4.2. Расчет минимально допустимого множителя ослабления

Для определения устойчивости работы ЦРРЛ из-за замираний сигналов определяют V_min для каждого пролета ЦРРЛ.

где Р_{с. пор.} — пороговый уровень сигнала на входе приемника, при котором обеспечивается вероятность ошибки Р_ош., Р_пд — уровень мощности передатчика; L₀=20lg(4πR₀/λ) — потери в открытом пространстве; r₀ — длина пролета; λ — длина волны; G_Σ — суммарный коэффициент усиления антенн, используемых на пролете, дБ; b_Σ —суммарные потери в двух волноводных трактах на пролете, дБ.

Согласно варианту:

;

.

– потери в сосредоточенных устройствах тракта (b_y=2…3дБ).

Суммарные потери в одном ВТ:

где , – потери на единицу длины,

где , – потери на единицу длины.

Тогда: , , соответсвенно .

Суммарный коэффициент усиления антенн:

,

где G – коэффициент усиления антенны.

.

Потери в открытом пространстве

.

Потери волноводного тракта:

.

Для расчета устойчивости нам понадобиться значение , выраженное в разах:

раз

4.3. Расчет качественных показателей цррл

Особенностью цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ) является зависимость вероятности ошибки (Р_ош) на выходе линии от уровня сигнала и от порогового уровня сигнала на входе приемника.

Помехоустойчивость ЦРРЛ определяется выбранными методами модуляции и демодуляции, особенностями аппаратурных решений. Определяющим техническим параметром аппаратуры ЦРРЛ является пороговый уровень сигнала на входе приемника (Р_с.пор, дБВт), при котором обеспечивается .

Различают несколько показателей качества по ошибкам:

- SES - секунда со значительным количеством ошибок - % времени превышения Р_ош>10^-3 за 1 сек.

SESR - коэффициент секунд со значительным количеством ошибок,

SESR

Величина SESR соответствует неустойчивости связи, т.е. допустимому проценту времени наблюдения (месяц, год) ухудшения качества по ошибкам, в течение которого P_ош может превышать допустимое значение в состоянии готовности ЦРРЛ.

ЦРРЛ считается в состоянии неготовности, если наблюдается интервал времени, содержащий 10 последовательных секунд со значительным количеством ошибок.

При проектировании ЦРРЛ рассчитываются значения SESR и коэффициента неготовности (К_нг), обусловленных процессом распространения радиоволн.

4.3.1. Расчет неустойчивости работы цррл

У данной аппаратуры «Радиус - 15» положительная рефракция. Из этого следует Т₀=0 (процент времени, в течение которого величина коэффициента ошибок на выходе ЦРРЛ больше допустимой величины из-за субрефракционных замираний на пролете), К_го=1 (коэффициент готовности), К_нго=0 (коэффициент неготовности) и расчет упрощается.

Составляющая неустойчивости (SESR) на i-ом пролете за наихудший месяц в состоянии готовности ЦРРЛ:

SESRi =T_и К_ги, % (1)

Коэффициент неготовности в условиях замираний на i-ом пролете за наихудший месяц:

К_нгi = T_и К_нги+Т_д, % (2)

где – это процент времени, в течение которого Р_ош.>Р_{ош. доп.} из-за интерференционных замираний;

– коэффициент готовности в условиях интерференционных замираний;

К_нги - коэффициент неготовности в условиях интерференционных замираний;

– это процент времени, в течение которого Р_ош.>Р_{ош. доп.} из-за гидрометеоров.

Расчет неустойчивости из-за интерференционных замираний (T_и) на пролетах ЦРРЛ.

Интерференционные замирания являются основной причиной ухудшения качества передачи в ЦРРЛ.

Эти замирания обусловлены увеличением просвета на пролете при положительной рефракции и попаданием приемной антенны в интерференционные минимумы. На входе приемника кроме основного сигнала появляются сигналы, отраженные от земной поверхности и слоистых неоднородностей тропосферы.

Амплитудно-фазовые соотношения между основным сигналом и отраженными определяют результирующий сигнал на входе приемника. При этом рассматривают два случая, влияющие на качество передачи.

В первом случае все компоненты спектра основного сигнала уменьшаются в равной степени – это «плоские» или «гладкие» замирания.

Во втором случае уменьшаются только некоторые компоненты спектра основного сигнала – это селективные замирания.

1. Неустойчивость из-за «плоских» замираний на пролете:

Значение определим по формуле:

т.к.

где:

– это процент времени наблюдения, в течение которого Р_ош.>Р_{ош. доп.} из-за плоских интерференционных замираний;

– это процент времени наблюдения, в течение которого Р_ош.>Р_{ош. доп.} из-за селективных интерференционных замираний;

f – рабочая частота, ГГц;

R₀=41км – длина пролета;

=1 – для сухопутных районов;

2. Неустойчивость из-за селективных замираний:

Определим неустойчивость из-за селективных замираний:

-эффективное минимальное допустимое значение множителя ослабления;

-запас на селективные замирания;

С - пропускная способность ЦРРЛ, Мбит/с;

f – рабочая частота, ГГц;

- функция, зависящая от длины пролета и рабочей частоты (рис.3);

- функция, зависящая от числа уровней и вида модуляции СВЧ сигнала при М-ОФМ (М=4):

Рис.3. Зависимость функции F(R₀f) от R₀f

Общая неустойчивость из-за интерференционных замираний на i-м пролете:

Определим интенсивность дождей I = и R₀=41км.

I=55 мм/час.

Определим по таблице (табл.4. см. приложение) для Среднего Поволжья.

=0,01%;

По графику (рис.5 см. приложение) определим коэффициент , в зависимости от σ_τ и значения длительности замираний τ_м.

Определим значение σ_τ (рис.4 см. приложение ) при =

σ_τ=4,7 дБ.

Длительности замираний τ_м определим по формуле:

,

f – частота работы аппаратуры, ГГц;

– потери волноводного тракта, выраженные в разах;

– функции от (рис. 6. см. приложение).

Тогда: = 115.

с.

= 0,1 то =1– =1­– 0,1 =0,9

Коэффициент секунд со значительным количеством ошибок SESR:

;

Коэффициент неготовности К_нг:

для значения =0,01%: