3. Расчет длины участка регенерации, включая расчет цепей дистанционного питания

Длина участка регенерации выбирается таким образом, чтобы с учётом всех видов помех и аппаратурных погрешностей вероятность ошибки для всего линейного тракта не превышала допустимой величины.

3.1. Расчет местного участка сети

Длина местного участка цепи: 90 км

Аппаратура: ИКМ – 30

Тип кабеля: ТП-0,7

L_M = 90 км

α _ном = 36 дБ – номинальное затухание участка регенерации

α _к = 12,6 – километрическое затухание кабеля

Расчет длинны участка регенерации.

К_ИКМ – количество участков регенерации

n = К_ИКМ -1 = 31 – количество НРП

Найдем длину укороченных участков, прилегающих к ОП:

l _ост = L_M – k · = 90 – 31 · 2,85 = 1,65 км

l _укор = = 2,25 км

Схема местного участка сети.

Местный участок сети состоит 30 номинальных, длинною по 2,85 км, и 2 укороченных участков, длинною по 2,25 км

3.2. Расчет внутризонового участка Длина внутризоновой линии связи 350 км

Аппаратура: ИКМ – 120

Тип кабеля: МКСА 4*4*1.2

L_ВЗ = 350 км

α _ном = 55 дБ – номинальное затухание участка регенерации

α _к = 10,67 – километрическое затухание кабеля

Расчет длинны участка регенерации.

К_ИКМ – количество участков регенерации

n = К_ИКМ -1 = 67 – количество НРП

Найдем длину укороченных участков, прилегающих к ОРП и ОП:

l _ост = L_M – k · = 350 – 67 · 5,2 = 1,6 км

l _укор = =3,4 км

Схема внутризонового участка сети.

5,2 км

Внутризоновый участок сети состоит 64 номинальных, длинною по 5,2 км,

2 укороченных участков, длинною по 2,6 км, 2 укороченных участков, длинною по 3,4 км

3.3. Расчет внутризонового участка Длина внутризоновой линии связи 400 км

Аппаратура: ИКМ – 1920

Тип кабеля: КМ4

L_ВЗ = 400 км

α _ном = 63 дБ – номинальное затухание участка регенерации

α _к = 20,8 – километрическое затухание кабеля

Расчет длинны участка регенерации.

К_ИКМ – количество участков регенерации

n = К_ИКМ -1 = 138 – количество НРП

Найдем длину укороченных участков, прилегающих к ОРП и ОП:

l _ост = L_M – k · = 400 – 138 · 3 = 2 км

l _укор = =2,5 км

Схема внутризонового участка сети.

5,2 км

Внутризоновый участок сети состоит 64 номинальных, длинною по 5,2 км,

2 Укороченных участков, длинною по 2,6 км, 2 укороченных участков, длинною по 3,4 км

3 Расчет защищенности сигнала от шумов в линейном тракте.

3.1 Расчет требуемой величины защищенности.

Известно, что качество цифрового линейного тракта характеризуется вероятностью ошибки Рош. Ошибки возникают в регенераторах под влиянием помех (тепловых и от взаимных влияний), межсимвольной интерференции (МСИ), фазовых флуктуаций стробирующих импульсов и пр. -характеризует защищенность сигнала от помехи на входе порогового устройства.

Для заданной величины можно найти требуемую величину защищенности сигнала на входе решающего устройства или наоборот, причем одной и той же защищенности в зависимости от типа линейного кода будут соответствовать различные значения.

Допустим, что на всю магистраль, содержащую регенераторы, должно выполняться требование на величину .Для выполнения указанного требования необходимо, чтобы вероятность ошибки в каждом регенераторе ,удовлетворяло следующему условию:

,где n–число всех регенераторов на магистрали ОРП,НРП,ОП2.

После расчета находится допустимая защищенность сигнала от шумов на входе регенератора ,а затем рассчитывается величина реальной защищенности .

Выполнение условия свидетельствует о правильном размещении НРП.

Таблица1.

Pош 1	10-4	10-5	10-6	10-7	10-8	10-9	10-10	10-11	10-12	10-13	10-14
Aз тр	17,7	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7	22,2	22,6	23,0	23,4	23,7

Рис.5

Вероятность ошибки Рош местного участка сети.

Вероятность ошибки Рош внутризонового участка сети.

Вероятность ошибки Рош магистрального участка сети.

С помощью графика определяем защищенность:

Аз 1(треб)=22.05 дБ , Аз 2(треб)=22.2 дБ , Аз 3(треб)=23.2 дБ

Вывод:

Защищенность выше порогового уровня Аз (треб) > 20дБ

3.2 Расчет ожидаемой защищенности на входе регенератора.

Основными видами помех в линейном тракте ЦСП являются межсимвольные и переходные помехи, тепловые шумы, помехи, вызванные наличием несогласованностей на участках регенерации, а также помехи от устройств коммутации и индустриальные.

Главной причиной появления межсимвольных помех являются искажения цифрового сигнала, вызванные ограничением полосы пропускания линейного тракта в области как нижних, так и верхних частот.

Переходные помехи появляются вследствие взаимного переходного влияния между парами кабеля, причем при организации линейного тракта по однокабельной системе наиболее существенны влияния на ближний конец, а при использовании двухкабельной системы – переходные влияния дальний конец и через третьи цепи:

_{Pпер=11 дБм}

Расчет ожидаемой защищенности местной сети.

ТП-0,7 (ИКМ-30)

l_сд = 0,825 км

А_lсд = 84 дБ

А_злп = дБ

Находим реальную защищенность сигнала на входе линейного тракта

дБ

Расчет ожидаемой защищенности зоновой сети.

МКСА 4*4*1.2 (ИКМ-120)

А_злп = дБ

Н аходим реальную защищенность сигнала на входе линейного тракта

Расчет ожидаемой защищенности магистральной сети.

КМ4 (ИКМ-1920)

А_злп = дБ

Находим реальную защищенность сигнала на входе линейного тракта

5. Расчет требуемого числа уровней квантования

5.1 Равномерное квантование

Если на вход квантователя поступает сигнал, находящийся в пределах области квантования, то осуществляется квантование, которое характеризуется некоторой мощностью шумов квантования, не зависящей от уровня сигнала.

Если сигнал выходит за пределы этой области, сигнал на выходе будет иметь максимальный разрешенный уровень. Этот случай соответствует перегрузке квантователя и называется режимом ограничения. Искажения из-за ограничения зависят от выбора уровня перегрузки. Область малых входных сигналов характеристики квантователя имеет место, когда уровень входного сигнала становится меньше одного шага квантования.

P_max = y₀ + 3 · σ_y + Q = 15 дБ – максимальный уровень сигнала

P_min = y₀ + 3 · σ_y = -1 дБ – минимальный уровень сигнала

D_c = P_max - P_min = 16 дБ

А_{з.кв.мин} = 27 дБ

≈ 5

5.2 Неравномерное квантование

Использование равномерного квантования не является оптимальным. В реальных системах ИКМ с временным разделением каналов используется неравномерное квантование, которое может быть осуществлено различными способами:

• сжатием динамического диапазона сигнала перед равномерным квантованием и последующим компенсирующим расширением его после линейного декодирования;

• непосредственно в кодирующем устройстве, т.е. путем применения нелинейного кодирующего устройства;

• с помощью соответствующего цифрового преобразования сигнала, формируемого на выходе линейного кодера, т.е. кодера с равномерной характеристикой (цифровое компандирование).

При неравномерном квантовании используются 8-ми разрядные коды, т.е. число уровней квантования равно 256.