Технические данные системы передачи ИКМ-480


1 Технические данные системы передачи ИКМ-480

 

Для организации внутризоновых  и магистральных транспортных сетей  используется ЦСП ИКМ-480, позволяющая организовать по четырем коаксиальным парам 960 каналов ТЧ или ОЦК. С аппаратурой ЦСП ИКМ-480 работает типовое цифровое каналообразующее оборудование, оборудование вторичного и третичного группообразования.

Малогабаритный коаксиальный кабель типа МКТ-4 в свинцовой и в алюминиевой  оболочках, содержащий 4 коаксиальных пары с диаметром внутреннего  проводника 1,2 мм и внутренним диаметром  внешнего проводника 4,6мм; 5 симметричных пар с медными жилами диаметром 0,7 мм в полиэтиленовой изоляции и одну контрольную медную жилу диаметром 0,7мм.

Основные технические данные ЦСП ИКМ-480 приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

Данные

Значение

1. Система связи

однокабельная однополосная

2. Количество организуемых каналов ТЧ или ОЦК в одной системе передачи

480

3.Скорость передачи, Mбит/c

34,368

4.Рабочая (расчетная) частота в линейном тракте,МГц

17,184

5. Номинальное затухание участка регенерации, дБ

60(55)

6.Номинальная длина регенерационного участка

при t = 20° С, км

3,0

7. Допустимое отклонение от номинальной длины регенерационного участка, км

Lмин =Lном-0,7

Lмах =Lном-0,7

8. Минимальная длина регенерационного участка, прилегающего к ОП (ОРП), км

0,9

9.Возможности регенераторов по перекрытию затухания участков на полутактовой частоте,дБ

40-73

10.Длина секциидистанционного питания, км

200

11.Количество дистанционно питаемых НРП в секции

66


В ЦСП ИКМ - 480 организуется 3 канала служебной связи:

1 канал - цифровая СС, организуется СТВГ с помощью дельтамодуляции,со скоростью передачи 32 кбит/с;

2канал - аналоговая СС (один канал ПСС - УСС, второй канал ПСС - ВЧ):

ПСС (постанционная СС), УСС (участковая СС) - организуется в диапазоне частот 0,3 - 3,4кГц. Обеспечивает связь- между ОП - ОРП, ОРП -ОРП.

ПСС - ВЧ организуется в диапазоне  частот 12-16 кГц, организуется по четырехпроводной схеме на тех же парах кабеля; что и ПСС - УСС. Организует связь  между ОП - НРП, НРП - НРП.


 

НРП питается дистанционно по схеме  провод - провод:

- ЦЛТ - по центральным жилам коаксиальных пар, напряжениедистанционного питания (ДП) ≤ 1300В, ток ДП равен 200мА;

- ДП служебной связи (СС) организуется по первой и второйсимметричным парам, напряжение ДП ≤ 430В, ток ДП равен 20мА;

- ДП телемеханики участковой (ТМУ) организуется по фантомнымцепям четвертой и пятой симметричных пар, напряжение ДП ≤ 430В, токДП равен 20мА;

- ДПтелемеханики магистральной (ТММ) Организуется по третьейсимметричной паре. Напряжение ДП < 360В, ток ДП равен 20мА;

ТММ организуется по третьей симметричной паре, предназначена дляприема с  оконечного пункта (ОП) иди обслуживаемого регенерационногопункта (ОРП) сигналов аварийной сигнализации: «предупреждение» и«авария» с индикацией на стойке СОЛТ направления и номера ОРП, откудапришел сигнал.

ТМУ предназначена для подачи с ОП или ОРП сигналов управления иприема сигнала извещения из НРП.

 

 


2 Схема организации связи

 

2.1 Расчет  числа систем

 

 

Вначале рассчитывается приведенное  число каналов ТЧ в соответствии с техническим заданием по формуле 

 

(1)

 

где Nтч- количество организуемых телефонных каналов TЧ;

Nоцк- количество организуемых основных цифровых каналов;

Ne1- количество организуемых потоков E1;

Nзв- количество организуемых каналов звукового вещания;

Nмодем-количество каналов, организованных с помощью модемов со скоростью до 64 кбит/с.

Nрез–количестворезервных каналов ТЧ.

 

Число каналов ТЧ составит:

 

 

Число систем рассчитывается по формуле:

 

                                 (2) 
                        

где  N∑прив.кан.ТЧ- количество приведенных каналов ТЧ между оконечными пунктами, берется(из исходных данных (таблица 1).

480 - количество каналов ТЧ, организуемых, одной системой ИКМ-30/4.

Число систем составит:

 

 

 

2.2 Размещение регенерационных пунктов


 

Существуют следующие типы станций  для серийно выпускаемой аппаратуры ЦСП: оконечные пункты (ОП), обслуживаемые  регенерационные пункты (ОРП), необслуживаемые регенерационные пункты (НРП).

Расстояние между ОП-ОРП или ОРП-РП называется секцией дистанционного питания и задается в паспортных данных системы передачи.

При размещенииОРП следует руководствоваться следующими соображениями:

- расстояние ОРП-ОРП (ОП-ОРП) не должно превышать максимальнойдлины секций дистанционного питания;

  • ОРП может располагатьсятолько в населенном пункте.

Для ИКМ-480 секция дистанционного питания составляет 200 км.

Расстояние между ОП-НРП, НРП-НРП, НРП-ОРП называется участком регенерации.

При расчете длин и количества регенерационных  участков учитывается конкретный тип  кабеля и сезонный диапазон температуры  грунта на глубине прокладки кабеля.

При размещении НРП длина регенерационного участка должна находиться в пределах возможных отклонений от указанных  в технических характеристиках  системы передачи.

При расчете длины регенерационного участка необходимо учитыватьособенности кабеля. Благодаря конструкции, коаксиальные кабелидостаточно защищены от внешних  помех, особенно в высокочастотной  частиспектра.

Уже на частотах порядка 1000 кГц переходное затухание превышает 100дБ и увеличивается  пропорционально корню квадратному  из частоты (√f) что позволяет применять однокабельную систему организации цифрового линейного тракта.

Основным фактором, ограничивающим длину участка регенерации, являются собственные помехи (тепловые шумы линии, узлов аппаратуры и собственные  шумы корректирующего усилителя.

Номинальная длина регенерационного участка при t°=20° для ИКМ-480

равна.

Расчетная длина участка регенерации  определяется по формуле

      (3)

 

где  Аном. р.у. - номинальное затухание участка регенерации; Аном. р.у.= 55дБ.

- коэффициент затухания кабеля на расчетной

 


частоте ЦСП (полутактовой частоте) при максимальной температуре фунта на глубине прокладки кабеля.

 

(4)

 

где  - коэффициент затухания кабеля при на расчетной частоте 0,5∙fтакт. Для кабеля МКТ-4 на частоте 0,5∙fтакт = 17,184 МГц =18,9 дБ/км.

- температурный  коэффициент затухания кабеля  на расчетной полутактовой частоте0,5∙fтакт, берется из таблицы А.1 приложения А.

 – максимальная  температура грунта на глубине  прокладки кабеля, берется из  исходных данных.

 

 

 

 

 

Количество регенерационных участков определяется по формуле 

 

       (5)

где - длина секции ОП1-ОРП или ОРП-ОП2, км. Берется из таблицы 1.

Результаты расчета округлить  в сторону целого большего числа.

 

Для первой секции

 

Для второй секции

 

 

Количество НРП в секции определяется по формуле 

 

(6)

 

В первой секции

 

Во второй секции


 

Длина регенерационного участка, прилегающего к ОП (ОРП), при необходимости делается укороченной. Для дополнения затухания до номинальной величины в этом случае используется система АРУ в регенераторе станционном (PC) приема стойки СОЛТ, которая позволяет поддерживать постоянный уровень сигнала на выходе усилителя при длинах регенерационного участка в пределах 2,3 .... 3,15 км и изменении затухания кабеля, вызванного колебаниями температуры грунта.

Схема размещения регенерационных  пунктов приведена на рисунке 1.

Применяемые типы НРП на проектируемой  магистрали и их размещение на ЦЛТ должны соответствовать таблице А.2 приложения А.


 

 

 

 

Тип кабеля

МКТП - 4

Схема связи

Однокабельная

Длина секции, км

180,4

125,1

Длина рег.уч., км

2,91

2,91

2,91

2,91

2,91

2,91

2,91

2,91

2,91


 

Рисунок1 - Схема размещения регенерационных пунктов

 

На первой секции 61 участка имеют номинальную длину 2,91 км.

На второйсекции 42 участков имеют номинальную длину 2,91 км.

В соответствии с приложением А таблица 2 методического пособия в первой секции ОП1-ОРП в промежуточных пунктах будут установлены:

- НРПГ-2:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61;

- НРПГ-2С размещены в 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60;

- НРПГ-2Т размещен в 23, 46;

На второй секции ОРП-ОП2 будут установлены:

НРПГ-2:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42;

- НРПГ-2С размещены в 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42;

- НРПГ-2Т размещен в 23;

 


2.3 Характеристика используемого каналообразующего оборудования

 

2.3.1 Оборудование АЦО-11 входит в состав оборудования ИКМ-30/4

 

 

Для формированиястандартных потоков Е1, используется оборудование АЦО-11, мультиплексоры ENE 6012,OGM-30E. Для формирования третичных цифровых потоков (ТЦП) используется мультиплексор ENE 6058 или стойка СТВГ, которые могут формировать ТЦП на базе 16 первичных цифровых потоков (ПЦП).

В качествеоборудования цифрового линейного тракта на ОП используется стойка СОЛТИКМ-480.

Аналого-цифровое оборудование АЦО-11 предназначено для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 кбит/сиз аналоговых сигналов 30 каналов ТЧ и используется в качестве каналообразующего оборудования, в основном на местных сетях связи в ЦСП и ВОСП плезиохронной цифровой иерархии.

АЦО-11 выпускается в следующих  модификациях:

  • для организации до 30 каналов ТЧ и до двух цифровых каналов со скоростью передачи 64 кбит/с;
  • для организации 27 каналов ТЧ и до 4-х цифровых каналов со скоростьюпередачи 64 кбит/с;
  • для организации 31 канала ТЧ.

АЦО-11 представляет собой, оконечное  оборудование системы передачи симпульсно-кодовой модуляцией и временным делением каналов.

Для организации передачи 30 каналов  исходящих и 30 каналов входящих сигналов с АТС, используются блоки ОСА-13А  и ОСА-13Б.

 

2.3.2Характеристика мультиплексоров PDH

 

Основными функциональными модулями сетей PDH в новых поколениях систем передачи являются мультиплексоры.

Мультиплексоры служат для объединения (сборки) низкоскоростныхпотоков в высокоскоростной.

Демультиплексоры - для разделения (разборки) высокоскоростногопотока с целью получения низкоскоростных потоков.

К мультиплексорам PDH относятся различные мультиплексоры: производства NEC (совместное производство фирмы NEC и экспериментального завода научного приборостроения Российской Академии наук - ЭЗАН), СуперТел, ОГМ-30Е и другие.

ENE 6012 - мультиплексор применяется в качестве аппаратуры аналого-цифрового преобразования сигналов поступающих от АТС различных типов (декадно-шаговых, координатных, квазиэлектронных, электронных),а также

 


обеспечивает передачу и прием  сигналов от цифровых терминалов.

Мультиплексор обеспечивает организацию 30 каналов ТЧ или ОЦК, передачу СУВ по каждому каналу ТЧ и формирования первичного цифрового потока со скоростью передачи 2048 кбит/св коде HDB-3 Параметры ENE 6012 приведены в таблице3.

Мультиплексор ENE6058 содержит 1, 2, 3,4мультиплексора в зависимости от количества входных потоков Е1 со скоростью 2048 кбит/с. ENE 6058 предназначен для объединения, разделения16 плезиохронных первичных цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/c в групповой третичный поток со скоростью 34368 кбит/с.

ENE6058 является мультиплексором третичного временного группообразования. На стойке занимает одно место.

 

Таблица 3– Технические данные мультиплексора ENE 6012

 

Данные

Значение

1.Число организуемых каналов ТЧ

30 или 31

2.Частота дискретизации, кГц

8

3.Принцип кодирования 8бит

А -87,6/13

4.Частота синхронизации, кГц

2048

5.Передача сигнальной информации

КИ 16

6.Генератор задающий

внутренний с внешним запуском или внешний

7.Длительность сверхцикла

2мс

8. Длительность цикла

125 мкс

9.Скорость передачи цифрового сигнала кбит/с

2048

10.Тип кода

HDB-3

11.Рабочая частота, кГц

1024

12.Допустимые потери в линии на рабочей частоте 1024 кГц, дБ

0-6


 

2.4.3 Характеристика OGM-30E

Многофункциональный мультиплексор OGM-30E с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048кбит/с.

Аппаратура может применяться на сельских, городских, ведомственных, внутризоновых и магистральных сетях связи в качестве:

- оконечного мультиплексора;

- мультиплексора ввода/вывода;

 


 

- мультиплексора ввода/вывода с конференц-связью (групповымиканалами);

- кроссировочного мультиплексора.

Особенности построения:

- гибкая конструкция - различные интерфейсыи легкаяпереконфигурация;

- легкость эксплуатации и технического обслуживания через интеллектуальный, портативный, выносной пульт управления;

- наличие канального интерфейса данных;

- встроенная система контроля и исправления ошибок;

- применение БИС (больших интегральных схем).

 

2.3.4Характеристика СОЛТ ИКМ-480

 

Стойка оборудования линейного  тракта СОЛТ входит в составоконечной  станции ИКМ-480 и предназначена  для организации по кабелютипа МКТ-4 цифровых линейных трактов двух систем передачи. ИКМ-480,служебной связи, дистанционного питания и контроля НРП.

В СОЛТ предусмотрена возможность  обеспечения работоспособности  к контроля линейного тракта как при нормальном режиме работы СТВГ, (ЕNЕ 6058), так и при отсутствии сигнала от СТВГ(ENE6058) (в автономном режиме). Во втором случае в состав тракта должен входить источник тактовой частоты (задающий генератор) и имитатор линейного сигнала, который подключается в линию при отсутствии сигнала от СТВГ (ENE 6058).

 

2.3.5Характеристика НРП

 

На магистрали могут применяться  следующие типы НРП:

- НРПГ-2- необслуживаемый регенерационный пункт грунтовой на двесистемы ИКМ-480;

- НРПГ-2С- с блоками служебной связи;

- НРПГ-2Т- с блоками магистральной телемеханики.

НРПГ-2 предназначен для регенерации сигналов ИКМ-480 в линейном тракте, а также для передачи на обслуживаемую станцию сигналов извещения и приема сигналов управления телемеханикой, усиления сигналов ВЧ и НЧ служебной связи.

В состав НРП Г-2 входят следующие  блоки:

- два РЛ - регенераторов линейных (для двух систем ИКМ-480);

- БТМ - блок участковой телемеханики;

- БО – блок обходчика;

 


В состав НРПГ-2Свходятследующие блоки:

- два РЛ;

- БТМ; 

БУСС – блок усилителя служебной  связи вместо БО;

В состав НРПГ-2Т входят следующие  блоки:

- дваРЛ;

- БТМ;

- БО;

- РМТ- блок регенератора магистральной телемеханики или линейнойзащиты БЛЗ.

Контейнеры НРПГ-2 устанавливаются на линии через НРПГ-2С - через 18 км, НРПГ-2Т- через 69 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3 Расчет вероятности ошибки цифрового линейного тракта

3.1 Расчет допустимой вероятности ошибки

 

Переходные помехи и собственные  шумы корректирующих усилителей регенераторов приводят к появлению цифровых ошибок в сигнале на входе приемной станции. Каждая ошибка после декодирования в тракте приема оконечной станции приводит к быстрому изменению величины аналогового сигнала, вызывая щелчок втелефоне абонента.

Заметные щелчки возникают при  ошибках в двух старших разрядах кодовой группы ИКМ сигнала. Если частота дискретизации 8 кГц, то по линейному тракту за 1 минуту передается 8000∙60 = 480 000 кодовых групп и опасными в отношении щелчков являются 2∙480 000 = 960 000 старших разрядов.

Если считать, что вероятность  ошибки для любого символа одинакова, то вероятность ошибки для всего линейного тракта, при условии, что за одну минуту не более одного из 960 000 символовбудет зарегистрировано ошибочно, должна быть

 

(7)

 

При проектировании стремятся обеспечить Рош<10-6. Учитывая, что в ЦСП ошибки накапливаются вдоль линейного тракта, принимают значения допустимой вероятности ошибки в расчете на 1 км ЦЛТ:

- для магистральных сетей Рош.маг.= 10-11;

для зоновых сетейРош. зон.= 10-10;

  • для местных сетейРош. местн.= 10-9.

При длине переприемного участка по ТЧ 2500 км допустимая вероятность ошибки на 1 км тракта

(8)

 

С целью обеспечения более высокого качества передачи рекомендуется принимать вероятность ошибки на 1 км цифрового линейного тракта 10 10км-1.

Допустимая вероятность ошибки для цифрового линейного тракта определяется по формуле

 

Рошдоп = Lцлт∙Pош.1кмЦЛТ  (9)

 

где Lцлт-длина цифрового линейного тракта,

Pош.1кмЦЛТ - допустимая вероятность ошибки 1км ЦЛТ.

 

Допустимая вероятность  ошибки в первой секции составит

Рош доп. ОП1-ОРП = LОП1-ОРП∙Pош.1км ЦЛТ = 180,4·10-10.

 


Допустимая вероятность  ошибки во второй секции составит

Рош доп. ОРП-ОП2 = LОРП-ОП2∙Pош.1км ЦЛТ = 125,1∙10-10.

Общая допустимая вероятность  ошибки ЦЛТ составит

Рошдоп.ЦЛТ = 180,4∙10-10 + 125,1∙10-10 = 305,5∙10-10.

 

3.2 Расчет ожидаемой вероятности  ошибки цифрового линейного тракта 

 

Для систем, работающих по коаксиальному кабелю, преобладающимиявляются тепловые шумы. Они и учитываются яри расчете защищенностисигнала на входе НРП.

Защищенность зависит и отскорости передачи и от дополнительных помех.

При известном значении коэффициента затухания для коаксиальнойпары на полутактовой частоте системы защищенность на регенерационномучастке определяется по формуле:

(10)

 

где – защищенность от тепловых шумов;

- затухание регенерационного  участка при максимальной температуре  грунта на расчетной частоте,  равной полутактовой 17,184 МГц;

 определяется по формуле 

 

=      (11)

 

где  коэффициент затухания кабеля на расчетной частотепри максимальной температуре грунта, берется из формулы 4 методических указаний.

- расчетная длина регенерационного участка, км;

Ф - скорость передачи цифрового сигнала  в линейном тракте, Мбит/с;

q= 3дБ - допуск по защищенности на неточность работы регенератора;

= 7,8 дБ - допуск по защищенности на дополнительные помехи в линейном тракте, отличные от тепловых шумов.

 

Затухание регенерационного участка длиной 2,91 км составит

Ар.у.ч1 = 18,9∙2,91=54,99 дБ. 

Защищенность на регенерационном  участке длиной 2,91 км составит

 

 

 


 

Помехоустойчивость цифрового  линейного тракта оценивается вероятностью возникновения ошибки при прохождении  цифрового сигнала через все  элементы ЦЛТ.

Ошибки в различных регенераторах  возникают практически независимо друг от друга, поэтому вероятность  ошибки в ЦЛТ можно определить как сумму вероятностей ошибок по отдельным участкам.

Ожидаемая вероятность ошибки ЦЛТ определяется по формуле

 

(12)

 

где  -вероятность ошибки i-го регенератора;

i - номер регенератора.

 

Между вероятностью ошибки регенератора и защищенностью существует следующая зависимость: увеличение защищенности приводит кснижению вероятности ошибки.Для систем, использующих в качестве линейного кода код HDB- 3, величинувероятности ошибки можно определить по таблице 4 данных методическихуказаний.

Таблица 4 – Значения вероятности ошибок и защищенности

 

 

16,1

17,7

18,8

19,7

20,5

21,1

21,7

22,2

22,6

23,0

23,4

23,7

 

10-3

10-4

10-5

10-6

10-7

10-8

10-9

10-10

10-11

10-12

10-13

10-14


 

Для пользования таблицей нужно выбрать в ней значение Азк ближайшее, меньшее по отношению к вычисленному по формуле 10 методических указаний и определить величину ошибки регенератора . Для большей точности вычислений можно производить линейноеинтерполирование.

Если вероятность ошибки для  всех регенераторов тракта одинакова, торасчет ожидаемой вероятности  ошибки в линейном тракте осуществляется по формуле

 

= (NНРП +1)∙    (13)

 

где NНРП- число необслуживаемых регенерационных пунктов, а 1учитывает станционный регенератор.

 

Для первой секции ОП1-ОРП

Рош.ОП1-ОРПож.=62∙10-14

Для второй секции ОРП-ОП2

Рош. ОРП-ОП2ож. =43∙10-14

Общая ожидаемая вероятность  ошибки ЦЛТ составит


= 62∙10-14 + 43∙10-14 = 105∙10-14

 

После выполнения расчета Рош.ож. необходимо сравнить ее величину с величиной допустимой вероятности ошибки.

 

Рош.ож.ЦЛТ≤Рош.доп.ЦЛТ                   (14)

 

Если неравенство не выполняется, следовательно, неверно произведено  размещение НРП. Следует уменьшить длину регенерационного участка и повторить расчеты.

 

Впервой секцииРош.ож.1 ош.доп.1. т.е. 180,4∙10 -10>62∙10-14

Во второй секции Рош.ож.2ош.доп.2 т.е.125,1∙ 10 -10>44∙10-14

Следовательно, размещение НРП в секциях выполнено верно и качество организуемых каналов будет удовлетворять требованиям МСЭ-Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4 Организация ДП

4.1 Схема организации ДП

 

Схему организации ДП необходимо разрабатывать  одновременно для всех секций ДП на основании полной схемы организации  связи. На схеме ДП следует указать направления передачи и приема, длины участков, диаметр жил кабелей.

В ЦСП ИКМ-480 дистанционное питание регенераторов и сервисного оборудованияЦЛТосуществляется раздельно.

Питание регенераторов НРП организуется по центральным жилам коаксиальныхпар  прямого и обратного направлений  по схеме «провод-провод». Максимально  возможнаявеличина напряжения ДП, поступающая от УДП составляет Uдп = 1300В, номинальный токДП Iдп = 200мА.

Питание сервисногооборудования ЦЛТ  осуществляется по фантомнымцепям, организованных на симметричных парах кабеля MKT-4 от УДП.

Технические данные системы передачи ИКМ-480