авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«УЗБЕКСКОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Факультет Радиотехники, Радиосвязи и Телерадиовещания ...»

-- [ Страница 4 ] --

Разнесение по частоте заключается в том, что на всех РРЛ имеется резервный ствол. Поэтому, замирания в основном и резервном стволе происходят не одновременно. На несколько рабочих стволов используется один резервный, поэтому необходимо применять систему приоритетов (очередность перехода на резерв по степени важности стволов). Кроме того, при формировании РРЛ необходимо обеспечить условие, чтобы наиболее важный по загрузке ствол находился как можно дальше по частоте от резервного, а по возможности, и в другой поляризации.

Пространственное разнесение используется на наиболее критичных к федингу пролтах. При этом используется две разных антенны на приме. В принципе разнос можно осуществлять различными способами (вдоль распространения луча, перпендикулярно по горизонтали и вертикали). Однако наибольший выигрыш дат разнесение по высоте.

Естественно, замирания на этих антеннах происходят не одновременно. Комбинируя принимаемый сигнал от обеих антенн, удается повысить устойчивость работы.

Разнесение по горизонтали большого преимущества не дат, так как горизонтальный градиент преломления не так критичен к изменениям атмосферы.

Обычно замираниям более всего подвержены участки РРЛ с плоским рельефом, а так же участки, проходящие над водными поверхностями. Наиболее часто замирания происходят в вечерние и утренние часы. Поэтому уровни принимаемых сигналов необходимо оценивать в дневные часы. Каждый пролт РРЛ имеет свои индивидуальные характеристики (протяженность, профиль, географическое расположение), которые по возможности учитываются при проектировании (размеры и тип антенн, мощность передатчика, диапазон частот, высота подвеса антенн, необходимость разнеснного прима). Однако, как показывает опыт практической эксплуатации, на каждой РРЛ имеются пролты наиболее подверженные федингу.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

• К замираниям относится занижение принимаемого СВЧ сигнала, связанное только с изменением множителя ослабления.

• Необходимо периодически производить измерения уровня принимаемого сигнала, так как любое занижение сигнала приводит к уменьшению запаса на фединг.

• Для повышения эффективности борьбы с замираниями необходимо правильно выбирать и периодически проверять систему установки приоритетов. При этом наиболее важный по загрузке ствол (обычно ТВ) должен находится как можно дальше от резервного по частоте, а по возможности и в другой поляризации.

JNCLF Резервирование. Одним из основных методов надежности радиорелейных линий связи является резервирование. На практике чаще применяют следующие варианты резервирования:

- постанционное, когда на каждой станции для каждого ствола устанавливают основной и резервный приемопередатчики (работающие параллельно или с переключением);

- поучастковое, когда для одного или нескольких основных стволов в пределах одного участка (например, от УРС до УPC) предусматривают оборудование резервного ствола).

Принцип автоматического постанционного резервирования реализовывалось например в ВЧ тракте аналоговой системы «Восход», где применялась параллельная работа двух передатчиков (на одинаковых частотах) и двух приемников.

В этой системе для каждого ствола, на каждой станции, предусматривается дублирование радиоаппаратуры рис.15.5.

Рис.15. Такая схема резервирования обеспечивает высокую надежность, но не эффективна (два комплекта, а работает один), а для защиты от замираний сигналов приемники могут подключатся к разным антеннам, установленным на одной мачте с разнесением по высоте.

На рис.15.6 представлена упрощенная структурная схема, поясняющая принцип действия системы поучасткового резервирования в одном направлении связи.

Рис.15.6 Упрощенная структурная схема системы поучасткового резервирования Рассматривается вариант, когда на два рабочих ствола приходится один резервный (система 2+1). Приемопередающая аппаратура всех трех стволов постоянно находится во включенном состоянии (используется нагруженный резерв), но путь информационных сигналов меняется в зависимости от технического состояния стволов.

В условиях, не требующих резервирования, сигналы ПЧ на частоте 70 МГц от оконечной стойки ОС поступают на передатчики П1 и П2, выделяются приемниками Пр1 и Пр2 в конце участка резервирования и через переключатели П2 и П3 направляются к ОС приемной стороны. Заметим, что в состав всех приемников, например в системах «КУРС», входят так называемые замещающие генераторы (ГЗ), сигналы которых (колебания на частоте 70 МГц, модулированные по фазе сигналом неисправности с частотой 8,75 МГц) подаются на выход Пр всякий раз, когда ЧМ сигнал на входе Пр пропадает или его уровень падает ниже определенного (порогового) значения.

Устройства контроля состояния стволов УКСС, подключенные к выходам Пр в конце участка резервирования, фиксируют пропадание несущей ПЧ 70 МГц, включение ГЗ и превышение нормального уровня шумов в измерительном канале в верхней части группового спектра. Если хотя бы один из этих признаков нарушения связи обнаруживается на выходе рабочего ствола, то в устройстве управления УУ, соединенном с УКСС, формируется аварийный сигнал АС, который по каналу системы резервирования (СР) передается в начало участка резервирования и посредством переключателя П1 коммутирует сигнал ПЧ отказавшего рабочего ствола на вход резервного передатчика П3.

При нормальном прохождении информационного сигнала по резервному стволу УКСС, соединенный с Пр3, выдает на УУ «разрешение» на изменение состояния соответственно П или П3. В результате этого Пр3 оказывается соединенным с ОС приемной стороны, на чем и завершается переход с рабочего ствола на резервный.

Максимальное время переключения (длительность перерыва связи) составляет 7 мс.

После восстановления рабочего ствола вся система возвращается в исходное состояние. При одновременном выходе из строя двух рабочих стволов, на резервный переходит тот ствол, который имеет режим с преимуществом.

На приемной стороне участка резервирования УКСС и УУ различают две степени неисправности стволов – аварию слабую (ухудшение качества) и сильную (полное прекращение связи). Если резерва не хватает, предпочтение в резервировании отдается стволу с сильной аварией. В случае аварии равной степени резерв занимает первый из отказавших стволов. При необходимости управление резервированием может выполняться оператором. Аналогично организуется резервирование в обратном направлении связи.

Кратность резервирования в поучастковой системе может быть существенно меньше единицы.

В качестве примера рассмотрим резервирование радио стволов в РРЛ, построенной на базе оборудования 2000S, которое используется для повышения надежности линии при отказе некоторых блоков и при частотно зависимых замираниях (основной и резервный ствол работают на разных частотах, а значит и замирания происходят не одновременно). Схема резервирования выбирается из двух взаимоисключающих условий - не усложняя оборудование, иметь эффективную систему резервирования.

Наиболее удовлетворяет этим условиям по участковое резервирование (N+1). При этом резервируется участок линии от модулятора передающей станции до демодулятора примной.

Преимуществом такой системы является то, что на несколько рабочих используется один ствол горячего резерва. Недостаток заключается в том, что необходимо иметь канал обмена данными между примной и передающей станциями (канал резервирования). Поэтому, в некоторых случаях может использоваться и по станционное резервирование (резервируется каждая единица оборудования).

Для повышения эффективности использования оборудования применяется режим низкоприоритетной передачи. Так как резервный ствол большую часть времени свободен, то его используют для передачи не очень важной информации, которая при резервировании основных стволов снимается.

В Республике Узбекистан, РРЛ построенные на базе оборудования 2000S в основном используют система N+1, поэтому рассмотрим е более подробно.

Система резервирования применяемая в оборудовании N+1, 2000S, практически не отличается от систем резервирован ия, применяемых в аналоговых системах. Инициатором пере хода на резерв является примная станция. При нарушении работы одного из рабочих стволов с примной станции на передающую посылается аварийный сигнал, который содержит информацию о том, который из рабочих стволов неисправен. Передающая станция, получив аварийный сигнал, организует подачу в резервный ствол информации неисправного рабочего ствола.

Подача потока в рабочий ствол при этом не прекращается (параллельная передача). После завершения коммутаций, передающая сторона отправляет на приемную станцию сигнал подтверждения о том, что необходимые коммутации выполнены. Примная станция, получив сигнал подтверждения, осуществляет переход на резервный ствол. Информация между примной и передающей станциями передается в заголовке RFSOH одного из стволов. Если выйдет из строя именно этот ствол, то предусмотрена возможность организации канала обслуживания в другом стволе.

В организации процесса резервирования участвуют блоки: РЕМ - осуществляет непрерывный контроль о состоянии ствола и выдает информацию блоку SWO о необходимости перехода на резерв. Критерием перехода на резерв PROC является:

• Отсутствие цикловой синхронизации.

• Превышение шумов (BER) выше установленного порога. Порог обычно составляет 10Е*(-3).

• Передающая часть участвует в резервировании на передающее станции, осуществляя подачу в модулятор резервного ствола потока того ствола, который необходимо зарезервировать. В свободный резервный ствол подается внутренний генератор STM-1. Если используется функция низкоприоритетной передачи, то вместо генератора подается поток STM-1, от блока 140/150МINTF резервного ствола. Так как потоки, подаваемые на резервный модулятор, проходят разный путь, то производится дополнительная синхронизация по байтам А1 и А2.

• Примная часть участвует в резервировании на примной станции, осуществляя разветвление потока демодулятора резервного ствола для подачи на 140/150М INTF основных стволов.

Каждый блок TR DIST поддерживает четыре ствола. Если в РРЛ более четырх стволов, то каждый след ующий блок TR DIST последовательно соединяется с предыдущим. Таким образом, поддерживается максимально возможный режим резервирования 10+1.

Основным блоком в системе резервирования является процессор резервирования SWO PROC, который управляет работой TR DIST и SYNC SW блока 140/150М EVTF.

Он оценивает состояние системы, производит авто тестирование каналов резервирования, устанавливает приоритеты и т.д. В случае если РРЛ содержит более четырх стволов, в каждой следующей стойке устанавливается блок SWO EXP, который связан с основным блоком и является подчиннным для него.

Переход на резервный ствол на примной стороне осуществляет блок 140/150М INTF по команде SWO PROC.

Система резервирования выполняет следующие функции:

• автоматический переход на резервный ствол при аварии основного;

• возможность установки приоритетов. На резерв перейдет ствол, выбранный в качестве самого важного при одновременном пропадании нескольких стволов или, если резервный ствол занят другим;

• доступ к резервному стволу (низкоприоритетная передача);

• возможность ручного резервирования и установка преимущества между автоматическим и ручным режимами работы;

• в ручном режиме возможность раздельного управления переключателями на приме и передаче;

• если пропадание ствола имеет характер многократных кратковременных пропаданий, то имеется возможность жсткого перехода на резерв (режим "защелки") при этом обратный переход на основной ствол возможен только при снятии этого режима;

• возможность отключения ствола от системы резервирования в случае ненадобности;

• возможность автопроверки системы резервирования. Причем, как одного ствола, так и всех сразу. Можно устанавливать периодичность тестирования (например, каждые часа). При этом осуществляются все фазы резервирования, за исключением переключения ключа на приме.

• передача сигналов резервирования одновременно в двух стволах. При этом возможен как автоматический, так и ручной выбор необходимого канала.

Вся информация о системе резервирования отображается в окне SWO PROC программы NEC 2000S.

Контрольные вопросы 1.Для учета этих факторов вводится понятие множителя ослабления?

2.Какие факторы влияют н а распространение радиоволны?

3.Какие причины приводят к замираниям и какие виды замираний существуют на РРЛ?

4.Назначение и какие схемы резервирования применяют на РРЛ?

5.Какая схема резервирования используется на РРЛ построенной на базе оборудования 2000S?

Лекция Гипотетическая эталонная цепь для ЦРРЛ прямой видимости Устойчивость работы ЦРРЛ Малоканальные цифровые РРЛ (MINI-LINK E) ГЭЦ для ЦРРЛ прямой видимости. Цепь для коротких внутризоновых ЦРРЛ со скоростью передачи 8,448 Мбит/с изображена на рис.10.1.

Рис.10.1 ГЭЦ для внутризоновых ЦРРЛ Нормы на качество передачи в ЦРРЛ. Требования к показателям качества зависят от назначения РРЛ, ее протяженности и вида передаваемых сигналов. Нормы и рекомендации на показатели качества относятся к эталонным цепям, имеющим определенные протяженность и структуру.

Из-за случайного характера изменения множителя ослабления вероятность ошибки в цифровых РРС изменяется во времени по случайному закону. В этих условиях нормы на вероятность ошибки (частость ошибок) учитывают статистику и устанавливаются для большого и малого процентов времени. При этом показатели, относящиеся к большому проценту времени, характеризуют качество каналов передачи, а показатели для малого процента времени определяют работоспособность ЦРРЛ.

Для гипотетического эталонного (по МККР) цифрового тракта, находящегося в состоянии готовности, в соответствии с рекомендациями МККР вероятность ошибки не должна превышать 10-7 в течение 1% времени любого месяца при усреднении в 1 мин и 10-3 в течение 0,05 % времени любого месяца при времени усреднения 1 с. Из этих же рекомендаций следует исходить при проектировании зоновых ЦРРЛ со скоростью передачи в стволе 8,448 Мбит/с. Для коротких внутризоновых ЦРРЛ вероятность ошибок, соответствующая 1% времени, не должна превышать 10-8.

Еще одним нормируемым показателем качества ЦРРЛ является коэффициент простоя Kп, характеризующий комплексную надежность стволов и учитывающий влияние как отказов оборудования, так и глубоких замираний сигналов на пролетах В соответствии с рекомендациями МККР коэффициент простоя однго дуплексного ствола аналоговых РРЛ и ЦРРЛ протяженностью 2500 км, близких по структуре к эталонным цепям, не должен превышать 0,003, а для коротких внутризоновых ЦРРЛ протяженностью 250 км - 0,002.

Устойчивость работы ЦРРЛ. Устойчивость характеризует работоспособность ствола при влиянии замираний сигналов. Устойчивость У определяется процентом времени (наихудшего) месяца, в течение которого значение вероятности ошибки P'ош в конце линии не превышает предельно допустимого значения P'ош max, определяемого нормами МККР для малого процента времени. На практике для характеристики устойчивости используется процент времени любого месяца Tн, в течение которого P'ошP'ош max. Очевидно, Tн=100 - У, %. Величину Tн называют показателем неустойчивости ствола РРЛ.

Экспериментально установлено, что значения P'ош max практически всегда превышаются не из-за накопления шумов на всех пролетах линии, а в результате глубоких замираний на отдельных пролетах. При учете статистической независимости глубоких замираний на разных пролетах и малой вероятности их появления показатель неустойчивости для всей линии определяется так Малоканальные цифровые РРЛ (MINI-LINK E) Малоканальные цифровые РРЛ - Mini-Link, рассмотрим на примере оборудования производства корпорации Ericsson, разработанного для нужд операторов связи и корпоративных пользователей. Под этой торговой маркой объединены три системы, построенные на общих принципах, но предназначенные для решения разных задач:

- Mini-Link Е - предназначено для построения региональных сетей связи с длиной пролета до 60 - 70 км;

- Mini-Link Е Micro - разработанный с учетом запросов операторов сотовой связи;

- Mini-Link BAS - система предоставления услуг широкополосного радиодоступа.

Минимальный Пропускная Диапазон Тип станции диаметр способность, частот, ГГц антенны* Мб/с** 0,6м 2х MINI-LINK 7-E 7,1 - 7, 34+ 0,6м MINI-LINK 8-E 7,7 - 8,5 2x 4x 0,6м 2х MINI-LINK 15-E 14,4 - 15, 8х 0,6м 2х MINI-LINK 18-E 17,7 - 19, 8x 0,3м 2х MINI-LINK 23-E 21,6 - 23, 17x 0,6м 2х MINI-LINK 26-E 25,0 - 26, 4х 0,6м 2х MINI-LINK 38-E 37,0 - 39, 17х Возможно использование антенн диаметром 1.2м для диапазонов 7, 15, 18 и 23 ГГц и антенн диаметром 1.8, 2.4 и 3.0м для диапазона 7 ГГц. Для антенн 1.2м и более предусматривается только отдельная установка радиомодуля с использованием специального переходного комплекта.

Указанные в таблице варианты пропускной способности не зависят от рабочего диапазона и определяются конфигурацией модуля доступа. Блок питания Power System BZA 108 18: 48V, 300W, batt. back-up может быть заказан дополнительно.

Все эти системы легко интегрируются как между собой, так и с любыми другими существующими цифровыми телекоммуникационными сетями передачи голоса и данных.

Оборудование Mini-Link Е работает практически во всех частотных полосах (7, 8, 13, 15, 18, 23, 26 и 38 ГГц, кроме 11 ГГц), предусмотренных рекомендациями МСЭ-Р для радиорелейного оборудования.

Используемая в Mini-Link Е эффективная C-QPSK модуляция и высокочувствительные приемопередатчики с возможностью программного (в том числе и удаленного) управления выходной мощностью, обеспечивают работу на пролетах большой длины или создавать более низкий уровень помех для других типов радиоэлектронного оборудования, находящегося рядом. Это позволяет применять Mini-Link Е в самых сложных, с точки зрения электромагнитной совместимости, условиях.

Полный набор скоростей передачи цифрового потока (от 2 до 34 Мбит/с) предоставляет возможность гибкого подхода к построению сетей связи и легкого увеличения пропускной способности сети. В большинстве случаев для этого достаточно замены только модемного блока, поскольку универсальные приемопередатчики работают с любым типом модемов.

Один модуль доступа Mini-Link Е может объединять несколько независимых терминалов или может быть использован как сложный сетевой узел с произвольно программируемой внутренней коммутацией потоков. При этом в узловых точках переприема можно обойтись без использования внешних кабелей для коммутации потоков, а сам узел становится чрезвычайно компактным.

Для контроля и управления оборудованием Mini-Link Е предусмотренно два программных продукта - MSM (Mini-Link Service Manager) и Mini-Link NetMan (Network Manager). Первый из них предназначен для инсталляции, настройки, конфигурирования и управления отдельных терминалов или небольших сетей радиорелейного оборудования. Он рассчитан на локальное подключение через COM-порт компьютера или модем.

ПО MiniLink NetMan - это мощное клиент-серверное приложение, предназначенное для управления большими сетями до 2000 пролетов, а также разделенными сетями Mini-Link E, находящимися на значительном расстоянии друг от друга и не связанных через служебный радиоканал.

Состав комплекта оборудования Mini-Link Е условно делится на три части:

- внешний модуль;

- радиокабель;

- модуль доступа.

Внешний модуль состоит из антенны и радиомодуля, а также может содержать гибкие волноводы и сплиттер для раздельной установки радиомодуля и антенны.

Радиомодуль полностью независим от проходящего трафика и может работать на всех скоростях - от 2 до 34 Мбит/с при температуре от -550 C до +600 С.

Коаксиальный одножильный радиокабель, соединяющий внешний модуль и модуль доступа, выполняет функции передачи дуплексного трафика, служебных и сервисных каналов и питания для радиомодуля. Выпускается трех диаметров - 10, 16 и 28 мм и позволяет довести расстояние между внутренним модулем и модулем доступа до 700 м.

Модуль доступа представляет собой выполненный в 19" форм-факторе магазин AMM (Access Module Magazine) с установленными в нем платами модемов (MMU - Modem Multiplexer Unit), свитчей-мультиплексоров SMU (Switch Multiplexer Unit) и служебного доступа SAU (Service Access Unit). Существуют три типа магазинов - 1U, 2U-3 и 4U, имеющие одно, четыре или семь посадочных мест.

Линейка модемов MMU насчитывает 4 модели - MMU 2x2 (2 входа Е1 G.703 Ом), MMU 4x2/8 (выбор - или 4 входа Е1 G.703 120 Ом или один 8 Мбит/с Е2), MMU 2x (два входа 8Мбит/с Е2) и MMU 34+2 (один вход 34 Мбит/с Е3 и дополнительный вход Е G.703 120 Ом).

Основное предназначение всех модулей SMU - создание отказоустойчивых резервированных конфигураций 1+1. Второй функцией модулей SMU 8x2 и SMU 16x является мультиплексирование двухмегабитных потоков в потоки более высокого уровня - потока по 8 Мбит/с или 34 Мбит/с соответственно.

Уникальной особенностью всех модулей MMU и SMU является встроенная возможность внутренней маршрутизации трафика, позволяющая удаленно осуществлять перекоммутацию и заворот потоков на любом уровне для диагностики или решения производственных проблем не касаясь кабелей и патч-панелей. Модули SAU служат для объединения магазинов АММ на сложных сайтах, а также для создания резервных наземных каналов управления сетью Mini-Link E. Это позволяет проводить удаленную диагностику и поиск неисправностей в случае пропадания радиосвязи и, в целом ряде случаев, устранять возникшие проблемы без выезда на место их возникновения. Кроме того, с их помощью можно организовать передачу служебной информации (например, телеметрии) и телефонную связь между сайтами по радиоканалу.

Mini-Link Е Micro разрабатывалася по принципу "все-в-одном" специально для нужд операторов сотовой связи, но может быть использован и в других случаях для передачи небольших объемов трафика. Построенный на базе решения Mini-Link Е модуль объединяет в одном корпусе приемопередатчик и модем на два канала Е1, к которому непосредственно подключаются потоки информационной нагрузки. Выпускается для работы в частотных диапазонах 23 и 38 ГГц и может использовать антенны диаметром 0,2, 0,3 или 0,6 м, что позволяет делать пролеты длиной до 10 км. Mini-Link Е Micro полностью совместим с Mini Link Е по радиоканалу и управляется теми же программными средствами, что позволяет без каких-либо ограничений использовать эту систему в качестве оконечных терминалов или ретрансляторов в сетях радиорелейной связи.

Mini-Link BAS — это система широкополосного абонентского доступа, разработанная с учетом современных потребностей передачи быстро возрастающих объемов IP-трафика в конфигурации Point-to-MultiPoint (PMP — точка-многоточка). Решение базируется на технологии TDMA/ATM (Time Division Multiplexing Access/Asynchronous Transfer Mode) и позволяет предоставить пользователю два вида сервиса одновременно передачу голоса/данных с фиксированной скоростью и передачу данных без гарантированной скорости.

Первый вид услуг характерен для связи сетей с коммутацией каналов, например, соединения УПАТС с городской телефонной сетью или другой УПАТС, а второй - для доступа в Интернет и большинства случаев связи локальных вычислительных сетей между собой. Для второго типа услуг характерно быстрое, взрывное изменение трафика в течение очень коротких промежутков времени.

Для того, чтобы такие пиковые нагрузки не становились "узким местом" и не приводили к задержкам в работе пользователей системы, компанией разработана технология F-DCA (Fast Dynamic Capacity Allocation — быстрое динамическое распределение информационной емкости). Применение е позволяет буквально мгновенно, за 1 - миллисекунды, в автоматическом режиме предоставить всю свободную полосу пропускания, вплоть до максимального значения 37,5 Мбит/с, тому терминалу, который в ней нуждается.

Система Mini-Link BAS работает в диапазонах частот 24,5 - 26,5 ГГц при дальности до 5 км в режиме PMP и до 10 км в конфигурации PTP (Point-To-Point, точка-точка) и представляет собой прекрасное решение для операторов сетей беспроводной передачи данных и сетей сотовой связи, позволяя строить гибкие и экономически эффективные решения с расширенной функциональностью.

Mini-Link High Capacity — это новое семейство радиорелейного SDH оборудования от компании, работающее в полосе частот 18 ГГц (в дальнейшем планируется 26 и 32 ГГц) и рассчитанное на рабочую дальность до 30 км при скорости передачи 155 Мбит/с.

Основное его назначение — построение опорных сетей для развертывания систем широкополосного абонентского радиодоступа MiniLink BAS, а также роль оборудования "последней мили" сетей SDH в тех местах, где прокладка оптического кабеля невыгодна или невозможна. Mini-Link High Capacity — это законченное решение, обладающее как высоконадежными радиомодулями, так и необходимым набором мультиплексоров и кросс коннекторов для создания сложных SDH сетей любой топологии.

Контрольные вопросы 1.Приведите гипотетическую эталонную цепь для ЦРРЛ прямой видимости и нормы на качественные показатели.

2.Как определяется устойчивость работы ЦРРЛ?

3.Дайте характеристику оборудования Mini-Link Е Micro.

4.Дайте характеристику оборудования Mini-Link BAS.

5.Дайте характеристику оборудования Mini-Link High Capacity.

Лекция Цифровые РРЛ 2000S Оборудование цифровой РРЛ 2000S производится компанией NEC и предназначено для организации РРЛ большой мкости для передачи цифровых потоков в стандарте SDH.

Технические характеристики:

Диапазон частот - 3400 - 3900 Мгц, 3600 - 4200 Мгц, - 4400 - 5000 Мгц, 6430 - 7110 Мгц.

Разность частот между стволами - 40 Мгц.

Полоса частот ПЧ одного ствола — 70 ± 15Мгц (64 QAM), 70±12Мгц (128QAM).

Выходная мощность передатчика – З0дБм (5Вт) или 33 дБм (10Вт).

Входной интерфейс - STM-l (140 Мб/с).

Одна стойка позволяет организовать 4 ствола. Внутри стойки оборудование подразделяется на две части: модем (MDP) и примопередатчик СВЧ (TRP).

Оборудование имеет разную комплектацию в зависимости от режима работы станции. В зоне РУз не используются режимы АТРС, XPIC, не применяются оптические и 140 Мб/с интерфейсы, из 40 станций только 6 работают в режиме регенератора (ПРС).

Поэтому, в качестве основного рассматрим режим окончания мультиплексной секции (MST) (рис.17.1.).

Рис. 17.1. Общая блок-схема оборудования для одного ствола Основные функции блоков следующие:

140/150М INTF — входной интерфейс служит для согласования кодов, уровней и импедансомов потоков, осуществляет преобразование потоков в параллельную форму, осуществляет оценку качества потоков и т.д.

МОД - блок модулятора осуществляет преобразование ц и ф р о в ы х п о т о к о в в с и г н а л ПЧ 7 0 Мг ц, в р е ж и м е Q A M. Здесь же вводится заголовок RFSOH.

РЕМ — блок демодулятора осуществляет преобразование сигнала ПЧ 70 МГц в цифровые потоки и вывод заголовка RFSOH.

ТХ UNIT - блок СВЧ передатчика служит для преобразования си гнала ПЧ 70 МГц в си гн ал С ВЧ и уси ления си гн ала С ВЧ до необходимого уровня.

RX UNIT - блок примника СВЧ служит для преобразования СВЧ сигнала в сигнал ПЧ 70 МГц. При применении разнесн ного прима осуществляет комбинирование сигналов от основной и разнеснной антенны.

PWR - блок питания. Для каждого ствола используется отдельный блок питания.

TR DIST - осуществляет подачу сигналов основных стволов в резервный.

SWO PROC - процессор сигналов резервирования. Оценивает состояние стволов СВЧ и осуществляет их автоматическое резервирование. Если на РРЛ используется более 4-х стволов, то в дополнительной стойке используется блок SWO EXT.

OW - блок служебной связи, используется для организации каналов служебной связи.

DIG HYB - цифровой гибрид, применяется для разветвления сигналов служебной связи в цифровой форме на несколько направлений.

LMS - осуществляет функции центрального процессора стойки и осуществляет управление работой стойки.

ACL - осуществляет сбор информации и управление работой каждого блока. В каждой стойке используется два блока ACL. ACL-1 работает с TRP, ACL- работает с MDP. Если РРЛ содержит более 4-х стволов, то число ACL соответственно увеличивается.

CLK - формирует тактовые импульсы для работы всех блоков. Так как от работы этого блока зависит работоспособность всех остальных, в стойке устанавливается два блока для повышения надежности.

RMCI - служит для связи блока LMS с внешними системами управления.

ОН EVTF - осуществляет обработку байтов заголовков. Для организации доступа к некоторым байтам заголовков;

стойка может комплектоваться блоком ОН ЕХТ.

WS/DSC INTF - позволяет организовать дополнительные каналы в составе заголовка RFSOH.

Тракт передачи основного сигнала. В передаче основного сигнала участвуют блоки 140/150М INTF, MOD, DE M, T X UNIT, RX UNIT. В з ависимости от того, какие потоки присутствуют на входе стойки (в оптической или электрической форме, SDH или PDH) используются различные модификации блока 140/150М. К роме того, конфигурация стойки изменяется в зависимости от того, в каком режиме (УPC или ПРС) работает станция. В зоне РУз наиболее распространнный вариант работы - п е р е д а ч и S D H с и г н а л а в р е ж и м е M S T (УРС).

140/150М INTF (сторона передачи). Цифровой поток поступает на передающую часть блока 140/150М E4TF (Рис.17.2).

Рис. 17.2. Блок-схема передающей части блока 140/15ОМ INTF На вход блока податся сигнал STM-1 (для варианта 150М) в коде CMI. На выходе получают 8 потоков по 19,44МГц (для осуществления QAM модуляции). По ходу поток оценивается на соответствие норме уровня (LOS) и синхронизации (LOF). Проводится также оценка качественных показателей сигнала по байтам В.

Назначение составляющих блок-схемы следующие:

IN AMP - входной усилитель с корректором искажений и детектором LOS.

CMI/NRZ - преобразователь кода CMI/NRZ.

S/P - преобразователь последовательного кода в параллельный (155,52: 8= 19, Мб/с).

F. SYNC - устройство цикловой синхронизации. Выделяются байты А1*3;

А2- и сравниваются с эталоном, который генерируется в F. SYNC. Если совпадают два цикла - то, синхрониз аци я уст ан овлен а, если н ет - т о, цик л смещает ся на байт и т.д. до установления синхронизации. Если установить синхронизацию не удается, генерируется сигнал LOF.

DSCRB - так как поток STM-1 обычно приходит от MUX (мультиплексора), то потоки скремблированы (длинные серии), чтобы обработать информацию надо ей придать " первозданный " вид. Так как первая строка RSOH (А1, А2, С1) не скремблируется, то е и не дескремблируют, а все остальные потоки дескремблируются.

PTR - так как работа производится одновременно с восемью потоками, то необходимо модифицировать информацию указателей.

RSOH ЕХТ - выделяются байты El, Fl, DCCr, B1 (которые были вставлены в MUX) и преобразуются в последовательный вид.

MS OH Е ХТ - выделяют ся байт ы В 2, DCCm, Kl, E 2 и после преобразования в последовательный вид подаются в тракт заголовков и схему аварийной сигнализации.

MSOH INS - вставляются байты MSOH, предварительно п рео бр аз о ван н ы е в п ар ал ле ль н ый ви д. Дал е е 8 п от ок о в подаются на блок модулятора основного ствола и на блок TRDIST для подачи в резервный ствол (при резервировании стволов).

Модулятор. Блок-схема модулятора приведена на Рис.17.3.

Рис. 17.3. Блок-схема модулятора RSOH INS - ввод заголовка. Вводятся El, Fl, Dl, DCCr, Al, A2. Эти сигналы формируются в тракте заголовков и предварительно преобразуются в параллельную форму.

SCRB-1 — скремблер для разрушения длинных серий. Первая строка RSOH (Al, A2) не скремблируется.

преобразователь скорости передачи и SPEED CONV формата. 8 потоков по 19,44 Мб/с преобразуются в 6 потоков по 30,1006 Мб/с (64 QAM) (6 • 30,Ю06Мб/с=180,6Мб/с) или 7 потоков по 24,081 Мб/с ( QAM) (7 • 24,081Мб/с= 168,6 Мб/с). Такое "нерациональное" распределение сделано для того, чтобы ввести заголовок RFSOH (используем каждый шестой бит для дополнительных нужд).

Для нормальной работы РРЛ необходимо передавать много вспомогательной информации (СУТР, АТРС и т.д.). Так как SDH изначально разрабатывалась для орагнизации каналов связи по ВОЛС, то "место" для вспомогательной информации при передаче по РРЛ отсутствует. С другой стороны, так как нет стандарта ITU-T для передачи такой информации, то фирмы производители стараются увеличить объем передаваемой дополнительной информации (конкурентоспособность оборудования). Для этих целей вводится заголовок радио секции RFSOH. Чтобы его передать необходимо, увеличить скорость потока. Поэтому, на модулятор QAM подается не 155Мб/с, а 180,6 Мб/с (64 QAM) (имеется в ввиду суммарная скорость потока).

Передатчик СВЧ имеет стандартн ую схему построения (рис.17.5).

Рис.17.5 Блок-схема передатчика СВЧ IF AMP - усилитель ПЧ обеспечивает усиление сигнала до необходимого уровня.

LO OSC - гетеродин передатчика представляет из себя генератор, управляемый напряжением. Стабильность частоты 5 • 10Е -6.

ТХ FREQ CONV - смеситель формирует сигнал СВЧ из сигналов ПЧ и гетеродина.

BPF - полосовой фильтр СВЧ служит для развязки выхода смесителя и входа УСВЧ.

FET AMP - усилитель СВЧ (УСВЧ), собран на полевых транзисторах, коэффициент усиления - 44 - 47 дБ. Регулировка выходной мощности производится изменением напряжения питания. Так как используется AM, предъявляются высокие требования к амплитудной характеристике (АХ). Для улучшения АХ используется линеаризатор (LRZ). В УСВЧ применяется АРУ.

FET PS - модуль состоит из платы питания УСВЧ и платы АТРС, если АТРС используется. Так как мощность на выходе передатчика регулируется изменением питания полевого транзистора, то стабильности напряжения питания отводится важная роль. Напряжение питания транзистора - +9В. В режиме АТРС это напряжение изменяется в зависимости от сигнала управления с платы АТРС.

После необходимого усиления сигнал СВЧ через систему фильтров поступает по волноводному тракту в антенну.

Примник СВЧ. Схема СВЧ примника имеет ряд особенностей, связанных с необходимостью осуществлять операцию «безобрывного» переключения при использовании разнеснного прима. Поэтому рассматрим блок-схему примника СВЧ в режиме разнеснного прима (ПРП) (рис.17.6).

Сигналы от антенн (SD и МАЕЧТ) через систему разделительных фильтров поступают на предварительные УСВЧ.

P R E - R F A M P - п р е д в а р и т е л ь н ы й У С В Ч с о б р а н н а НЕМТ транзисторах и охвачен системой АРУ для компенсации изменений принимаемого сигнала.

RX RF CONV - смеситель примника.

Рис. 17.6. Блок-схема примника СВЧ в режиме разнеснного прима (ПРП) LO OSC - гетеродин примника представляет из себя генератор, управляемый напряжением. Стабильность частоты 5-10Е* (-6 ).

LQ EPS - устройство фазовращателя частоты гетеродина. Для того, чтобы сигналы ПЧ основной и разнеснной антенны были синфазны, необходимо осуществлять подстройку фазы гетеродина SD примника. Эт у ф ункцию и выполняет LO EPS по управляющему сигналу от комбайнера.

IF COMB - комбайнер ПЧ. Основная задача комбайнера - сложить сигналы от SD и MAINT антенн. Основная сложность - обеспечение синфазного сложения.

Сигналы до сложения проходят разный путь в эфире и АВТ. Компенсация различия длин АВТ осуществляется корректором DADE (кабели различной длины включаются в тракт ПЧ SD антенны). Синфазность обеспечивается изменением фазы гетеродина SD примника. Комбайнер состоит из двух частей - собственно устройства сложения и устройства формирования управляющего сигнала для гетеродина LO EPS. Блок-схема комбайнера представлена на рисунке 17.6.. Сигнал ПЧ от каждой антенны делится с помощью делителя ПЧ (HYB) на два. После этого сигналы каждой ветви усиливаются с помощью УПЧ (IF AMP). Сигналы одной ветви суммируются гибридом ПЧ. На выходе гибрида имеется синфазно сложенный сигнал ПЧ от двух антенн, поступающий далее на плату корректоров НГВЗ.

Сигналы другой ветви подаются на фазовый детектор (PD), который сравнивает фазы сигналов SD и MAINT антенн. Если разность фаз более 10 град усов, то генерируется сигнал управления гетеродином LO EPS.

При осуществлении сервисного обслуживания режим работы фазовращателя можно изменять переключателями AVTO - MAINT и RUN - STOP.

EQL BOARD - плата корректоров НГВЗ. Состоит из нескольких пассивных корректоров, которыми можно набирать определенные конфигурации для компенсации искажений НГВЗ.

В случае, если используется разнеснный прим, сигнал ПЧ на вход корректора податся от комбайнера, а если разнеснный прим не используется, сигнал ПЧ подается непосредственно от смесителя RX RF CONV основного ствола. Далее сигнал ПЧ поступает на полосовой фильтр.

полосовой фильтр для подавления нежелательных побочных BPF составляющих, кроме того в BPF находится корректор параболической составляющей НГВЗ. Далее сигнал ГТЧ поступает на основной УПЧ.

IF AMP - усилитель промежуточной частоты осуществляет основное усиление тракта ПЧ, охвачен глубокой АРУ. Для удобства эксплуатации имеется два независимых выхода ПЧ, с одного из которых сигнал ПЧ податся на блок демодулятора.

Демодулятор. Основная задача демодулятора (рис.17.7.) - преобразовать сигнал ПЧ 70МГц в 8 цифровых потоков со скоростью передачи 19,44 Мбит/с, т.е.

демодулятор осуществляет функции, обратные тем, что производит модулятор.

Рис. 17.7. Блок-схема демодулятора Как известно, при прохождении по РРЛ сигнал претерпевает искажения. Если в аналоговых системах достаточно осуществить коррекцию АЧХ и ФЧХ на уровне ПЧ, то для цифровых систем этого явно недостаточно. Это связано с появлением так называемых межсимвольных искажений. Для уменьшения влияния таких искажений используется механизм адаптивной коррекции, т.е. характеристики корректоров (обычно это линии задержки с отводами) автоматически изменяются для получения наименьшего BER. В блоке демодулятора адаптивная коррекция применяется как на уровне ПЧ, так и на уровне цифровых потоков (цифровые трансверсальные эквалайзеры).

ADP EOL - адаптивный корректор сигнала ПЧ. Состоит из двух частей QAD EQL (корректор квадратичных искажений) и LAD EQL (корректор линейных искажений). Сигнал управления для корректоров поступает от блока трансверсального эквалайзера.

QAM DЕМ - демодулятор QAM. Осуществляет процесс, обратный модуляции QAM, т.е. на входе присутствует сигнал ПЧ, а на выходе цифровые потоки.

TRANSV EOL - трансверсальный эквалайзер. Не вдаваясь в подробности, отметим, что трансверсальный эквалайзер состоит из двух частей - линейного цифрового трансверсального фильтра и трансверсального фильтра с решающей петлй обратной связи. Первый устраняет помехи, вызванные селективными замираниями, а второй помехи из-за отраженных сигналов. Оба фильтра представляют собой линии задержки с пятью отводами, которые коммутируются в зависимости от управляющего сигнала, приходящего от логики управления. Далее потоки подаются на MLCM декодер.

MLCM DEC - декодер MLCM осуществляет исправление ошибок по результатам декодирования потока D1, который подвергался сверхточному кодированию на передаче. Причем, результаты декодирования потока D используются для всех 6-ти потоков.

F.SYNC - устройство цикловой синхронизации радио секции. Так как происходит изменение формата потоков (для радио секции и регенерационной секции), то необходимо осуществлять синхронизацию два раза. Для радио секции используются биты Fl - F заголовка RFSOH, а для регенерационной секции байты А1 и А2 RSOH. В устройстве F.SYNC осуществляется синхронизация по битам Fl - F5.

дескремблер осуществляет вычитание псевдослучайной DSCRB-2 последовательности (ПСП), которая была добавлена к основному сигналу в блоке MOD для "размазывания" ВЧ спектра.

RFSOH EXT - устройство выделения заголовка радио секции. Выделяет биты RFSOH, которые были введены в блоке MOD.

SPEED CONV - преобразователь скорости передачи. Шесть потоков со скоростью 30,1 Мб/с преобразуются в восемь потоков со скоростью 19,4 Мб/с. Начиная с этого места биты заголовков RFSOH в основном потоке отсутствуют.

RSOH EXT - устройство выделения и обработки байтов регенерационной секции. В этом устройстве осуществляется вывод некоторых байтов заголовка RSOH для последующей обработки. Кроме того, осуществляется операция дескремблирования (DSCRB-1) потоков и цикловая синхронизация потоков по байтам А1 и А2. Так же производится проверка качества потоков по результатам оценки байтов Bl (BEP-8).

После этого потоки поступают на блок 140/150М INTF.

140/150М INTF (сторона прима) На приемной стороне блока осуществляются операции обратные тем, что были проведены на стороне передачи (рис.17.8.).

Рис.17.8. Блок-схема 140/150М INTF (сторона прима) SYNC SW - осуществляет операцию безобрывного переключения сигналов с основного или резервного стволов. Команда на переключение поступает от блока SWO PROC.

F.SYNC - устройство цикловой синхронизации радио секции. Так как происходит изменение формата потоков (для радио секции и регенерационной секции), то необходимо осуществлять синхронизацию два раза. Для радио секции используются биты Fl - F заголовка RFSOH, а для регенерационной секции байты А1 и А2 RSOH. В устройстве F.SYNC осуществляется синхронизация по битам Fl - F5.

MSQH EXT - устройство выделения байтов заголовка MST. Осуществляет выделение некоторых байтов, пришедших с соседней станции для последующей обработки в блоке ОН INTF. Здесь же выделяются байты В2 для оценки качественных показателей (BER) мультиплексной секции.

PTR - устройство обработки указателей. Производится модификация информации административного блока.

MSOH INS - устройство ввода байтов заголовка MST. Осуществляет ввод байтов заголовка MST из блока ОН EVTF.

RSOH INS - устройство ввода байтов заголовка RST. Осуществляет ввод байтов заголовка RST из блока ОН INTF.

SCRB-1 - устройство скремблирования. Осуществляет скремблирование потоков для разрушения длинных серий. Необходимость скремблирования объясняется тем, что поток, сформированный в СВЧ стойке, может использоваться в дальнейшем для различных целей.

P/S - устройство преобразования параллельного кода в п осл ед ов ат ел ь н ый. В э т о м ус т рой ст в е в ос е мь п от ок ов п о 19,44 Мб/с преобразуются в один поток со скоростью 155,52Мб/с.

NRZ / CMI - устройство преобразования кода NRZ в CMI. Необходимость такого преобразования связана с тем, что внутри стойки используется код NRZ, а по рекомендации ITU-T все внешние интерфейсы потока STM-1 должны иметь код CMI.

OUT AMP - выходной усилитель. Для удобства обслуживания имеет два выхода.

Итак, при рассмотрении прохождение основного сигнала разделение стойки на тракты условное и сделано для облегчения изучения.

Контрольные вопросы 1.Приведите технические характеристики оборудование цифровой РРЛ 2000S.

2.Приведите и поясните обобщнную блок-схему оборудования для одного ствола цифровой РРЛ 2000S.

3.Приведите и поясните блок-схему передающей части блока 140/15ОМ INTF.

4.Приведите и поясните блок-схему модулятора.

5.Приведите и поясните блок-схему передатчика СВЧ.

6.Приведите и поясните блок-схему примника СВЧ в режиме разнеснного прима.

7.Приведите и поясните блок-схему демодулятора.

8.Приведите и поясните блок-схему приемной части блока 140/150М INTF Лекция Нормы на качественные показатели Рекомендации по выбору рабочих частот Выбор мест расположения станций РРЛ, построение профилей пролетов и выбор величин подвеса антенн Нормы на качественные показатели ЦРРЛ.

Нормы на показатели неготовности и на показатели качества по ошибкам.

Нормы, по рекомендации МСЭ-Т G. 821, состоят из двух основных компонент: показатели неготовности и показатели качества по ошибкам.

Показатели неготовности (ПНГ). Неготовность аппаратуры - такое состояние участка ЦРРЛ, при котором в течение десяти секундных интервалов, следующих подряд, имеет место хотя бы одно из событий:

· пропадание сигнала (потеря синхронизации);

· коэффициент ошибок koш = Nош / N 10-3, где N - число переданных символов, Nош число ошибочно принятых символов.

Причины, приводящие к неготовности аппаратуры:

· экранирующее влияние препятствия при субрефракции;

· влияние гидрометеоров (учитывается при частотах выше 6 ГГц);

· влияние промышленных атмосферных метеоров (экологические факторы). Данные для расчетов отсутствуют;

· ненадежность аппаратуры;

· ошибки обслуживающего персонала.

В ряде случаев принято оценивать состояние оборудования термином "готовность". При этом общее время работы оборудования составляется из периодов готовности и неготовности, а линия находится в состоянии готовности, если оба ее направления "готовы"(таб.18.1).

Таб.18. Показатели качества по ошибкам (ПКО). Показатели качества по ошибкам системы связи относятся к тем промежуткам времени, в течение которых система находится в состоянии готовности.

Различаются следующие параметры:

· сильно пораженные секунды (СПС);

· минуты пониженного качества (МПК);

· секунды с ошибками (СО);

· остаточный koш (ОКО).

Сильно пораженные секунды представляют собой процент времени превышения величины koш = 10-3 за 1 секунду. Минуты пониженного качества - процент времени превышения koш = 10-6 за 1 минуту. Секунды с ошибками - процент времени превышения koш = 10-6 за секунду (эта норма определяет качество работы системы связи при передаче данных). В некоторых источниках имеется определение параметра секунды с ошибками как процентное отношение числа бракованных секунд, в течение которых имеется одна или больше ошибок к общему времени работы системы. Параметр СО определяется любыми причинами (а не только замираниями на трассе линии связи).

Величины всех этих параметров зависят от интерференционных замираний сигнала на интервале ЦРРЛ, которые складываются из гладких и частотно-селективных. К гладким замираниям необходимо относить такие замирания, которые не искажают частотную характеристику системы связи.

Соответственно частотно-селективные замирания влияют на АЧХ ствола РРЛ, т.е. в пределах полосы пропускания линии связи вносят различные ослабления на разных частотах. Эти замирания необходимо учитывать при полосе пропускания ВЧ ствола больше 10-15 МГц (таб.18.2).

Таб.18. Необходимо иметь ввиду, что для проектирования новых цифровых беспроводных линий связи рекомендуется пользоваться новыми, более жесткими нормами, установленными в соответствии с Рек. G.826, особенно, при проектировании систем связи синхронной транспортной иерархии (SDH).

Рекомендации по выбору рабочих частот.

В настоящее время освоен весьма широкий диапазон рабочих частот для целей микроволновой радиосвязи, начиная с диапазона 2 ГГц.

Диапазон 2 ГГц (1.7-2.1 ГГц).

Этот диапазон характеризуется возможностью распространения сигналов на достаточно протяженных пролетах (до 50-80 км). Устойчивость распространения радиоволн в сильной степени зависит от экранирующего действия препятствий на интервалах РРЛ при атмосферной рефракции. В этом диапазоне волн антенны обладают весьма большими габаритами, и поэтому коэффициенты усиления не превышают 35-38 дБ при диаметрах параболических антенн до 5 м. С уменьшением размеров антенн эффективность системы связи резко падает. Диапазон подвержен влиянию помех от других радиотехнических средств.

Диапазон 4 ГГц (3.4-3.9 ГГц).

Наиболее освоенный и загруженный РРЛ диапазон частот. В этом диапазоне работают многие магистральные системы связи. Характеризуется возможностью получать довольно протяженные пролеты (40-55 км) при хороших качественных показателях.

Остронаправленные антенны (с коэффициентами усиления порядка 40 дБ) обладают значительными габаритами и весом и, следовательно, требуют весьма дорогостоящих антенных опор.

На распространение сигналов оказывает существенное воздействие атмосферная рефракция, приводящая к экранированию сигнала препятствиями на пролетах, и интерференция прямых и отраженных волн.

Диапазон сложен с точки зрения электромагнитной совместимости, так как в нем работает множество радиотехнических средств.

Диапазон 6 ГГц (5.6-6.2 ГГц).

Популярный в последние десятилетия диапазон частот, предназначенный для магистральных систем связи. Позволяет получить достаточно эффективные системы РРЛ, передающие большие объемы информации. Средняя протяженность пролета достигает 40- км. Размеры антенн не слишком велики (например, антенна с коэффициентом усиления дБ имеет диаметр 3.5 м).

На распространение сигналов оказывает существенное воздействие атмосферная рефракция, приводящая к экранированию сигнала препятствиями на пролетах, и интерференция прямых и отраженных волн.

Диапазон 8 ГГц (7.9-8.4 ГГц).

Диапазон 8 ГГц освоен в настоящее время достаточно хорошо. В нем работает большое количество радиорелейных систем средней емкости (порядка 300-700 ТЛФ каналов в стволе для аналоговых систем и до 55 Мбит/с - для цифровых). Существует и аппаратура большой емкости, предназначенная для передачи потоков STM-1.

В этом диапазоне на распространение сигнала начинают оказывать влияние гидрометеоры (дождь, снег, туман и пр.). Кроме того, влияет атмосферная рефракция, приводящая к закрытию трассы или к интерференции волн.


Средняя протяженность пролета РРЛ составляет 30-40 км. Антенны имеют высокий коэффициент усиления при диаметрах порядка 1.5 - 2.5 м.

Число радиосредств в РУз, использующих этот диапазон, пока относительно невелико, и, следовательно, электромагнитная обстановка благополучна. Однако необходимо учитывать помехи от соседних радиорелейных линий, работающих в данном диапазоне частот.

В настоящее время диапазон применяется для организации зоновых линий связи и различных ответвлений от магистральных систем. Фирмы производители хорошо освоили производство аппаратуры и предлагают на рынке широкий спектр аналоговых и цифровых систем как средней, так и большой емкости.

Диапазоны 11 и 13 ГГц (10.7-11.7, 12.7-13.2 ГГц).

Эти диапазоны перспективны с точки зрения эффективности систем РРЛ. При протяженности пролета 15-30 км, высокоэффективные антенны имеют небольшие габариты и вес, что обеспечивает относительную дешевизну антенных опор.

Доля влияния атмосферной рефракции на устойчивость работы систем уменьшается, но увеличивается влияние гидрометеоров.

В этих диапазонах, в основном, строятся цифровые радиорелейные системы связи на скорости до 55 Мбит/с, хотя, есть примеры передачи цифровых потоков со скоростями до 155 Мбит/с Аппаратура часто строится в виде моноблоков, т.е. приемопередатчики объединены с антенной и располагаются на вершине антенной опоры.

Однако эти диапазоны используют большое количество радиосредств. Спутниковые системы связи, различные радиолокаторы и пеленгаторы, охранные системы создают неблагоприятную электромагнитную обстановку, что затрудняет работу в данных диапазонах.

Диапазоны 15 и 18 ГГц (14.5-15.35, 17.7-19.7 ГГц).

Интенсивное развитие систем связи привело к бурному освоению этих диапазонов частот.

Средняя протяженность пролетов достигает 20 км для зон с умеренным климатом.

Аппаратура выполняется в виде моноблока. Типовые параболические антенны имеют диаметры 0.6, 1.2 или 1.8 м при коэффициентах усиления от 38 до 46 дБ.

На распространение сигналов сильное влияние оказывают гидрометеоры и интерференция прямых и отраженных волн. Ослабление в дожде может составлять 1-12 дБ/км (при интенсивности дождей 20-160 мм/час). Некоторое влияние оказывает и сама атмосфера (атомы кислорода и молекулы воды), ослабление в которой достигает 0.1 дБ/км.

Диапазон 23 ГГц (21.2-23.6 ГГц).

Согласно рекомендациям МСЭ-Р в этом диапазоне разрешено строить системы аналоговой и цифровой связи любой емкости.

Средняя протяженность пролетов меньше 20 км, так как на распространение сигналов сильное влияние оказывают гидрометеоры и ослабления в атмосфере. Желательно использовать вертикальную поляризацию радиоволн, хотя разрешено использование любой поляризации. Типовые параболические антенны имеют диаметры 0.3, 0.6 и 1.2 м.

Ослабление в дождях может быть от 2 до 18 дБ/км, а в атмосфере достигает 0.2 дБ/км.

Диапазон разрешено использовать в спутниковых системах связи. Поэтому при расчетах необходимо учитывать возможность помех.

Диапазон 27 ГГц (25.25-27.5 ГГц).

Диапазон предназначен для построения систем фиксированного радиообслуживания.

Характеризуется несколько меньшим ослаблением (меньше 0.1 дБ/км) сигнала в атмосфере.

Средняя протяженность пролета 12 км. Ослабление в дождях 3-24 дБ/км. Антенны имеют диаметр 0.3, 0.6 м.

Диапазон 38 ГГц (37-39.5, 38.6-40 ГГц).

Согласно рекомендациям МСЭ-Р в этом диапазоне разрешено строить системы аналоговой и цифровой связи любой емкости. Протяженность пролета меньше 8 км. В случае если показатель неготовности линии связи соответствует локальному качеству, протяженность интервала можно довести до 15 км.

Аппаратура представляет собой моноблок с антенной диаметром 0.3 м. Используется только вертикальная поляризация, так как, при этом получается лучшая устойчивость системы связи при наличии дождей.

Ослабление в атмосфере составляет порядка 0.12 дБ/км, а в гидрометеорах - от 5 до дБ/км (при интенсивности дождей от 20 до 160 мм/час).

Диапазон 55 ГГц (54.25-57.2 ГГц).

Протяженность пролета составляет несколько километров при антеннах диаметром 15 см.

Ослабление сигнала в атмосфере до 5 дБ/км, а в дождях - от 7 до 40 дБ/км.

Диапазон 58 ГГц (57.2-58.2 ГГц).

В этом диапазоне разрешено строить системы аналоговой и цифровой связи любой емкости, но рекомендации также пока отсутствуют. Диапазон можно использовать для создания пролета РРЛ на расстояние в 1-2 км, используя антенны диаметром меньше 15 см.

Ослабление сигнала в атмосфере до 12 дБ/км, а в дождях - от 9 до 45 дБ/км. Сильное влияние дождей приводит к неустойчивости работы системы связи.

Необходимо учитывать, что этот диапазон является почти предельным для создания радиосистем, так как на частотах выше 60 ГГц наблюдается непрозрачность атмосферы для радиоволн из-за поглощения энергии в атомах кислорода (резонансные частоты поглощения равны 60 и 120 ГГц). Однако, в последние годы, появился интерес к этим диапазонам для создания безлицензионных радиосистем с пролетами протяженностью 1-2 км.

В условиях очень сухого климата, при малой вероятности осадков или на коротких пролетах, может использоваться диапазон частот 84-86 ГГц и выше. В России имеется аппаратура на диапазон частот 93 ГГц.

Выбор мест расположения станций РРЛ, построение профилей пролетов и выбор величин подвеса антенн При выборе мест расположения станций нужно учитывать принцип "зигзагообразности" линии связи, наличие подъездных путей и линии электропередачи, общий рельеф местности, характер почвы и пр. Это достаточно длительный и неоднозначный процесс, так как необходимо проводить выбор из множества возможных вариантов проведения трассы РРЛ.

Кроме того, удачный выбор мест расположения станций для одного пролета может быть неприемлемым для соседних пролетов.

При расчете цифровых РРЛ необходимо строить профили каждого пролета при нулевой атмосферной рефракции, нормальной рефракции для данного климатического района и субрефракции.

Известно, что наличие рефракции учитывается так называемой трансформацией профиля.

На рис. 18.1- 18.6 показаны характерные примеры продольных профилей пролетов.

Рассмотрим характерные особенности этих профилей, их возможные влияния на устойчивость работы линии связи и области применения в различных условиях.

Продольный профиль, показанный на рис.18.1, не имеет больших перепадов высот и значительная часть поверхности покрыта лесом. При длине волны короче 5 см отражения от такой поверхности носят диффузный характер и коэффициент отражения Ф 0.

Следовательно, с точки зрения интерференционных замираний такой вид профиля удачен, но неприемлем в случае протяженности пролета в 40 - 60 км, так как, при этом велика вероятность закрытия трассы из-за субрефракции (пунктир). Ширина препятствия на профиле велика, и в моменты закрытия трассы будут наблюдаться глубокие замирания, которые могут длиться минутами, а то и часами.

Рис. 18. Конечно, можно выбрать такую большую величину просвета, чтобы закрытия трассы не могло быть, но, при значительной протяженности пролета высоты подвеса антенн будут слишком велики, что приведет к высокой стоимости линии связи. Поэтому, на длинных пролетах, такая форма профиля интервала нежелательна.

Рис. 18. На рис. 18.2 показан профиль того же пролета, но правая антенная опора переставлена на другое место (в данном конкретном случае - на расстояние около 2 км). Видно, что форма препятствия на профиле существенно изменилась. Препятствие стало более острым и, следовательно, при закрытии трассы, замирания сигнала уменьшатся по сравнению с препятствием рис. 18.1.

На продольном профиле (рис. 18.3) антенные опоры установлены на возвышенных местах, что, на первый взгляд выгодно, так как позволяет получить большую величину просвета при малых высотах антенных опор. Однако на участках пролета с координатами k = 0.2 до 0. имеются плоские участки, от которых возможно появление отраженных волн, приводящих к интерференционным замираниям. Положение усугубляется тем, что в середине пролета находится водное пространство. Коэффициент отражения от поверхности воды достигает (при отсутствии волнения) и энергия отраженной волны будет равна энергии прямой волны, что приведет к возможному падению мощности сигнала на входе приемника при интерференции до 0.

Рис. 18. Длительность интерференционных замираний составляет секунды и доли.

В цифровых системах связи интерференционные замирания определяют качественные параметры линии. Поэтому, выбирать пролеты с такими профилями нежелательно. Эти замечания не относятся к коротким пролетам, протяженностью несколько километров, так как отраженной волны может здесь не быть из-за направленных свойств антенных устройств.

Например, такой пролет рассчитывался для линии связи, проходящей через широкую реку.

Протяженность пролета составляла 4 км, величина просвета - 15 м, рабочая частота 11 ГГц, коэффициент усиления антенн 41 дБ. При этом радиус поперечного сечения электромагнитного луча, сформированного направленными свойствами антенны (диаграммой направленности), на середине пролета около 12 м (по уровню половинной мощности). Следовательно, в этих условиях появление отраженной волны невозможно и данная форма профиля вполне приемлема. При протяженности же пролета 20 км, радиус раскрыва диаграммы направленности антенны (на середине пролета) достигает величин в несколько десятков метров. Значит при такой форме пролета для устойчивой работы линии связи величина просвета должна превышать эти величины.

Рис.18. Профиль пролета, показанный на рис.18.4, содержит участок (k = 0.87) от которого возможно появление отраженной волны, но форма препятствия такова, что отражение может произойти от одной точки, а не от какой-то поверхности. В этом случае уровень отраженной волны невелик, и замирания сигнала из-за интерференции не очень глубокие.


Отражения от наивысшей точки препятствия на профиле пролета (k = 0.22) в данном случае практически отсутствуют, так как эта точка покрыта лесом. Вероятность закрытия трассы из-за субрефракции для данного профиля невелика из-за близости вероятных точек отражения к антенным опорам (точки отражения расположены на краях пролета). Поэтому подобные профили пролетов позволяют получить приемлемые результаты работы линии связи.

Еще лучшее качество работы линии связи позволяют получить пролеты, в которых отраженная волна экранируется какими-либо препятствиями на профиле (например, лесом) как показано на рис.18.5.

Рис.18. При наличии таких профилей необходимо проследить, чтобы экранирование отраженной волны происходило при всех значениях градиента диэлектрической проницаемости атмосферы (т.е. при любой возможной трансформации профиля).

Рис.18. Профиль пролета (рис.18.6) имеет две возможные точки отражения электромагнитных волн. Показанные пунктиром линия прямой видимости и отраженные лучи, получаются здесь при примерно одинаковых высотах подвеса антенн.

Как следует из практики, добиться устойчивой работы цифровой РРЛ при двух или нескольких точках отражения очень трудно и дорого. Стремление получить только одну точку отражения заставляет выбирать разные высоты подвеса антенн (рис.18.6). При этом отраженная волна от одного из препятствий, экранируется другим препятствием.

Естественно, это условие необходимо проверять при различных трансформациях профиля.

Высокие технические характеристики современной аппаратуры цифровых РРЛ при правильном выборе профилей пролета позволяют пользоваться упрощенной методикой для определения просветов на интервалах линии связи и, следовательно, высот подвеса антенн.

Кратко, основные критерии для выбора просветов сведены в таб.18.3. Видно, что основным критерием, является свободная первая зона Френеля. Радиус первой зоны Френеля:

(18.1) где Ro - протяженность пролета, км, f - рабочая частота, (ГГц, k - относительная координата наивысшей точки на трассе.

Эквивалентный радиус Земли (18.2) где a - геометрический радиус Земли (6370 км), g - вертикальный градиент диэлектрической проницаемости атмосферы (1/м). приведен график для нахождения коэффициента преломления атмосферы (К атм.) приводится в соответствующих таблицах.

, (18.3) Катм - коэффициент преломления атмосферы, представляющий собой отношение эквивалентного радиуса Земли (при атмосферной рефракции) к геометрическому радиусу Земли Таб. 18. Необходимо иметь в виду, что в ряде случаев (например, при узком препятствии на пролете), можно выбрать меньшие величины просвета, чем получатся по критериям из таб. 18.1. При этом допускается закрытие пролета из-за субрефракции, приводящее к возможным ухудшениям показателей неготовности ЦРРЛ. Это обстоятельство необходимо учитывать, проводя расчет вероятности закрытия трассы.

Все вышесказанное, относящееся к выбору высот подвеса антенн, не учитывает погрешности географических карт. Реальные величины просветов необходимо выбирать увеличенными на максимальную погрешность карт. В ряде случаев, желательно проводить изыскательские работы для практического определения высотных отметок местности не только в пунктах расположения антенных опор, но и в критических точках пролетов.

Контрольные вопросы 1.Что понимается под показателем неготовности и когда она имеет место?

2.Что понимается под показателем качества по ошибкам и как различаются параметры?

3.Какие существуют рекомендации по выбору рабочих частот?

4. Как выборется место расположения станций РРЛ?

5.Как строятся профили пролетов?

6.Как выбирается величина подвеса антенн?

Лекция Расчет уровней сигналов на интервале РРЛ.

Расчет запаса на гладкие замирания.

Расчет влияния атмосферы и гидрометеоров на работу ЦРРЛ.

Расчет вероятности появления интерференционных замираний.

Расчет уровней сигналов на интервале РРЛ.

Рассмотрим упрощенную структурную схему интервала радиолинии и соответствующую диаграмму уровней (рис. 19.1). Очевидно, что качество работы линии связи, определяется уровнем сигнала на входе приемника Pпр и возможными отклонениями этого уровня при замираниях.

Рис. 19. На диаграмме уровней видно, что сигнал излучается передатчиком с уровнем Pпр, проходит через разделительный фильтр (РФ), в котором уровень упадет за счет внутренних потерь и поступает через фидерную линию в передающую антенну с коэффициентом усиления G1. За счет потерь в фидерной линии Lф1 уровень сигнала еще уменьшиться, а в передающей антенне увеличится на величину G1.

При распространении сигнала по интервалу РРЛ (протяженностью R 0, на рабочей частоте f) уровень сигнала упадет за счет ослабления свободного пространства, потерь в газах атмосферы и некоторых дополнительных потерь. Общее ослабление сигнала за счет этих причин может достигнуть 130-140 дБ и больше.

В приемной антенне уровень сигнала увеличится на величину G 2, затем уменьшится в приемной фидерной линии, в разделительном фильтре и поступит на вход приемника с уровнем Pпр. Это значение получается в отсутствии замираний сигнала на пролете РРЛ.

Запас на замирания (M) является разницей между пороговым значением уровня сигнала на входе приемника Pпр и пороговым значением Pпр.пор, которое определяется из параметров конкретной аппаратуры цифровых РРЛ для заданной величины kош (10-3 или 10-6).

Перед расчетами необходимо выяснить, для каких характерных точек на пролете линии связи приведены технические данные на аппаратуру фирмой - изготовителем. Основные точки показаны на рис. 19.2.

Рис. 19. Данные на уровень мощности передатчика могут быть даны для точки А', B' или С', а пороговое значение уровня сигнала на входе приемника относитись к точкам C, B или А.

Уровень сигнала на входе приемника (Pпр, дБм) Pпр = Рпд + G1 + G2 – L0 – Lф1 – Lф2 – Lг – Lрф – Lдоп, (19.1) где Рпд - уровень мощности передатчика, дБм;

G1, G2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн. При расчетах можно выбрать параметры типовых антенны из таблицы или задаться диаметрами антенн (для параболических структур) и определить их коэффициенты усиления из соотношения:

G = 20 Lg(D) + 20 Lg(f) +17.5, дБ (19.2) где D - диаметр антенны, м (для диапазона частот выще 10 ГГц D = 0.3 - 1.2 м), f - рабочая частота, ГГц (при расчетах используйте округленное значение средней частоты выбранного диапазона).

При выборе антенн необходимо учитывать, что на практике не применяются антенны с коэффициентами усиления большими, чем 45 - 47 дБ.

В дальнейших расчетах эти параметры можно будет изменять для оптимизации проектируемой линии связи.

Lф1, Lф2- ослабление сигнала в фидерных линиях (Ф1, Ф2), дБ.

Lф1= Lа, где L - длина фидера, м;

a - погонное затухание фидера, дБ/м, Lф2 - определяется аналогично.

Погонное затухание в фидерных линиях зависит от типа волновода и конструктивных особенностей АФТ.

При отсутствии фидера (когда приемопередатчики объединены с антенной в виде моноблока) необходимо учитывать конструктивные особенности устройства объединения.

При диаметре антенн 30 - 50 см приемопередающий блок соединяется с антенной непосредственно с помощью прецизионного волноводного соединителя, поэтому в этих случаях потери в фидерах можно принять равными 0 дБ.

При больших диаметрах антенн соединение проводится коротким отрезком гибкого волновода, потери в котором Lф1 = Lф2 = 0.5 дБ.

Lрф - определяется из параметров аппаратуры. Обычно значение ослабления в разделительных фильтрах соответствует сумме потерь в передающем и и приемном устройствах (РФ' + РФ'', рис. 19.2).

При моноблочной конструкции, данные на уровень мощности передатчика и пороговые значения уровня сигнала на входе приемника, часто относятся к точкам, соответствующим уровням на антенном волноводном соединителе (другими словами, в значения уровней уже заложены потери в разделительных фильтрах).

В этих случаях величина потерь Lрф = 0. При разнесенной конструкции приемопередатчиков и антенн, потери в РФ составляют 4 - 5 дБ (в РРЛ большой емкости).

L доп - дополнительные потери, складывающие из потерь в антенных обтекателях Lао и потерь от перепада высот приемной и передающей антенн Lпв (Lдоп = 1 - 2 дБ).

L0 = 20 lg (4.189 104 R0 f), дБ, (19.3) где R0 - протяженность интервала РРЛ, км, f - рабочая частота, ГГц, Lг рассчитывается по формуле Lг = (g0 + gн) R0, дБ.

где g0, gн - погонные затухания в водяных парах и атомах кислорода атмосферы (дБ/км).

Расчет запаса на гладкие замирания.

К гладким относятся интерференционные замирания, не изменяющие частотную характеристику цифрового ствола.

Запас на гладкие замирания М(10 -3) = Pпр- Рпор(10 -3), (19.4) где Рпор(10-3) - пороговый уровень сигнала на входе приемника при k0 = 10- (определяется из параметров аппаратуры) М(10 -6) = Pпр – Рпор(10 -6), (19.5) где Рпор(10 -6)- пороговый уровень сигнала на входе приемника при k0 = 10-6 (определяется из параметров аппаратуры), Типовые значения Рпор(10 -3) и Рпор(10 -6) отличаются друг от друга на величину примерно 4 дБ.

Необходимо помнить, что некоторые производители аппаратуры дают эти величины в размерностях дБВт. (например, для российской аппаратуры Перевал или Перевал-2). При расчетах эти параметры необходимо привести к дБм (разница составит 30 дБ !).

Расчет влияния атмосферы и гидрометеоров на работу ЦРРЛ.

Известно, что гидрометеоры оказывают сильное влияние на работу линий связи при частотах выше 6 ГГц (без учета экологических условий, приводящих к проявлению их экранирующих свойств и на более низких частотах).

Ослабляющее действие гидрометеоров оказывает достаточно длительное влияние на качество работы систем связи, ухудшая показатель неготовности (ПНГ). Показатели неготовности складываются из Пнг = Пнгд + Пнгс + Пнга + Пнгп + Пнгэ, (19.6) где Пнгд - неготовность линии связи из-за влияния гидрометеоров (дождей), Пнгс - неготовность линии связи из-за закрытия трассы (влияние субрефракции), Пнга - аппаратурная ненадежность, Пнгп - ошибки обслуживающего персонала, Пнгэ - неготовность линии связи из-за влияния промышленных атмосферных метеоров (экологические причины).

На влияние гидрометеоров необходимо относить 70-80 % их норм на ПНГ, так как остальная часть приходится на нарушения работоспособности линии связи при отказах аппаратуры, ошибках обслуживающего персонала и неблагоприятной экологической обстановки. Это справедливо для случаев, когда вероятность закрытия трассы РРЛ стремится к 0. В противном случае, доля влияния гидрометеоров должна быть еще меньше. В принципе, доли составляющих причин, приводящих к неготовности ЦРРЛ, нужно согласовывать с заказчиками расчетов и фирмами-производителями аппаратуры.

Основными факторами, определяющими работоспособность систем радиосвязи в диапазонах частот выше 10 ГГц, являются потери в гидрометеорах и газах атмосферы. С увеличением рабочих частот эти потери стремительно растут. Суммарные погонные величины ослабления сигнала могут достигать 40 дБ/км при f = 60 ГГц. Таким образом, частота 60 ГГц естественно ограничивает протяженности пролетов 1 - 3 км и поэтому в ряде стран этот диапазон (и более высокочастотные диапазоны) являются безлицензионными, разрешенными для свободного использования.

Учет атмосферных потерь Атмосферные потери, в основном, складываются из потерь в атомах кислорода и в молекулах воды. Практически полная непрозрачность атмосферы для радиоволн наблюдается на частоте 118.74 ГГц (резонансное поглощение в атомах кислорода), а на частотах больше 60 ГГц погонное затухание превышает 15 дБ/км. Ослабление в водяных парах атмосферы зависит от их концентрации и весьма велико во влажном теплом климате и доминирует на частотах ниже 45 ГГц. Потери в газах атмосферы можно определить из графика прил.2. Для компьютерных расчетов можно воспользоваться аналитическими выражениями, приведенными ниже.

Погонные потери (дБ/км) в атомах кислорода (19.7) где f рабочая частота, ГГц.

Формула справедлива для рабочих частот ниже 57 ГГц, при нормальном атмосферном давлении и при температуре воздуха +15 град. С.

Погонные потери в водяных парах (дБ/км) (19.8) где r - концентрация водяных паров в атмосфере, г/м3 (обычно r = 7.5 г/м3 ).

Суммарные погонные потери (дБ/км) при температуре, отличной от 150 по С:

gtot = [1-(t - 15) 0.01] g0 + [1-(t - 15) 0.06] gw, (19.9) где t - температура воздуха в град. по С.

Полные потери в газах атмосферы можно найти, умножив погонное ослабление на протяженность интервала линии связи.

Влияние гидрометеоров.

К гидрометеорам относятся дожди, снег, град, туман и пр. Влияние гидрометеоров заметно уже при частотах больше 8 ГГц, а в неблагоприятных экологических условиях (при наличии в атмосферных осадках металлизированной пыли, смога, кислот или щелочей) и на значительно более низких частотах.

Методика учета влияния гидрометеоров на показатели неготовности линии связи основывается на расчете ослабления сигнала в атмосферных осадках, вероятность появления которых в данной местности равна 0.01%.

Погонное затухание в дождевых образованиях определяется по формуле:

gд = b Jа, дБ/км, (19.10) где J - интенсивность осадков (мм/час), b и a - коэффициенты, которые вычисляются по следующим формулам:

вертикальная поляризация av = aov + a1v (ln f )-1 + a2v (ln f )-3 + a3v (ln (19.11) где aov = -2.125, a1v = 16.48, a2v= -87.9, a3v = 232.2.

bv = exp [b0v + b1v (ln f ) + b2v (ln f )2 ], (19.11) где b0v = - 12.39, b1v = 4.1, b2v = - 0.288, горизонтальная поляризация ah = aoh + a1h (ln f )-1 + a2h (ln f )-3 + a3h (ln f )-5, (19.12) где aoh = - 1.761, a1h = 13.81, a2h = - 62.77, a3h = 142.

bh = exp [b0h + b1h (ln f ) + b2h (ln f )2 ], (19.13) где b0h = - 12.76, b1h = 4.365, b2h = - 0.324.

Эффективная протяженность дождевого образования, определяется по формуле:

Rэфф = Ro * kд, (19.14) где kд - коэффициент пространственной неравномерности дождя, который находится из следующего графика:

Ослабление сигнала (дБ), к которому приводит дождь данной интенсивности:

A = gд Rэфф, дБ. (19.15) Процент времени Tд, в течение которого уровень сигнала на входе приемника на пролете линии связи станет меньше порогового значения для коэффициента ошибок 10 -3 (что соответствует составляющей показателя неготовности линии связи) определяется по методике, представленной здесь.

Расчет вероятности появления интерференционных замираний.

Интерференционные замирания приводят к достаточно быстрым изменениям коэффициента ошибок в ЦРРЛ (единицы и доли секунд), поэтому они влияют на показатели качества линии связи по ошибкам (ПКО). В общем случае, ПКО складывается из двух основных компонент:

ПКО = ПКОгл + ПКОчс, (19.16) где ПКОгл и ПКОчс влияние гладких и частотно-селективных интерференционных замираний, соответственно.

Как показывает практика, учет влияния частотно-селективных замираний необходимо проводить при протяженности пролетов линии связи более 20 км и при скоростях работы более 50 Мбит/с. Точная методика расчета ЧСЗ дискуссируется в литературе.

Вероятность появления гладких интерференционных замираний определяются в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т 338- Ринт = Ккл Q f bR0d c, (19.17) где Ккл - климатический фактор, b, c и d - коэффициенты, Q - фактор условий земной поверхности.

В разных климатических зонах наблюдаются весьма большие различия при выборе величин, входящих в эту формулу. Данные для их выбора приведены в таб.19.1, 19.2.

Фактор влияния условий земной поверхности (Q), учитывающий наличие отраженных волн от поверхности Земли, принимается равным единице, если пролет можно отнести к разряду пересеченных. К ним относятся пролеты, в которых отражением от поверхности можно пренебречь из-за неровностей поверхности отражения, превышающими удвоенную величину критического просвета Н0, при экранировании отраженной волны или при малых значениях коэффициентов отражения (например, в случае отражении от поверхности леса).

Таб. 19. Таб. 19. Расчетное значение параметра СПС СПСрасч = Ринт 10 -0,1 M(-3), (19.18) а параметр МПК (по приближенной формуле) МПКрасч = 5.5 [Ринт 10-0.1 М(-6) - 0.5 Ринт 10 -0,1 M(-3)]. (19.19) Как правило, выполнение норм на сильно пораженные секунды приводит в современной аппаратуре и к выполнению норм на минуты пониженного качества, поэтому часто МПКрасч не определяется.

Полученные в результате расчета величины сравниваются с нормами. При невыполнении норм, необходимо все пересчитать, задаваясь другими параметрами аппаратуры и антенно фидерного тракта.

Контрольные вопросы Как производится расчет уровней сигналов на интервале РРЛ?

1.

Как рассчитывается запас на гладкие замирания?

2.

Как определяется влияния атмосферы и гидрометеоров на работу ЦРРЛ?

3.

Как учитываются атмосферные потери?

4.

Как рассчитывается вероятность появления интерференционных замираний?

5.

Лекция Учет влияния внутренних и внешних радиопомех Расчет влияния некоррелированных помех Методы повышения устойчивости связи на пролетах ЦРРЛ Алгоритмы расчета параметров ЦРРЛ Обычно, при работе любой радиорелейной линии связи на вход приемных устройств поступает полезный сигнал и один или несколько мешающих сигналов, приходящих как от самой линии, так и от посторонних источников. На рис. 20.1 показаны характерные примеры образования помеховых сигналов на входе приемного устройства узловой станции С пролета С1 - С3 для одного ствола РРЛ.

Рис. 20. Пути прохождения помеховых сигналов показаны пронумерованными стрелками.

1 - сигнал, поступающий на вход приемника с предыдущего пролета С2 - С1 за счет заднего лепестка диаграммы направленности антенн;

2 - сигнал, поступающий на вход приемника с ответвления (пролет С1 - С6) за счет бокового лепестка диаграммы направленности антенн;

3 - сигнал, проходящий через три пролета со станции С5 до станции С1;

4 - мешающий сигнал, приходящий от других источников (например, от спутниковых систем связи).

В случае многоствольной работе сигналы соседних стволов также являются источниками помех.

При учете влияния мешающих сигналов на работу линии связи, необходимо различать коррелированные и некоррелированные составляющие помех.

К коррелированным мешающим сигналам относятся помеховые составляющие, замирания которых взаимосвязаны с замираниями полезного сигнала. Поэтому, здесь отношение полезного сигнала к мешающему сигналу (Sк = Pc / Pп) постоянно во времени.

Главные источники таких мешающих сигналов - помехи от соседних стволов на пролете.

Известно, что соседние стволы РРЛ различаются рабочими частотами, а в диапазонах до 15 18 ГГц - и различной поляризацией. При этом основной причиной коррелированных замираний являются замирания в гидрометеорах, которые частотно-независимы в широком диапазоне частот. Кроме того, при относительно длинных пролетах к коррелированным замираниям нужно относить замирания из-за закрытия трассы. Замирания же сигналов из-за интерференции, как правило, частотно-независимы в разных стволах РРЛ (особенно в системах большой емкости). Поэтому влияния сигналов соседних стволов при интерференционных замираниях не относятся к коррелированным помехам.

Некоррелированные мешающие сигналы ведут себя независимо от полезных сигналов.

Следовательно, отношение полезного сигнала и мешающего может меняться и быть разным в течение времени. Поэтому, при учете влияния некоррелированных помех нужно рассматривать наихудший случай, при котором полезный сигнал максимально ослаблен, а условия прохождения мешающих сигналов - наилучшие. Практически все помеховые сигналы (рис. 20.1) можно отнести к некоррелированным.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.