🗊Презентация Реконструкция действующих КМ

Анализ проблем при разработке проектов реконструкции действующих магистралей Существующая первичная сеть, особенно внутризоновая, основана в основном на металлических кабелях связи, причем преобладающим типом является симметричный кабель. Бурное развитие информационных потоков, появление новых видов передаваемой информации требует существенного увеличения пропускной способности ЛС на всех участках первичной сети. В связи с этим возникают два варианта проведения реконструкции: - перевод трактов на цифровое оборудование с сохранением существующей кабельной системы; - строительство новых, волоконно-оптических линий связи, либо по той же трассе, либо, практически, новое строительство.

Качество передачи цифрового сигнала определяется количеством ошибок, которые он (сигнал) приобретает в процессе прохождения по среде передачи. В частности, при передачи цифрового сигнала по металической кабельной линии связи возникают ошибки из-за: Качество передачи цифрового сигнала определяется количеством ошибок, которые он (сигнал) приобретает в процессе прохождения по среде передачи. В частности, при передачи цифрового сигнала по металической кабельной линии связи возникают ошибки из-за: дисперсионных свойств среды распространения сигнала; переходных помех между параллельными цепями передачи сигналов; неоднородностями кабельных цепей; тепловыми шумами цепи. Параметры ошибок контролируются в процессе запуска системы и ее эксплуатации.

Контроль основан на наблюдении за четырьмя различными событиями ошибок: Контроль основан на наблюдении за четырьмя различными событиями ошибок: блок с ошибками (errored block, B) – блок в котором имеется одна или несколько ошибок по битам; секунда с ошибками (errored second, ES) – отрезок времени в одну секунду, в котором имеется один или несколько блоков с ошибками; секунда пораженная ошибками (severly errored second, SES) – отрезок времени в одну секунду, который содержит > 30% блоков с ошибками или, по крайней мере один период с большим количеством ошибок (severly disfurbed period, SDP) или сильно пораженный период; фоновая блочная ошибка (background block errored, BBE) – блок с ошибками не относящийся к секунде с ошибками.

По практическим соображениям целесообразнее работать с относительными величинами, которые определяются как: По практическим соображениям целесообразнее работать с относительными величинами, которые определяются как: отношение секунд с ошибками к общему числу секунд в измерительном интервале (Errored Second Ratio, ESR); отношение секунд с большим количеством ошибок к общему числу секунд в измерительном интервале (Severely Errored Second Ratio, SESR); отношение количества блоков с ошибками к общему числу блоков в измерительном интервале (Background Block Errored Ratio, BBER).

ограничение спектра линейного кода в диапазоне частот, характеризующемся повышенным уровнем помех; ограничение спектра линейного кода в диапазоне частот, характеризующемся повышенным уровнем помех; обеспечение возможности простого и надежного выделения синхросигнала; обеспечение бесперебойной работы линейного тракта при любой статистике входного сигнала; возможность контроля за состоянием линейного тракта и линейных регенераторов в процессе их непрерывной работы.

средняя квадратическая ошибка для выделенного элемента сигнала с уровнем c0 при воздействии аддитивных помех поступающих на вход регенератора может быть записана следующим образом: средняя квадратическая ошибка для выделенного элемента сигнала с уровнем c0 при воздействии аддитивных помех поступающих на вход регенератора может быть записана следующим образом: где, t0 – момент стробирования; Е – символ математического ожидания; * - символ свертки двух функций.

В общем случае суммарная мощность линейных помех возникающих в кабельных цепях без учета помех от внешних электромагнитных полей может быть представлена в следующем виде В общем случае суммарная мощность линейных помех возникающих в кабельных цепях без учета помех от внешних электромагнитных полей может быть представлена в следующем виде NΣ = Nпвдк + Nпвбк + Nпп + Nтш , где, Nпвдк – мощность помех за счет переходных влияний на дальнем конце, обусловленная значением защищенности на дальнем конце цепи Аз ; Nпвбк – мощность помех за счет переходного влияния на ближнем конце, обусловленная значением защищенности на ближнем конце цепи А0; Nпп – мощность помех за счет попутных и встречных потоков, обусловленная неоднородностями волнового сопротивления линии ΔZв; Nтш, - мощность теплового шума, и для различных типов металлических направляющих систем (симметричный или коаксиальный кабель) преобладают те или иные cоставляющие суммарной мощности помех.

Практически, с учетом всех дестабилизирующих факторов, а также для обеспечения определенного запаса по помехоустойчивости, отношение сигнал-шум на входе решающего устройства при использовании наиболее распространенных линейных кодов принимают равным не менее 26 дБ. Для высокоскоростных ЦСП соотношение сигнал-шум устанавливается путем анализа особенностей организации работы последних. Установленная величина допустимого соотношения сигнал-шум является основанием для определения длины участка регенерации по критерию обеспечения помехоустойчивости тракта. Практически, с учетом всех дестабилизирующих факторов, а также для обеспечения определенного запаса по помехоустойчивости, отношение сигнал-шум на входе решающего устройства при использовании наиболее распространенных линейных кодов принимают равным не менее 26 дБ. Для высокоскоростных ЦСП соотношение сигнал-шум устанавливается путем анализа особенностей организации работы последних. Установленная величина допустимого соотношения сигнал-шум является основанием для определения длины участка регенерации по критерию обеспечения помехоустойчивости тракта.

На соединительных линиях, где применяются многопарные низкочастотные кабели связи, цифровые системы передачи работают в однокабельном режиме. На соединительных линиях, где применяются многопарные низкочастотные кабели связи, цифровые системы передачи работают в однокабельном режиме. В этом случае длину регенерационного участка можно определить из неравенства: L  A0 -  -10lgn - , где, A0 - среднее значение переходного затухания на ближнем конце для выбранной комбинации взаимовлияющих пар на полутактовой частоте; σ - среднеквадратическое отклонение переходного затухания; αL – затухание регенерационного участка на полутактовой частоте; n – число одновременно работающих систем передачи; δ - требуемое соотношение сигнал помеха.

Для двухкабельной схемы организации связи, которая повсеместно используется на магистральных и зоновых линиях, допустимую длину регенерационного участка при одновременной работе n ЦСП можно определить из неравенства: Для двухкабельной схемы организации связи, которая повсеместно используется на магистральных и зоновых линиях, допустимую длину регенерационного участка при одновременной работе n ЦСП можно определить из неравенства: Аз – σ ≥ 10lgn + δ, где, Аз – среднее значение защищенности на дальнем конце для выбранной комбинации влияния на полутактовой частоте.

Поскольку Аз зависит от длины линии и может быть известно только на определенной ее протяженности, можно пересчитать ее по выражению: Поскольку Аз зависит от длины линии и может быть известно только на определенной ее протяженности, можно пересчитать ее по выражению: где lизв ≥ , при этом значение Аз берется на полутактовой частоте, а искомая величина. Если оно неизвестно, его также можно пересчитать Эти выражения позволяю оценить длину УР в первом приближении, для конкретных ситуаций требуются исследования конкретных кабельных систем.

При реконструкции линий связи на основе коаксиального кабеля основным источником шумов являются собственные шумы линейного тракта, поэтому длину регенерационного участка можно определять из требуемого соотношения сигнал помеха и мощности теплового шума на входе решающего устройства регенератора: При реконструкции линий связи на основе коаксиального кабеля основным источником шумов являются собственные шумы линейного тракта, поэтому длину регенерационного участка можно определять из требуемого соотношения сигнал помеха и мощности теплового шума на входе решающего устройства регенератора: L  р – 10lgWш - , где, р – уровень импульсов на передаче; αL – затухание регенерационного участка на полутактовой частоте; Wш – мощность теплового шума на входе решающего устройства; δ - требуемое соотношение сигнал помеха. Уровень мощность теплового шума можно определить следующим образом: 10lgWш = Рш + 10lgВ +F, где, Рш – уровень мощности шума в полосе частот 1 МГц (для теплового шума в коаксиальном кабеле около –114 дБм); F – шум фактор корректирующего усилителя; В – эквивалентна полоса частот шума, которая для большинства аппаратуры ЦСП может быть определена как 0,4fт.

Точно также как и для металлических кабелей, основной задачей при реконструкции с переходом на ВОЛС является правильная оценка длины участка регенерации. Точно также как и для металлических кабелей, основной задачей при реконструкции с переходом на ВОЛС является правильная оценка длины участка регенерации. При проектировании ВОЛС должны рассчитываться отдельно длина участка по затуханию (Lа) и длина участка регенерации по широкополосности (Lш), т.к. причины ограничивающие предельные значения указанных длин независимы. В общем случае целесообразно рассчитывать две величины участка регенерации по затуханию: Lа max – максимальная проектная длина участка регенерации; Lа min – минимальная проектная длина участка регенерации.

Для оценки этих величин используются выражения Для оценки этих величин используются выражения

где: где: Аmax, Аmin - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение BBER не более 1*10-10, αок (дБ/км) – километрическое затухание в оптических волокнах кабеля, Анс (дБ) – среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации, Lстр (км) – среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации, Арс (дБ) – затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя, n – число разъемных оптических соединителей на участке регенерации, D (пс/нм*км) – суммарная дисперсия одномодового оптического волокна, d (нм) – ширина спектра источника излучения, В (мГц) – широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту, М (дБ) – системный запас ВОСП по кабелю на участке регенерации.

Если по результатам расчета получено Lш< Lа max , то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (D,d), обеспечивающие больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть проведен снова. Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения Если по результатам расчета получено Lш< Lа max , то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (D,d), обеспечивающие больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть проведен снова. Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения Lш> Lа max Максимальное значение перекрываемого затухания (Аmax) определяется как разность между минимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и чувствительность приемника. Минимальное значение перекрываемого затухания (Аmin) определяется как разность между максимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и перегрузкой приемника.

Реально существует вполне конкретная длина участка сети между населенными пунктами или узлами связи, или объектами. Реально существует вполне конкретная длина участка сети между населенными пунктами или узлами связи, или объектами. Эта длина может быть как больше расчетной максимальной, так и меньше. Структура ВОЛС – оконечные пункты, пункты выделения, ответвления потоков, определённые в Техническом задании, могут быть расположены самым неопределенным, но вполне конкретным образом. Это приводит к появлению еще одной оценки длина участка, а именно бюджета ВОЛС, который связывает характеристики предполагаемой к использованию аппаратуры и параметров передачи ВОЛС. Количественно бюджет линии можно оценить следующим образом: где: - пределы изменения затухания оптического аттенюатора, установленного для регулировки потерь в линии.