Расчет шумов оконечного оборудования

 

Расчет в таблице 4.1 проводился в предположении идеальности  коррекции цифрового сигнала  в КУ (идеальности глаз-диаграммы  регенератора). При реальной глаз-диаграмме, с учетом неидеальности работы АРУ, нестабильности значений пороговых  напряжений решающего устройства, для  обеспечения указанных в таблице 4.1 значений вероятности ошибки, необходимо увеличить защищенность на 5÷6 дБ.

 

 

Рисунок 16 - График зависимости  вероятности ошибки в регенераторе  от защищенности сигнала от собственных  помех 

 

l_pу.макс=[114+р_пер-10∙lg(0,5∙f_такт.)-F_ку-А_з.ож]/a(0,5∙f_такт)                               (29)

 

l_pу.макс=[114+47,87-10∙lg69632-7+2946,13]/996,5=2,9

l_pу.макс=[114+47,87-10∙lg17184-7+2281,7]/779,69=2,8

 

4.3.2 Второй способ 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КП.1310000.001 ПЗ

Коэффициент затухания цепи участка регенерации (рисунок 5.1) возрастает при увеличении частоты, что является основной причиной появления межсимвольной  помехи. Корректирующий усилитель КУ усиливает принятый сигнал, одновременно корректируя АЧХ цепи, что позволяет практически межсимвольной помехой пренебрегать.

Ожидаемая защищенность от собственных помех в ТР будет  равна [1, 4]:

 

А_з.ож=р_пер+101-F_ку-10·lg(0,5∙f_такт)-10·lgh(А_ц), дБ                                    (30)

 

Функция 10·lgh(А_ц) с точностью не хуже ±0,5 дБ в диапазоне изменения аргумента 50£А_ц£96 дБ (что соответствует реальным ситуациям) может быть рассчитана по приближенной формуле:

 

10·lgh(А_ц)»1,175·А_ц-20 дБ,                                                                       (31)

 

Затухание цепи участка регенерации  на полутактовой частоте равно:

 

A_ц=a(0,5∙f_такт)·l_pу                                                                                          (32)

 

 

В этом случае выражение (30) приобретает вид:

 

А_з.ож=р_пер+121-F_ку-10·lg(0,5∙f_такт)-1,175·a(0,5∙f_такт)·l_pу, дБ                          (33)

 

Графически решая неравенство  А_з.ож³А_з.доп находится мак-симально возможная длина участка регенерации l_pу.макс.

 

4.4 Расчет длины  участка регенерации при работе  ЦСП по высокочастотным симметричным  кабелям

 

В симметричных кабелях основным видом помех, определяющих длину  участка регенерации, являются переходные помехи (помехи от линейных переходов). Они связаны с наличием переходного  влияния на ближний (при однокабельной  схеме организации связи), или  на дальний (при двухкабельной схеме  организации связи) конец. Переходные влияния зависят от переходного  затухания помехи.

Если применяется однокабельная  схема организации связи, где  линейные тракты всех ЦСП помещены в одном кабеле, то сигнал передаваемый по одной линии, в одном НРП  оказывает влияние на сигнал принимаемый  по другой линии. Тогда, при расчете  учитываются переходные влияния  на ближний конец с переходным затуханием А₀

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КП.1310000.001 ПЗ

Если применяется двухкабельная  схема организации связи, где  линейные тракты всех ЦСП, работающие на передачу, помещены в одном кабеле, а работающие на прием- в другом кабеле (рисунок 17б), то сигнал передаваемый

по одной линии, оказывает  влияние на сигнал принимаемый по другой линии в соседнем НРП. Тогда, при расчете учитываются переходные влияния на дальний конец с  переходным затуханием А_l.

При однокабельной схеме  организации линейного тракта ЦСП  уровень по мощности переходной помехи равен :

 

р_п.пер=р_пер-А₀(f_расч)+10·lgN_с                                                                                                            (34)

 

где А₀(f_расч)- переходное затухание на ближнем конце на расчетной частоте, дБ;

      N_с- число систем (ЦСП), работающих по данному кабелю;

      f_расч- расчетная частота, МГц.

 

Значение f_расч зависит от вида кода в линейном тракте ЦСП. Для двухуровневых кодов f_расч=f_такт, для трехуровневых кодов f_расч=0,5∙f_такт, где f_такт- тактовая частота ЦСП.

Переходное затухание  на ближнем конце А₀(f_расч) при длине кабеля свыше нескольких сотен метров практически не зависит длины линии (т.е. при рас-четах можно использовать его значение на строительную длину кабеля), а с ростом частоты оно уменьшается со скоростью примерно 4,5 дБ на октаву:

 

А₀(f_расч)=А_0стр(1 МГц)-15·lgf_расч,                                                                                               (35)

   

где А_0стр(1 МГц)- переходное затухание на ближнем конце на строительной

                              длине кабеля на частоте 1 МГц,  дБ.

 

Так как:

 

р_пр=р_пер-a(f_расч)·l_ру,                                                                                 (36)

 

где a(f_расч)- коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте, дБ/км.

                   

Ожидаемая защищенность от переходной помехи определится как:

 

А_з.ож=р_пр-р_п.пер=А₀(f_расч)-a(f_расч)·l_ру-10·lgN_с                                                                     (37)

 

или:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КП.1310000.001 ПЗ

А_з.ож= А_0стр(1 МГц)-15·lgf_расч-a(f_расч)·l_ру-10·lgN_с                                                       (38)

 

Число ЦСП N_с, работающих по данному кабелю, следует взять соответствующим варианту полной загрузки пар используемого кабеля.

Графически решая неравенство  А_з.ож³А_з.доп находится мак-симально возможная длина участка регенерации l_pу.макс.

При двухкабельной схеме  организации линейного тракта ЦСП  уровень по мощности переходной помехи равен:

 

р_п.пер=р_пер-А_l(f_расч)+10·lgN_с                                                                                                                            (39)

 

 

где А_l(f_расч)- переходное затухание на дальнем конце на расчетной частоте, дБ.

 

А_l(f_расч) существенно зависит от длины линии. Если задается переходное затухание для строительной длины кабеля А_lстр(f_расч):

 

А_l(f_расч)=А_lстр(f_расч)-10·lg(l_ру/l_стр)+a(f_расч)·(l_ру-l_стр)                                     (40)

 

где l_стр- строительная длина кабеля (в параметрах кабелей), км.

 

С ростом частоты А_l уменьшается со скоростью примерно 6 дБ на октаву:

 

А_lстр(f_расч)=А_lстр(1 Мгц)-20·lgf_расч,                                                                                      (41)

 

где А_lстр(1 Мгц)- переходное затухание на дальнем конце на частоте 1 МГц на

                             строительной длине кабеля (задано  в исходных данных), дБ.

С учетом (36) и (38), ожидаемая  защищенность от переходной помехи определится  как:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КП.1310000.001 ПЗ

 

А_з.ож=р_пр-р_п.пер=А_l(f_расч)-a(f_расч)·l_pу-10·lgN_с,                                                                 (42)

 

или:

А_з.ож=А_lстр(1Мгц)-20·lgf_расч-10·lg(l_ру/l_стр)+a(f_расч)·(l_ру-l_стр)-a(f_расч)·l_pу-10·lgN_с    (43)

 

Число ЦСП N_с, работающих по данному кабелю, следует взять соответствующим варианту полной загрузки пар используемого кабеля.

Графически решая неравенство  А_з.ож³А_з.доп находится мак-симально возможная длина участка регенерации l_pу.макс.

 

4.5 Расчет длины  участка регенерации при работе  ЦСП по многопарным низкочастотным  телефонным кабелям

 

В многопарных низкочастотных телефонных кабелях основным видом  помех, определяющих длину  участка  регенерации, являются, как и в  симметричных кабелях,  переходные помехи.

Особенности расчета длины  участка регенерации на телефонных многопарных кабелях типа ТГ и  ТПП с повивной и пучковой скрутками  связаны с невысокими параметрами  передачи этих кабелей, которые имеют  значительный разброс. Переходные влияния  в этих кабелях существенно зависят  от емкости кабеля, вида скрутки  и взаимного расположения влияющих пар внутри кабеля. Требуемая помехозащищенность на входе регенераторов при этом обеспечивается в основном за счет правильного выбора пар кабеля

для организации линейных трактов. Наибольшие трудности возникают  при организации однокабельного варианта работы, который используют из-за

большей надежности и экономичности. Он имеет один существенный недостаток: зависимость числа систем, работающих в одном кабеле от переходного  затухания на ближнем конце и  стандарта его отклонения:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

10·lgN_с ≤ А_0ср-s_ср-a∙l_pу-А_зап                                                                       (43)

 

где a- коэффициент затухания многопарного кабеля на полутактовой частоте,           дБ/км;

      N_с- число ЦСП, работающих по данному кабелю;

      А_зап- запас помехозащищенности, обычно принимаемый равным 24,7 дБ.

 

Выражение справедливо при  условии, что вероятность ошибки в регенераторе, включенном на конце  участка регенерации, не превышает 10^-8. В курсовом проекте следует взять однокабельную схему организации линейного тракта ЦСП и использовать кабели ТГ с повивной скруткой (наиболее распространенные кабели ГТС), или кабели ТПП с пучковой скруткой.

 Для каждого из этих  типов телефонного кабеля определено  номинальное число пар, по которым  можно одновременно организовать  линейные тракты ЦСП и сформированы  конкретные рекомендации по выбору  пар в кабеле.

Для кабелей с повивной скруткой, номинальное число одновременно организуемых ЦСП равно:

- 9 (для кабеля емкостью 100х2); 

- 20 (для кабеля емкостью 150х2); 

- 23 (для кабеля емкостью 200х2); 

- 38 (для кабеля емкостью 300х2); 

- 57 (для кабеля емкостью 400х2); 

- 72 (для кабеля емкостью 500х2). 

Для кабелей с пучковой скруткой, номинальное число одновременно организуемых ЦСП равно:

 

- 12 (для кабеля емкостью 100х2); 

- 15 (для кабеля емкостью 150х2); 

- 20 (для кабеля емкостью 200х2); 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КП.1310000.001 ПЗ

- 25 (для кабеля емкостью 300х2); 

- 83 (для кабеля емкостью 400х2); 

- 83 (для кабеля емкостью 500х2). 

После того как намечены пары кабеля, закрепляемые за каждой из проектируемых систем, в зависимости  от взаимного расположения пар передачи и приема, определяются средние значения переходного затухания на ближнем  конце А_0ср и стандартного отклонения переходного затухания s_ср, которые используются для расчетов при однокабельной схеме организации связи. Эти параметры определены для полутактовой частоты ЦСП ИКМ-30, т.е.

1024 кГц.

С учетом рекомендаций по выбору пар, в кабелях ТПП с пучковой

скруткой указанные параметры (для пар, расположенных в смежных  пучках) равны: А_0ср=68,7 дБ и s_ср=7,2 дБ, а в кабелях ТГ с повивной скруткой (для пар, расположенных в смежных повивах), эти параметры равны: А_0ср=71,6 дБ и s_ср=9,8 дБ.