Краткая характеристика аппаратуры

Курсовой проект

по дисциплине: ”Космические и наземные системы передачи“

Вариант: 19

 

Выполнил: студент 3 курса

группы М-41

Батраченко К.А.

 

Проверил: Быстрова О.А.

 

 

Новосибирск 2017

Содержание

1. Введение ……………………………………………………..………………
2. Выбор трассы РРЛ …………………………………………………………
3. Краткая характеристика аппаратуры…………………………………
4. Расчет устойчивости связи на ЦРРЛ………………..…………………….
4.1 Построение профиля пролета …………………………………………
4.2 Расчет минимально – допустимого множителя ослабления …….. …
4.3 Расчет устойчивости связи на пролете при одинарном приеме ……. 4.4 Расчет устойчивости работы РРЛ с учетом резерва………………….
5. Заключение ………………………………………………………………….

Задание:

· Диапазон частот 18 ГГц

· Число рабочих стволов: 1;

· Диаметр антенны 0,6 м;

· Скорость передачи 2048 кбит/с;

· Общая длина ЦРРЛ: 90 км.;

· Длина пролета: 25км;

· Номер климатического района: 1;

· Конфигурация систем: (1+1);

· Вертикальный градиент: ;

· Стандартное отклонение: ;

Высотные отметки точек профиля относительно условного нулевого уровня в зависимости от относительной координаты:

 

относит. корд.	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Высота, м

 

Введение

Технология цифровых РРЛ в настоящее время достигла высокого качественного и количественного развития во всем мире. Сегодня радиорелейные линии являются необходимым звеном телекоммуникационного пространства России и успешно конкурируют с другими средствами связи, в том числе кабельными и спутниковыми.

К основным достоинствам РРЛ можно отнести:

· возможность быстрой установки оборудования при небольших
капитальных затратах;

· экономически Выгодная, а зачастую и единственная, возможность
организации связи на участках местности со сложным рельефом;

· возможность применения для аварийного восстановления связи в случае бедствий, при спасательных операциях и т.д.;

· эффективность развертывания разветвленных цифровых сетей в больших городах и индустриальных зонах, где прокладка новых кабелей слишком дорога или невозможна;

· высокое качество передачи информации по РРЛ.

Основными признаками, по которым классифицируются цифровые
радиорелейные станции (ЦРРС), являются диапазон рабочих частот и пропускная способность.

Рекомендациями МСЭ, документами Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ России) и Государственными стандартами определены полосы радиочастот, в которых могут работать радиорелейные (ГКРЧ России) связи. Эти полосы расположены вблизи частот 2,4,5,6,7,8, 11, 13, 15, 18, 23, 28, 36 и до 50 ГГц. В каждой полосе частот рекомендациями МСЭ-Р жестко регламентирован план частот.

Пропускная способность ЦРРС тесно связана с цифровыми иерархиями, рекомендованными МСЭ - Т. В настоящее время наиболее распространены плезиохронная цифровая иерархия (PDR) и синхронная цифровая иерархии (SDH).
По пропускной способности радиорелейные линии можно классифицировать следующим образом:

· низкоскоростные до 8 Мбит/с;

· среднескоростные - до 34 Мбит/с;

· высокоскоростные - свыше 139 Мбит/с.

Другой признак для классификации - место РРЛ в сетях связи. Различают магистральные, внутризоновые и местные линии, а также технологические линия.

Как правило, ДЛЯ магистральных линий используются диапазоны частот 5 и 6 ГГц.

Для внутризоновой связи предпочтительны средне - и высокоскоростные РРЛ в диапазонах 8-15 ГГц. для местной связи применяются все виды радиорелейных станций.

В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы принципов построения радиорелейных систем, вопросы качества передачи информации по радиорелейным сетям связи, методы расчета шумов в радиорелейных трактах.

 

Выбор трассы РРЛ

На проектирование трасс РРЛ выдается техническое задание, в котором указывается ее направление. Расположение на местности промежуточных станций РРЛ должно выбираться, исходя из технико-экономических соображений, удобства эксплуатации будущей РРЛ и возможности обеспечения необходимой устойчивости связи на всех интервалах линии, пролегающих в разных климатических районах. Для выполнения этих требований необходимо, чтобы станции РРЛ располагались в пунктах, удобных для их эксплуатации: были бы хорошие подъездные дороги; близко расположенные линии электропередачи для питания электроэнергией аппаратуры станций.

Наконец, радиорелейные станции должны располагаться зигзагообразно (т.е. трасса должна иметь вид ломаной кривой) с тем, чтобы исключить возможность приема сигналов приемниками станций, расположенными через три интервала.

Максимальные расстояния между РРС определяются задачами организации связи, а так же расчетом в зависимости от типа аппаратуры, рельефа местности и допустимой высоты подвеса антенн.

При выборе трассы РРЛ должна быть обеспечена электромагнитная совместимость проектируемой РРЛ с существующими и проектируемыми спутниковыми и наземными радиосредствами.

Площадки РРС следует размещать на доминирующих высотах при максимальном приближении к населенным пунктам, трассам автомобильных и железных дорог.

Необходимо располагать станции в местах с хорошими подъездными путями и близко расположенных к линиям электропередач. Это достигается при размещении УРС и ПРС недалеко от населенных пунктов. Следующим этапом является выбор мета расположения ПРС. В паспортных данных аппаратуры обычно задается средняя длина пролета, которая зависит от рабочего диапазона аппаратуры, не более 40 км.

При выборе трассы РРЛ должны быть предусмотрены мероприятия гражданской обороны по требованиям соответствующих нормативных документов.

Рисунок 1 – Структурная схема ЦРРЛ

 

Построение профиля пролета

 

Рассчитаем условный нулевой уровень (УНУ) по формуле:

,

где:

· = 25 км - длина пролета;

· - геометрический радиус земли (6370 км),

· - текущая относительная координата заданной точки:

· - расстояние до текущей точки.

 

Рассчитываем профиль интервала по формуле: ;

Результаты расчетов заносим в таблицу 2. По результатам расчетов строим профиль пролета (рисунок 2).

 

Таблица 2 – Результаты расчета профиля пролета

		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
, км		2,5		7,5		12,5		17,5		22,5
, м		4,4	7,8	10,3	11,7	12,2	11,7	10,3	7,8	4,4
, м
		60,4	42,8	30,3	37,7	56,2	63,7	67,3	66,8	42,4

 

Находим величину просвета без учета рефракции по формуле:

,

где: - критический просвет, определяется как:

,

где

· - длина пролета;

· - рабочая длина волны: ;

· - относительная координата наивысшей точки.

Подставив соответствующие значения, получаем:

.

- приращение просвета, обусловленное явлением рефракции:

,

где: -среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемоститропосферы.

Тогда:

Величину просвета без учета рефракции будет равна:

.

Производим необходимые построения и графическим методом находим высоты подвеса антенн .

На рисунке от наивысшей точки профиля вертикально вверх откладываем величину просвета без учета рефракции радиоволн . Через нижний конец этого отрезка проводим линию прямой видимости АВ. Вертикально вниз от наивысшей точки профиля откладываем отрезок, равный критическому просвету . Через нижний конец этого отрезка проводим линию СD параллельную линии прямой видимости таким образом, чтобы высоты подвеса левой и правой антенн получились примерно одинаковыми (чисто из экономических соображений). По точкам пересечения этой линии с профилем пролета определяем величину параметра S, характеризующего протяженность препятствия на пролете. Т.к в нашем случае координата наивысшей точки равна 0,то высоты подвеса антенн возьмем равными: ; ,из экономических соображений.

Рисунок 2 – Профиль пролета

 

Зная высоты подвеса антенн, рассчитывают КПД антенно-фидерного тракта:

,

где - общее затухание тракта, складывающееся из затухания сосредоточенных элементов (принять равным 3 дБ), и затухания волновода. Затухание волновода находят, зная длину волновода (принять равной высоте подвеса антенн) и погонное затухание волновода (принять равным 0,05дБ/м).

 

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте в соответствии с заданием спроектирована ЦРРЛ протяженностью 90 км. Произведен выбор радиотехнического оборудования, в качестве которого предложена аппаратура «Радиус 18». Проведен расчет качественных показателей ЦРРЛ: выбраны оптимальные высоты подвеса антенн, рассчитана устойчивость связи для малых процентов времени. Расчеты показали, что на проектируемой ЦРРЛ обеспечивается требуемое качество связи в соответствии с рекомендациями ЕСЭ на замирания, что свидетельствует о правильности проделанных расчетов. В случае невыполнения нормы на устойчивость связи необходимо использовать частотно-разнесённый приём.

 

 

Курсовой проект

по дисциплине: ”Космические и наземные системы передачи“

Вариант: 19

 

Выполнил: студент 3 курса

группы М-41

Батраченко К.А.

 

Проверил: Быстрова О.А.

 

 

Новосибирск 2017

Содержание

1. Введение ……………………………………………………..………………
2. Выбор трассы РРЛ …………………………………………………………
3. Краткая характеристика аппаратуры…………………………………
4. Расчет устойчивости связи на ЦРРЛ………………..…………………….
4.1 Построение профиля пролета …………………………………………
4.2 Расчет минимально – допустимого множителя ослабления …….. …
4.3 Расчет устойчивости связи на пролете при одинарном приеме ……. 4.4 Расчет устойчивости работы РРЛ с учетом резерва………………….
5. Заключение ………………………………………………………………….

Задание:

· Диапазон частот 18 ГГц

· Число рабочих стволов: 1;

· Диаметр антенны 0,6 м;

· Скорость передачи 2048 кбит/с;

· Общая длина ЦРРЛ: 90 км.;

· Длина пролета: 25км;

· Номер климатического района: 1;

· Конфигурация систем: (1+1);

· Вертикальный градиент: ;

· Стандартное отклонение: ;

Высотные отметки точек профиля относительно условного нулевого уровня в зависимости от относительной координаты:

 

относит. корд.	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Высота, м

 

Введение

Технология цифровых РРЛ в настоящее время достигла высокого качественного и количественного развития во всем мире. Сегодня радиорелейные линии являются необходимым звеном телекоммуникационного пространства России и успешно конкурируют с другими средствами связи, в том числе кабельными и спутниковыми.

К основным достоинствам РРЛ можно отнести:

· возможность быстрой установки оборудования при небольших
капитальных затратах;

· экономически Выгодная, а зачастую и единственная, возможность
организации связи на участках местности со сложным рельефом;

· возможность применения для аварийного восстановления связи в случае бедствий, при спасательных операциях и т.д.;

· эффективность развертывания разветвленных цифровых сетей в больших городах и индустриальных зонах, где прокладка новых кабелей слишком дорога или невозможна;

· высокое качество передачи информации по РРЛ.

Основными признаками, по которым классифицируются цифровые
радиорелейные станции (ЦРРС), являются диапазон рабочих частот и пропускная способность.

Рекомендациями МСЭ, документами Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ России) и Государственными стандартами определены полосы радиочастот, в которых могут работать радиорелейные (ГКРЧ России) связи. Эти полосы расположены вблизи частот 2,4,5,6,7,8, 11, 13, 15, 18, 23, 28, 36 и до 50 ГГц. В каждой полосе частот рекомендациями МСЭ-Р жестко регламентирован план частот.

Пропускная способность ЦРРС тесно связана с цифровыми иерархиями, рекомендованными МСЭ - Т. В настоящее время наиболее распространены плезиохронная цифровая иерархия (PDR) и синхронная цифровая иерархии (SDH).
По пропускной способности радиорелейные линии можно классифицировать следующим образом:

· низкоскоростные до 8 Мбит/с;

· среднескоростные - до 34 Мбит/с;

· высокоскоростные - свыше 139 Мбит/с.

Другой признак для классификации - место РРЛ в сетях связи. Различают магистральные, внутризоновые и местные линии, а также технологические линия.

Как правило, ДЛЯ магистральных линий используются диапазоны частот 5 и 6 ГГц.

Для внутризоновой связи предпочтительны средне - и высокоскоростные РРЛ в диапазонах 8-15 ГГц. для местной связи применяются все виды радиорелейных станций.

В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы принципов построения радиорелейных систем, вопросы качества передачи информации по радиорелейным сетям связи, методы расчета шумов в радиорелейных трактах.

 

Выбор трассы РРЛ

На проектирование трасс РРЛ выдается техническое задание, в котором указывается ее направление. Расположение на местности промежуточных станций РРЛ должно выбираться, исходя из технико-экономических соображений, удобства эксплуатации будущей РРЛ и возможности обеспечения необходимой устойчивости связи на всех интервалах линии, пролегающих в разных климатических районах. Для выполнения этих требований необходимо, чтобы станции РРЛ располагались в пунктах, удобных для их эксплуатации: были бы хорошие подъездные дороги; близко расположенные линии электропередачи для питания электроэнергией аппаратуры станций.

Наконец, радиорелейные станции должны располагаться зигзагообразно (т.е. трасса должна иметь вид ломаной кривой) с тем, чтобы исключить возможность приема сигналов приемниками станций, расположенными через три интервала.

Максимальные расстояния между РРС определяются задачами организации связи, а так же расчетом в зависимости от типа аппаратуры, рельефа местности и допустимой высоты подвеса антенн.

При выборе трассы РРЛ должна быть обеспечена электромагнитная совместимость проектируемой РРЛ с существующими и проектируемыми спутниковыми и наземными радиосредствами.

Площадки РРС следует размещать на доминирующих высотах при максимальном приближении к населенным пунктам, трассам автомобильных и железных дорог.

Необходимо располагать станции в местах с хорошими подъездными путями и близко расположенных к линиям электропередач. Это достигается при размещении УРС и ПРС недалеко от населенных пунктов. Следующим этапом является выбор мета расположения ПРС. В паспортных данных аппаратуры обычно задается средняя длина пролета, которая зависит от рабочего диапазона аппаратуры, не более 40 км.

При выборе трассы РРЛ должны быть предусмотрены мероприятия гражданской обороны по требованиям соответствующих нормативных документов.

Рисунок 1 – Структурная схема ЦРРЛ

 

Краткая характеристика аппаратуры

 

Оборудование РРЛ, которое в настоящее время доступно в России весьма разнообразно (сертифицировано около 200 радиорелейных станций (РРС)).

На этапе выбора аппаратуры обычно известны только топология проектируемой сети (количество, протяжённость пролётов, конфигурация сети), объём и вид передаваемой информации, схема связи, схема распределения каналов или потоков, а также требуемое качество связи. Поэтому на этом этапе руководствуются следующими критериями:

· соответствие аппаратуры условиям эксплуатации по температурному диапазону, устойчивости к воздействию гидрометеоров и т.п.;

· надёжность, ремонтопригодность;

· соответствие аппаратуры требованиям к системе телеобслуживания;

· наличие свободного частного ресурса для РРЛ в заданном регионе.

Дальнейший анализ и выбор аппаратуры целесообразно проводить на основе следующих характеристик:

· объём и вид передаваемой информации;

· частотный диапазон и возможность эффективного использования всей отведённой полосы частот;

· энергетические характеристики станции;

· требования к системе электропитания.

На основании вышеприведенных критериев выбираем ЦРРС «Радиус18»:

Таблица 1 – Основные параметры ЦРРС «Радиус18»

Наименование параметра	Обозначение	Размерность	Значение
Диапазон частот		ГГц
Скорость передачи	В	кбит/с
Конфигурация системы			1+1
Мощность передатчика		дБВт	-7
Пороговый уровень сигнала		дБВт	-111
Диаметр антенны		м	0,6
Разнос частот между стволами		МГц
Число рабочих стволов