Проектирование_цифровых_РРЛ__

21

участок №1: С.Петербург – Петрозаводск (6 пролетов); участок №2: Петрозаводск – Беломорск (6 пролетов); участок №3: Беломорск – Кандалакша (6 пролетов); участок №4: Кандалакша – Мурманск (4 пролета).

Рис.3.1. Общая схема связи, план распределения частот (ПРЧ) и поляризаций волн (ППВ) проектируемой РРЛ

Общая длина трассы (сумма длин всех пролетов данной РРЛ) составляет 1190 км. При этом длина пролетов изменяется от 36 км до 68 км. Проектируемая радиорелейная линия проходит через следующие пункты: Назия (60 км), Волхов (48 км), Пашский (60 км), Лодейное Поле (52 км), Пай (65 км), Петрозаводск (60 км), Кондопога (68 км), Медвьежегорск (62 км), Сегоозеро (52 км), Сегежа (52 км), Идель (50 км), Беломорск (53 км), Кемь (56 км), Поньгома (42 км), Амбарный (65 км), Чупа (49 км), Ковда (64 км), Кандалакша (44 км), Апатиты (56 км), Мончегорск (36 км), Пулозеро (52 км), Нагорновский (64 км). Здесь в скобках указано расстояние от предыдущего пункта. Выбранный вариант трассы РРЛ показан на рис. 3.1а.

Разработанная с учетом указанных основных требований общая схема связи проектируемой РРЛ представлена на рис. 3.1б. Как видно из представленной схемы на ПРС № 10, 15 и 22 выделение цифровых потоков не делается. Это обусловлено тем, что в пунктах размещения этих ПРС отсутствуют крупные населенные пункты и было принято решение о том, что эти ПРС будут необслуживаемыми. При этом следует отметить, что в дальнейшем при необходимости можно организовать ответвление низкоскоростного потока или организация

22

местных каналов связи на основе дополнительных ЦП, передаваемых в управляющем кадре SDH [14]. В табл. 3.2 приведены результаты проверки условия “зигзагообразности” рассматриваемой трассы.

Как видно из таблицы 3.2, суммарный угол ( 1+ 2) превышает установленный предел и таким образом можно говорить, что условие “зигзагообразности” на проектируемой РРЛ выполняется.

Далее разрабатываются ПРЧ и ППВ. Разработка ПРЧ состоит в выборе типа плана частот (2-х частотный, 4-х частотный и т.д.) и конкретных значений рабочих частот стволов из стандартного плана частот диапазона (ПЧД) - в данном случае для 11 ГГц, соответствующего Рекомендации МСЭ-R F.387. C учетом общего числа радиостволов, равного 4, необходимо задействовать на РРЛ 4 пары частот из стандартного ПЧД диапазона 11 ГГц.

Выбор схемы ППВ связан с конструкцией применяемого АФТ. В современных многоствольных РРЛ для уменьшения межствольных помех при наиболее плотном размещении стволов по частоте в соседних стволах применяется ортогональная поляризация. Примем именно этот вариант ППВ, который вместе с ПРЧ показан на рис. 3.1в.

3.3. Расчет высот подвеса антенн, неустойчивости и неготовности пролетов

Ниже в качестве иллюстрации приведены таблицы отсчетных значений профилей пролѐтов №1 и №2 проектируемой ЦРРЛ, снятые с топографической карты региона расположения проектируемой РРЛ (табл. 3.3-3.4). На рис. 3.2-3.3 приведены профили этих пролетов, построенные с помощью программы на ЭВМ, составленной в среде MatLab, и результаты расчета радиуса первой зоны Френеля, просвета и высоты антенн (высоты передающей и приемной антенн одинаковые), требуемой для нормальной работы пролета. Алгоритм названной программы расчета профилей и высот антенн основан на соотношениях (2.10)-(2.12) и рекомендациях, изложенных выше, и позволяет в интерактивном режиме управлять вводом исходных данных.

24

Для расчета ПНУ и ПНГ пролетов было принято значение коэффициента усиления антенн, равное 43 дБ, соответствующее диаметру параболической антенны диаметром 1,5 м. С учетом высокой направленности используемых на РРС антенн и достаточно благоприятной электромагнитной обстановки (ЭМО) в регионе расположения проектируемой ЦРРЛ при расчетах параметров пролетов проектируемой ЦРРЛ было принято рс мин=0 дБ. Результаты расчета параметров 6 пролетов участка №1 проектируемой ЦРРЛ приведены для примера в табл. 3.5.

Общий ПНУ проектируемой ЦРРЛ определяется суммой ПНУ ее пролетов в соответствии с (2.1). Результаты расчета общего ПНУ спроектированной РРЛ приведены в сводной таблице основных показателей РРЛ (табл. 3.6). Сравнивая полученное значение Тну∑=2 10-3 % с Тну доп=2,5 10-3 % имеем соотношение

Тну∑ < Тну доп ,

которое указывает на то, что по показателю неустойчивости спроектированная ЦРРЛ соответствует нормам МСЭ.

Общий ПНГ проектируемой ЦРРЛ определяется суммой ПНГ ее пролетов в соответствии с (2.1). Результаты расчета общего ПНГ спроектированной РРЛ приведены в сводной таблице основных показателей РРЛ (табл. 3.6). Сравнивая полученное значение Кнг∑=1,3 10-1 % с Кнг доп=1,4 10-1 % имеем соотношение

Кнг∑ < Кнг доп ,

которое указывает на то, что по показателю неготовности спроектированная ЦРРЛ также соответствует нормам МСЭ.

Таким образом, проведѐнные расчѐты показали, что все качественные показатели проектируемой ЦРРЛ отвечают соответствующим нормам, установленным Рекомендациями МСЭ.

3.4. Структурные схемы РРС проектируемой ЦРРЛ

Структурная схема ОРС приведена на рис. 3.4. Обе РРС (в г. С. Петербурге и в г. Мурманске) имеют идентичные структурные схемы, как на рис. 3.4. Кратко рассмотрим работу этой схемы.

Цифровые сигналы (ЦС) в виде стандартных цифровых потоков (ЦП: E1, E2, E3, E4 или STM-1) поступают по соединительным линиям с коммутатора сетевого узла ВСС на вход оборудования ОРС, первым элементом которого является вводно-коммутационная стойка (ВКС). Здесь ЦП кроссируются на определенные мультиплексоры (Mux) 3-х стволов в соответствии со схемой связи. Mux формирует стандартный ЦП STM-1 объединяет его с цифровыми сигналами системы телеобслуживания (СТО) и дополнительного 2 Мбит/с канала связи. Далее сигналы с 3-х блоков Mux поступают на устройство резервирования (УР) стволов, которое направляет эти сигналы в 3 рабочих радиоствола. При этом один из радиостволов находится в горячем резерве, но может временно загружаться (до момента переключения) какой-либо дополнительной информацией.

Затем цифровые сигналы поступают в тракт основной полосы (ТОП) передачи, где производится помехоустойчивое кодирование (ПомКод), скремблирование (Скр), формирование огибающей импульсов и модуляция сигнала несущей на промежуточной частоте 340 МГц. В блоке радиопередатчика (Пд) радиосигнал с промежуточной частоты 340 МГц переносится на рабочую частоту в диапазоне 11 ГГц. В каждом радиостволе рабочая частота своя и отстоит от рабочей частоты соседнего ствола на 40 МГц. Затем радиосигналы сигналы 4-х стволов объединяются в устройстве сложения (УС) и через циркулятор (Ц) поступают на антенну А1, которая излучает их в направлении соседней РРС.

26

Втракте приема радиосигнала используется пространственно-разнесенный прием

(ПРП) на две вертикально разнесенные (разнос около 5 м) антенны А1 и А2. С основной антенны А1 радиосигнал, принятый от соседней РРС, через Ц поступает устройство разделения (УР) сигналов стволов. Радиосигнал от дополнительной антенны А2 также, но напрямую, поступает на УР. С выхода УР сигналы от 2-х антенн в каждом стволе поступают на 2 входа блока радиоприемника (Пр), имеющего в своем составе 2 приемника и устройство линейного оптимального сложения сигналов с их выходов. В блоке Пр происходит усиление радиосигнала, его преобразование на ПЧ 140 МГц и объединение с аналогичным сигналом от приемника разнесенной ветви.

Далее сигнал поступает в приемный ТОП, где сначала демодулируется и фильтруется последетекторным фильтром. Затем ЦС поступает в адаптивный цифровой корректор, в котором устраняются межсимвольные искажения (МСИ). Далее ЦС поступает в регенератор (Рег), с выхода которого направляется в блок дескремблера (ДеСкр). Затем сигнал проходит блок помехоустойчивого декодера (ПомДек) и поступает на УР.

Дальнейшие преобразования ЦС от УР до ВКС (и далее также) взаимообратны таковым в тракте передачи, которые были рассмотрены выше.

Всостав ОРС также входят система автоматизированного контроля (САК), система электропитания (СЭП), система осушки волноводного тракта (СОВТ) и система освещения мачты (СОМ). Последняя на схеме не показана.

Дополнительные обозначения на рис. 3.4: МО – мультиплексорное оборудование; DeMux – демультиплексор цифровых потоков; ЦОпр – цифровое оборудование приемное; ЦОпд - цифровое оборудование передающее; ПрУ – приемное устройство (комплект радиоприемников); ПдУ - передающее устройство (комплект радиопередатчиков); fi/fi’ – рабочая частота приема/ передачи i-го ствола.

Структурная схема ПРС показана на рис. 3.5. При этом следует отметить, структурные схемы всех ПРС с выделением идентичны и соответствуют полностью схеме, приведенной на рис. 3.6. На ПРС без выделения в схеме отсутствуют блоки Mux и DeMux, а сигналы, соответственно, идут напрямую из тракта приема в тракт передачи.

На ПРС с выделением ЦС с выходов демультиплексоров (DeMux) обеих направлений направляются на местную соединительную линию на узел связи населенного пункта. В обратном направлении цифровые сигналы от местного узла связи по соединительной линии поступают на блоки Mux соответствующего направления по схеме связи РРЛ.

Дополнительные обозначения на рис. 3.5: ПрРО – приемное радиооборудование; ПдРОпередающее радиооборудование; ПрО – приемное оборудование ствола; ПдО – передающее оборудование ствола.

Следует отметить также, что в качестве блоков Mux и DeMux применяются серийно выпускаемые SDH-мультиплексоры ввода/вывода, параметры и функции которых устанавливаются программно. Основной функцией этих устройств является мультиплексирование ЦП

Е1, E2, E3 в ЦП STM-1 и демультиплексирование из STM-1 потоков Е1, E2, E3 для их ответвления.

Структурные схемы всех трех УРС проектируемой РРЛ идентичны схеме, показанной на рис. 3.5. Отличие будет состоять лишь в структуре мультиплексорного оборудования (МО), которое должно быть расcчитано на ответвление 2-х потоков STM-1.

28

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Справочник по цифровым радиорелейным системам.- Женева: БP МСЭ, 1996 г.

2.I. Henne, P. Thorvaldsen. Planning of line-of-sight radio relay systems.– Bergen: Nera Telecommunication, 1999.

3.Справочник по радиорелейной связи. М.: Радио и связь, 1981 г.

4.Сорокин А.С. Радиорелейные линии синхронной цифровой иерархии: Учебное пособие. – М.: МТУСИ, 1999 г.

5.Рекомендации МСЭ-R F.382, F.635, F.746, F.1099, F.383, F.384, F.385, F.386, F.387, F.746, F.497, F.746, F.636, F.595, F.637, F.748, F.746, F.749, F.1100.

6.Рекомендация МСЭ-R Р.530. Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, необходимые для проектирования наземных систем, работающих в пределах прямой видимости.

7.Рекомендация МСЭ-R F.1093. Влияние многолучѐвости распространения радиоволн на проектирование и работу цифровых радиорелейных систем прямой видимости.

8.Рекомендация МСЭ-Т G.821. Характеристики ошибок в международном цифровом соединении, образующем часть сети с интеграцией служб.

9.Рекомендация МСЭ-Т G.826. Параметры и нормы показателей качества по ошибкам для международных цифровых трактов с постоянной скоростью передачи, равной или выше первичной скорости.

10.Рекомендация МСЭ-R F.557. Показатели готовности радиорелейных систем в гипотетической эталонной цепи и гипотетическом эталонном цифровом тракте.

11.Рекомендация МСЭ-R F.696. Показатели качества по ошибкам и готовности для гипотетических эталонных цифровых секций, образующих часть или весь участок среднего качества линий связи в цифровой сети с интеграцией служб со скоростью передачи ниже основной скорости, в которых используются цифровые радиорелейные системы.

12.Рекомендация МСЭ-R F.1491. Показатели качества по ошибкам для реальных линий, используемых на национальном участке гипотетического эталонного тракта длиной 27500 км на первичной или выше первичной скорости.

13.Рекомендация МСЭ-R F.1493. Показатели готовности реальных цифровых радиорелейных линий в составе национального участка с постоянной скоростью, равной первичной или выше первичной скорости.

14.Радиорелейное оборудование SDH – STM-1 4-11 ГГц InterLink. Техническое описание. – Берген: Nera NAS, 2001 г.