Розрахунок резервної РРСПІ траси Севастополь-Одеса-Київ-Суми на основі обладнання CERAGON.

Характеристика обладнання FibeAir 6200

Обладнання FibeAir 6200 фірми Ceragon задовольняє необхідну швидкість передачі інформації, а саме потік STM-4 або 622 Мбіт\с.

Цифрова радіосистема FibeAir™ 6200 пропонує рентабельне бездротове рішення, що підтримує крайні високі вимоги до ємностей інформації, використовує високі технології, щоб ефективно транспортувати корисне навантаження. В проекті розробки – потужний процесор (DSP) цифрового сигналу даних для того, щоб гарантувати високу продуктивність системи за всіх погодніх умов.

Система FibeAir 6200 працює в діапазонах 18, 23, 26, 28 і 38 ГГц. Гнучка технологія FibeAir дозволяє різним комбінаціям швидкого Ethernet, інтерфейсів OC-3/STM-1 і DS3/E3 діяти в єдиній системі. Розробляється повний регенератор SONET/SDH; FibeAir 6200 забезпечує один OC-12/STM-4, чотири OC-3/STM-1, або 12 інтерфейсів DS3/E3 понад 622 Мбіт/с. Внутрішній агент FibeAir SNMP дозволяє легку інтеграцію із стандартними адміністративними системами мережі. Розроблене програмне забезпечення управління GUI, виконується на Windows 95/98/2000/NT і надплатформами HP OpenView (Windows NT або UNIX). 

FibeAir 6200 сумісний із стандартами FCC, ETSI, ITU-R, ITU-T і IEEE і частотними планами для дії у всьому світі.

Для даної РРЛ траси застосуємо радіосистему FibeAir 6200, яка працює на довжині хвилі λ=0.04 м. Дана система може передавати 1 ствол з потоком STM-4

Параметри системи FibeAir 6200 фірми Ceragon

Загальні параметри

● діапазон частот: 7.5 ГГц;

● довжина хвилі: 0.04 м;

● швидкість передачі: 622 Мбіт\с;

● ширина смуги частот ствола: 112 МГц;

● кількість стволів: 1;

● сумісна з системами: SDH\SONET;

● конфігурація: без резервування (1+0).

Радіомодуль

● діапазон частот: 7.5 ГГц;

● чутливість приймача (BER=10^(-6)): -73 дБн;

● потужність передавача: 20 дБп;

● тип модуляції: 16 QAM;

● стабільність частоти ± 5х: 0-4 %;

● поляризація випромінюваного сигналу: лінійна (горизонтальна або вертикальна).

Антена

● діаметр: 1.8 м;

● коефіцієнт підсилення: 42.5 дБ;

● поляризація: вертикальна\горизонтальна або обидві.

Розрахунок РРСПІ траси Севастополь-Одеса-Київ-Суми

В містах Севастополь і Суми встановлюємо КРС (кінцеві радіорелейні станції), тому що саме КРС розташовуються на кінцях магістральної лінії чи на кінцях ліній, які відгалужуються від магістральної. На КРС відбувається введення і виділення повідомлень, які передаються по РРЛ. За допомогою з’єднувальних ліній КРС зв’язуються з міжміськими телефонними станціями (МТС), міжміськими телевізійними апаратними (МТА) і т.п., які є джерелами повідомлень, що передаються по РРЛ. На КРС завжди є обслуговуючий технічний персонал, який забезпечує працездатність апаратури не тільки даної КРС, але і підпорядкованих їй дкількох ПРС на ділянці резервування. А в містах Одеса і Київ встановлюємо ВРС(вузлова радіорелейна станція).

В проміжних пунктах: встановлюємо ПРС (проміжні радіорелейні станції), які призначені для прийому від попередньої станції модульованих сигналів, іх підсилення і передачі на наступну станцію. Ці станції обладнуються автоматизованою апаратурою і є не обслуговуваними. Управління і спостереження за ними проводиться з КРС чи ВРС. автоматично чи дистанційно за допомогою спеціальної системи телеобслуговування.

РРС (радіорелейні станції) встановлюються так, щоб населені пункти знаходились лише поза зоною ближнього випромінення антени, в зоні дальнього випромінення антени.

Всі РРС встановлено на найвищих точках рельєфу для зменшення висоти антенних опор. Оскільки регіони по трасі є достатньо заселені, електрифіковані, зв’язані авто- та залізничними шляхами то проблем із обслуговуванням не може бути.

Профіль траси

На розповсюдження радіохвиль поблизу поверхні землі впливають вертикальні зміни в показнику заломлення атмосфери. Унаслідок рефракції радіохвилі проходять по зігнутих шляхах у вертикальній площині. Величина кривизни шляху міняється з часом через зміну тиску, температури і вогкості. За нормальних умов розповсюдження траєкторія радіопроменя згинається так, що має форму дуги, вигнутої до землі, і радіогоризонт розширяється. Проте, коли градієнт рефракції збільшується, траєкторія променя згинається у зворотний бік, що приводить до зменшення радіогоризонту. Коли траса радіозв'язку проходить низько над поверхнею землі можуть з'явитися додаткові дифракційні втрати на наземних перешкодах. Наприклад, якщо вісь променя тільки торкається перешкоди, загасання сигналу може скласти від 6 до 20 дБ, залежно від типу поверхні. У критичних випадках перешкода може фактично закривати весь радіопромінь. В цьому випадку пропадає пряма видимість між передаючою і приймальною антенами і сигнал, що приймається, може стати настільки слабким, що РРЛ перестане функціонувати.

Одна з найголовніших задач при проектуванні радіорелейної лінії зв'язку - вибрати висоти антен так, щоб втрата прямої видимості між ними було надзвичайно рідкісною подією.

Для цього необхідно мати точну інформацію як про профіль траси так і про відхилення радіопроменя унаслідок зміни метеорологічних умов на трасі. Необхідно гарантувати достатній просвіт для найгіршого випадку (найнижчого променя ) на трасі. Цього може бути досягнуто відповідним вибором висот антен, які, проте не можуть бути більш ніж фактично необхідні як з економічних причин, так і унаслідок ( на трасах із значними віддзеркаленнями від земної поверхні) помітного збільшення ризику міжсимвольної інтерференції і спотворення сигналу.

    Особливості рельєфу місцевості при розрахунку і проектуванні РРЛ враховуються за допомогою профілів інтервалів лінії. Профіль інтервалу відображає вертикальний розріз місцевості між сусідніми радіорелейними станціями зі всіма висотними відмітками. Для зручності при побудові профілів використовують параболічний масштаб, у якому всі висоти відкладаються не по радіусах, як потрібно робити в дійсності, а по осі ординат, а відстані - не по дузі кола, а по осі абсцис. Тоді лінія, яка зображує на профілі рівень моря, або умовний нульовий рівень, від якого відраховуються усі висоти, матиме вигляд параболи.

де r3 – геометричний радіус Землі (r3=6370 км.),

k – відносна координата заданої точки,

де Ri – відстань до поточної точки,

Ro – довжина прольоту.

Мінімальна зона Френеля

    Максимальна дальність радіорелейного зв’язку визначається не тільки фізичною прямою видимістю, але і радіовидимістю (для високих частот критично, щоб 1-ша зона Френеля не торкалася поверхні), що залежить від частотного діапазону використовуваних РРС. Тому основним критерієм для розрахунку висоти підвісу антен на прольоті є умова відсутності екранування перешкодами мінімальної зони Френеля при субрефракції радіохвиль.

Відомо, що основна частина енергії передавача поширюється у бік прийомної антени усередині мінімальної зони Френеля, що представляє еліпсоїд обертання з фокусами в крапках передавальної і приймальні антен.

Розрахунок мінімальної зони Френеля (просвіт, при якому множник послаблення приблизно рівний одиниці). При цьому просвіт вибирають з урахуванням рефракції:

Просвіт, що існує близько 80% часу повинний бути обраний з умови:

H=H(g+σ)=Ho-∆H(g+σ) 

де g – середнє значення градієнта діелектричної проникності тропосфери;

σ – стандартне відхилення.

Приблизні значення на території прольоту

Значення просвіту:

H=14,13 – 8,96=5,17 м

Висоти підвісу антен визначаються з профілю траси. Для цього відкладаємо по вертикалі від критичної крапки розрахований просвіт, і знаходимо висоти ho та h1.

    ho=25 м, h1=18.5 м.

Отже висота h1=25м, а h2=18,5м, максимальна довжина прольоту склала без підсилення 50 км

Енергетичний розрахунок

    Енергетичний розрахунок виконується для кожного прольоту РРЛ. Середній рівень потужності сигналу на вході приймача, виражений в дБм, визначається на основі першого рівняння передачі:

Pпр=Pпер+Gпер+Gпр+ηпер+ηпр+Wo+V

де Pпер – рівень потужності передавача;

Gпер і Gпр – коефіцієнти підсилення відповідно передавальної і приймальної антен;

ηпер і ηпр – коефіцієнти корисної дії (ККД) антенно-фідерного тракту відповідно на передачі та прийомі; становлять приблизно 0,9 або –0.5 дБм.

Wo – послаблення поля у вільному просторі;

V – середній множник послаблення поля вільного простору, який залежить від виду рефракції радіохвиль, (для відкритої траси з величиною просвіту Ho приблизно рівний 1 або 0дБ, тому не враховується). Величина Pпер виражена у децибелах відносно 1 мВт.

  Послаблення вільного поля у вільному просторі визначається за формулою:

  Потужність сигналу на вході приймача

Pпр=20+42.5+42.5–10.9–10.9–145.5=–62.3 дБ

Потужність прийнятого сигналу Pпр=–62.3 дБ, а чутливість приймача  –73 дБ, тобто запас послаблення становить: 10.7 дБ. Цей запас дає можливість надійного зв’язку за несприятливих погодних умов, які погіршують радіозв’язок, таких, як: опади, температура, тиск, вологість.

Рис. 6.2. Діаграма рівнів для інтервалу РРЛ прямої видимості

· Севастополь-Одеса-558 км (потрібно розмістити 12 ПРС)

· Одеса-Київ-476 км (потрібно розмістити 10 ПРС)

· Київ-Суми-334 км (потрібно розмістити 7 ПРС).

Висновок

У даній курсовій роботі я розглянув і вивчив основні принципи побудови системи зі спектральним ущільненням каналів, пристрої і компоненти системи WDM, обладнання WaveStar OLS 80G. А також побудував транспортну мережу України на основі обладнання WaveStar OLS 80G.

Основним завданням курсової роботи було проектування транспортної мережі на основі обладнання WaveStar OLS 80G, яке дає можливість організувати передачу інформації по 16 оптичних каналах в діапазоні 1550 нм в межах 155 Мбіт/с – 10 Гбіт/с на вході.

Останні два десятиліття відзначились в усьому світі бурхливим впровадженням на мережах зв'язку волоконно-оптичних систем передачі. Велика пропускна здатність, велика довжина регенераційних ділянок, нечутливість до електромагнітних впливів, великі будівельні довжини, відсутність необхідності застосування кольорових металів - основні переваги волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ), що визначили високі темпи впровадження ВОЛЗ і ставлять їх у ряд найбільш перспективних засобів зв'язку.

Розвиток зв'язку в Україні з метою задоволення потреб споживачів, безпеки та оборони держави проводиться згідно із Законом України "Про зв'язок" та Комплексною програмою розвитку Єдиної національної системи зв'язку України (ЄНСЗУ). В Україні розроблена ЄНСЗУ, яка передбачає розвиток зв'язку до 2005 року. Основні завдання ЄНСЗУ - будівництво нових ВОЛЗ, створюючи об'ємні кільця, побудова мережі синхронної цифрової ієрархії з використанням одномодових оптичних кабелів.

Використана література:

1. «Транспортні мережі телекомунікацій», М.Л. Бірюков, В.К. Стеклов, Б.Я. Костік, (ст.54 – 72).

2. Н. Н. Слепов «Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET і DWDM)».

3. «Проектування телекомунікаційних мереж». В.К. Стеклов, Л.Н. Берман. Київ техніка, 2002.

4. «Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу «Оптичні та радіоканали телекомунікацій»» , М.М. Климаш.