Проектирование многоканальной системы передачи

Проектирование многоканальной системы передачи

Проектирование многоканальной системы передачи

1. ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

.1 Выбор и характеристика системы передачи

Для обеспечения связи между заданными городами нам нужно выбрать систему передачи, с помощью которой мы будем обеспечивать построение заданного количества каналов. Существует две основные системы передачи - это ИКМ-120 и ИКМ-480. Сутью данной системы является выбор системы передачи, которая обеспечивала нужное количество каналов ТЧ, имела запас на развитие и была экономически выгоднее. Согласно курсовому проекту мы используем кабель марки ЗКПА 1x4x1,2. Из предложенных систем передачи мы выбираем ИКМ-120, так как именно в этой системе передачи используют данный тип кабеля..

По заданию курсового проекта нам нужно обеспечить: ОП1-ОП2 - 150 каналов ТЧ, ОП1-ПВ - 60 каналов ТЧ, ПВ-ОП2 - 30 каналов ТЧ. Определяется требуемое число систем передачи для организации заданного числа каналов на каждом из участков сети по формуле:

сп = Nкан/Cсп, (1)

где Nсп - количество систем, Ссп - емкость системы передачи в каналах ТЧ, Nкан - заданное количество каналов на участках (ОП1-ОП2), (ОП1-ПВ), (ОП2-ПВ). Но при этом нам нужно обеспечить запас на развитие. Запас каналов на развитие на каждом из участков (ОП1-ОП2; ОП1-ПВ; ПВ-ОП2) определяется по формуле:

рез = Nсп ∙ Ссп - Nкан. (2)

Рассчитаем по формуле (1) требуемое число систем передачи:

Nсп (ОП1-ОП2) =150/120=1,25≈2

Nсп (ОП1-ПВ) =60/120=0,5≈1

Nсп (ОП2-ПВ) =30/120=0,25≈1

Запас каналов на развитие на каждом из участков (ОП1-ОП2; ОП1-ПВ; ПВ-ОП2) рассчитаем по формуле (2):

Nрез (ОП1-ОП2) =2·120-150=90

Nрез (ОП1-ПВ) =1·120-60=60

Nрез (ОП2-ПВ) =1·120-30=90

Таким образом, чтобы обеспечить между ОП1 и ОП2 150 каналов ТЧ нам понадобится как минимум 2 системы передачи ИКМ-120. Между ОП1 и ПВ нужна одна система ИКМ-120, между ПВ и ОП2 нам достаточно также одной системы ИКМ-120.В итоге, для организации линии связи нам понадобится 4 систем передачи.

Таким образом, мы определили, что наиболее подходящей системой, в нашем случае, будет ИКМ-120, так как она обеспечивает передачу достаточного нам количества каналов и более подходит по экономическим соображениям.

В состав аппаратуры ИКМ-120 входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП, а так же комплект контрольно-измерительных приборов ИКП. Структурная схема аппаратуры ИКМ-120 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема аппаратуры ИКМ-120.

В передающей части оборудования ВВГ формируется групповой поток со скоростью 8448 кбит/с путем побитового объединения четырех цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с. Формирование этих потоков может производиться либо в АЦО аппаратуры ИКМ-30, либо в любой другой аппаратуре, имеющей параметры выходного сигнала, аналогичные АЦО. В приемной части оборудования ВВГ осуществляются обратные преобразования передаваемых цифровых потоков.

Оборудование ВВГ построено по принципу двухстороннего согласования скоростей с двухкомандным управлением и рассчитано на три режима работы: асинхронный, синхронный и синхронно-синфазный.

Встроенная система контроля и сигнализации позволяет автоматически, без перерыва связи контролировать работу всех узлов оборудования ВВГ, сигнализировать в случае нарушения и определять место неисправности с точностью до блока.

Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧПИ или ЧПИ (HDB-3 или AMI) поступает в оконечное оборудование линейного тракта, которое осуществляет согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом, дистанционное питание НРП, телеконтроля и сигнализацию о состоянии оборудования линейного тракта, служебную связь между оконечным оборудованием линейного тракта и любым НРП.

Основные параметры системы передачи ИКМ-120у приведены в таблице 1:

Таблица 1 - Основные параметры системы передачи.

Рассмотрим построение цикла и формирование вторичного цифрового потока в системе передачи ИКМ-120. Скорость передачи группового сигнала 8448 кбит/с. Он формируется из четырех первичных цифровых потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Объединение потоков посимвольное. В оборудовании временного группообразования предусмотрено два режима: асинхронный и синхронный. При асинхронном режиме используется двустороннее согласование скоростей. Частота записи первичного цифрового потока в запоминающее устройство БАС_пр 2048 кГц, частота считывания кратна тактовой частоте группового потока 8448 кГц и равна 2112 кГц. Соотношение частот в этом случае f_з/f_сч=32/33. Следовательно, временной сдвиг будет происходить через 32 такта считывания, или на 32 информационных символа приходится один служебный. Некоторые виды служебной информации, например кодовую комбинацию синхросигнала, надо передавать сосредоточено, т.е. все восемь разрядов подряд. Эти особенности учитываются при построении временного цикла группового сигнала. Временная диаграмма цикла ИКМ-120 показана в приложении А (Лист 1).

Цикл содержит 1056 импульсных позиций, из которых 1024 занимают информационные символы, а 32 - служебные. Служебные позиции в цикле обеспечивают передачу синхрокомбинации, команд согласования скоростей, аварийных сигналов, сигналов служебной связи, дискретной информации. Сам цикл разбит на 4 группы по 264 импульсных позиции. В каждой группе позиции 1…8 занимают служебные символы, 9…264 - информационные символы. Такое разнесение служебных символов по группам позволяет уменьшить память ЗУ передачи и приема, так как за время передачи одновременно 32 служебных символа в память ЗУ поступит восемь импульсных позиций первичного потока. В первой группе на позициях 1…8 передается синхрокомбинация 11100110. Во второй группе на позициях 1…4 передаются первые символы КСС, а на позициях 5…8 символы служебной связи. В третьей группе на позициях 1…4 передаются вторые символы КСС, на позициях 5…8 символы дискретной информации. В четвертой группе на позициях 1…4 передаются третьи символы КСС, на позициях 5…8 - информационные значения (0 или 1) изъятого временного интервала при отрицательном согласовании скоростей. При положительном согласовании скоростей позиции 9…12 четвертой группы занимают балластные символы соответственно первого, второго, третьего и четвертого объединяемых потоков, которые в ЗУ своих БАС_пр не поступают.

1.2 Характеристика кабеля

В одночетверочных симметричных высокочастотных кабелях типа ЗК (зоновый кабель) принята сплошная шланговая полиэтиленовая изоляция, что позволяет отказаться от содержания кабеля под избыточным воздушным давлением и существенно снизить стоимость линейных сооружений в целом. На рисунке 2 показана конструкция кабеля ЗКПА.

Рисунок 2 - Поперечное сечение кабеля ЗКПА 1×4×1,2

На токопроводящую медную жилу диаметром 1,2 мм накладывается изоляция из полиэтилена в виде концентрического слоя. Диаметр изолированной жилы равен 3,4 мм. Скрутка жил - четверочная, звездой, шаг скрутки- 160 мм. В центре четверки размещен центрирующий опорный полиэтиленовый кордель диаметром 1,3 мм, который фиксирует жилы в пространстве строго по углам квадрата. Вся четверка заполнена смесью полиэтилена с бутилкаучуком, обеспечивающей влагонепроницаемость. Общий диаметр четверки с заполнением11,4 мм.

Кабель ЗКПА экрана не имеет (так как кабель имеет металлическую оболочку, которая и выполняет функции экрана). Алюминиевая оболочка имеет толщину 1,0 мм и покрыта полиэтиленовым шлангом толщиной 2,5 мм.

Допустимый изгиб - не менее 20-кратного диаметра кабеля. Основные параметры кабеля приведены в таблице 3. Так как система передачи ИКМ - 120 является двухпроводной, то передача в прямом и в обратном направлениях осуществляется по одной паре проводов (жил).

Известно несколько модификаций одночетверочных кабелей:

ЗКП- с полиэтиленовой изоляцией в полиэтиленовой оболочке;

ЗКПА- с полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке;

В таблице 2 приведены основные параметры кабеля.

Таблица 2 - Основные параметры кабеля ЗКПА 1×4×1,2

Для кабеля ЗКПА 1×4×1,2 составим таблицу использования пар кабеля при работе системы передачи.

Таблица 4 - Использование пар кабеля при работе СП

1.3 Характеристика трассы кабельной линии

Выбор трассы линии передачи определяется, прежде всего, географическим расположением пунктов, между которыми должна быть организована связь. Выбранный вариант трассы ЛП должен обеспечивать минимальные затраты и наибольшие удобства при эксплуатации и возможной последующей реконструкции.

В соответствии с этим должны быть выполнены основные требования, предъявляемые к трассе кабельной линии связи, позволяющие снизить затраты при прокладке кабеля в грунт, проведении монтажных работ, измерении характеристик кабельной линии и оборудования линейного тракта проектируемой ЛП в процессе постройки.

Учитывая все вышесказанное, проектируемая трасса кабельной линии связи должна отвечать следующим требованиям:

·   трасса должна иметь минимальную длину и проходить вдоль шоссейных дорог (для обеспечения транспортировки материалов при строительстве и передвижении обслуживающего персонала при эксплуатации кабельной ЛП);

·        трасса должна иметь минимальное количество естественных и искусственных преград на своем пути (рек, болот, населенных пунктов, пересечений с автомобильными и шоссейными дорогами);

·        трасса должна быть, по возможности, удалена от линий электропередачи (ЛЭП), электрифицированных железных дорог и не иметь с ними пересечений (ля уменьшения мешающих влияний в кабеле, создаваемых переменным электрическим током высокого напряжения). В противном случае должны быть предусмотрены специальные меры для снижения опасных и мешающих влияний и защиты кабельной линии то блуждающих токов в соответствии с установленными требованиями и нормами, что в свою очередь приводит к удорожанию стоимости строительства;

·        при невозможности прокладки трассы ЛП вдоль автомобильных дорог на отдельных участках допускается ее отклонение с целью спрямления (сокращения длины) и обхода естественных и искусственных преград, а также районов залегания полезных ископаемых.

Трасса кабельной линии в соответствии с исходными данными на курсовое проектирование должна проходить между оконечными пунктами ОП1 (Гомель) и ОП2 (Калинковичи) через пункт выделения каналов ПВ (Речица).

Географическое расположение данных населенных пунктов и наличие между ними разветвленной сети автомобильных дорог позволяет выбрать оптимальный вариант прокладки кабельной линии связи.

Так как при реальном проектировании кабельной линии связи могут возникнуть непредвиденные препятствия, следовательно, нужно иметь основной и альтернативный варианты прокладки кабельной линии связи.

Рассмотрим два возможных варианта трассы.

Основной вариант трассы проходит через такие населенные пункты, как Гомель (ОП1), Борщевка, Жмуровка, Речица (ПВ), Капоровка, Защебье, Глинная Слобода, Малые Автюки, Калинковичи (ОП2).

Альтернативный вариант проходит через такие населенные пункты, как Гомель (ОП1), Кривск, Чеботово, Ховхло, Белое болото, Речица (ПВ), Дуброва, Хутор, Осташковичи, Липов, Дудичи, Калинковичи (ОП2).

Для сравнения рациональности двух вариантов трасс их сравнительный анализ и характеристики приведем в таблице 4.

Таблица 4 - Варианты прохождения трассы

По данным этой таблицы можно сделать вывод: трассу линии передачи будем прокладывать по основному пути. Так как протяженность основной трассы меньше, чем альтернативной. На основной трассе расположено меньше населенных пунктов, нет участков сближения с железными дорогами.

2. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

.1 Расчет схемы организации связи