Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

577_Maglitskij_B.N._Kosmicheskie_i_nazemnye_sistemy_radiosvjazi_

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
12.11.2022
Размер:
5.67 Mб
Скачать

2.7.3.6Расчет устойчивости связи на всей ЦРРЛ

Ожидаемая величина процента времени, в течение которого не выполняется норма на устойчивость связи на всей ЦРРЛ, рассчитывается по формуле:

n

 

Tож (Vмин ) Tпр (Vмин ),

(2.17)

1

 

где n – число пролетов на линии.

Полученное значение Tож (Vmin )необходимо сравнить с нормируемым значением, и если требования на устойчивость связи на ЦРРЛ не выпол-

няются, т.е. Tож (Vмин )>Tдоп (Vмин ), то необходимо произвести оптимизацию высот подвеса антенн на пролетах ЦРРЛ.

2.7.3.7Нормируемые значения Tдоп (Vмин )

Нормируемые значения Tдоп (Vмин ) приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Нормируемые значения Tдоп (Vмин )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок

 

Длина эталонной

 

 

 

Распределение Tдоп (Vмин )

 

 

сети

 

ЦРРЛ (L), км

 

Tдоп (Vмин )

 

для реальных линий

 

 

 

 

 

 

,%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Международ-

12500

0,06

 

Пропорционально

 

ный участок

 

 

 

 

 

длине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магистральная

2500

0,012

 

Пропорционально

 

сеть

 

 

 

 

 

длине

 

 

 

 

 

 

 

 

для L≥50 км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутризоновая

600

0,012

 

Независимо от длины

 

сеть

 

200

 

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местная

100

0,01

 

Независимо от длины

 

сеть

 

50

 

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

2.7.3.8 Оптимизация высот подвеса антенн на пролетах ЦРРЛ

Оптимизация высот подвеса антенн осуществляется в случаях невыполнения норм на устойчивость, наличия возможности без значительных дополнительных затрат варьировать высоту подъема антенн, в отсутствии других менее затратных способов повышения устойчивости. При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства. В том случае, если на пролете имеются замирания, обусловленные интерференцией прямой волны и волн, отраженных от поверхности Земли, то расчеты повторяют еще для трех-четырех значений р(g), изменяя величину Н(0), а, следовательно, высоты подвеса антенн через

5 м или на величины, кратные H0 , стремясь выявить минимум Tпр (Vmin )на каждом пролете.

Для рассчитываемого пролета удобно построить графики зависимостей

Т0 (Vмин) = f(h) и Tn (Vмин ) f (h).Точка пересечения этих кривых определяет

n

оптимальную величину высот подвеса антенн (в смысле минимального значения Tож (Vmin ) ). Результаты оптимизации высот подвеса антенн на пролетах рекомендуется свести в таблицу, подобную таблице 2.2.

В том случае, если составляющая замираний, обусловленная интерференцией прямой волны и волн, отраженных от поверхности Земли,

отсутствует (пересеченные пролеты), поступают следующим образом.

Таблица 2.2 – Результаты оптимизации высот подвеса антенн

Величина

 

Н(0)

 

Н(0)=

 

Н(0)=

 

Н(0)=2,0

 

 

=0,5Н0

 

Н0

 

1.5 Н0

 

Н0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P(g),ед

H (0), м

aобщ , дБ

Vмин , дБ

62

Продолжение таблицы 2.2

Величина

 

Н(0)

 

Н(0)=

 

Н(0)=

 

Н(0)=2,0

 

 

=0,5Н0

 

Н0

 

1.5 Н0

 

Н0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T0 (Vмин ) , %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tn (Vмин ), %

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f P(g),A

T( )

Tmp (Vмин ), %

I , мм/час

Tд (Vмин), %

Tож (Vмин ), %

Тнорм,%

Просвет считается выбранным правильно, если: для магистральных ЦРРЛ:

Т0 (Vмин) = 0,5 R0 Tдоп (Vмин) / Lлин ,

(2.18)

для внутризоновых ЦРРЛ:

Т0 (Vмин) = 0.1 R0 Tдоп (Vмин) / Lлин ,

(2.19)

где R0 – длина пролета;

Lлин – протяженность ЦРРЛ.

Если условия (2.18) и (2.19) не выполняются, просвет необходимо увеличить и повторить расчеты.

63

При работе ЦРРЛ на частотах выше 10 ГГц существенный вклад в

Tцррл (Vмин ) вносит составляющая Tд (Vмин ) , величина которой зависит от длины

пролета.

 

 

 

В качестве примера в таблице 2.3 и соответственно на рисунке 2.10

приведены результаты оптимизации высот подвеса антенн для пролета ЦРРЛ.

Таблица 2.3 – Результаты оптимизации высот подвеса антенн

 

Параметр

 

 

 

Н(0), м

Н(0)= - 2,45

Н(0)= 2,55

Н(0)= - 7,45

Р(g ), ед

0,49

1

-0,025

h1, м

30

35

25

h2

33

38

28

VМИН, дБ

-40.6

-40,6

-40,6

P(g0), ед

-3,18

-3,18

-3.18

ψ

4,57

5,73

3,9

Т0(VМИН), %

2∙10-4

0,1∙10-4

8 ∙ 10-4

f [Р(g ), A]

0,02

0,048

0,0

Тn (VМИН), %

158∙ 10-4

380∙ 10-4

0,0

n

 

 

 

Т (Δε)

30,28

30,28

30.28

ТТР (VМИН), %

0,00193

0,00193

0,00193

Iдоп, мм/час

165

165

165

ТД (VМИН), %

0,0003

0,0003

0,0003

Тпр (VМИН), %

0,018

0,04

0,003

Тож (VМИН), %

0,054

0.12

0,009

 

 

64

 

Т (Vмин) ∙ 10-4,%

 

 

380

 

 

 

∑Тn (Vмин)

 

320

 

 

240

 

 

Т0(Vмин )

 

 

160

 

Н(0)опт= -6,45 м

 

 

10

 

 

0

 

Н (0),м

 

 

2,55

-2,45

-7,45

Рис. 2.10. Оптимизация высот подвеса антенн

С использованием полученного значения Н(0)опт и конкретного профиля пролета определяются оптимальные высоты подвеса антенн, рассчитываются значения Т0 (Vмин) и ∑ Тn (Vмин), определяется устойчивость связи на пролете, которая сравнивается с нормируемым значением.

Точность определения величины оптимального просвета может быть повышена за счет уменьшения изменения величины просвета и увеличения количества расчетных точек.

При невыполнении нормы на устойчивость связи необходимо произвести расчеты при наличии резервирования.

2.7.4Расчет устойчивости связи при наличии резервирования

Вслучае поучастковой системы резервирования неустойчивость связи на ЦРРЛ в пределах одного участка резервирования может быть рассчитана:

k

N 1

2

 

k

2

k

Tуч (Vмин ) T0 (Vмин ) Cf

 

10

 

Tmp

(Vмин ) Tn (V

мин )

Tд (Vмин ),% (2.20)

2

 

1

 

 

 

1 n

 

1

где k – число пролетов на участке резервирования;

N – число рабочих стволов на участке;

65

Cf поправочный коэффициент, учитывающий корреляцию разнесенных сигналов. Обычно в расчетах для учебных целей принимают равным единице.

Для всей проектируемой ЦРРЛ с поучастковым резервированием неустойчивость связи определится по формуле:

m

 

Tцррл (Vмин ) Tуч (Vмин ) ,

(2.21)

1

 

где т – число участков резервирования.

В случае пространственного разнесения антенн неустойчивость связи на всей линии определяется как сумма неустойчивости связи на отдельных пролетах:

Тпр(Vмин) = Т0(Vмин) + [ ∑ Тn (Vмин) + Ттр(V)мин ]н х [∑ Т0 (V)мин + Ттр(Vмин)]в +

д((Vмин),%

Тлин(Vмин)= ∑ Тпр (Vмин).

(2.22)

Индексы «н» и «в» относятся соответственно к нижней и верхней антеннам. В том случае, если и при наличии резервирования не выполняются нормы на устойчивость связи, необходимо привести перечень возможных мероприятий,

направленных на повышение устойчивости связи.

2.8 Расчет диаграмм уровней сигналов на пролетах ЦРРЛ

При проектировании ЦРРЛ рассчитывают средние мощности сигнала на входах приемников всех интервалов линии (точнее, мощности при среднем значении градиента g). Средние значения уровней сигналов рассчитываются (и сравниваются с измеренными значениями) для оценки качества настройки аппаратуры и антенно-волноводного тракта, для проверки правильности построения профилей пролетов, для оценки точности юстировки антенн, для определения и поддержания в заданных пределах при эксплуатации ЦРРЛ энергетического запаса аппаратуры на замирания сигнала, определяемого как:

Vз = Рср - Рпор ,

(2.23)

66

где: Рср – средний уровень сигнала, дБВт, Рпор – пороговый уровень сигнала, дБВт.

Средняя мощность сигнала на входе приемника:

Рср = Р0 Vср2,

где: Р0 – мощность сигнала на входе приемника для случая свободного пространства, определяемая как:

Р0, дБВт = Рпд +Gпд + Gпр – Асв - апрд - апрм ,

(2.24)

где: Асв – затухание радиоволн в свободном пространстве; апрд и апрм – потери энергии в антенно-волноводных трактах; Рпд – уровень мощности сигнала на выходе передатчика;

Gпд и Gпр – коэффициенты усиления передающей и приемной антенн; Vср – значение множителя ослабления при среднем значении градиента

диэлектрической проницаемости тропосферы.

Величина Vср находится в зависимости от относительного просвета при среднем значении градиента по графикам рисунка 2.5 в зависимости от параметра μ:

р (g) = [ Н (0) + ∆ Н (g) ] / Н0 .

(2.25)

В курсовом проекте необходимо рассчитать диаграмму уровней для одного (самого длинного) пролета. В качестве примера в таблице 2.4 приведены результаты расчета диаграммы уровней для p(g) = 1,0 (Vср = 0 дБ).

Расчеты для значений p (g)опт и при V= Vмин проводятся аналогичным образом.

Таблица 2.4 – Расчет диаграммы уровней

p (g) = 1,0 ; Vср = 0,0 дБ (свободное пространство )

Рпрд,

 

Рвх.ант.прд.,

 

Рвых.ант..прд,

 

Рвх.ант.пр,

 

Рвых.ант.пр.,

 

Рср.,

 

Vз,

дБ

 

дБ

 

дБ

 

дБ

 

дБ

 

дБ

 

дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-11

 

- 11,5

 

27,5

 

- 118,9

 

- 79,9

 

- 80,4

 

40,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67

По результатам расчета построена диаграмма уровней (рисунок 2.11).

По диаграмме уровней необходимо определить запас на замирания и

сформулировать соответствующие выводы.

Пд

Пр

Р, дБ

 

20

 

-0,0

Rпр= 45 км

 

 

1

-20

 

-40

2

-60

 

-80

3

 

-100

Vз

 

-120

Рпор

 

-140

 

-160

 

-180

 

 

1 – V = 0,0 дБ

 

2 - V = Vср

 

Рис. 2.6. Диаграмма уровней сигналов на пролете

2.9 Разработка схемы организации связи

В качестве примера на рисунке 2.12 приведена схема организации связи на ЦРРЛ, состоящей из двух пролетов.

68

Рис. 2.12. Пример схемы организации связи

На ОРС – 1 от аналоговой АТС 120 каналов т.ч. подаются на первичные мультиплексоры (при проектировании необходимо выбрать и указать модель мультиплексора), на выходе которых формируются 4 цифровых потока Е1, которые при помощи вторичного мультиплексора преобразуются в цифровой поток Е2, поступающий на внутреннее оборудование IDU и далее по соединительному кабелю на оборудование наружного размещения ODU.

В направлении приема производятся обратные операции. Для выделения 20-ти каналов т.ч. на промежуточной станции ПРС 1-ВВ устанавливаются вторичные и первичные мультиплексоры. Для трех потоков Е1 организуется цифровой транзит. Из первого цифрового потока Е1 выделяются 20 телефонных каналов. Для 10 телефонных каналов (с 21 по 30) организуется низкочастотный транзит. На этой ПРС предусмотрен ввод 20 каналов т.ч.

69

На промежуточной станции ПРС 2 производится активный переприем радиосигналов. В данном варианте регенерация сигналов на этой станции не производится. При регенерации сигналов необходима установка оборудования IDU. На оконечной станции ОРС-2 при помощи соответствующего мультиплексорного оборудования формируются аналоговые окончания телефонных каналов.

Если на оконечных станциях (или промежуточных) имеются электронные АТС, то надобность в установке первичных мультиплексоров отпадает, так как электронные АТС работают с цифровыми потоками Е1. Данное обстоятельство необходимо учитывать при выполнении курсового проекта.

2.10Список литературы

1Тимищенко М.Г. Проектирование радиорелейных линий: учебное пособие для техникумов. М.: Радио и связь, 1976.

2Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1989.

3Б.Н. Маглицкий, М.Г. Кокорич. Спутниковые и радиорелейные системы передачи: методические указания по выполнению курсового проекта. – Новосибирск. 2003.

4Конспект лекций по дисциплине "Спутниковые и радиорелейные системы передачи".

5Мацков А.А. Цифровая радиорелейная связь // Технологии и средства связи. –

1998. – № 2.

6Безруков В.Г., Мусаэлян С.А., Рыжков А.В. Отечественные радиорелейные станции // Вестник связи. – 1998, – № 1.

7Цифровые радиорелейные системы концерна ALKATEL // Электросвязь. – 1994. – № 1.

8Златкин Б.Ш., Мацков А.А. Российские цифровые радиорелейные станции // Технологии и средства связи. – 1998. – №2.

9Безруков В.Г., Мусаэлян С.А. Радиорелейное оборудование на рынке России // Connect! Мир связи. – 1999. – №3.

10Маглицкий Б.Н. Цифровые радиорелейные станции «Радан-МС»: учебное пособие / Сиб. Гос. университет телекоммуникаций и информатики: Новосибирск, 2005.

11Маглицкий Б.Н. Цифровые радиорелейные станции «Радан-МГ»: учебное пособие / Сиб. Гос. Университет телекоммуникаций и информатики: Новосибирск, 2004.

70