Радиорелейная линия связи Аякоз-Бакты

Дисциплина: Автоматизация, Техника
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 90 страниц
В избранное:

СОДЕРЖАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ. 1

АННОТАЦИЯ 2

ВВЕДЕНИЕ 3

1 РАДИОРЕЛЕЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 6

1. 1ТЕХНОЛОГИИ ЦИФРОВЫХ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ 6

1. 2 ОБЪЕМ И ВИД ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ 7

1. 2. 1 ИСХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ. 7

1. 2. 2 Плезиохронная цифровая иерархия (PDH) в РРЛ 8

1. 2. 3 Синхронная ифровая иерархия (SDH) в РРЛ 10

1. 2. 4 Сигналы SubSTM-1 11

1. 3 Энергетические характеристики 11

1. 3. 1 Дальность связи, характеризующая технический уровень аппаратуры. 11

1. 4 Преимущества SDH 12

2 Расчет качественных показателей радиорелейной линии прямой видимости 18

2. 1 Выбор аппаратуры. 18

2. 1. 1 Технические характеристики Alcatel

2. 1. 2 Нормирование качественных показателей 10

12. 1. 3 Архитектура цифровых радиорелейных систем 14

Цифровой передатчик 14

Цифровой приемник 15

Радиопередатчик и радиоприемник 15

Параболическая антенна 17

2. 1. 4 Автоматическая регулировка мощности передатчика 17

2. 1. 5 Кодирование данных и прямое исправление ошибок 18

Кодовая модуляция 18

2. 2 Выбор трассы РРЛ 19

2. 2. 1 Построение расчетной схемы магистрали 20

2. 3 Предварительное определение высот антенных опор 20

2. 3. 1 Построение профилей пролетов 20

2. 3. 2 Расчёт высот подвеса антенны 21

2. 4 Запас на фединг (на замирание) . 22

2. 5 Замирание, вызванное многолучевым распространением радиоволн 23

2. 6 Плоские замирания 23

2. 6. 1 Старые методы предсказания 24

2. 6. 2 Новый метод предсказания 25

2. 6. 3 Метод 1: Предварительное проектирование 25

2. 6. 4 Метод 2: Детальное проектирование 26

2. 6. 5 "Средний" угол касания 26

2. 7. Селективные замирания 27

2. 8 Интерференционные замирания. 31

3 Основные принципы защиты с помощью разнесения 32

3. 1 Выигрыш за счет разнесения 32

3. 2 Пространственное разнесение 33

3. 3 Частотное разнесение 34

Система с резервированием 1+1 35

3. 4Переключаемые секции 35

3. 5 Конфигурации с горячим резервом 36

3. 6 Гибридное разнесение 36

3. 7 Комбинированное разнесение 37

3. 8. Угловое разнесение. 37

4. Применение пассивных ретрансляторов при проектировании радиорелейных линий связи 39

4. 1. Блок- схема и программа расчета 40

4. 2 Программа для расчета устойчивости связи 41

4. 2. 1 Исходные данные и результаты расчёта 41

5 Безопасность жизнедеятельности. 45

5. 1 Проектирование осветительных установок в автозале.

5. 2 Организация безопасной эксплуатации электроустановок. 45

5. 3 Пожарная безопасность. 47

5. 4 Защита от электромагнитных полей СВЧ. 49

6 Технико-экономическое обоснование проектирования ЦРРЛ Аягуз-Бахты 57

6. 1 Характеристика проекта 57

6. 2 Сущность проекта 58

6. 3 Организационный план 59

6. 4 Производственный план 60

6. 5 Финансовый план 61

Приложение А. Оборудование предлагаемое фирмой Alcatel 66

Приложение B. Листинг программы. 67

ПРИЛОЖЕНИЕ С Расчёт пролётов от г. Аягуз до п. Бахты 78

ПРИЛОЖЕНИЕ D Продольный профиль ОРС1 Аягуз - Шингожа. 79

Приложение Е Продольный профиль Шингожа - Таскескен 80

ПРИЛОЖЕНИЕ F Схема трассы Таскескен - Южный.

АНДАТПА

Бұл диплом жобасында Аяғөз-Бақты тарату желілері үшін сапалы көрсеткіші және тапсырылған өткізу қабілеті бар радиолиниялық байланыс жолын әзірлеу керек.

Жолдың жобаланған үзақтығы 220 км.

Трафика жылдамдығы 2 Х 2 Мби/с.

“Alcatel” тарату үшін сандық байланыс аппаратурасы таңдап алынды.

Техника қауіпсіздігі және еңбекті қорғауда бірқатар шаралар әзірленді.

Экономикалық сұрақтар бизнес-жоспар ашылған.

АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте разработана радиорелейная линия связи Аяғөз-Бақты при заданных пропускной способности и качественных показателях, для ведомственной сети.

Длина проектируемой трассы 220 км.

Скорость трафика - 2 Х 2 Мбит/с.

Для передачи выбрана цифровая аппаратура связи, “Alcatel”.

Также разработаны ряд мероприятий по охране труда и технике безопасности.

Экономические вопросы раскрыты в экономической части.

ВВЕДЕНИЕ

Компания «Alcatel» поставляет коммуникационные решения, позволяющие операторам связи, сервис-провайдерам и корпоративным пользователям поддерживать для своих заказчиков и сотрудников услуги, связанные с передачей голоса, данных видео. «Alcatel» предлагает целый спектр интегрированных решений в области современных средств связи, включая решения для транспортных сетей и сетей передачи данных, решения для высокоскоростного доступа в Интернет и сетей сотовой подвижной связи, сетевые приложения и мобильные телефоны стандарта GSM, а также полезную нагрузку для космических систем связи.

«Alcatel» выпускает радиорелейные станции (РРС) малой дальности серий Alcatel 9400UX/LX/AWY и серий Alcatel 9600LSY/USY, которые широко применяются для связи между базовыми станциями сотовых сетей и контроллерами базовых станций. Кроме того, данные системы РРС используются для создания надежных каналов связи в корпоративных сетях и сетях общего доступа в городских и сельских районах.

В проектировании и строительстве линий связи имеются специфические трудности. Нередко практически невозможно проложить проводные и кабельные линии по труднопроходимым местам. Поэтому широкое развитие получили радиорелейные линии связи.

Одним из основных видов современных средств связи являются радиорелейные линии (РРЛ) прямой видимости, которые предназначены для передачи сигналов многоканальных телефонных сообщений, радиовещания и телевидения, телеграфных и фототелеграфных сигналов, передачи газетных полос. Все виды сообщений передаются по РРЛ на большие расстояния с высоким качеством и большой надёжностью.

Современные радиорелейные системы передачи характеризуются многими техническими и экономическими показателями, основными из которых является пропускная способность, устойчивость работы стволов, уровни шума (или отношение сигнал/шум) в каналах аналоговых стволов, вероятность ошибки при передачи цифровых сигналов, надёжность. К основным экономическим показателям относятся удельные затраты на строительство и удельные годовые эксплутационные затраты. При проектировании требования к пропускной способности обычно задаются. Остальные технические показатели выбираются в соответствии с нормами ЕАСС или рекомендациями МККР. В этих условиях радиорелейную систему передачи следует оптимизировать на основе принципа минимума затрат на выполнение заданных требований к показателям качества каналов.

Проектирование РРЛ прямой видимости включает комплекс вопросов: выбор трассы РРЛ, определение просветов на пролётах, проверочный расчёт устойчивости работы на выходе линии. Основным достоинством цифровых радиорелейных линий является:

- передача любых видов информации (телефонии, телевизионных сигналов, передачи данных) ;

- существующие аналоговые системы большой ёмкости могут быть легко заменены цифровыми т. к. цифровые радиорелейные системы обеспечивают высококачественную связь на тех пролётах и участках.

Основным условием достижения связи является принцип прямой видимости. Это условие определяется правильным определением высот подвеса антенн. На качественные показатели радиорелейной трассы влияют замирания сигнала вызванные многолучевым распространением и замирания вследствие рефракции радиоволн в тропосфере. Поэтому необходим расчёт устойчивости связи с учётом рефракции и многолучевого распространения радиоволн, при заданной вероятности ошибки в цифровых радиорелейных линиях. При выполнении расчёта с применением компьютера резко сокращается время на проектирование трассы, быстро и наглядно проводится оптимизация трассы, таких как: высота подвеса антенн, длина пролёта, частота выбранного диапазона.

Для борьбы с замираниями, могут использоваться различные методы разнесённого приёма:

- частотное разнесение;

- пространственное разнесение;

-угловое разнесение.

На радиорелейных линиях связи помимо промежуточных станций целесообразно применять так называемые пассивные ретрансляторы. При использовании пассивных ретрансляторов стоимость пассивного пункта в горных условиях оказывается во многом раз меньше обычной станции. Велик также выигрыш и в эксплутационных расходах. Таким образом использование пассивных ретрансляторов приводит к большой экономической выгоде, увеличивает длину пролёта и надёжность связи, и при этом снижаются высоты опор активных станций.

1 РАДИОРЕЛЕЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1. 1ТЕХНОЛОГИИ ЦИФРОВЫХ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ

Технология цифровых радиорелейных линий, достигшая высокого качественного и количественного развития во всем мире, стала в настоящее время совершенно необходимым звеном создаваемого ныне нового телекоммуникационного пространства.

За шесть десятилетий своего развития радиорелейные линии (РРЛ) превратились в эффективное средство передачи сотен и тысяч телефонных сигналов на расстояния в тысячи километров, конкурируя с другими средствами связи, в том числе кабельными и спутниковыми, удачно дополняя их.

Сегодня РРЛ стали важной составной частью цифровых сетей электросвязи - ведомственных, корпоративных, региональных, национальных и даже международных, поскольку имеют ряд важных достоинств, в том числе:

- возможность быстрой установки оборудования при небольших капитальных затратах (малые габариты и масса радиорелейных систем (РРС) позволяют размещать их, используя уже имеющиеся помещения, опоры и всю инфраструктуру сооружений) ;

- экономически выгодная, а иногда и единственная, возможность организации многоканальной связи на участках местности со сложным рельефом (лес, горы, болота и пр. ) ;

- возможность применения для аварийного восстановления связи в случае бедствий, при спасательных операциях и др. ;

- 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, практически не уступающее ВОЛС и другим кабельным линиям.

Оборудование РРЛ, которое сейчас доступно, столь разнообразно (сертифицировано около двух сотен РРС), что потребителю подчас сложно выбрать для себя оптимальный тип радиорелейного оборудования (РРО) .

На этапе выбора аппаратуры обычно известны только топология проектируемой сети (количество, протяженность интервалов и конфигурация сети), объем и вид передаваемой информации, схема связи (схема распределения каналов или потоков на промежуточных станциях), а также требуемое качество связи; поэтому на этом этапе, как правило, руководствуются следующими критериями:

а) Соответствие аппаратуры условиям эксплуатации по температурному диапазону, устойчивости к воздействию гидрометеоров (дождь, снег, иней, роса), по ветровым нагрузкам, габаритно-весовым характеристикам, возможному удалению антенны от аппаратного помещения; надежность, обеспечение гарантийного и послегарантийного ремонта, ремонтопригодность в условиях эксплуатации;

б) Соответствие аппаратуры требованиям к системе теле обслуживания: возможности управления всей линией из одного пункта, дистанционный контроль состояния аппаратуры, качественных характеристик передачи информации в реальном масштабе времени, поиск неисправности, наличие служебных и сервисных каналов;

возможность получения разрешения на строительство РРЛ.

Особо отметим, что получение разрешения на строительство РРЛ- задача, которую следует решить при выборе оборудования в первую очередь.

Дальнейший анализ и выбор аппаратуры в соответствии с перечисленными выше критериями целесообразно проводить на основе следующих основных характеристик, которые в совокупности достаточно полно отражают возможности оборудования.

1. 2 ОБЪЕМ И ВИД ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ

1. 2. 1 ИСХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ.

Вновь разрабатываемые системы предназначены, как правило, для передачи информации только в цифровом виде. РРС для передачи телевизионных сигналов имеют свою специфику и в дальнейшем будут рассмотрены как отдельная группа.

Исходя из скорости передачи информации, цифровые РРЛ можно разделить на две основные группы.

а) Низкоскоростные РРС. К ним относятся все отечественные РРС и подавляющая часть зарубежных, предлагаемых в России (из них около полусотни имеют российский сертификат) .

Подобные РРС рассчитаны на трафик до 16Е1 (или Е3) . Отметим, что еще несколько лет назад РРЛ с трафиком Е3 считались среднескоростными, но сегодня это - станции “низового звена” цифровых сетей, обеспечивающие возможность изменения (иногда программным путем) пропускной способности в пределах от Е1 или 2Е1 до 8Е1 или 16Е1.

Стало просто невыгодно выпускать РРС специально для передачи лишь потоков Е1 или менее, за исключением ряда новых весьма специфических и редких пока применений, о которых речь пойдет ниже (передача Е1 шумоподобными сигналами, распределительные станции для систем доступа и пр. ) .

б) Высокоскоростные РРС. Эти РРС в настоящее время создаются практически только на основе SDH-технологии (см. ниже) и имеют скорость передачи в одном стволе 155, 52 Мбит/с (STM-1) . РРЛ со скоростью передачи 622, 08 Мбит/с в одном стволе в России пока не применялись.

Ранее к высокоскоростным относили РРС для передачи Е4 (т. е. 139, 254 Мбит/с) в сети PDH, но как уже говорилось, для нашей страны потребность в них можно считать исчерпанной, и новые РРЛ строятся уже на базе SDH-технологии, т. е. со скоростью передачи 155, 52 Мбит/с, хотя и обеспечивают возможность передачи 140 Мбит/с.

Высокоскоростные РРЛ применяются для построения магистральных и зоновых линий, а также для резервирования ВОЛС, в качестве радиовставок в ВОЛС на участках со сложным рельефом, для сопряжения ВОЛС (STM-4 или STM-16) с сопутствующими локальными цифровыми сетями и др.

Среди высокоскоростных РРС можно выделить две группы, отличающиеся по назначению, свойствам, конфигурации, конструкции и др.

Это, во-первых, многоствольные РРС, рассчитанные обычно на передачу до 6--7 потоков STM-1 по параллельным радиостволам, из которых 1 или 2 -- резервные (конфигурация оборудования “3+1”, “7+1” или 2 х (3+1) ) . Протяженность РРЛ, как правило, велика - сотни километров и более.

Во-вторых, РРС, предназначенные для ответвлений от магистральных линий, необходимых при создания зоновых сетей и некрупных локальных ведомственных сетей, а также для передачи потоков STM-1 (155 Мбит/с) в условиях больших городов. Для этих ответвлений, как правило, используются диапазоны 7, 8, реже 11 ГГц, а для связи в больших городах - диапазоны 15, 18, 23 ГГц.

По конфигурации это обычно двухствольные РРЛ на скорость STM-1, один из стволов - резервный (по схеме “1+1”) . Аппаратура - компактная, малогабаритная; приемопередатчик (блок “ODU” - Outdoor Unit) расположен у антенны в пылевлагозащищенном контейнере и соединяется с “нижним” оборудованием (блок “IDU” - Indoor Unit) одним или двумя коаксиальными кабелями длиной 100-300 м.

К этой группе высокоскоростных РРС, использующих технологию SDH, можно отнести РРС со скоростью передачи информации 51, 84 Мбит/с (STM-O, см. ниже), которые иногда называют “среднескоростными”. Они упрощают реализацию ответвлений от синхронных линий передачи, позволяют значительно увеличить возможности построения сетей SDH различной конфигурации, ответвлять от ВОЛС или РРЛ информацию к сетям доступа пользователя, подключать к сетям SDH до 21 потока Е1, а также потоки Е3.

К числу исходных параметров при выборе оборудования, помимо объема передаваемой информации, следует отнести также возможность построения многоинтервальных РРЛ. Некоторые образцы РРС, особенно отечественных, вполне подходят для организации одноинтервальных РРЛ, но зачастую не рассчитаны на построение двух и более интервалов (по системе телеобслуживания, надежности, качеству связи и др. ) .

Скорости передачи информации в РРЛ тесно связаны с видом используемой технологии, поэтому рассмотрим подробнее специфику и некоторые тенденции применения PDH и SDH в РРЛ.

1. 2. 2 Плезиохронная цифровая иерархия (PDH) в РРЛ

Технология PDH -- наиболее “старая” и традиционная, она развивается уже более двадцати лет. Широко используются два стандарта - Североамериканский, со скоростью передачи первичного потока 1544 Кбит/с, и стандарт Европейской конференции администрации почт и связи (СЕПТ) со скоростью передачи первичного потока 2048 Кбит/с. Как известно, входные потоки PDH - независимы, при объединении 4 таких потоков их скорость R приходится предварительно выравнивать, добавляя дополнительные биты и кодируя данные о различии скоростей, из-за этого суммарная скорость на несколько процентов превышает 4R.

Но в 90-х годах стала актуальной непосредственная передача данных, например, со скоростью 64 Кбит/с (с протоколом Х. 25) - для обеспечения межбанковских операций. Оказалось, что к этому PDH не очень приспособлена.

Так при связи между телефонными узлами PDH позволяет достаточно эффективно передавать большие потоки телефонных сигналов между ними, и мультиплексирование (т. е. "сборка" и "разборка" телефонных сигналов) производится лишь на оконечных пунктах. Когда требуется связать между собой несколько отделений банка, офисы и т. п. потоками 64 Кбит/с или 2 Мбит/с, вводя и выводя их в каждом пункте из группового потока 140 Мбит/с, каждому пользователю необходимо проводить трехуровневое демультиплексирование сигнала PDH (разложить Е4 на четыре потока Е3, затем нужный поток Е3 - на 4 потока Е2, затем один поток Е2 - на 4 потока Е1) . После ответвления абонентского потока Е1 нужно снова произвести - в обратном порядке - полную сборку сигнала Е4. При наличии многих таких пользователей сеть становится экономически невыгодной.

Вторая проблема технологии PDH - явно недостаточные возможности в организации служебных каналов для контроля и управления потоком в сети, почти полное отсутствие средств маршрутизации потоков низшего уровня. Создавая PDH, естественно стремились достигнуть экономии в скорости передачи, для чего уменьшили до предела количество дополнительных бит, вводимых при асинхронном уплотнении потоков, резервные биты на развитие сетевого управления не были предусмотрены. Так первоначальное достоинство PDH обернулось недостатком.

В последние годы, указанные недостатки PDH частично исправляются с помощью РРС.

Во-первых, в РРС производится трансформация скорости: в структуру входных потоков вводятся дополнительные биты, позволяющие полностью решать все задачи управления радиорелейной сетью, а также обеспечивать необходимое кодирование и другие функции, повышающие надежность связи.

Во-вторых, в РРЛ используется преимущественно однократное мультиплексирование: потоки Е3 получают непосредственно объединением 16 потоков Е1, минуя формирование Е2. Новое поколение РРЛ PDH непосредственно стыкуется с потребителями по стыкам Е1 (количество стыков Е1 может быть до 16) .

1. 2. 3 Синхронная ифровая иерархия (SDH) в РРЛ

Скорости и стандарты сигналов, принципы построения SDH были утверждены сравнительно недавно, в 1988 году, до этого шли долгие поиски оптимальных методов реализации SDH.

Главная проблема SDH (и вообще любых синхронных сетей) - необходимость жесткой синхронизации цифровых сигналов, формируемых различными источниками информации в территориально разнесенных пунктах сети. Длительное время это требование казалось почти непреодолимым.

Достоинство SDH -- принципиальная возможность прямого доступа к любому из сигналов (преимущество принципа временного уплотнения), передаваемых в составе группового потока, минуя процедуры последовательного мультиплексирования.

Одно из исходных соображений, определивших выбор принципов SDH, -- необходимость сопряжения будущих сетей SDH с существующими сетями PDH, чтобы интегрироваться с ними в единые цифровые сети.

Этого удалось достигнуть выбором в качестве первичного для SDH-сигнала с уникальной по своим возможностям пакетной структуры с групповой скоростью передачи 155, 52 Мбит/с. Каждый пакет (“формат”) имеет длительность 125 мкс, содержит 2430 байт, из которых 81 байт образует заголовок, несущий самую разнообразную служебную, в том числе и адресную информацию. Такой пакет назвали синхронным транспортным модулем 1-го уровня (обозначают STM-1, рекомендации G707, G708 МСЭ ) .

Структура STM-1 обеспечивает стыковку SDH почти со всеми существующими в мире сигналами PDH и позволяет создавать цифровые сети любой конфигурации.

Вторичный уровень SDH формируется синхронной “упаковкой” 4 пакетов STM-1 в единый поток - сигнал STM-4 - с групповой скоростью 155, 52 х 4 = 622, 08 Мбит/с.

Третичный уровень SDH - поток STM-16, получаемый синхронной сборкой 16 сигналов STM-1 или 4 сигналов STM-4; групповая скорость STM-16 равна 16 х 155, 52 = 2488, 32 Мбит/c.

Предусмотрена также еще более высокая скорость STM-64 = 4 х STM-16 = 64STM-1, т. е. 9953, 28 Мбит/с. (А фирма Bosch уже предлагает новые оптические мультиплексоры МО-16 для передачи по ВОЛС 16 потоков STM-16, т. е. около 40 Гбит/с. )

Из указанных скоростей в РРЛ используются только STM-1 (очень редко - только за рубежом - STM-4) . Потоки STM-4 и выше рассчитаны главным образом на ВОЛС.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.