Проект линии передачи Пинск–Житковичи через Микашевичи

Введение

Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов передачи и коммутации. Это объясняется следующими существенными преимуществами цифровых методов передачи перед аналоговыми:

1.   Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих символов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.

2.      Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. В пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемых сигналов оказываются ничтожными. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче сигналов на большие расстояния остаются практически такими же, как и в случае передачи на малые расстояния. Так, при увеличении длины линии в 100 раз для сохранения неизменным качества передачи информации достаточно уменьшить длину регенерационного участка лишь на несколько процентов.

.        Стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность и идентичность параметров каналов (остаточного затухания, частотной и амплитудной характеристик и др.) определяются в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть оборудования ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых. Этому также способствует отсутствие в ЦСП влияния загрузки системы на параметры отдельных каналов.

.        Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. При вводе дискретных сигналов непосредственно в групповой тракт ЦСП скорость их передачи может приближаться к скорости передачи группового сигнала. Если, например, при этом будут использоваться временные позиции, соответствующие только одному каналу ТЧ, то скорость передачи будет близка к 64 кбит/с, в то время как в аналоговых системах она обычно не превышает 33,6 кбит/с.

.        Возможность построения цифровой сети связи. Цифровые системы передачи в сочетании с цифровыми системами коммутации являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляются в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвленной сети, обладающей высокими надежностными и качественными показателями.

.        Высокие технико-экономические показатели. Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяют реализовывать оборудование на единых аппаратных платформах. Это позволяет резко снижать трудоемкость изготовления оборудования, значительно снижать его стоимость, потребляемую энергию и габариты. Кроме того, существенно упрощается эксплуатация систем и повышается их надежность.

Параметры ЦСП выбираются с учетом характеристик существующих и перспективных линий связи, т.к. на данный момент в Республике Беларусь активно вводятся цифровые системы передачи, как наиболее перспективные, однако наряду с новыми системами работают и старые аналоговые системы, которые постепенно заменяются на цифровые. Поэтому целью курсового проекта является создание качественных каналов и связи на участке Пинск - Житковичи.

1. Описательный раздел

1.1  Выбор и характеристика системы передачи

Руководствуясь заданием, в котором дан кабель марки МКСАШП, необходимо выбрать тип цифровой системы передачи ИКМ-120.

Определим число систем передачи на каждом из участков сети по формуле:

NСП=NКАН/CСП;               (1)

где NСП - количество систем передачи,

CСП - ёмкость системы передачи в каналах ТЧ, CИКМ=120,

NКАН - заданное количество каналов на соответствующих участках ОП1-ОП2, ОП1-ПВ, ПВ-ОП2.

NСП=2(ОП1-ОП2); NСП=1(ОП1-ПВ); NСП=1(ПВ-ОП2);

Запас каналов на развитие на каждом из участков ОП1-ОП2, ОП1-ПВ, ПВ-ОП2 рассчитываем по формуле

Nрез = Nсп · Ссп - Nкан;                                                                     (2)

рез =40(ОП1-ОП2); Nрез =60(ОП1-ПВ); Nрез =60(ПВ-ОП2);

Дадим характеристику выбранной системе передачи ИКМ 120.

Система передачи ИКМ-120 предназначена для организации каналов на местных и внутризоновых сетях связи путем уплотнения «высокочастотных симметричных кабелей ЗКПАП-1Х4, МКСА-1Х4, МКСВ-4Х4, МКСБ-7Х4, МКСАП-4Х4. Система обеспечивает организацию 120 каналов ТЧ или передачу стандартной 60-канальной группы со спектром 312...552 кГц и одного первичного цифрового потока на 30 каналов (общее число каналов при этом - 90). Скорость передачи группового потока 8448 кбит/с, общая длина переприемного участка до 600 км, расстояние между обслуживаемыми пунктами до 200 км, длина регенерационного участка 5±0,5 км. Линейный тракт организуется по двухкабельной четырехпроводной схеме связи. Применение двухкабельной схемы обеспечивает необходимую защищенность между прямым и обратным направлениями передачи. Однако известно, что двухкабельная схема организации связи уступает однокабельной по технико-экономическим показателям. В настоящее время для организации однокабельной схемы разрабатываются симметричные кабели, где экранируется каждая пара или группа пар.

Благодаря существенному различию в рабочих диапазонах частот линейный тракт аппаратуры ИКМ-120 может работать совместно с линейным трактом аппаратуры К-60П по одним и тем же кабелям, но разным парам. Однако на возможность совместной работы накладывают ограничения различные способы организации дистанционного питания. Так, организация совместной работы систем передачи К-60П и ИКМ-120 по одночетверочному кабелю затруднена.

В состав аппаратуры ИКМ-120 входят (рисунок 1): аналого-цифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков АЦО, оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерациоиные пункты НРП. Групповой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с.

Рисунок 1 Схема организации связи системы передачи ИКМ-120

Если использовать основной вариант работы на 120 каналов ТЧ, то эти первичные потоки могут быть организованы на оборудовании АЦО, применяемом в ИКМ-30. Разработана и специальная стойка для установки в ЛАЦ междугородных телефонных станций стойка аналого-цифрового каналообразования САЦК-1. Она предназначена для размещения четырех комплектов аппаратуры каналообразующей унифицированной АКУ-30 с источниками вторичного электропитания и комплекта сервисного оборудования. Размеры стойки 2600X120X225мм. Комплект АКУ-30 предназначен для организации 30 телефонных каналов, а также организации абонентского доступа к двум цифровым каналам с пропускной способностью 64 кбит/с. Ввод цифровой информации синхронный. Эти цифровые каналы образуются на месте канальных интервалов КИ6 и КИ22. Структура построения временного цикла аналогична стандартному первичному цифровому потоку 2048 кбит/с.

Основные параметры системы передачи сведём в таблицу:

Таблица 1 Основные параметры системы передачи

1.2 Характеристика кабеля

По заданию нам дан кабель марки МКСАШП. Дадим характеристику данному кабелю. Кабель МКСАШп 4х4х1,2 используется на магистральных и внутризоновых первичных сетях и соединительных линиях ГТС, а также в цифровых системах передачи со скоростью 8448 кБит/с (тактовой частотой 8448 кГц), 34368 кБит/с (тактовой частотой 34368 кГц) или аналоговых системах передачи в диапазоне до 5 МГц, работающих при переменном напряжении дистанционного питания до 690 В или постоянном напряжении до 1000 В. Кабели предназначены для прокладки механизированным и ручным способами при температуре не ниже минус 15 °С.

Рисунок 3 Структура кабеля МКСАШП

Токопроводящая жила - медная мягкая проволока диаметром 1,2 мм. Изоляция - кордельно-полистирольная. Звездная четверка и сердечник - скручены соответственно из четырех изолированных жил вокруг корделя-заполнителя и из четырех или семи четверок. Поясная изоляция - спирально наложенные ленты кабельной бумаги. Оболочка - сварная алюминиевая трубка толщиной 1,0 - 1,2 мм. Защитный покров (Шп) - слой битума и защитный полиэтиленовый шланг. Рекомендуемые условия эксплуатации в грунтах I - III групп, в телефонной канализации, трубах, блоках и по мостам.

Основные электрические параметры сведём в таблицу:

Таблица 2 Основные параметры кабеля

Для выбранного кабеля составим таблицу использования пар кабеля при работе СП.

Таблица 3 Использование пар кабеля при работе СП

1.3   

.3 Характеристика трассы кабельной линии

В соответствии со статьёй 29 Кодекса Республики Беларусь “о земле” линии связи проектируются вдоль дорог существующих трасс, с целью сохранения сельскохозяйственных земель. Так же это обеспечивает съезд на транспортном средстве к прокладываемой линии связи. При проектировании трассы учитывается почва, наличие грызунов. Размеры кабельной площадки определяются исходя из количества барабанов, а также возможности погрузки и выгрузки их на трассу без перекатывания.

Таблица 3 Основной и альтернативный варианты трассы

Из таблицы видно, что основной вариант прохождения трассы использовать выгоднее в связи с тем, что количество встречаемых на пути трассы населенных пунктов меньше. Протяжённость участков сближения с железной дорогой меньше, меньше и количество пересечений с ж\д. Конечно можно было бы использовать как основной вариант альтернативный, т.к. у него меньше протяжённость и меньше пересечение с автодорогами, но это единственные его плюсы.

2. Расчётный раздел

.1 Расчёт схемы организации связи

Определим номинальную длину участка регенерации по формуле:

Lном = Aном/αt◦max, км      (3)

αt max - коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта.

Lном = 55/10,64 = 5,169, км

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от 20° С (справочное значение), определим по формуле:

αt = α20 ∙(1-αα∙(20-t)),  (4)

где α20 - коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С;

αα - температурный коэффициент изменения затухания;

t - расчетная температура.

α19 = 10,661 ∙(1-1,87∙10-3(20-19))=10,64

Число участков регенерации между обслуживаемыми станциями определим по формуле:

Nуч.рег .= lоп1-пв /lном ,

Nуч.рег. = lоп2-пв /lном ,    (5)

где l оп1-пв - расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП1-ПВ, км;пв-оп2 - расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП2-ПВ, км.

Nуч.рег1 = 110/5,169 = 21,280

Nуч.рег2 = 35/5,169 = 6,77

Т.к. укороченный участок 1 регенерации меньше половины lном, то необходимо спроектировать 2 укороченных участка, длина которых определяется по формуле

lук.уч.= ( lном +К∙ lном )/2.  (6)

где К - дробная часть при определении Nуч.рег..

lук.уч.=(5,169+0,28*5,169)/2 = 3,308

Длина укороченного участка регенерации 2 определим по формуле

lук.уч.= К · lном,                  (7)

lук.уч.= 0.77 · 5,169 = 3,98

Необходимо включить искусственную линию чтобы дополнить до номинального затухания укороченные участки. ИЛ имеет параметры, эквивалентные отрезкам кабеля от 0,1 до 1,5 км ступенями через 0,1 км. Определим длину ИЛ.

Lил= lном - lук.уч.       (7а)

Lил= 5,169 - 3,308 = 1,861 (1,5)

Lил=5,169-3,98=1,189 (1,2)

Укороченные участки прилегают к обслуживаемым станциям.

Число НРП между обслуживаемыми станциями определим по формуле

Nнрп = Nуч.рег. - 1.    (8)

нрп1 = 21,28- 1 = 20,28

Nнрп2 = 6,77 - 1 = 5,77

Распределение длин участков регенерации сведём в таблицу 3, где М, N - порядковый номер НРП на участках ОП1-ПВ, ОП2-ПВ соответственно.

Таблица 3