Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Санкт-Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Кафедра Радиотехнических Систем
Пояснительная записка к курсовому проектированию по курсу ССРиСИЗ
«Проектирование цифровых радиорелейных линий»
Выполнила: студентка группы МИ-86
Копылова О.Д.
Принял: проф. Данилович О.С.
Вариант №2
Санкт-Петербург
2012
|
Введение |
3 |
|
1. Выбор высот антенн на участке |
6 |
|
1.1. Выбор ПВА на интервале |
6 |
|
1.1.1. Выбор ПВА, допустимых в условиях нормальной рефракции радиоволн |
6 |
|
1.1.2. Проверка допустимости ПВА в условиях субрефракции радиоволн |
7 |
|
1.2. Выбор оптимальной совокупности высот антенн на участке |
9 |
|
2. Расчет параметров и показателей качества передачи |
11 |
|
2.1. Расчет энергетических характеристик интервала |
11 |
|
2.2. Расчет показателей качества по ошибкам (SESR) |
12 |
|
2.3. Расчет показателей неготовности |
16 |
|
3. Блок-схема РРО |
18 |
|
Заключение |
19 |
|
Литература |
20 |
Содержание
Введение
В условиях большой территории Российской Федерации, природно-географических и демографических особенностей территории, а также слабо развитой инфраструктуры связи в большинстве регионов РРЛ являются важной частью существующей сети связи РФ.
ЦРРЛ имеют ряд достоинств в сравнении с кабельными, в том числе волоконно-оптическими линиями связи:
1. более высокая надежность линейного тракта;
2. слабая зависимость от местных природно-географических условий;
3. значительно меньшие проблемы с выделением земельных угодий;
4. существенно меньшие капитальные затраты при новом строительстве;
5. возможности постепенного увеличения капитальных вложений по мере увеличения трафика и использования антенных опор для организации подвижной связи вдоль трассы РРЛ.
Курсовой проект состоит из двух логических частей. На первом этапе выбираются оптимальные высоты подвесов антенн на 8-интервальном участке. На втором этапе рассчитываются показатели качества на одном из интервалов.
Выбор высот подвеса антенн на интервалах является важным этапом проектирования новых цифровых РРЛ. От выбора высот антенн зависят как показатели качества передачи, так и необходимые высоты антенных опор и соответствующие затраты на их сооружение. Таким образом, при выборе высот антенн следует учитывать два аспекта: технический, основанный на существующих требованиях к показателям качества передачи, и экономический, связанный с затратами на антенно-мачтовые сооружения и фидерные тракты.
Современные высокие требования к показателям качества передачи информации не зависят от используемой физической среды передачи. В виду этого расчет показателей качества ЦРРЛ имеет особую важность, если учесть сложный характер зависимостей указанных показателей от условий распространения радиоволн, характеристик и конфигурации используемого радиорелейного оборудования.
В данном курсовом проекте рассчитываются два основных показателя качества: показатель сильно пораженных секунд SESR и показатель неготовности UR. Оба показателя сравниваются со своими нормами (для магистральной линии в данном случае) и делается вывод о пригодности ЦРРЛ с данными показателями качества.
В табл. 1 – 5 приводятся топографические исходные данные и технические характеристики оборудования антенн, а также статистические данные по рефракции в данном регионе.
Топографические исходные данные профиля интервала ПРС-23М – ПРС-24М
Высотные отметки рельефа местности Таблица 1
|
№ |
R[км] |
H[м] |
№ |
R[км] |
H[м] |
|
1 |
0.00 |
61.1 |
24 |
19.60 |
30.0 |
|
2 |
1.00 |
40.0 |
25 |
19.80 |
15.8 |
|
3 |
1.20 |
25.0 |
26 |
20.20 |
30.0 |
|
4 |
1.40 |
28.8 |
27 |
21.00 |
14.8 |
|
5 |
1.60 |
25.5 |
28 |
22.20 |
47.3 |
|
6 |
1.90 |
40.0 |
29 |
22.60 |
51.2 |
|
7 |
2.20 |
50.3 |
30 |
23.60 |
51.0 |
|
8 |
3.10 |
49.5 |
31 |
24.80 |
40.8 |
|
9 |
4.00 |
42.5 |
32 |
25.20 |
40.0 |
|
10 |
4.90 |
61.0 |
33 |
25.40 |
40.5 |
|
11 |
5.40 |
60.4 |
34 |
25.90 |
42.0 |
|
12 |
6.30 |
63.5 |
35 |
26.80 |
30.0 |
|
13 |
7.10 |
60.4 |
36 |
27.10 |
18.8 |
|
14 |
8.70 |
58.5 |
37 |
27.70 |
40.5 |
|
15 |
9.00 |
59.8 |
38 |
28.80 |
36.6 |
|
16 |
10.20 |
39.0 |
39 |
29.20 |
54.4 |
|
17 |
11.80 |
50.2 |
40 |
31.30 |
50.5 |
|
18 |
13.10 |
40.5 |
41 |
33.00 |
56.8 |
|
19 |
14.50 |
20.5 |
42 |
33.40 |
59.4 |
|
20 |
15.00 |
12.6 |
43 |
35.10 |
50.5 |
|
21 |
16.80 |
20.0 |
44 |
35.30 |
37.8 |
|
22 |
17.10 |
20.0 |
45 |
35.60 |
50.2 |
|
23 |
17.90 |
36.5 |
46 |
36.60 |
65.1 |
Данные местных предметов Таблица 2
|
№ |
R1[км] |
R2[км] |
Тип МП |
HH[м] |
|
1 |
0.01 |
1.00 |
лес |
10.0 |
|
2 |
1.90 |
4.90 |
лес |
10.0 |
|
3 |
6.30 |
8.70 |
лес |
10.0 |
|
4 |
9.00 |
15.49 |
лес |
10.0 |
|
5 |
15.50 |
17.10 |
лес |
10.0 |
|
6 |
20.20 |
22.20 |
лес |
12.0 |
|
7 |
24.80 |
25.20 |
лес |
12.0 |
|
8 |
25.40 |
26.80 |
лес |
12.0 |
|
9 |
27.70 |
31.30 |
лес |
12.0 |
|
10 |
33.40 |
35.10 |
лес |
12.0 |
|
11 |
35.60 |
36.59 |
лес |
12.0 |
Данные подстилающей поверхности Таблица 3
|
№ |
R1[км] |
Тип ПП |
|
1 |
0.00 |
суша |
Погрешности топографической информации Таблица 4
|
№ |
R1[км] |
dH[м] |
|
1 |
0.00 |
0.0 |
|
2 |
0.01 |
6.0 |
|
3 |
36.59 |
0.0 |
Технические характеристики оборудования антенн и статистические характеристики рефракции
Таблица 5
|
Технические характеристики оборудования антенн |
||
|
Средняя частота диапазона частот |
f = 7,4 ГГц |
|
|
Мощность передатчика |
Pпд = 25 дБм |
|
|
Пороговый уровень приема |
Pпор = – 67 дБм |
|
|
Потери в антенных разветвителях |
Lар = 2,5 дБ |
|
|
Погонное затухание волновода |
ф = 0,045 дБ/м |
|
|
Длины горизонтальных участков волноводов |
lгор1/lгор2 = 10/10 м |
|
|
Ширина сигнатуры |
WS = 28 МГц |
|
|
Глубина сигнатуры |
BS= 26 дБ |
|
|
Коэффициент усиления антенны |
Ga1/Ga2/Ga3 = 37,5/40,5/43 дБ |
|
|
Статистические характеристики рефракции |
||
|
Среднее отклонение |
= – 9 * 10-8 1/м |
= – 7 * 10-8 1/м |
|
Стандартное отклонение |
g = 6 * 10-8 1/м |
g = 4,5 * 10-8 1/м |
1. Выбор высот антенн на участке
1.1. Выбор пар высот антенн на интервале
1.1.1. Выбор ПВА, допустимых в условиях нормальной рефракции радиоволн
Построение профиля интервала в условиях нормальной рефракции:
Условный нулевой уровень вычисляется по формуле:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
где R – длина интервала, м;
k – относительная координата точки, для которой вычисляется условный нулевой уровень (1.2);
r – расстояние указанной точки до левого конца интервала, м;
aэ – эквивалентный радиус Земли, м (1.3);
- геометрический радиус Земли;
– среднее значение градиента диэлектрической проницаемости для худшего сезона.
От условного нулевого уровня откладываются высотные отметки заданные табл. 1. Погрешность топографической информации учитывается добавлением ко всем точкам кроме начальной и конечной на интервале значения погрешности (табл. 4). Данные местных предметов наносятся в соответствии с табл. 2. Результат см. рис. 1.2.
Выбор четырех нехудших ПВА в условиях нормальной рефракции:
По критерию допустимости в условиях нормальной рефракции (1.4) выбираются четыре нехудшие ПВА.
(1.4)
(1.5)
(1.6)
где P1() – относительный просвет при средней рефракции для худшего сезона, нормированный относительно радиуса первой зоны Френеля (1.5);
H() – абсолютный просвет на интервале при g = , м;
F1 – радиус первой зоны Френеля в точке определения просвета, м (1.6);
R – длина интервала, м;
r – расстояние указанной точки от левого конца интервала, м.
Результаты выбора ПВА представлены в табл. 6 и отмечены на рис. 1.2.
Таблица 6
|
№, п/п |
h1, м |
h2, м |
H(), м |
F1, м |
P1() |
|
1 |
41 |
61 |
17,1 |
16,6 |
1,03 |
|
2 |
46 |
45 |
16,9 |
16,6 |
1,02 |
|
3 |
51 |
34 |
19,4 |
18,8 |
1,03 |
|
4 |
69 |
29 |
15,8 |
15,5 |
1,02 |
1.1.2. Проверка допустимости ПВА в условиях субрефракции радиоволн
Критерий допустимости в условиях субрефракции:
(1.7)
(1.8)
(1.9)
(1.10)
где - относительный просвет при g = , нормированный относительно радиуса первой зоны Френеля (1.8);
H() – абсолютный просвет на интервале при g = ;
F1 – радиус первой зоны Френеля в точке определения просвета, м (1.6);
- значение градиента диэлектрической проницаемости, превышаемое в 0,1% времени, 1/м;
- значение коэффициента рефракции, превышаемое примерно в 99,9% времени худшего сезона для континентального умеренного климата (см. рис. 1.1). Для R = 36,6 км KP(99,9%) = 0,73.
Рис.1.1. Зависимость KP(99,9%) от длины интервала R
В условиях субрефракции профиль интервала с выбранными ПВА будет иметь вид, представленный на рис. 1.3.
Проверка выбранных в разделе 1.1.1. ПВА в условиях субрефракции сведена в табл. 7.
Таблица 7
|
№, п/п |
h1, м |
h2, м |
H[], м |
F1, м |
P1[] |
|
1 |
41 |
61 |
5,5 |
16,6 |
0,33 |
|
2 |
46 |
45 |
5,3 |
16,6 |
0,32 |
|
3 |
51 |
34 |
4,6 |
18,8 |
0,25 |
|
4 |
69 |
29 |
5,8 |
15,5 |
0,37 |
Критерий допустимости в условиях субрефракции выполняется для всех четырех нехудших ПВА на интервале.
R, км
H, м
Условный нулевой уровень
Рис.1.2. Четыре нeхудших ПВА на интервале при нормальной рефракции
Рис.1.3. Четыре нeхудших ПВА на интервале при субрефракции
R, км
H, м
Условный нулевой уровень
1.2. Выбор оптимальной совокупности высот антенн на участке
Задача выбора оптимальной совокупности высот антенн на 8-интервальном участке решается с помощью принципа минимума затрат. Совокупность ПВА на интервалах должна быть выбрана так, что суммарные затраты на опоры антенн были бы минимальны. Предположим, что все опоры-мачты на интервалах однотипные секционные, зависимость стоимости от высоты определяется табл. 8.
Таблица 8
|
Высота опоры, м |
30 |
36 |
42 |
48 |
54 |
60 |
72 |
78 |
90 |
102 |
108 |
120 |
|
Стоимость опоры, тыс. у.е. |
11,06 |
13,76 |
15,11 |
16,48 |
18,42 |
20,58 |
23,82 |
26,04 |
33,06 |
35,94 |
37,75 |
41,92 |
В соответствии с номером варианта, вычисляется номер интервала из восьми, на котором были выбраны 4 нехудшие ПВА: 2 mod 8 = 2. Интервал № 2.
В качестве имитации на других интервалах задаются ПВА того же порядка, что и на интервале №2.
Задача оптимизации выбора высот антенн решается методом динамического программирования. В табл. 9 представлены нехудшие допустимые пары высот антенн на интервалах, м.
Таблица 9
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
34 – 65 |
41 – 61 |
35 – 65 |
47 – 72 |
43 – 64 |
30 – 53 |
27 – 52 |
27 – 50 |
|
42 – 57 |
46 – 45 |
43 – 55 |
59 – 64 |
50 – 55 |
37 – 43 |
35 – 47 |
34 – 42 |
|
49 – 43 |
51 – 34 |
51 – 47 |
69 – 55 |
59 – 46 |
48 – 38 |
44 – 40 |
41 – 35 |
|
59 – 35 |
69 – 29 |
57 – 40 |
77 – 47 |
67 – 39 |
58 – 31 |
55 – 33 |
47 – 21 |
Процесс пошаговой оптимизации поясняется табл. 10 – 16, которые содержат стоимости отдельных опор и суммарные стоимости опор для участков РРЛ (жирным шрифтом выделены условно минимальные суммарные стоимости опор на участках).
Шаг 1 Таблица 10
|
7 8 |
27 – 50 |
34 – 42 |
41 – 35 |
47 – 21 |
|
27 – 52 |
18,42 + 18,42 = 36,84 |
18,42 + 15,11 = 33,53 |
18,42 + 13,76 = 32,18 |
18,42 + 11,06 = 29,48 |
|
35 – 47 |
16,48 + 18,42 = 34,9 |
16,48 + 15,11 = 31,59 |
16,48 + 13,76 = 30,24 |
16,48 + 11,06 = 27,54 |
|
44 – 40 |
15,11 + 18,42 = 33,53 |
15,11 + 15,11 = 30,22 |
15,11 + 13,76 = 28,87 |
16,48 + 11,06 = 27,54 |
|
55 – 33 |
13,76 + 18,42 = 32,18 |
13,76 + 15,11 = 28,87 |
15,11 + 13,76 = 28,87 |
16,48 + 11,06 = 27,54 |
Шаг 2 Таблица 11
|
6 7 |
27 – 52 |
35 – 47 |
44 – 40 |
55 – 33 |
|
30 – 53 |
18,42 + 29,48 = 47,9 |
18,42 + 27,54 = 45,96 |
18,42 + 27,54 = 45,96 |
20,58 + 27,54 = 48,12 |
|
37 – 43 |
16,48 + 29,48 = 45,96 |
16,48 + 27,54 = 44,02 |
16,48 + 27,54 = 44,02 |
20,58 + 27,54 = 48,12 |
|
48 – 38 |
15,11 + 29,48 = 44,59 |
15,11 + 27,54 = 42,65 |
16,48 + 27,54 = 44,02 |
20,58 + 27,54 = 48,12 |
|
58 – 31 |
13,76 + 29,48 = 43,24 |
13,76 + 27,54 = 41,3 |
16,48 + 27,54 = 44,02 |
20,58 + 27,54 = 48,12 |
Шаг 3 Таблица 12
|
5 6 |
30 – 53 |
37 – 43 |
48 – 38 |
58 – 31 |
|
43 – 64 |
23,82 + 45,96 = 69,78 |
23,82 + 44,02 = 67,84 |
23,82 + 42,65 = 66,47 |
23,82 + 41,3 = 65,12 |
|
50 – 55 |
20,58 + 45,96 = 66,54 |
20,58 + 44,02 = 64,6 |
20,58 + 42,65 = 63,23 |
20,58 + 41,3 = 61,88 |
|
59 – 46 |
16,48 + 45,96 = 62,44 |
16,48 + 44,02 = 60,5 |
16,48 + 42,65 = 59,13 |
20,58 + 41,3 = 61,88 |
|
67 – 39 |
15,11 + 45,96 = 61,07 |
15,11 + 44,02 = 59,13 |
16,48 + 42,65 = 59,13 |
20,58 + 41,3 = 61,88 |
Шаг 4 Таблица 13
|
4 5 |
43 – 64 |
50 – 55 |
59 – 46 |
67 – 39 |
|
47 – 72 |
23,82 + 65,12 = 88,94 |
23,82 + 61,88 = 85,7 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
|
59 – 64 |
23,82 + 65,12 = 88,94 |
23,82 + 61,88 = 85,7 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
|
69 – 55 |
20,58 + 65,12 = 85,7 |
20,58 + 61,88 = 82,46 |
20,58 + 59,13 = 79,71 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
|
77 – 47 |
16,48 + 65,12 = 81,6 |
18,42 + 61,88 = 80,3 |
20,58 + 59,13 = 79,71 |
23,82 + 59,13 = 82,96 |
Шаг 5 Таблица 14
|
3 4 |
47 – 72 |
59 – 64 |
69 – 55 |
77 – 47 |
|
35 – 65 |
23,82 + 82,96 = 106,78 |
23,82 + 82,96 = 106,78 |
23,82 + 79,71 = 103,53 |
26,04 + 79,71 = 105,75 |
|
43 – 55 |
20,58 + 82,96 = 103,54 |
20,58 + 82,96 = 103,54 |
23,82 + 79,71 = 103,53 |
26,04 + 79,71 = 105,75 |
|
51 – 47 |
16,48 + 82,96 = 99,44 |
20,58 + 82,96 = 103,54 |
23,82 + 79,71 = 103,53 |
26,04 + 79,71 = 105,75 |
|
57 – 40 |
16,48 + 82,96 = 99,44 |
20,58 + 82,96 = 103,54 |
23,82 + 79,71 = 103,53 |
26,04 + 79,71 = 105,75 |
Шаг 6 Таблица 15
|
2 3 |
35 – 65 |
43 – 55 |
51 – 47 |
57 – 40 |
|
41 – 61 |
23,82 + 103,53 = 127,35 |
23,82 + 103,53 = 127,35 |
23,82 + 99,44 = 123,26 |
23,82 + 99,44 = 123,26 |
|
46 – 45 |
16,48 + 103,53 = 120,01 |
16,48 + 103,53 = 120,01 |
18,42 + 99,44 = 117,86 |
20,58 + 99,44 = 120,02 |
|
51 – 34 |
13,76 + 103,53 = 117,29 |
16,48 + 103,53 = 120,01 |
18,42 + 99,44 = 117,86 |
20,58 + 99,44 = 120,02 |
|
69 – 29 |
13,76 + 103,53 = 117,29 |
16,48 + 103,53 = 120,01 |
18,42 + 99,44 = 117,86 |
20,58 + 99,44 = 120,02 |
Шаг 7 Таблица 16
|
1 2 |
41 – 61 |
46 – 45 |
51 – 34 |
69 – 29 |
|
34 – 65 |
23,82 + 123,26 = 147,08 |
23,82 + 117,86 = 141,68 |
23,82 + 117,29 = 141,11 |
23,82 + 117,29 = 141,11 |
|
42 – 57 |
20,58 + 123,26 = 143,84 |
20,58 + 117,86 = 138,44 |
20,58 + 117,29 = 137,87 |
23,82 + 117,29 = 141,11 |
|
49 – 43 |
16,48 + 123,26 = 139,74 |
16,48 + 117,86 = 134,34 |
18,42 + 117,29 = 135,71 |
23,82 + 117,29 = 141,11 |
|
59 – 35 |
15,11 + 123,26 = 138,37 |
16,48 + 117,86 = 134,34 |
18,42 + 117,29 = 135,71 |
23,82 + 117,29 = 141,11 |
Шаг 8: 18,42 + 134,34 = 152,76 тыс. у.е. – суммарная минимальная стоимость опор антенн на участке.
Результат выбора высот на интервалах отмечен жирным шрифтом в табл. 9 и приведен на рис. 1.4.
Рис.1.4. Выбор оптимальных ПВА на 8-интервальной РРЛ
Опоры
Высоты опор, м
Интервалы
1
2
3
4
5
6
7
8
2. Расчет параметров и показателей качества передачи
2.1. Расчет энергетических характеристик интервала
Средний уровень принимаемого сигнала при номинальной мощности передатчика:
(2.1)
где Pпд – гарантированное значение номинального уровня мощности передатчика, дБм (см. табл. 5);
– средние суммарные потери на интервале:
(2.2)
где Gа1 и Gа2 – коэффициенты усиления антенн на левом и правом концах интервала, дБ (см. табл. 5);
L0 – потери свободного пространства на интервале, дБ (2.3);
Lгаз – потери в газах тропосферы, дБ (влияние ослабления в газах тропосферы следует учитывать, начиная с 8 – 10 ГГц, значит при частоте 7,4 ГГц можно положить дБ);
Lдифр() – дифракционные потери при средней рефракции, дБ (при правильно выбранных высотах подвеса антенн дБ);
Lар – суммарные потери в антенных разветвителях на интервале, дБ (см. табл. 5);
Lф – суммарные потери в волноводных (фидерных) трактах на интервале, дБ (2.4);
Lдоп – дополнительные потери на интервале, дБ (положим дБ).
(2.3)
где R – длина интервала, км;
f – средняя частота используемого диапазона частот, ГГц.
(2.4)
где Lф1 и Lф2 – потери в волноводном тракте на левом и правом концах интервала.
(2.5)
(2.6)
где – погонное затухание используемых волноводов, дБ/м;
h1 и h2 – соответственно высоты подвеса антенн над уровнем земной поверхности на левом и правом концах интервала, м (h1 = 46 м, h2 = 45 м);
lгор1 и lгор2 – длины горизонтальных участков волноводов на левом и правом концах интервала.
Запас на плоские замирания без учета влияния внутрисистемных помех:
(2.7)
где Pпм – средний уровень принимаемого сигнала при номинальной мощности передатчика, дБм (2.1);
Pпор – гарантированный порог приемника (см табл. 5).
2.2. Расчет показателей качества по ошибкам (SESR)
При одинарном приеме сигналов показатель SESR на интервале определяется суммой составляющих, учитывающих влияние плоских и частотно селективных замираний (ЧСЗ):
(2.8)
где SESRF – показатель SESR, учитывающий влияние плоских замираний, %;
SESRS – показатель SESR, учитывающий влияние ЧСЗ, %.
(2.9)
где Q – коэффициент, учитывающий геоклиматические условия (Q = 1 для сухопутных интервалов);
f - средняя частота используемого диапазона частот, ГГц;
R - длина интервала, км (R = 36,6 км, следовательно SESRF определяется по первой формуле (2.9));
MF – запас на плоские замирания, определяемый формулой (2.7).
(2.10)
где - параметр, характеризующий интенсивность многолучевости:
(2.11)
причем (2.12)
где Q – коэффициент, учитывающий геоклиматические условия (Q = 1 для сухопутных интервалов);
f - средняя частота используемого диапазона частот, ГГц;
R - длина интервала, км.
KS – коэффициент сигнатуры:
(2.13)
где WS – ширина сигнатурной характеристики, МГц (см. табл. 5);
BS – глубина сигнатурной характеристики, дБ (см. табл. 5).
– среднее время задержки отраженного сигнала:
(2.14)
- задержка эхосигнала.
Полученный показатель SESR сравнивается со значением SESRнорм:
(2.15)
где 0,012 – норма на показатель SESR на участке магистральной сети (см. табл. 1.2 [2]);
0,89 – дополнительные внешние помехи;
R – длина интервала, км;
Lэт – длина эталонного интервала, км (см. табл. 1.2 [2]).
Даже при максимальных коэффициентах усиления обеих антенн (Gа1 = 43 дБ, Gа2 = 43 дБ) показатель SESR много больше SESRнорм.
0,017 % > 0,000156 %
Разнесенный прием сигналов является эффективным методом борьбы с многолучевыми замираниями как плоскими, так и частотно селективными, поэтому применение разнесенного приема позволяет существенно улучшить показатель SESR. Частотно разнесенный прием дает небольшой выигрыш по сравнению с одинарным приемом сигнала. Поэтому в данном случае используется пространственно разнесенный прием сигнала.
Показатель SESR при разнесенном приеме определяется выражением:
(2.16)
где SESRDF и SESRDS – значения показателя SESR при разнесенном приеме, учитывающие соответственно влияние плоских и частотно селективных замираний, %
(2.17)
(2.18)
где SESRF и SESRS – значения показателя SESR при одинарном приеме, учитывающие соответственно влияние плоских и частотно селективных замираний, %;
IF – выигрыш в отношении плоских замираний за счет применения разнесенного приема, зависящий от вида разнесенного приема;
– параметр, характеризующий интенсивность многолучевости, определяемый по формуле (2.11);
kS – коэффициент корреляции частотно селективных замираний для разнесенных сигналов, зависящий от коэффициента корреляции плоских замираний kF.
Коэффициент корреляции плоских замираний:
(2.19)
(2.20)
где
(2.21)
В случае пространственно разнесенного приема величина выигрыша в отношении плоских замираний:
(2.22)
где S – величина вертикального разноса антенн при пространственном разнесении, м;
f – средняя частота используемого диапазона частот, ГГц;
R – длина интервала, км;
P0 – параметр, %, определяемый выражением (2.12);
MF – запас на плоские замирания, дБ, определяемый формулой (2.7);
– различие коэффициентов усиления пространственно разнесенных антенн (основной и дополнительной), дБ.
Вертикальное разнесение антенн должно быть больше определенного значения:
(2.23)
Выберем S = 17,5 м (см. рис. 2.1), т.к. при меньшем разнесении показатель SESR все еще не удовлетворяет норме.
Условие допустимости нижних (дополнительных) антенн при ПРП:
(2. 24)
где P1н-в() и P1в-н() – относительные просветы при средней рефракции для худшего сезона, нормированный относительно радиуса первой зоны Френеля (1.5).
Результаты проверки ПРП при условиях рефракции занесены в табл. 17.
Таблица 17
|
№, п/п |
h1, м |
h2, м |
H(), м |
F1, м |
P1() |
|
1 |
28,5 |
45 |
2,0 |
14,5 |
0,14 |
|
2 |
46 |
27,5 |
10,0 |
15,5 |
0,65 |
Выберем коэффициенты усиления антенн основной и дополнительной на обоих концах интервала максимальными, т.е. Gа1 = 43 дБ, Gа2 = 43 дБ, дБ.
0,000152 % < 0,000156 %
Требования по показателю SESR выполняются при ПРП.
Рис.2.1. Проверка ПРП в условиях нормальной рефракции
R, км
H, м
Условный нулевой уровень
2.3. Расчет показателей неготовности
В общем случае показатель неготовности, учитывающий влияние распространения радиоволн на интервале, определяется выражением:
(2.24)
где URRA и URSR – показатели неготовности, учитывающие влияние дождей и субрефракционных замираний, %.
При правильно выбранных высотах подвеса антенн на интервале показатель неготовности, учитывающий субрефракционных замираний можно положить равным нулю.
Для расчета показателей неготовности, учитывающих влияние дождей, необходимо вначале определить региональную среднеминутную интенсивность дождя J(0,01%), превышаемую в 0,01% времени, и соответствующую ей величину потерь в дождях LRA(0,01%). По табл. 4.1 [2] определяется значение J(0,01%) для определенного региона. Т.к. название интервала ПРС-23М – ПРС-24М не отражает определенной географической местности, выбирается самый худший вариант в пределах России:
регион E – J(0,01%) = 22 мм/ч
Потери в дождях LRA(0,01%), превышаемые в 0,01% времени, определяются выражением:
(2.25)
где – погонное затухание в дождях с интенсивностью J(0,01%), дБ/км;
– безразмерный параметр, учитывающий неравномерность дождей с интенсивностью J(0,01%).
(2.26)
где Kfp и fp – параметры, зависящие от частоты и вида поляризации радиоволн.
Значения параметров Kfp и fp, соответствующие рекомендации Р.838, приведены в табл. 4.2 [2]. Выберем горизонтальную поляризацию как худший случай. Выдержка из табл. 4.2 [2] представлена в табл. 18.
Таблица 18
|
Частота, ГГц |
Kfp |
fp |
|
7 |
0,001915 |
1,4810 |
|
8 |
0,004115 |
1,3905 |
Методом линейной интерполяции определим параметры для частоты f = 7,4 ГГц
Kfp = 0,002795
fp = 1,445
(2.27)
где при J(0,01%) 100 мм/ч, (2.28)
R – длина интервала, км.
Для интервалов, расположенных на широтах, равных или больших 30 показатель неготовности, учитывающий ослабление в дождях, определяется выражением:
(2.29)
где MF – запас на плоские замирания, определяемый (2.7).
Формула (2.29) может использоваться лишь в диапазоне значений
, что соответствует
, значит можно приравнять показатель неготовности, учитывающий ослабление в дождях к нулю
Т.о. показатель неготовности UR = 0, что меньше URнорм
(2.30)
где 0,3 – норма на показатель UR на участке магистральной сети (см. табл. 1.6 [2]);
– лишь треть нормы относится к влиянию распространения радиоволн;
0,89 – дополнительные внешние помехи;
R – длина интервала, км;
Lэт – длина эталонного интервала, км (см. табл. 1.6 [2]).
0 % < 0,000156 %
Требования к показателю неготовности UR выполняются.
3. Блок-схема РРО
Интерфейс
Блок цифровой обработки
Модулятор
Фильтр
Передача:
Рис.3.1. Блок-схема передатчика
Прием:
Рис.3.2. Блок-схема приема при ПРП
Интерфейс
Блок цифровой обработки
Демодулятор
Фильтр
Демодулятор
Фильтр
Заключение
В данном курсовом проекте была решена задача по проектированию ЦРРЛ.
В первой части были выбраны 4 нехудших ПВА на интервале и решена задача оптимизации выбора ПВА на 8-интервальном участке с помощью метода динамического программирования.
Во второй части для одного интервала рассчитываются показатель качества по ошибкам и показатель неготовности. Из-за того, что показатель качества SESR не удовлетворяет норме при одинарном приеме, используется пространственно разнесенный прием сигнала.
В результате и показатель SESR, и показатель неготовности UR удовлетворяют своим нормам.
Литература
1. Проектирование цифровых радиорелейных линий. Выбор высот подвеса антенн: учебн. пособие (спец. 210400) / О.С. Данилович; ГОУВПО СПбГУТ. – СПб, 2008. – 82с.
2. Данилович О.С. Расчет показателей качества передачи при проектировании цифровых радиорелейных линий. – СПб : Линk, 2009. – 76 с.