Технические характеристики аппаратуры ИКМ-30.

Кафедра телекоммуникационных систем

Курсовая работа

по дисциплине: Многокальные телекоммуникационные системы

на тему: «Построение цифровых систем передачи»

Специальность: Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Выполнил: ст.гр. МТС -10-4 Дукенбаев Е. № зач.книжки - 103206

Руководитель: ст.пр. Кудинова В.С.

«_____»_____________________________________________2013 г.

Алматы 2013

Содержание

Введение 3

Индивидуальное задание 4

1 Краткие технические данные аппаратуры и кабелей 6

1.1 Характеристика оборудования ИКМ – 30 С 6

1.2 Характеристика оборудования ИКМ – 1920 7

1.3 Параметры кабелей связи 8

2 Расчет длины участка регенерации 11

2.1 Расчет длины участка регенерации местной сети 11

2.2 Расчет длины участка регенерации магистральной сети 12

3 Расчет напряжения дистанционного питания 16

4 Разработка схемы организации связи 17

5 Расчет требуемой защищенности на входе регенератора 22

6 Расчет ожидаемой защищенности на входе регенератора 23

6.1По симметричным кабелям 24

6.2По коаксиальным кабелям 24

7 Расчет требуемого числа уровней квантования 25

8 Расчет шумов оконечного оборудования 26

9 Расчет надежности ЦСП 27

Заключение 29

Список литературы 30

Задание

1. Произвести расчет длины участка регенерации для каждого из участков (местного, внутризонового и магистрального) фрагмента сети связи.

2. Осуществить расчет требуемой и ожидаемой защищенности на входе регенератора.

3. Осуществить расчет шумов оконечного оборудования.

4. Произвести расчет надежности ЦСП.

5. Осуществить расчет требований к параметрам качества передачи информации по ОЦК в соответствии с рекомендацией МСЭ (МККТТ). G821 для каждого из участков фрагмента сети связи.

6. Выполнить расчет цепи дистанционного питания и составить схемы связи для каждого из участков фрагмента сети.

7. Определить комплектацию необходимого оборудования.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Длины участков ЦСП:

Местного Lм = 76 км;

Магистрального Lмаг = 995 км.

2. Типы аппаратуры ЦСП и типы кабеля на различных участках трактов:

Местная ИКМ-30, кабель Т-0,5;

Магистральная ИКМ-1920, кабель КМ-4 с парами 2,1/9,4;

3. Параметры аппаратуры и кабелей:

Коэффициент шума корректирующего усилителя:

Fку = 4 дБ;

Защищенность от шумов дискретизации:

А = 53дБ;

Пикфактор сигнала:

Qпик = 14 дБ;

Запас помехоустойчивости регенератора:

DАз = 12 дБ;

Среднеквадратическое отклонение волюма:

s_у= 4 дБ;

Среднее значение сигнала:

у = -12 дБ;

Среднеквадратическое отклонение приведенной инструментальной погрешности преобразования:

=4^.10^-4;

Минимальная защищенность от шумов квантования:А = 23 дБ.

Введение

Непрерывный и всё ускоряющийся рост материального производства, прогресс в области науки техники, создание координационных и вычислительных центров и всё возрастающий культурный уровень населения ведут к быстрому увеличению объёма информации, передаваемой предприятиями связи. Сегодня успешная деятельность современного общества невозможна без обмена информации

Любая информация передаётся от передатчика к приёмнику через физическую среду с помощью технических средств. Такой средой могут быть кабель, радиорелейные линий, оптический кабель, воздушные линий и другие. Наибольшее распространение получили кабельные и радиорелейные линии, а в последнее время все большее применение находит оптический кабель.

Стоимость линейных сооружений и кабеля обуславливается необходимостью их наиболее эффективного использования, что осуществляется с помощью систем передачи (СП). Эти СП обеспечивают высококачественную и надёжную передачу по одной цепи большого числа однородных или разнородных сигналов электросвязи, практически на любые расстояния (телеграфных, видеотелефонных, телефонных, факсимильных и измерительных сигналов, тексты центральных газет, сигналов дискретной информации в автоматизированных системах управления).

Создание высокоэффективных СП является основной задачей техники многоканальной электросвязи. Использование методов многоканальной электросвязи при построении СП позволяет организовать большое число одновременно действующих каналов передачи, практически независимых друг от друга.

Возможны различные методы построения СП, т. е. различные методы образования каналов и трактов, зависимые от вида направляющей среды и свойств передаваемого сигнала. В настоящее время используется СП с частотным разделением канала и временным разделением канала.

Широкое распространение получили СП с разделением по частоте. Однако за последнее десятилетие серьёзным конкурентом этих СП стали цифровые системы, в которых все сигналы преобразуются в цифровую форму и передаются по линиям, методом временного разделения. Поэтому в данном курсовом проекте, мы занимаемся вопросами проектирования цифровых каналов передачи, рассчитывая при этом шумы в оконечном оборудовании, длину участка регенерации, и как итог, составляя фрагменты схемы организации связи на заданном участке, с учетом используемого электрического кабеля, заданной протяженности длин участков ЦСП, а также предъявляемых к ним норм по проектированию этих цифровых каналов передач.

1. Технические характеристики аппаратуры

Технические характеристики аппаратуры ИКМ-30.

Аппаратура ИКМ-30 предназначена для организации соединительных линий между городскими АТС, городскими и пригородными АТС, между АТС и АМТС путем уплотнения низкочастотных кабелей с бумажной изоляцией типов «Т» с жилами диаметром 0,5; 0,6; 0,7 мм и типа ТПП с жилами 0,5 и 0,7 мм при однокабельном и двухкабельном вариантах работы. Аппаратура может также использоваться в качестве каналообразующей в ЦСП более высоких порядков.

Аппаратура обеспечивает организацию 30 каналов ТЧ. Предусмотрена возможность организации канала звукового вещания с полосой частот 50-10000 Гц вместо четырех телефонных каналов, а также сигналов дискретной информации по одному цифровому каналу с пропускной способностью 8 кбит/с. Кроме того, вместо одного телефонного канала дополнительно может быть организованно восемь цифровых каналов с пропускной способностью 8 кбит/с.

Аппаратура ИКМ-30содержит аналого-цифровое оборудование (АЦО), оконечное оборудование линейного тракта (ОЛТ), необслуживаемый регенерационный пункт (НРП), а также следующие контрольно-измерительные приборы: пульт контроля согласующих устройств и телефонных каналов аппаратуры ИКМ-30 в условиях эксплуатации; пульт дистанционного контроля регенераторов (ПДРК) , предназначенный для определения номера неисправного регенератора и запаса работоспособности регенератора; измеритель затухания кабельной линии (ИЗКЛ), предназначенный для измерения рабочего и переходного затухания участков линейного тракта между НРП; измеритель шумов квантования (ИЩК), предназначенный для измерения отношения сигнал-шум квантования в телефонных каналах и в канале вещания; прибор для контроля достоверности (ПКД), предназначенный для определения частоты ошибок и измерения амплитуды на контрольныхвыходах регенераторов без перерыва связи.

Длина регенерационного участка в зависимости от типа кабеля составляет 1,5-2,7 км (таблица 1), а число последовательно включенных НРП не превосходит 40.

Таблица 1

Тип кабеля	Т-0.5	Т-0.6	Т-0.7	ТП-0.5	ТП-0.7
Длина регенерационного участка, км	0,35-1,5	0,52-2,3	0,59-2,6	0,47-2,0	0,62-2,7
Максимальное расстояние между ОРП и ОЛТ, км

Таким образом, максимальная длина линейного тракта 60-108 км. Секция дистанционного питания (ДП) включает в себя не более десяти НРП и составляет 30-54 км. В линейном тракте может быть установлено не более одного обслуживаемого регенерационного пункта (ОРП). В качестве первичных источников питания используются станционные батареи с номинальным напряжение 60 В.

1.2 Аппаратура ИКМ-1920

Аппаратура ИКМ-1920 (имеются модификации ИКМ-1920х2) предназначена для организации каналов на внутризоновых и магистральных сетях при использовании кабеля КМ-4 с парами 2,6/9,5 мм. Линейный тракт организуется по однокабельной системе.

Аппаратура позволяет организовать 1920 каналов ТЧ или 1 канал ТВ и 480 каналов ТЧ. Скорость передачи цифрового сигнала – 139264 кбит/с. Максимальная дальность связи 12500 км. Цепи усиления регенератора обеспечивают компенсацию затухания участка регенерации в пределах от 45 до 63 дБ (на частоте 69632 кГц). Тип кода в линии КВП-3 со скремблированием. Дистанционное питание НРП осуществляется по внутренним жилам коаксиальных пар постоянным током 400 мА. Максимальное напряжение ДП равно 1700 В. Длина секции ДП составляет примерно 240 км. Длина регенерационного участка 3 км.

Служебная связь между оборудованием ЧВГ осуществляется по цифровому каналу, между промежуточными станциями – по ВЧ и НЧ каналам служебной связи. Телеконтроль осуществляется без перерыва связи.

Комплектация оборудования.

Стойка четверичного временного группообразования (СЧВГ) – на 4 комплекта ЧВГ. Стойка оборудования линейного тракта (СОЛТ) – на 2 системы. Стойка дистанционного питания (СДП) – на две системы.

Стойка аналого-цифрового преобразования сигналов телевизионного вещания (САЦО-ТС) на один канал телевизионного вещания. САЦО-ТС обеспечивает передачу методом ИКМ сигналов цветного телевизионного вещания со спектром частот 50 Гц – 6 МГц и 2 сигналов звукового сопровождения со спектром 30 – 15000 Гц.

Необслуживаемый регенерационный пункт типа НРПГ-2, устанавливаемый в грунт – на 2 системы. Структура цикла передачи системы ИКМ-1920 представлена на рисунке 2.

Тц = 15,625 мкс, n = 2176

I II III IV

1 – 12 13 – 544 1 – 4 5 – 544 1 – 4 5 – 544 1 – 8 9 – 544

ЦС,СС,К КС КС КС

Рисунок 1 - Структура цикла передачи системы ИКМ-1920

ЦС – символы циклового синхросигнала; КС – символы команд согласования скоростей; СС – символы служебной связи; К – символы контроля и сигнализации.

Длительность цикла составляет 15,625 мкс. Цикл содержит 2176 импульсных позиций и условно разбит на 4 группы по 544 позиции в каждой.

Параметры кабелей связи

При расчете длины участка регенерации в соответствии с методикой, необходимо знать значения ряда параметров кабелей связи: коэффициента затухания, переходных затуханий, волнового сопротивления и др. Точные значения параметров кабелей на различных частотах приводятся в специальной справочной литературе по линейно-кабельным сооружениям. При выполнении курсового проекта используются приближенные расчетные соотношения и усредненные данные, приводимые ниже.

Усредненные значения коэффициента затухания для многопарных низкочастотных симметричных кабелей приведены в таблице 2 (на частоте 1024 кГц).

Таблица 2 - Коэффициент затухания многопарных симметричных кабелей

Тип кабеля	Т-0.5	Т-0.6	Т-0.7	ТП-0.5	ТП-0.7
a, дБ/км	20.5	18.2	16.1	17.1	12.6

Расчет коэффициента затухания a(f) для симметричных высокочастотных и коаксиальных кабелей на той или иной частоте можно осуществлять по формулам, приведенным в таблице 3.

Таблица 3- Расчетные данные для коэффициента затухания как функции от частоты и волнового сопротивления различных кабелей

Тип кабелей

a(f), дБ/км

Z_в, ом

ЗК 1х4х1.2	5.22Öf + 0.21f
КСПП 1х4х0.9	9.1Öf + 0.23f
МКСБ 4х4х1.2	5.24Öf + 0.15f
КСПП 1х4х1.2
МКСА 4х4х1.2	4.74Öf + 0.22f
МКССт 4х4х1.2	4.8Öf + 0.21f
МКСБ 7х4х1.2	5.07Öf + 0.16
КМ 2.6/9.4	2.43Öf + 0.0078f
МКТ 1.2/4.6	5.26Öf + 0.017f

В кабелях с повивной скруткой для взаимовлияющих пар, находящихся в одном повиве, среднее значение переходного затухания на ближнем конце А_о находится в пределах 64…71 дБ, а для пар находящихся в разных повивах, 72…84 дБ.

В кабелях с пучковой скруткой для взаимовлияющих пар, находящихся в одном повиве, среднее значение А_о находится в пределах 62…85 дБ, а для пар находящихся в различных главных пучках А_о приблизительно 80…95 дБ.

Переходные затухания на дальнем конце А₁ оказываются выше приведенных значений для А_о примерно на 15…20 дБ.

Переходные затухания для симметричных высокочастотных кабелей А_о, А₁ находится в следующих пределах:

-на ближнем конце – 60-70 дБ;

-на дальнем конце – 80-90 дБ.

2. Расчет длины участка регенерации