Расчет нагрузки системы и выбор скорости передачи

Количество каналов, которые связывают данные населённые пункты, находятся в зависимости от количества населения в этих пунктах и от степени интереса отдельных групп населения во взаимосвязи.

Количество населения в различных населённых пунктах имеет возможность существовать на основании статистических данных последней переписи населения. Традиционно перепись населения производится один раз в пятилетку, в связи с этим фактом при оптимальности проектировании требуется учесть прирост населения. Численность населения в данном пункте и его подчинённых окрестностях с учётом среднего прироста можно определить по формуле (4.3).

, (4.3)

H₀- количество населения во время проведения переписки населения,

чел;

∆H- средний годовой прирост жителей в данной местности, %

(принимается 2-3%); t – период, который определяется как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год.

Год оптимального проектирования принимается на 5-10 лет вперёд по сравнению с текущим временем. Если в проекте принять 5 лет вперёд, то:

(4.4)

где t₀- год, к которому относятся данные H₀;

t_n - год составления проекта.

Данные о количестве населения относятся к 2016 году, поэтому:

лет

Вычислим количество населения в данных двух пунктах, используя формулу (4.3):

г. Альметьевск (152580 чел.):

чел

п. Карабаш (4905 чел.):

чел

Связь между данными оконечными пунктами ориентируются на основе данных статистики, которые получили предприятиями связи за предыдущие проектированию годы. Фактически данные связи выражают через коэффициент тяготения K_Т, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах, от 0,1% до 12%. В проекте возьмём K_Т=3%, то есть K_Т=0,03

Беря во внимание то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, предварительно нужно вычислить количество телефонных каналов между выбранными пунктами. Для расчёта количества телефонных каналов используем приближенную формулу (4.5)

, (4.5)

Где K и β - постоянные коэффициенты, соответствующие зафиксированной доступности и заданным потерям, обычно потери задаются равными 5%, тогда K=1,3; β=5,6; y - удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, которая создается одним абонентом, y=0,05 Эрл; m_a и m_b- число абонентов, которые обслуживаются оконечными АМТС.

В перспективе число абонентов, которые обслуживаются той или иной оконечной АМТС, вычисляются в зависимости от количества населения, проживающего в зоне данного сервиса. Принимая средний коэффициент оснащённости населения телефонными аппаратами равным 0,3, число абонентов в зоне АМТС вычисляется по формуле (4.6):

, (4.6)

Определим количество телефонных каналов между рассматриваемыми городами. [13]

г. Альметьевск—п. Карабаш:

каналов

По кабельным линиям организуют не только телефонные каналы, но и каналы других видов связи. В оптимальных условиях общее количество каналов n_об составляет:

где

n_пд - количество каналов передачи данных телеметрии;

n_инт - количество каналов интернета.

Для передачи данных телеметрии n_пд может быть принято 1,2·n_тлфобщ.

Вычислим пропускную способность для Интернета.

г. Альметьевск – п. Карабаш (число абонентов: m= 0,3·H_t= 5416·0,3= 1625):

48 Mбит/с

Так же выделили 5 ТФ для служебной связи.

Вычисляем n:

каналов

Общая пропускная способность:

В данное время пользуются популярностью системы передачи синхронной цифровой иерархии (SDH). Для передачи данного трафика будем использовать поток 2×STM-1.

 

Выбор аппаратуры ЦРРЛС

Исходя из заданного объема, передаваемой информации и диапазона рабочих частот выбираем аппаратуру МИК-РЛ15Р.

МИК-РЛ15Р— система радиорелейной связи, предназначенная для построения систем связи любого масштаба. Комплекс состоит из внутреннего и наружного блока. В состав РРС входят: приёмопередающая аппаратура, мультиплексоры уровня STM-1 (терминальные и ввода-вывода), источники гарантированного электропитания и система управления сетью.

В традиционном для системы МИК-РЛ15Р возможна реализация конфигураций 1+0; 1+1 и 2+0. Станция в конфигурации 1+1 состоит из двух выносных приемопередатчиков и приемников канала пространственного разнесения, устанавливаемых непосредственно на антеннах, и оборудования внутреннего исполнения – модуля доступа МД1-6. При нижнем расположении приёмопередатчиков возможна реализация конфигураций 2+1, 3+0 или 3+1, в этом случае используется два модуля доступа МД1-6.

ЦРРС МИК-РЛ15Р управляется с помощью ПО «Мастер», которое дает администратору большие возможности для тестирования станций, их контроля, сбора телеметрической информации о состоянии всех станций сети, контроля параметров всех устройств, входящих и поддерживающих работу в системе управления.

Конфигурация сети отображается на дисплее в графическим виде и совмещена с картой местности.

Достоинства МИК-РЛ15Р:

· высокая пропускная способность (до 18Е1);

· способность передачи интегрированного TDM и Ethernet трафика;

· встроенный Switch с функцией приоритизации трафика;

· наличие низкоскоростных каналов для передачи телеметрической информации;

· выделенный канал для служебной связи;

· программная система телеуправления и телесигнализации

· компактная конструкция оборудования, простота монтажа

Рисунок 5—Оборудование МИК-РЛ15Р

Технические характеристики:

Диапазон частот, МГц	14500 - 15350
Дуплексный разнос, МГц
Тип модуляции	QPSK,16QAM,64QAM,128QAM, 256QAM
Полоса передачи, МГц	3,5/7/14/28/30/40/50/56
Количество поддиапазонов/ширина, МГц	Частотный диапазон, количество и ширина поддиапазонов отличаются для выбранного дуплексного разноса
Шаг перестройки, МГц	0,5
Стабильность частоты	+/-5 РРМ
Уровень мощности передатчика, дБм
Чувствительность приемника, дБм	-66
Диаметр антенны, м	1,8

Планы распределения частот в РРЛС прямой видимости

Частотный план системы РРЛС – это деление частот приема и передачи между антеннами, а также распределение частот гетеродинов, т.е. распределение частот передачи и приема на одном стволе. Отличительным методом установки аппаратуры РРЛС считается то, что на промежуточных станциях приемные и передающие антенны одного направления связи практически находятся вблизи друг от друга, значит, взаимосвязи, которые появляются между антеннами, не дают возможности применять одинаковые рабочие частоты при приеме и передачи сигналов в указанном назначении. В следствии с этим требуется корректировка рабочих частот приема и передачи как при организации односторонней, так и обратной связи. Вариация частот проходит на каждой станции в соответствии с принятой схемой построения аппаратуры. Имеется три плана распределения частот в РРЛ прямой видимости, для ствола[7]: двухчастотный план (рисунок 5.1), четырехчастотный план (рисунок 5.2) и шестичастотный план (рисунок 5.3).

Рисунок 5.1—Схема четырехчастотного плана

Рисунок 5.2—Схема двухчастотного плана

Рисунок 5.3—Схема шестичастотного плана

Двухчастотная система выгодна с точки зрения использования диапазона частот, однако необходимы значительные защитные свойства антенн от приема сигналов с обратного направления. При двухчастотной системе применяются параболические или другие антенны, которые имеют защищенность от приема сигналов с обратного направления порядка 60-70 дБ. Данная система в основном используется на РРЛС большой и средней емкости.

Создадим двухчастотный план распределения частот при f= 15ГГц.

Согласно решению комиссии по радиочастотам при Минкомсвязь РФ для

исследования плана распределения частот применим следующие технические характеристики РРС диапазона 14500 - 15350 МГц:

Шаг сетки частот: 28 МГц

Величина дуплексного разноса, F=420МГц.

Несущие частоты МГц, в нижней (Н) и верхней (В) половинах диапазона вычисляем по формулам (5.1) и (5.2):

f_nн = f₀ - 259 + 28n, (5.1)

f_nв = f₀ + 7 + 28n, (5.2)

где n = 1, 2, 3... 8;

f₀ = 14996 МГц,

Таблица 5.1—Номинальные значения частот стволов

n	fnн	fnв

 

План распределения рабочих частот для системы РРЛ показан на рисунке 5.4:

Рисунок 5.4— План распределения рабочих частот