10,7-11,7 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
107; 103 |
32QAM |
40 |
|
128QAM |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Alcatel 9613LH |
Alcatel |
12,75-13,25 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
100 |
128QAM |
28 |
|
Alcatel 9615UH |
Alcatel |
14,4-15,35 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
95 |
128QAM |
28 (56) |
|
Alcatel 9625UH |
Alcatel |
24,5-26,5 |
STM-1 (2 STM-1 ) |
1+0; 1+1; N+1 |
91 |
32QAM |
56 (112) |
- 60 -
