Цифровые системы передачи (стр. 2 из 13)

Номинальная длина или номинальное затухание регенерационного участка для температуры t=20⁰С задается в технических данных аппаратуры.

Длина регенерационного участка при температуре грунта отличной от t=20⁰С может быть определена:

ℓ_{ру ном}

; ℓ_ру max

_; ℓ_ру min

_,

где А_номРУ , А_maxРУ , А_minРУ – номинальное, максимальное и минимальное затухание регенерационного участка по кабелю, согласно техническим данным системы передачи;

α_tmax– километрическое затухание кабеля на расчетной частоте f_p ЦСП при максимальной температуре грунта по трассе линии. Обычно f_р=0,5f_т, где f_т- тактовая частота ЦСП.

Километрическое затухание кабеля α_tmax определяется:

α_tmax= α_tо[1– α_α( t₀ – t_max)],

где α_tо – километрическое затухание кабеля при температуре t₀ (обычно t₀=20⁰С)

Коэффициент затухания коаксиального кабеля на любой частоте может быть найден α_tо=α_1МГц·

, МГц

Для симметричного кабеля значение α_tо определяется аналитическим выражением, которое зависит от марки кабеля.

α_α – температурный коэффициент затухания, который с достаточно большой степенью точности можно принять равным 2·10^-3 1/град.

Число регенерационных участков внутри секции ДП определяется по формуле

n_ру= Е(L_c/ℓ_{ру ном})+1,

где L_c– длина секции ДП, км; ℓ_{ру ном} – номинальная длина регенерационного участка, км; Е – функция целой части.

Конструкцией ЦСП предусмотрено возможное отклонение длины участков от номинала в обе стороны. Для проектирования задается обычно несколько меньший разброс, чем это позволяет оборудование ЦСП, что связано с возможным разбросом затухания кабеля и неточностью реализации длин участков в процессе строительства.

При необходимости можно размещать НРП с получением длин участков меньше или больше номинальной, причем длина регенерационного участка должна находиться в пределах возможных отклонений согласно технической характеристике применяемой системы передачи. При невозможности выполнения этого условия допускается увеличить на один число НРП и организовать два укороченных регенерационных участка, при этом их следует располагать перед ОРП или ОП. Взаимное расположение укороченных и удлиненных относительно номинала регенерационных участков в пределах секции ДП может быть произвольным.

1.2 Нормирование параметров ЦСП

Нормирование параметров ЦСП осуществляется посредством создания номинальных цепей цифровой первичной сети ВСС. Основной параметр, определяющий качество связи по цифровым каналам – вероятность ошибки р_ош. Допустимую вероятность ошибки для различных участков цифровой первичной сети ВСС можно определить, исходя из следующих требований:

- цифровые каналы ВСС должны обеспечить возможность организации междугородной связи;

- вероятность ошибки при передаче цифрового сигнала между двумя абонентами не должна превышать Р_ош≤10^-6. При этом обеспечивается высокое качество телефонной связи (прослушивание не более одного щелчка в минуту) в системах с ИКМ при восьмиразрядном нелинейном кодировании.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что в линейных трактах ЦСП имеет место накопление ошибок регенерации.

Согласно рекомендации Международного союза электросвязи схема организации международной связи соответствует рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема организации международной связи

Номинальная цепь основного цифрового канала (ОЦК) национального участка определяется видом сети связи страны, входящей в соединение, и для первичной цифровой сети России показана на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Номинальная цепь ОЦК национального участка России

Вероятность ошибки Р_нац= 0,4∙10^-6 равномерно распределена между участками номинальной цепи, т.е. Р_маг=Р_вз=Р_мест=Р_аб=10^-7, где Р_маг, Р_вз, Р_мест и Р_аб допустимые вероятности ошибки соответственно магистрального, внутризонового, местного и абонентского участков номинальной цепи. Тогда, учитывая, что в ЦСП суммируются вероятности ошибки, получим условное значение допустимой вероятности ошибки на 1км линейного тракта:

Р_{маг км}

; Рвз км

;

Р_{мест км}

Зная эти величины, можно определить требования к линейным регенераторам ЦСП. Допустимая вероятность на один регенератор составляет

ℓ_ру,

где ℓ_ру – длина регенерационного участка.

1.3 Определение допустимой защищенности от помех от линейных переходов для регенераторов ЦСП по симметричным кабелям

Причиной возникновения ошибок при передаче цифрового сигнала являются помехи, мгновенные значения которых превышают пороговое напряжение U_пор в схеме сравнения регенератора, что вызывает появление лишних или исчезновение имеющихся импульсов. Пороговое напряжение выбирается равным половине максимального напряжения цифрового сигнала U_{с max}на входе схемы сравнения регенератора:

U_пор= U_{с max}/2.

В цифровых линейных трактах ЦСП по симметричным кабелям имеют место собственные помехи, имеющие нормальный закон распределения, и помехи от линейных переходов, которые в общем случае суммируются от всех влияющих пар. В наихудшем случае помехи от линейных переходов складываются па напряжению и имеют полярность противоположную с передаваемым цифровым сигналом. Это эквивалентно уменьшению порогового напряжения в схеме сравнения регенератора:

U^'_пор= U_пор-n·U_плп ,

где U_пор= U_{с max}/2, n– число влияющих пар, U_плп – напряжение помехи от линейных переходов от одной влияющей пары.

Для симметричного кобеля соотношение допустимой мощности помех от линейных переходов и допустимой мощности собственных помех следующее:

Р_{доп лп}: Р_{доп сп} =2:1

Поэтому произведем расчет допустимой защищенности от помех на входе регенератора только от линейных переходов.

Влияние помех от линейных переходов эквивалентно изменению верхнего предела в интеграле вероятности для расчета Р_ош:

,

где

;

; .

U_см – максимальное напряжение цифрового сигнала на входе схемы сравнения регенератора,

δ – среднеквадратическое значение собственной помехи на входе схемы сравнения регенератора, которое вычисляется по формуле

, В,

где К - постоянная Больцмана, К=1,38·10^-23 Дж/град;

Т - температура в градусах Кельвина, Т=273+t^oС;

D - коэффициент шума усилителя (5÷8);

А_рег - затухание регенерационного участка при ℓ_max на f_р= f_т/2, дБ;

f_т - тактовая частота ЦСП, Гц;

Z_В - волновое сопротивление симметричного кабеля, Ом.

Предельное значение величины X′₀ определяется предельно допустимой вероятностью ошибки на один регенератор. С другой стороны предельно допустимая защищенность при воздействии всех видов помех:

,

где U_ном∑ – суммарное значение от помех. Величину А_{з доп рег} можно определить по эмпирической формуле, зная Р_{доп рег}:

где L – число уровней линейного сигнала.

Тогда предельно допустимое соотношение:

Почленно разделив на

левую и правую часть уравнения, окончательно получим:

(при заданном значении верхнего предела интеграла вероятности будут выполнены нормативы ЦСП).

С другой стороны