Проект соединительной цифровой радиорелейной линии для сети сотовой связи Томск - Володино

Проект соединительной цифровой радиорелейной линии для сети сотовой связи Томск - Володино

Введение

Темпы увеличения потребности в электросвязи и соответственно темпы реализации этой потребности в технических системах непрерывно увеличивались на всем протяжении закончившегося ХХ века и продолжают нарастать. Непрерывный и быстрый рост потоков информации между людьми, учреждениями, населенными пунктами и странами - один из наиболее характерных процессов в развитии современной культуры.

Благодаря очевидным достоинствам связи без проводов именно радиосвязь развивалась особенно быстро, как по объемам, так и по количеству и уровню новых открытий, изобретений, конструкций, и по масштабам внедрения в жизнь. Это развитие привело к обострению проблемы электромагнитной совместимости радиотехнических устройств, так как открытое распространение радиоволн делает неизбежными взаимные помехи при работе этих устройств, действующих в общем пространстве.

Существует много методов того чтобы избежать взаимных помех при работе РРС, но наиболее надёжными считаются три.

1.  Уменьшение мощности передатчиков (ограничение по дальности);

2.      Разделение передачи по времени или временное разделение каналов ВРК;

.        Частотное разделение каналов - ЧРК. Оно является самым эффективным при котором для излучение каждой линии радиосвязи выделяется определенная длинна волны и разрешенная для занятия полоса частот.

Развитие многоканальной радиорелейной связи относится к началу 40-х годов, когда появляются первые 12-канальные радиолинии, использующие тот же, что и для кабельных линий, способ частотного разделения каналов и ту же каналообразующую аппаратуру, а также частотную модуляцию сигнала.

В начале 50-х годов появилось сразу несколько типов отечественной аппаратуры РРЛ («Стрела», Р-60/120, Р-600). В дальнейшем на сети связи страны появились радиорелейные системы прямой видимости РРСП «Рассвет», «Восход», КУРС (комплекс унифицированных радиорелейных систем), «Электроника-связь» и др. Общая протяженность РРЛ, эксплуатируемых в народном хозяйстве СССР, составляет более 100 тысяч км.

Радиорелейные линии связи (РРЛ), как коаксиальные и волоконно-оптические кабельные магистрали, служат для многоканальной передачи сотен и тысяч телефонных сообщений, ряда телевизионных программ, высокоскоростной передачи данных в буквенно-цифровом формате от многих корреспондентов и т.д.

Сегодня операторы связи чаще, чем когда либо, обращаются к беспроводным решениям. Это естественный результат постоянного роста требований заказчика как к скорости развертывания новых транспортных магистралей, так и к оперативности увеличения емкости сетей. Особенно актуальной эта проблема становится в эпоху Интернет-экономики, новых широкополосных услуг, мобильной радиосвязи и появления сетей третьего поколения.

Технология радиорелейной связи является хорошим дополнением к проводным средствам, так как представляет заказчикам гибкие и надежные решения, а также возможность быстрого развертывания сети при сравнительно низких затратах.

Освоение природных богатств Дальнего Востока и Сибири а также развитие Газовой отрасли на этом участке потребовало резкого увеличения протяженности ретрансляционных участков РРЛ для обеспечения связью в труднодоступных и отдаленных районов.

В данной дипломной работе рассмотрены вопросы организации цифровых соединительных линий для управления работой Газопровода

С момента изобретения телефона в 1875 году, ставшего отправной точкой в развитии телефонной связи, методов и технологий передачи голоса, прошло сто лет прежде чем в 1975 году появился первый микрокомпьютер.

Все это время системы связи были аналоговыми (в мире - практически вплоть до середины 60-х, в России до середины 70-х годов). Цифровых систем связи практически не было, несмотря на то, что ИКМ была известна с 1937 года, а специализированные цифровые компьютеры - с 1939 года. Несмотря на то, что импульсные методы модуляции интенсивно развивались с начала 40-х в связи с развитием радиолокации, ИКМ не находила широкого практического применения ввиду громоздкости цифрового оборудования, вплоть до появления в 1959 году компьютеров второго поколения, использующих транзисторы в качестве элементной базы.

Начало использования цифровых технологий в сетях передачи данных связано с ИКМ, а именно, с системами цифровой телефонии на основе кабельных сетей связи, используемыми для передачи голоса.

Первой коммерческой цифровой системой передачи голоса, использующей ИКМ и методы мультиплексирования с временным разделением каналов, считают систему компании Bell System (США), установленную в Чикаго в 1962 году. Система давала возможность передавать 24 голосовых канала по медному кабелю, проложенному между офисами компании Bell System. Каждый голосовой канал использовал скорость передачи 64 кбит/с, все каналы объединялись с помощью мультиплексора в единый поток двоичных данных со скоростью 1536 кбит/с, а с учетом служебного канала (8 кбит/с) этот поток приобретал скорость 1544 кбит/с. Он, благодаря последующей стандартизации, и стал известен как канал DS1 или Т1, принятый далее в США за первый (или первичный) уровень мультиплексирования для систем цифровой телефонии. Это было уже время появления ЭВМ третьего поколения (IBM System 360, 1963 год), принесших с собой концепцию канала ввода/вывода с развитой системой мультиплексоров ввода/вывода, используемых для организации коммерческих компьютерных систем цифровой передачи данных, а также для объединения компьютеров в локальные сети.

Однако только стремительное развитие микропроцессорной техники и технологии, зародившейся в 1971 году с появлением первого микропроцессора компании Intel, сделало возможным реальное внедрение цифровой техники в телекоммуникационные системы и привело к широкому распространению и развитию компьютерных сетей, давших вторичный мощный импульс развитию сетей передачи данных на основе ИКМ.

Сетевые цифровые технологии развивались до последнего времени параллельно для глобальных и локальных сетей. Технологии глобальных сетей были направлены в основном на развитие цифровых телефонных сетей, используемых для передачи голоса. Технологии локальных сетей - напротив, использовались, в основном, для передачи данных.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов, как за счет мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов Т1, так и за счет использования более рациональных методов модуляции, например, использования дифференциальной ИКМ и ее модификаций, позволивших применять для передачи голосового сигнала скорости 32, 16 и 8 кбит/с.

Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению трех цифровых иерархий с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизованных скоростей передачи или каналов: DS2 или Т2/Е2, DS3 или ТЗ/ЕЗ, DS4 или Т4/Е4. Эти иерархии, названные плезиохронными цифровыми иерархиями PDH (ПЦИ), широко использовались и продолжают использоваться как в цифровой телефонии, так и для передачи данных.

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в последнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET (COC), и синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ), иногда рассматриваемых как единая технология SONET/SDH. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей (ВОК) в качестве среды передачи.

Технологии локальных сетей, ориентированных на передачу данных, а не голоса, развивались не по линии уплотнения каналов, а по линии увеличения полосы пропускания каналов передачи данных, необходимой для передачи не только текстовых, но и графических данных, а сейчас и данных мультимедиа. В результате используемые на начальном этапе развития сетевые технологии ARCnet, Ethernet и Token Ring, реализующие скорости передачи 2-16 Мбит/с в полудуплексном режиме и 4-32 Мбит/с в дуплексном режиме, уступили место новым скоростным технологиям: FDDI, Fast Ethernet 100VG-Any LAN, использующим скорость передачи данных 100 Мбит/с и ориентированных в больше части своей также на применение ВОК.

Создание компьютерных сетей масштаба предприятия, корпоративных, региональных и глобальных сетей передачи данных, связывающих множество локальных компьютерных сетей, в свои очередь привело к созданию таких транспортных технологий передачи данных как Х.25, цифровая сеть интегрированного обслуживания ISDN и peтрансляция кадров Frame Relay, решавших эти задачи первоначально на скоростях 64 кбит/с - 14 кбит/с - 1.5/2 Мбит/с соответственно.

Дальнейшее развитие этих технологий также шло по линии увеличения скоростей передачи и привело к трем важным результатам:

постепенному отмиранию (в плане бесперспективности развития) существующей еще технологии Х.25;

увеличению скорости передачи данных, реализуемому технологией Frame Relay, до скорости ТЗ (45 Мбит/с);

появлению в недрах технологии широкополосной ISDN (B-ISDN) новой технологии ATM, или режима асинхронной передачи, которая принципиально может применяться на различных скоростях передачи (от 1.5 Мбит/с до 40 Гбит/с), благодаря использованию техники инкапсуляции данных.

Система сотовой связи стандарта GSM.

Общие характеристики стандарта GSM.

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB ТDМА). В структуре ТDМА кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих.

Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс.истема синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс, что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки (соты) 35 км.
В стандарте GSM выбрана Гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением, долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTR-LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала - 13 кбит/с.

В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений осуществляется шифрованием сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).

В целом система связи, действующая в стандарте GSM, рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность применять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетям общего пользования (PSTN), сетям передачи данных (PDN) и цифровым сетям с интеграцией служб (ISDN).

Таблица 1. Основные характеристики стандарта GSM

Структурная схема и состав оборудования сетей связи

Рисунок 1. - Функциональное построение и интерфейсы в стандарте GSM

Функциональное построение и интерфейсы, принятые в стандарте GSM, иллюстрируются структурной схемой рисунок 1.2, на которой MSC (Mobile Switching Centre) - центр коммутации подвижной связи; BSS (Base Station System) - оборудование базовой станции; ОМС (Operations and Maintenance Centre) - центр управления и обслуживания; MS (Mobile Stations)  подвижные станции.

Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется рядом интерфейсов. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте GSM взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации МККТТ SS N 7 (CCITT SS. N 7).

Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. MSC аналогичен ISDN коммутационной станции и представляет собой интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, PDN, ISDN и т.д.) и сетью подвижной связи. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. Кроме выполнения функций обычной ISDN коммутационной станции, на MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся "эстафетная передача", в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

Каждый MSC обеспечивает обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны (например, Москва и область). MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для телефонной сети общего пользования (PSTN) MSC обеспечивает функции сигнализации по протоколу SS N 7, передачи вызова или другие виды интерфейсов в соответствии с требованиями конкретного проекта. MSC формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети. MSC поддерживает также процедуры безопасности, применяемые для управления доступами к радиоканалам.не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций (BSS). Регистрация местоположения подвижных станций необходима для обеспечения доставки вызова перемещающимся подвижным абонентам от абонентов телефонной сети общего пользования или других подвижных абонентов. Процедура передачи вызова позволяет сохранять соединения и обеспечивать ведение разговора, когда подвижная станция перемещается из одной зоны обслуживания в другую. Передача вызовов в сотах, управляемых одним контроллером базовых станций (BSC), осуществляется этим BSC. Когда передача вызовов осуществляется между двумя сетями, управляемыми разными BSC, то первичное управление осуществляется в MSC. В стандарте GSM также предусмотрены процедуры передачи вызова между сетями (контроллерами), относящимися к разным MSC. Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры положения (HLR) и перемещения (VLR). В HLR хранится та часть информации о местоположении какой-либо подвижной станции, которая позволяет центру коммутации доставить вызов станции. Регистр HLR содержит международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI). Он используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации (AUC).

Практически HLR представляет собой справочную базу данных о постоянно прописанных в сети абонентах. В ней содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, состав услуг связи, специальная информация о маршрутизации. Ведется регистрация данных о роуминге (блуждании) абонента, включая данные о временном идентификационном номере подвижного абонента (TMSI) и соответствующем VLR.

К данным, содержащимся в HLR, имеют дистанционный доступ все MSC и VLR сети и, если в сети имеются несколько HLR, в базе данных содержится только одна запись об абоненте, поэтому каждый HLR представляет собой определенную часть общей базы данных сети об абонентах. Доступ к базе данных об абонентах осуществляется по номеру IMSI или MSISDN (номеру подвижного абонента в сети ISDN). К базе данных могут получить доступ MSC или VLR, относящиеся к другим сетям, в рамках обеспечения межсетевого роуминга абонентов.

Второе основное устройство, обеспечивающее контроль за передвижением подвижной станции из зоны в зону, - регистр перемещения VLR. С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR. Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовой станции BSC, объединяющего группу базовых станций, в зону действия другого BSC, она регистрируется новым BSC, и в VLR заносится информация о номере области связи, которая обеспечит доставку вызовов.

Защита и безопасность информации

Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации - удостоверения подлинности абонента. Центр аутентификации состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации. С его помощью проверяются полномочия абонента и осуществляется его доступ к сети связи. AUC принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования (EIR - Equipment Identification Register).

Каждый подвижный абонент на время пользования системой связи получает стандартный модуль подлинности абонента (SIM), который содержит: международный идентификационный номер (IMSI), свой индивидуальный ключ аутентификации (Ki), алгоритм аутентификации (A3).

С помощью записанной в SIM информации в результате взаимного обмена данными между подвижной станцией и сетью осуществляется полный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети.

Организация эстафетной передачи абонента

Рассмотрим случай корректировки местоположения в момент эстафетной передачи. В этом случае подвижная станция уже зарегистрирована в регистре перемещения VLR с временным номером TMSI, соответствующим TMSI прежней зоны обслуживания. При входе абонента в новую зону осуществляется процедура опознавания, которая проводится по старому, зашифрованному в радиоканале TMSI, передаваемому одновременно с номером LAI зоны обслуживания. Последний дает информацию центру коммутации и центру управления о направлении перемещения подвижной станции и позволяет запросить прежнюю зону расположения о статусе абонента и его данные, исключив обмен этими служебными сообщениями по радиоканалам управления. При этом по каналу связи сообщение передается как зашифрованный информационный текст с прерыванием сообщения в процессе эстафетной передачи на 100-150 мс.\

Выбор стандарта

В данном дипломном проекте используется стандарт GSM. Самый распространенный в мире стандарт сотовой связи, предоставляющий практически все услуги.

Его основное преимущество - в цифровом кодировании сигнала, что позволило избавиться от многих помех в радиопередаче, а значит, дать лучшее качество связи в местах плотной застройки и обеспечить конфиденциальность разговора.

Два других достижения - автоматический роуминг и авторизация на SIM-карте. Последнее означает, что, вынув карту из одного телефона и установив в другой (операция, занимающая не больше минуты), абонент может менять телефонные аппараты как заблагорассудится.

Стандарт в коммерческом исполнении существует в трех модификациях: для радиодиапазонов 900, 1800 и 1900 МГц. Первый диапазон экономически выгоднее для покрытия относительно больших территорий (радиус одной соты 35 км, что, конечно же, меньше, чем в NMT - 120 км в зоне прямой видимости). Второй диапазон больше подходит в городе: радиус соты меньше, зато в ней может находиться больше одновременно работающих абонентов.

Третий диапазон применяется только в США, где европейские 900 и 1800 МГц заняты другими службами. Владельцы трехдиапазонных трубок - единственные счастливые обладатели сотовых телефонов, способные воспользоваться услугой автоматического роуминга в США.

На сегодняшний день стандарт GSM поддерживают 228 операторов, официально зарегистрированных в Ассоциации операторов GSM из 110 стран.

За последнее время стандарт GSM-900 сделал еще один большой шаг в своем развитии. Были приняты новые спецификации - фаза 2 и фаза 2+.

Новые функции принятые в этих спецификациях являются полностью цифровыми и позволяют пользователю работать с еще большей эффективностью. К ним относятся ожидание звонка, удержание звонка, возможность просмотра стоимости разговора и состояния личного счета, а также идентификация входящего вызова. Эти функции расширяют и без того немалый ряд сервисных возможностей стандарта.

Но все-таки к наиболее важным изменениям стоит отнести появление новых кодеров речи и данных. Это EFR (Enhanced Full Rate), Full Rate и Half Rate. До введения спецификации "GSM фаза 2" все сети и, соответственно, аппараты работали на "полной скорости" (Full Rate), что в конце концов, стало камнем преткновения - сети не успевали обрабатывать большое количество пользователей и терялось основное назначение сотового телефона - мобильность. С введением EFR и Half Rate ситуация коренным образом изменилась. Пропускная способность сети увеличилась в несколько раз, так как теперь одним каналом передачи сигнала может пользоваться несколько абонентов одновременно. Возросло и качество передаваемой речи за счет более частого общения телефона с базовой станцией.EFR являет собой усовершенствованную систему кодирования речи. Эта система была разработана фирмой Nokia и, впоследствии, стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM.

Еще одним немаловажным дополнением стало расширение языковых возможностей "Сервиса Коротких Сообщений" (SMS). Первоначально в SMS использовался только набор латинских букв, однако недавно в стандарте GSM фаза 2+ были введены символы UNICODE, которые включают кириллицу. Операторы использующие данную кодировку могут отправлять мобильным телефонам, поддерживающим кодировку UNICODE, уведомления о голосовой почте, написанные на русском языке.

Основным элементом в работе пользователя с этим стандартом является SIM-карта. С помощью нее выполняются все функции идентификации пользователя в сети (одновременно проводится проверка на наличие "двойников"), проверка подлинности абонента, связь с базовой станцией. SIM-карта также несет в себе все установки необходимые для работы аппарата в сети - вставив в новый аппарат свою SIM-карту, пользователь сохраняет все установки, а главное - свой телефонный номер.

1. Описание проектируемой РРЛ

.1 Краткий обзор радиорелейных систем передачи прямой видимости

Радиосистема передачи, в которой сигналы электросвязи передаются с помощью наземных ретрансляционных станций, называется Радиорелейной Системой Передачи РРСП. Цепочка радиорелейных станций образует Радиорелейную Линию связи (РРЛС). Сигналы от первой станции принимаются второй, усиливаются и передаются далее к третьей станции и т. д.

Станции, устанавливаемые на конечных пунктах РРЛС и предназначенные для введения и выделения передаваемых сигналов электросвязи, называются Оконечными Радиорелейными Станциями (ОРС), станции ретрансляции называются Промежуточными Радиорелейными Станциями (ПРС). На отдельных станциях осуществляется ответвление части сигналов для передачи в другом направлении или частичное выделение сигналов для передачи потребителям. Такие станции называются Узловыми Радиорелейными Станциями (УРС).

В состав РРСП входит следующее оборудование:

1)  Оконечная аппаратура (телефоны, компьютеры, базовые);

2)      Аппаратура уплотнения каналов;

)        Аппаратура служебной связи,

)        Телесигнализации и телеуправления;

)        Приемопередающая аппаратура;

)        Аппаратура систем автоматического резервирования стволов;

)        Антенно-фидерные устройства;

)        Оборудование систем гарантированного электропитания

Один приемопередающий комплекс обычно может пропустить несколько сотен, а в ряде случаев и тысяч телефонных сигналов, или несколько телевизионных. В тех случаях, когда РРСП предназначена для передачи большего числа сигналов, она образуется несколькими приемопередающими комплексами, работающими в одном направлении на различных частотах. Каждый из таких комплексов сверхвысокочастотных приемопередатчиков принято называть стволом.

Радиосигнал, принятый антенной ПРС, поступает на Разделительно-Полосовой Фильтр (РПФ), который выполняет функцию распределения сигналов каждого радиопередатчика на вход «своего» радиоприемника.

Радиосигнал, пройдя РПФ, усиливается в радиоприемнике. При этом осуществляется преобразование частоты радиосигнала fНЧ в частоту fПЧ. После преобразования радиосигнал усиливается в радиопередатчике и излучается антенной в направлении следующей станции. На УРС между радиоприемниками и радиопередатчиками включается КОА, позволяющая выделить или дополнительно ввести часть сигналов.

По пропускной способности различают следующие РРЛС:

а) многоканальные, с числом каналов ТЧ свыше 300;

б) средней емкости - от 60 до 300 каналов ТЧ;

в) малоканальные - меньше 60 каналов ТЧ.

По области применения РРЛС делятся на магистральные, протяженностью 10 -12 тысяч км, зоновые - республиканского и областного значения, местные. Магистральные РРЛС являются многоканальными, зоновые имеют среднюю емкость, а местные - малоканальные.

По способу разделения каналов РРЛС могут быть с частотным и временным разделением каналов, а по диапазону используемых частот - дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов.

Чтобы обеспечить радиорелейную связь в пределах прямой видимости, необходимо поднять антенны над уровнем земли на башнях или мачтах. Высоты антенных опор в зависимости от длины и профиля каждого пролета между соседними станциями могут достигать от 100 до 140 м.

Длина пролета между соседними РРС обычно от 30 до 50 км. В диапазонах частот выше 8 ГГц это значение может уменьшаться с повышением частоты. В отдельных случаях длина может быть уменьшена до 20 или 30 км из-за необходимости размещения РРС в заданном пункте, а также когда на трассе РРЛ имеются препятствия.

Коэффициент усиления ретранслятора ПРС составляет 80 ... 160 дБ (при коэффициенте усиления каждой из двух антенн 30...46 дБ). Мощность передатчика РРС 0,3...10 Вт, коэффициент шума приемника 7 ...10 дБ (в варианте с малошумящим усилителем 3 ... 5 дБ).

Наибольшее распространение получили магистральные РРСП в диапазонах частот 4 и 6 ГГц и внутризоновые в диапазонах 2 и 8 ГГц. Магистральные РРСП - многовольтные, число дуплексных радиостволов, организуемых на участке РРЛ, в одном диапазоне частот достигает восьми.

С помощью РРСП обычно передают очень широкополосные сигналы, например телевизионные или большие группы телефонных сигналов. Качественная передача таких сигналов возможна только в диапазонах дециметровых и более коротких волн. Известно, что радиоволны этих диапазонов могут устойчиво распространяться лишь в пределах прямой видимости между пунктами передачи и приема.

Ограниченность расстояния прямой видимости не следует рассматривать как сугубо отрицательный фактор. Именно за счет невозможности свободного распространения радиоволн на большие расстояния устраняются взаимные помехи между РРСП внутри одной страны или разных стран.

Кроме того, следует подчеркнуть, что в указанных диапазонах практически отсутствуют атмосферные и промышленные помехи.

Разрабатываемая радиорелейная линия предназначена для управления работой магистрального газопровода. Для этого на РРЛ предусматривается организация телефонных каналов технологической связи, линейной телемеханики, диспетчерской и мобильной связи.

Разрабатываемая РРЛ состоит из 3 радиорелейных станций. Структурная схема расположения РРС представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1 Структурная схема РРЛ

.2 Обзор цифровых иерархий

В настоящее время в мире широко применяются несколько высокоскоростных систем передачи данных. Среди них -PDH, SDH, Frame Relay, ATM, ISDN. Так изучаемая система синхронной иерархии пришла на смену плезиохронной, то необходимо рассмотреть особенности заменяемой системы.

.2.1 Системы плезиохронной цифровой иерархии

Три такие иерархии были разработаны в начале 80-х годов. В первой из них, принятой в США и Канаде, в качестве скорости сигнала первичного цифрового канала ПЦК (DS1) была выбрана скорость 1544 кбит/с (т.е. двадцать четыре цифровых телефонных канала 64 кбит/с). Во второй, принятой в Японии, использовалась та же скорость для DS1. В третьей, принятой в Европе и Южной Америке, в качестве первичной была выбрана скорость 2048 кбит/с (формально количество каналов - 32, но два канала используются для сигнализации и управления).

Первая иерархия, порожденная скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность: DS1 -DS2 - DS3 - DS4 или последовательность вида: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 кбит/с, что, с учетом скорости DS0, соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, m=4, 1=7, k=6. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала DS0. Вторая иерархия, порожденная скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность DS1 - DS2 - DS3 - DS4 или последовательность 1544 - 6312 - 32064 - 97728 кбит/с, что, с учетом скорости DS0, соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, m=4, l=5, k=3. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 480 и 1440 каналов DSO. Третья иерархия, порожденная скоростью 2048 кбит/с, давала последовательность Е1 - E2 -ЕЗ - Е4 - Е5 или последовательность 2048 - 8448 34368 - 139264 - 564992 - кбит/с, что соответствует ряду коэффициентов n=30 (32), m=4, l=4, k=4, i=4, (т.е. коэффициент мультиплексирования в этой иерархии выбирался постоянным и кратным 2). Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 30, 120, 480, 1920 и 7680 каналов DS0, что отражается и в названии ИКМ систем: ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 и т.д.. Указанные иерархии, известные под общим названием плезиохронная цифровая иерархия PDH, или ПЦИ, сведены в таблицу 1.1

Таблица 1.1 - Три схемы цифровых иерархий: американская (АС), японская (ЯС) и европейская (ЕС)

Параллельное развитие трех различных иерархий не могло способствовать развитию глобальных телекоммуникаций в мире в целом, поэтому комитетом по стандартизации ITU-T или МСЭ-Т были сделаны шаги по их унификации и возможному объединению. В результате был разработан стандарт, согласно которому были стандартизованы три первых уровня первой иерархии (DS1-DS2-DS3), четыре уровня второй иерархии (DS1-DS2-DSJ3-DSJ4) и четыре уровня третьей иерархии (Е1-Е2-ЕЗ-Е4) в качестве основных. Также были указаны схемы кросс-мультиплексирования иерархий, например, из третьей в первую и обратно. На рисунке 1.2 схематично представлен результат, полученный после стандартизации.

Рисунок 1.2 Схема мультиплексирования и кросс-мультиплексирования в американской, японской и европейской цифровых иерархиях

Работы по стандартизации иерархий как в Европе, так и в Америке, имели два важных последствия:

разработка схемы плезиохронной цифровой иерархии (PDH или ПЦИ);

разработка схемы синхронной цифровой иерархии (SONET/SDH или СЦИ).

.2.2 Особенности плезиохронной цифровой иерархии

Наличие стандартных скоростей передачи и фиксированных коэффициентов мультиплексирования позволило говорить о трех схемах мультиплексирования - американской, японской и европейской. При использовании жесткой синхронизации при приеме/передаче можно было бы применить метод мультиплексирования с чередованием октетов или байтов, как это делалось при формировании цифровых сигналов первого уровня, для того, чтобы иметь принципиальную возможность идентификации байтов или групп байтов каждого канала в общем потоке. Однако учитывая, что синхронизация входных последовательностей, подаваемых на мультиплексор от разных абонентов/пользователей, отсутствует, в схемах второго и более высокого уровней мультиплексирования был использован метод мультиплексирования с чередованием бит(а не байт). В этом методе мультиплексор, например, второго уровня формирует выходную цифровую последовательность скоростью 6 Мбит/с - АС, ЯС (или 8 Мбит/с - ЕС) путем чередования бит входных последовательностей от разных каналов (для АС и ЯС это каналы Т1, а для ЕС - каналы Е1).

Так как мультиплексор не формирует структуры, которая могла бы быть использована для определения позиции бита каждого канала, а входные скорости разных каналов могут не совпадать, то используется внутренняя побитовая синхронизация, при которой мультиплексор сам выравнивает скорости входных потоков путем добавления или удаления нужного числа выравнивающих бит в каналы с относительно меньшими скоростями передачи. Благодаря этому на выходе мультиплексора формируется синхронизированная цифровая последовательность. Информация о вставленных/изъятых битах передается по служебным каналам, формируемым отдельными битами в структуре фрейма. На последующих уровнях мультиплексирования эта схема повторяется, добавляя новые выравнивающие биты. Эти биты затем удаляются/добавляются при демультиплексировании на приемной стороне для восстановления исходной цифровой последовательности. Такой процесс передачи получил название плезиохронного (т.е. почти синхронного), а цифровые иерархии АС, ЯС и ЕС соответственно название плезиохронных цифровых иерархий - PDH.

Кроме синхронизации, на уровне мультиплексора второго порядка также происходит формирование фреймов и мультифреймов, которые позволяют структурировать последовательность в целом. Формирование фреймов и мультифреймов и их выравнивание особенно важно для локализации на приемной стороне каждого фрейма, что позволяет в свою очередь получить информацию о сигнализации и кодовых группах контролирующих избыточных кодов CRC и информацию служебного канала данных.

Общая схема канала передачи с использованием технологии PDH даже в самом простом варианте топологии сети "точка - точка" на скорости 140 Мбит/с должна включать три уровня мультиплексирования на передающей стороне (для ЕС, например, 2→8, 8→34 и 34→140) и три уровня демультиплексирования на приемной стороне, что приводит к достаточно сложной аппаратурной реализации таких систем.

С использованием современных методов ИКМ (например дифференциальной ИКМ - ДИКМ) можно использовать скорость 32 кбит/с для передачи одного речевого канала, что приводит к схемам каналов Т1 или Е1, несущих 48 или 60 телефонных каналов [1]. Современная техника сжатия данных позволила последовательно увеличить эти показатели в 2 раза (16 кбит/с на речевой канал), затем в 4 раза (8 кбит/с на канал) и, наконец, благодаря использованию техники кодирования с линейным предсказанием по кодовой книге, в 5 раз (6.4 кбит/с на канал).

Также, важным результатом развития, стало то, что PDH системами стали пользоваться для передачи данных, и в первую очередь банковских транзакций, используя, главным образом, каналы 64 кбит/с с протоколом пакетной коммутации Х.25. Казалось, что от этого привлекательность новой технологии только выиграет за счет привлечения новой мощной группы пользователей. Однако этого не произошло. PDH технология продемонстрировала на этом этапе возросшего к ней интереса свою негибкость.

.2.3 Недостатки плезиохронной цифровой иерархии

Суть основных недостатков PDH в том, что добавление выравнивающих бит делает невозможным идентификацию и вывод, например, потока 64 кбит/с или 2 Мбит/с, "зашитого" в поток 140 Мбит/с, без полного демультиплексирования или "расшивки" этого потока и удаления выравнивающих бит. Одно дело передавать поток междугородных или международных телефонных разговоров от одного телефонного узла к другому "сшивая" и "расшивая" их достаточно редко. Другое дело - связать несколько банков и/или их отделений с помощью PDH сети. В последнем случае часто приходится либо выводить поток 64 кбит/с или 2 Мбит/с из потока 140 Мбит/с, чтобы завести его, например, в отдел банка, либо наоборот выводить поток 64 кбит/с или 2 Мбит/с из банка для ввода его обратно в поток 140 Мбит/с. Осуществляя такой ввод/вывод, приходится проводить достаточно сложную операцию трехуровневого демультиплексирования PDH сигнала с удалением/добавлением выравнивающих (на всех трех уровнях) бит и его последующего трехуровневого мультиплексирования с добавлением новых выравнивающих бит.

При наличии многих пользователей, требующих ввода/вывода исходных (например, 2 Мбит/с) потоков, для аппаратурной реализации сети требуется чрезмерно большое количество мультиплексоров, в результате, эксплуатация сети становится экономически невыгодной.

Другое узкое место технологии PDH - слабые возможности в организации служебных каналов для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации низовых мультиплексированных потоков, что крайне важно для использования в сетях передачи данных. Рекомендация G703 вообще не предусматривает необходимые для нормальной маршрутизации заголовки. В связи с отсутствием специальных средств маршрутизации, при формировании PDH фреймов и мультифреймов увеличивается (при возрастании числа мультиплексирований и подключений потоков при маршрутизации) возможность ошибки в отслеживании "истории" текущих подключений, а значит увеличивается и возможность "потерять" сведения не только о текущем переключении, но и о его "истории" в целом, что приводит к нарушению схемы маршрутизации всего трафика.

.3 Частотный диапазон и возможность эффективного использования всего отведенного участка диапазона.

Выбор диапазона определяется следующими требованиями:

обеспечением необходимой дальности связи при заданном качестве связи;

возможностью получения разрешения на строительство РРЛ на конкретную трассу.

Решением ГКРЧ РФ от апреля 1996 г. для новых РРЛ определены следующие диапазоны 7 ГГц (7,25¸7,55); 8 ГГц (7,9¸8,4); 11 ГГц (10,7¸11,7); 13 ГГц (12,75¸13,25); 15 ГГц (14,4¸15,35); 18 ГГц (17,7¸19.7); 23 ГГц (21,2¸23,6); 38 ГГц (36¸40,5).

Чем ниже диапазон, тем большую дальность связи можно обеспечить при тех же энергетических характеристиках оборудования, но сложнее получить разрешение Главсвязьнадзора РФ на конкретную трассу, так как более низкие диапазоны наиболее освоены.

Эффективность использования частотного ресурса диапазона определяется следующими факторами:

·   Требуемой шириной полосы приемопередатчика, которая, как отмечалось выше, определяется скоростью передачи информации, выбранным методом модуляции (см ниже) и уровнем стабилизации частоты передатчика;

·        Параметрами электромагнитной совместимости (ослабление чувствительности по побочным каналам приема в приемнике, уровень подавления внеполосных и побочных излучений);

·        Возможностями полного использования всего отведенного участка диапазона, которые обеспечиваются использованием в составе станции синтезатора частоты.

.4 Радиорелейные линии

Одним из основных видов современных средств связи являются радиорелейные линии (РРЛ). Конечным этапом при производстве РРЛ являются установка и ввод в эксплуатацию линии связи. Перед установкой РРЛ требуется решить технические, организационные и экономические вопросы. Каждая трасса РРЛ - индивидуальна, она зависит от различного географического положения. В зависимости от географического положения РРЛ, связь приходиться осуществлять в разных климатических условиях. Известно, что среда распространения радиоволн и климатические условия влияют на характер распространения радиоволн и, следовательно, на качество связи. Соответственно при установке РРЛ возникает потребность в расчете качественных показателей, таких как расчет высоты подвеса антенн, устойчивости связи, необходимого запаса на замирание, ожидаемой мощности шумов и соотношения сигнал/шум в канале.

Задачей работы является ознакомление с методами расчетов и расчет качественных показателей при проектировании трассы цифровой радиорелейной линии.

2. Аппаратура цифровых систем передачи для транспортных и корпоративных сетей

.1 Аппаратура цифровых систем передачи ПЦИ/PDH

.1.1 Виды аппаратуры и ее характеристики

В состав цифровой первичной сети обычно входят несколько видов типовых устройств аппаратуры ПЦИ/PDH - сетевых элементов (СЭ), образующих неспециализированные цифровые каналы нижнего уровня, а также специализированные каналы технологических сетей.

К типовым устройствам ЦСП ПЦИ/PDH относятся линейные мультиплексоры (ЛМ), терминальные мультиплексоры (ТМ). мультиплексоры ввода/вывода (МВВ) - так называемые гибкие мультиплексоры, цифровые системы кросс-коммутации (СКК).

Линейные мультиплексоры ЛМ обеспечивают мультиплексирование нескольких потоков нагрузки самого низкого уровня иерархии (ОЦК, каналов ТЧ, каналов передачи данных, включая каналы связи для телемеханики (ТМ) и телеуправления (ТУ), систем релейной защиты и автоматики (РЗА) и др.) в цифровые потоки более высокого уровня. Они являются промежуточными СЭ в магистралях сети ПЦИ/PDH или входят в состав МВВ.

Терминальные мультиплексоры ТМ обеспечивают мультиплексирование нескольких потоков нагрузки: низкого уровня иерархии в цифровые потоки более высокого уровня и обычно являются конечными СЭ в сети или входят в состав МВВ.

Мультиплексоры ввода/вывода (МВВ), так называемые гибкие мультиплексоры являются сетевыми элементами в сети ПЦИ/PDH которые обеспечивают ввод и вывод потоков нагрузки самого низкого уровня иерархии (обычно, на уровне каналов ЕО) в каждом СЭ - МВВ.

Системы кросс-коммутации (СКК) - это программно управляемая аппаратура оперативного переключения DCC (Digital Cross-Connect);, которая обеспечивает переключение и полную не блокируемую коммутацию цифровых каналов 64 кбит/с и Nx64 кбит/с между входными интерфейсами канала Е1 или Е2, Обычно системы кросс-коммутации DCC I/O (E1/EO) имеют модульное построение от 4x4 до 32х32Е1 и выше (максимально до 128х128Е1) и используются для оперативного переключении и реконфигурации сети ПЦИ/PDH, а также для оперативного управления ее ресурсами.

В состав сети ПЦИ/PDH, как правило, входит система управления сетевыми элементами ЕМ (Element Manager) и сетью NM (Network Manager).

В настоящее время аппаратуру ЦСП ПЦИ/PDH выпускают в основном в виде мультиплексоров типа ЛМ, ТМ и МВВ. В зависимости от их комплектации они могут быть использованы в качестве СЭ для следующих основных применений в сети: соединение точка-точка, ввод-вывод в линию, ввод-вывод в кольцевую транспортную магистраль, а также в качестве СКК Елочное исполнение и характеристики мультиплексоров МВВ зависят от назначения мультиплексора.

К основным характеристикам мультиплексоров ПЦИ/PDН можно отнести следующие:

· тип (оптический/электрический) и скорость передачи линейных интерфейсов;

· дальность передачи (энергетический потенциал интерфейсов приема-
передачи оптического (электрического) сигнала);

· число и типы пользовательских интерфейсов или портов нагрузки;

· емкость матрицы коммутации (для МВВ);

· возможность резервирования трактов или каналов и отдельных блоков;

· разнообразие пользовательских интерфейсов:

· типы интерфейсов к системам и сети управления;

· габаритные размеры и требования к внешней среде:

· наличие дополнительных интерфейсов для станционной сигнализации.

- подключения датчиков пожарной и другой сигнализаций и т.п.
Рассмотрим указанные выше характеристики мультиплексоров ПЦИ/PDH.

2.1.2 Скорость передачи линейных интерфейсов

В настоящее время мултиплексоры ПЦИ/PDH выпускаются с линейными интерфейсами передачи соответствующими цифровым каналам Е1 (2,048 Мбит/с), Е2 (8 Мбит/с), ЕЗ (34 Мбит/с), Е4 (140 Мбит/с). Однако для планирования сетей на основе мультиплексоров ПЦИ/РDН интересно значение не скорости передачи, а емкости полезной нагрузки. Оно составляет соответственно 30, 120, 480 и 1920 ОЦК ЕО (напомним, что один канал Е1 обычно содержит 30 ОЦК со скоростью передачи 64 кбит/с).

2.1.3 Дальность передачи аппаратуры

ПЦИ/РDН или максимальное расстояние (длина ОК или медной КЛС) между ближайшими мультиплексорами в сети определяется типом и характеристиками оптических (электрических) интерфейсов приема/передачи мультиплексоров ПЦИ/PDH

Для типичных характеристик оптических интерфейсов приема/передачи мультиплексоров ПЦИ/PDН дальность передачи по оптическим кабелям ВОЛС может достигать 40... 120 км, а для ЦСП с электрическими интерфейсами приема/передачи Е1 до 2 км по КЛС. При использовании технологии HDXL дальность передачи по КЛС для цифровых каналов Е1 может достигать в среднем 5... 10 км (в зависимости от значения диаметра жилы медного кабеля).

2.1.4 Возможность резервирования

Способы резервирования трактов и каналов отличаются у различных производителей и зависит от типа аппаратуры ПЦИ/PDH Степень аппаратного резервирования отдельных блоков обычно варьируется от производителя к производителю и от одного модельного ряда к другому, а также может зависеть от комплектации, выбранной заказчиком.

2.1.5 Разнообразие пользовательских интерфейсов

Существенно определяется назначением мультиплексора.

2.1.6 Интерфейсы управления к системам и сетям

Как правило, интерфейсы передачи данных для управления сетью к мультиплексорам МВВ (СЭ) и системам управления представлены разъемами Ethernet Base2 или BaseT (Q-интерфейс) и RS-232 (F-интерфейс). Некоторые производители комплектуют мультиплексоры МВВ разъемом DB-9 для подключения к сетям передачи данных X 25.

Системы управления оборудования ПЦИ/PDH по функциональности обычно удовлетворяют рекомендациях ITU-T, однако, не всегда совместимы с системами управления сетями СЦИ/SDH. Некоторые крупные производители аппаратуры СЦИ/SDH например, компании Nortel Networks или Lucent Technologies, предоставляют модульные системы управления, которые обеспечивают поддержку аппаратуры ПЦИ/PDH и других производителей.

2.1.7 Габаритные размеры

Большинство производителей аппаратуры ЦСП ПЦИ/PDH выпускают мультиплексоры в нескольких вариантах конструктивного исполнения (дюймовом и метрическом), допускающих их установку в стойку шириной 19" или стойку СКУ.

2.1.8 Дополнительные интерфейсы для станционной сигнализации, датчиков пожарной и другой сигнализации

Ряд производителей аппаратуры ЦCП ПЦИ/PDH предусматривают дополнительные интерфейсы для подключения станционной сигнализации, датчиков пожарной и другой специальной сигнализации, включая виды сигнализации по требованию заказчика.

2.2 Выбор аппаратуры ПЦИ/PDH

2.2.1 Критерии выбора

Критерии выбора ЦСП ПЦИ/PDH основаны на общих требованиях но должны учитывать специфику конкретной первичной или корпоративной сети связи. Говоря о конкретных технических требованиях, предъявляемых к аппаратуре ЦСП ПЦИ/PDH необходимо определить стратегию построения ведомственных и корпоративных сетей связи и выделить приоритеты Так, для железнодорожного транспорта важнейшим является обеспечение безопасности движения, которое включает диспетчеризацию всех процессов по грузоперевозкам. Для энергосистем Минтопэнерго, наряду с обеспечением системы постоянного мониторинга всего энергетического комплекса, необходимо иметь диспетчерские каналы для управления технологическими процессами и организации регулирования энергетических потоков,, как в отдельных энергосистемах, так и в рамках Единой энергосистемы России. Убытки, которые несут ежегодно энергосистемы от недостаточно эффективного использования своих ресурсов из-за отсутствия оперативной и точной информации по учету энергоресурсов, выработки и передачи электроэнергии, составляют огромные суммы, которые сравнимы со стоимостью инфотелекоммуникационных сетей связи, необходимых для решения подобных задач.

Аппаратура ЦСП предназначена для применения на первичных, ведомственных к корпоративных сетях связи, должна удовлетворять следующим характеристикам:

· универсальность - возможность выполнения большого комплекса услуг, заданного требованиями служб эксплуатации, без значительных, дополнительных затрат;

- унификация - возможность изменения функциональной нагрузки аппаратуры с использованием составных элементов, отвечающих стандартным требованиям по интерфейсам, шинам технического обслуживания и конструкции;

-  гибкость - возможность гибкого и легкого переконфигурирования: оборудования при необходимости изменения функционального назначения и
перечня сигналов или архитектуры сети связи;

-    контроль и управляемость - способность системы непрерывно контролировать заданные параметры и изменять функции под воздействием оператора сети;

·  надежность и безотказность - выполнение функций без сбоев в течение длительного времени с заданными параметрами;

·  стойкость и живучесть - штатное функционирование при всех внешних воздействующих факторах и возможность быстрого восстановления всей системы при выходе из строя ее отдельных элементов.

При этом определяющими требованиями, предъявляемыми к современным средствам связи, являются высокая надёжность, гибкость конфигурирования, удобство управления и контроля.

Основные критерии выбора аппаратуры ЦСП ПЦИ/PDH должны опираться на общую стратегию построения и развития цифровой первичной сети, которая обычно формулируется в концепции ее развития с учетом назначения. Например, крупные операторы связи и большие корпорации, создающие крупные корпоративные сети, обычно планируют применение аппаратуры ЦСП ПЦИ/PDH 2-х или 3-х производителей, Такой подход оправдан как по техническим, так и стратегическим причинам; его применяют Ростелеком, МГТС, АО «Мосэнерго» при создании ЦПС для единой информационной сети связи [6]. Поэтому одним из основных критериев выбора становится совместимость систем управления оборудованием и сетью ПЦИ/PDH с системами управления ЦСП СЦИ/'SDH других производителей.

Перечислим основные критерии выбора, аппаратуры ЦСП ПЦИ/PDH

-требуемая скорость передачи в транспортных магистралях сети;

· необходимость резервирования в сети, включая выбор схем резервирования;

· функциональная полнота семейства аппаратуры;

· наличие необходимых интерфейсов и аппаратуры доступа;

· возможность интеграции различных видов трафика;

· стоимость аппаратуры

· Общие требования к аппаратуре связи у большинства ведомственных операторов и крупных корпораций примерно одинаковы, различия в основном проявляются только в потребной канальной емкости линий связи и типах пользовательских интерфейсов.

Канальную емкость ЦСП можно определить в широких пределах, и зависит это от архитектуры и топологии сети (линейная, кольцевая, древовидная и т.д.), региона (густо или малонаселенный! уровня телефонизации и т.д. В конкретном случае при определении учитываются все факторы При этом оператор должен быть готов к тому; что выбранное им значение емкости будет либо недостаточным, либо избыточным, что совершенно естественно для реальной практики строительства конкретных сетей.

Суммируя вышеизложенное, можно сформулировал» требования к комплексу оборудования и аппаратуры ЦСЦ обеспечивающему большинство потребностей любого крупного ведомственного оператора, будь то МПС, Минтопэнерго, РАО «ЕЭС России», или «Газпром», а также потребности большой корпоративной сети. Такой комплекс оборудования и аппаратуры ЦСП должен создаваться на основе универсальной платформы для организации различных систем передачи и обработки информации и обеспечивать следующие требования:

· широкий выбор номенклатуры аппаратуры ЦСП;

· широкий спектр принимаемых сигналов и выбор пользовательских интерфейсов;

· большой выбор скоростей передачи, как для линейных, так и пользовательских интерфейсов;

· гибкую и быструю конфигурацию оборудования (из центра управления);

· управляемость снизу доверху - от пользовательских (абонентских) каналов до магистральных потоков;

- приемлемую стоимость аппаратуры.

2.2.2 Выбор оборудования

Для проектируемой сети рассматривалось много вариантов цифровых станций, но остановились на двух вариантах оборудования РРЛ: «Радиус-ДС» и «МИК-РЛ7». В таблице 2.1 приведены основные параметры аппаратуры

Таблица 2.1 Основные параметры аппаратуры РРЛ PDH

Оба варианта оборудования обладают развитой системой телеуправления. При одинаковых основных параметрах приведенных в таблице 2.1 аппаратура МИК-РЛ8 научно-производственной фирмы «Микран» обладает следующими дополнительными характеристиками:

· повышенный энергетический потенциал линий связи за счет высокого качества СВЧ оборудования и демодулятора;

· эффективное использование частотного спектра и высокие характеристики электромагнитной совместимости;

· возможность установки номиналов частот приёмопередатчика при помощи программно - управляемых синтезаторов частоты;

· возможность построения радиорелейных сетей связи и передачи данных произвольной топологии;

· программное обеспечение, позволяющее организовать круглосуточное
обслуживание многопролетной радиорелейной сети из одного пункта;

· низкоскоростные цифровые каналы для подключения систем внешней

сигнализации;

· дополнительный цифровой канал служебной связи;

· небольшие масса и габариты выносного оборудования;

- внутреннее оборудование - конструктив Евромеханика 19".

Дополнительным фактором влияющим на выбор аппаратуры МИК-РЛ

является расположение научно-производственной фирмы «Микран» в г.Томске, что позволяет оперативно устранять возможные неполадки и сократить расходы связанные с обучением обслуживающего персонала

Дополнительные параметры аппаратуры МИК-РЛ8 приведены в приложении А.[6]

3. Расчет параметров трассы

3.1 Расчет профиля трассы РРЛ

Профиль трассы задан в техническом задании относительно нулевого уровня. Для практических целей удобнее пользоваться профилем, построенным в прямоугольной системе координат, а не в полярной. Естественно такой переход повлечет за собой изменение вида кривой, определяющей условный нулевой уровень. При переходе к прямоугольной системе координат поверхность Земли с радиусом R с достаточной степенью точности можно заменить параболой, описываемой уравнением [3]:

,                                                                          (3.1)

Где r0, км - протяженность трассы;

r1, км - текущая координата;

R - радиус Земли равный 6370 км.

Из-за неоднородности атмосферы радиоволны распространяются по криволинейной траектории, что получило название атмосферной рефракции. Для учета атмосферной рефракции вводится эквивалентный радиус Земли:

                                                                      (3.2)

где:  1/м - среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости.

Подставляя выражение (3.2) вместо R в (3.1), получим уравнение параболы, учитывающей атмосферную рефракцию:

.                                                     (3.3)

Изменения погоды приводит к изменению показателя преломления среды, температуры, влажности, давления и соответственно к тому, что происходит изменение вертикального градиента диэлектрической проницаемости. Для Западно-Сибирской низменности эти изменения лежат в пределах  1/м. Таким образом профиль трассы “дышит” от максимального значения высоты до минимального. Соответственно, формула (3.3) трансформируется в (3.4):

.                                                         (3.4)

Учитывая все приведенное выше, рассчитаем профиль трассы в прямоугольной системе координат:

Таблица 3.1 - Профиль трассы в прямоугольной системе координат Володино-Вознесенка

Таблица 3.2 - Профиль трассы в прямоугольной системе координат Вознесенка-Киреевск

где Hэкв=Zэкв+h (h задано в техническом задании), а индексы соответствуют меньшему, среднему и большему значению вертикального градиента диэлектрической проницаемости.

Построим профиль трассы

Рисунок 3.2 - Профиль трассы Вознесенка-Киреевск

3.2 Расчет высот подвеса антенн

Высоты подвеса антенн рассчитываются для случая отсутствия рефракции [1]. При расчете высот подвеса антенн необходимо чтобы отсутствовала экранировка препятствиями минимальной зоны Френеля, так как это приводит к ухудшению связи. Напряженность поля в точке приема, созданная всеми вторичными излучателями, расположенными внутри минимальной зоны Френеля, численно равна напряженности поля свободного пространства. Минимальная зона Френеля представляет собой эллипсоид вращения с фокусами в точках приемной и передающей антенн. Радиус минимальной зоны Френеля в любой точке пролета определяется по следующей формуле [3]:

,                                                                 (3.5)

Где  относительная координата критической точки А профиля (рис 3.1-3.2);

r0 - расстояние между 1 и 2 антенной;

r1 - координата критической точки А.

Координата критической точки А определяется из рисунков и таблиц как самая высокая точка профиля.

Величина l - средняя длина волны рабочего диапазона, которую можно определить по формуле:

,                                                                                (3.6)

Где  м/с - скорость распространения волны в свободном пространстве;

f1 и f2 - граничные частоты рабочего диапазона, равные Гц и Гц, которые можно взять из документации на аппаратуру МИК-РЛ7. Подставляя данные в формулу (3.7) получим:

м

.2.1 Расчет высот подвеса антенн Володино - Вознесенка

 - относительная координата критической точки А профиля (рис 3.1);

r0=42.5 км - расстояние между 1 и 2 антенной;

r1=19.4 км - координата критической точки А.

Координата критической точки А определяется по рисунку 3.1и таблице 3.1. как самая высокая точка профиля.

Полученные значения подставим в формулу (3.5):

м

Таким образом, просвет на пролете в критической точке А возьмем равный H0. В этом случае напряженность поля в точке приема будет равна напряженности поля при распространении радиоволн в свободном пространстве. Высоты подвеса первой и второй антенн выберем одинаковыми относительно нулевого уровня, но так, чтобы обеспечивался просвет в критической точке А, равный Н0. Так как Западно-Сибирская низменность- это лесистая местность, то при выборе высоты подвеса антенн необходимо учитывать высоту деревьев (hд=20-30 метров); также необходимо учитывать картографическую погрешность снятия профиля (по тех. заданию она равна he=3м), поэтому суммарная высота трассы над критической точкой А будет равна:

H∑=Н0+hд+hе =11,937+30+3=44,937м

При этом просвет, равный радиусу минимальной зоны Френеля, надо рассматривать как расстояние между трассой и макушками деревьев.

Высота критической точки А относительно точки опоры первой антенны равна:

HA1 = hA-h1= 144,055-105 = 39,055 м,

где hA и h1 - высоты кр. точки А и точки опоры первой антенны относительно нулевого уровня.

Высота критической точки А относительно точки опоры второй антенны равна:

HA2 = hA-h2=144,055-111 = 33,055 м

Отсюда высота подвеса первой антенны равна:

HA1+H∑ = 39,055 +44,937 = 83,992 м;

высота подвеса второй антенны:

HA2+H∑ = 33,055+44,937 = 77,992 м

Выбор высот подвеса антенн представлен на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Выбор высот подвеса антенн Володино - Вознесенка

3.2.2 Расчет высот подвеса антенн Вознесенка - Киреевск

- относительная координата критической точки А профиля (рис 3.2);

r0=41.65 км - расстояние между 1 и 2 антенной;

r1=41.65 км - координата критической точки А.

Координата критической точки А определяется по рисунку 3.2 и таблице 3.2 как самая высокая точка профиля.

Полученные значения подставим в формулу (3.5):

м

Так как Н0=0м относительно критической точки А, то возьмём менее критическую точку B для нахождения минимальной зоны Френеля, т.е. Н0.

где r1=10.9 км - координата критической точки В.

м

Таким образом, просвет на пролете в критической точке В будет равен 10,428м. В этом случае напряженность поля в точке приема будет равна напряженности поля при распространении радиоволн в свободном пространстве. Высоты подвеса первой и второй антенн выберем одинаковыми относительно нулевого уровня, но так, чтобы обеспечивался просвет в критических точках А и В равный Н0. Так как Западно-Сибирская низменность- это лесистая местность, то при выборе высоты подвеса антенн необходимо учитывать высоту деревьев (hд=20-30 метров); также необходимо учитывать картографическую погрешность снятия профиля (по тех. заданию она равна he=3м), поэтому суммарная высота трассы над критической точкой В будет равна:

H∑ = 10,428 + hд + hе = 0+ 30 + 3 = 43,428 м

При этом просвет, равный радиусу минимальной зоны Френеля, надо рассматривать как расстояние между трассой и макушками деревьев.

Высота критической точки В относительно точки опоры первой антенны равна:

HA1 = hA-h1= 136,471-111 = 25,471 м,

где hA и h1 - высоты кр. точки В и точки опоры первой антенны относительно нулевого уровня.

Высота критической точки А относительно точки опоры второй антенны равна:

HA2 = hA-h2=160-160 = 0 м

Отсюда высота подвеса первой антенны равна:

HA1+H∑ = 25,471 +43,428 = 68,899 м;

высота подвеса второй антенны:

HA2+H∑ = 0+43,428 = 43,428 м

Выбор высот подвеса антенн представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Выбор высот подвеса антенн Вознесенка - Киреевск

3.3 Расчет необходимого запаса на замирание

При расчете необходимого запаса на замирание будем считать, что у нас случай глубоких замираний допустимая вероятность ошибки pош = 10-6. Если вероятность ошибок превысит данное значение, то тракт считается неготовым к приему. Необходимый запас на замирание - это величина, обратная минимальному множителю ослабления, которая рассчитывается по следующей формуле:

                                                                              (3.7)

Где дБм - минимально допустимый уровень мощности сигнала на входе приемника, при котором вероятность ошибки цифрового сигнала не превышает допустимого значения. Так по рекомендациям МККР вероятность допустимой ошибки не должна превышать 10-6 в течение 0.75% времени любого месяца для трассы протяженностью менее 50 км.

 - мощность сигнала на входе приемника, которая рассчитывается по формуле:

,                                                                               (3.8)

Где  - выходная мощность передатчика,  которая из документации на приемопередающее устройство равно 500мВт (27дБм);

LС - суммарное ослабление сигнала от выхода передатчика до входа приемника в дБ равное:

                                                                            (3.9)

Где G1, G2 - коэффициенты усиления передающей и приемной части антенного устройства. Это двухзеркальная антенна, состоящая из параболического зеркала диаметром 1.5 м, облучателя с волноводом круглого сечения, контррефлектора и корзины крепления. Диапазон частот 7.25-7.55 ГГц, с коэффициентом усиления не менее 37 дБ;

L0 - ослабление радиоволн при распространении в свободном пространстве в дБ.

                                                                        (3.10)

3.3.1 Расчет необходимого запаса на замирание Володино - Вознесенка

 дБ

Где r0=42500м.

Подставляя полученные значения в формулы (3.9) и (3.8)

получим, что дБ, а дБ.

Тогда по формуле (3.7) минимально допустимый множитель ослабления равен:

дБ.

Соответственно, необходимый запас на замирание равен 38.708 дБ.

3.3.2 Расчет необходимого запаса на замирание Вознесенка-Киреевск

дБ

Где r0=41650м.

Подставляя полученные значения в формулы (9.3) и (9.2)

получим, что дБ, а  дБ.

Тогда по формуле (3.7) минимально допустимый множитель ослабления равен:

 дБ.

Соответственно, необходимый запас на замирание равен 38.884 дБ.

3.4 Расчет устойчивости связи

Для РРЛ прямой видимости в МККР определены критерии качества связи. Одна из основных задач проектировщика при расчете РРЛ - проверка соответствия проектируемой РРЛ этим критериям. Качество связи на РРЛ в отдельные моменты времени может значительно ухудшаться по сравнению с нормативным из-за возникновения глубоких замираний линии [1].

Связь является устойчивой, когда суммарный процент времени, в течение которого вероятность ошибок на выходе РРЛ не превысит допустимого значения [4]:

,                                                                          (3.11)

Где TS - суммарный расчетный процент времени ухудшения качества связи на пролете РРЛ из-за замираний сигнала;

Тдоп - допустимая вероятность ухудшения качества связи на данном пролете РРЛ в соответствии с нормами МККР для местных линий длинной менее 50 км составляет:

В общем случае

T∑(Vmin)= TПРЕПЯД(Vmin)+ TИНТ(Vmin)+ TВНЕШ(Vmin)+ TДОЖДЯ(Vmin),         (3.12)

Где - процент времени ухудшения связи из-за экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля рефракции радиоволн. Данную компоненту можно положить равную нулю, вследствие того, что при изменении градиента диэлектрической составляющей, минимальная зона Френеля не затеняется препятствием. Соответственно ухудшение связи не последует.

TИНТ(Vmin)- процент времени ухудшения связи из-за интерференции в точке приема прямого и отраженных лучей.

TВНЕШ(Vmin)- процент времени ухудшения связи за счет внешних источников. Эту составляющую не учитываем, т.к. мы считаем, что у нас на опорах только аппаратура приема и передачи и нет других внешних источников.

TДОЖДЯ(Vmin)- процент времени ухудшения связи из-за дождя, который необходимо учитывать.

В соответствии с выше сказанным формула (3.12) преобразуется к виду:

T∑(Vmin)= TДОЖДЯ(Vmin).                                                                 (3.13)

Определим процент времени ухудшения связи за счет интерференции. В нашем случае интерференционные замирания определяются только отражениями от слоистых неоднородностей тропосферы. При этом:

TИНТ(Vmin)=V2minT(Δε),                                                           (3.14)

где Vmin - в относительных единицах;

                                                       (3.15)

выраженная в процентах вероятность интерференционных замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы со скачком диэлектрической проницаемости, равным Δε; R0 - в километрах; fcр - в гигагерцах; ξ=1 для сухопутных трасс; ξ = 5 для районов с повышенной влажностью (реки, озера и т. п.). Возьмем ξ=5, тогда по ф-ле (3.15):  и по ф-ле (3.14):ИНТ(Vmin)=(1,349∙10-4)2∙74,538=0,000001356ИНТ(Vmin) можно принять равным 0.

Для определения TДОЖДЯ(Vmin), воспользуемся следующим графиком Определим интенсивность дождей на в средней полосе Западно-Сибирской низменности. Используя графики в [1]

Рис.4.- Зависимость V от J при вертикальной поляризации в диапазоне частот 7 ГГц.

Определяем, что для вертикальной поляризации интенсивность дождя равна 150 мм/ч при коэффициенте ослабления равном ~ -38 дБ. Рассчитываемая трасса проходит в р-не Западно-Сибирской низменности чему соответствует прямая под номером 13 на графике рис. 5. Определяем TДОЖДЯ(Vmin)~0,001%.

Рис.5.- Статическое распределение среднеминутных значений интенсивности дождей на азиатской территории России.

Сравнивая получившиеся результаты с  видим, что неравенство (3.11) выполняется.

.5 Расчет соотношения сигнал/шум в канале

Соотношение сигнал/шум в канале, можно рассчитать по формуле:

или C/Ш =РС-РШ дБ.                                                  (3.16)

Мощность сигнала мы уже рассчитывали в пункте 3.3.1 для участка Володино - Вознесенка РС=-41,292 и в пункте 3.3.2 для участка Вознесенка - Киреевск РС=-41,116. А мощность шумов можно рассчитать по формуле:

,                                                                              (3.17)

Где k - постоянная Больцмана;

T - температура в К (Т=293К);

Df - шумовая полоса, которая равна 28 МГц;

KШ - максимальный коэффициент шума (КШ = 3.5 дБ, что составляет 2.239 раз).

Подставляя данные в (3.17), получим:

дБ

Соответственно, отношение сигнал/шум в канале для участка Володино Вознесенка получается равным:

C/Ш =РС-РШ дБ

А отношение сигнал/шум в канале для участка Вознесенка - Киреевск получается равным:

C/Ш =РС-РШ дБ

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ производственного процесса

В данном проекте рассчитывается нагрузка создаваемая населенными пунктами являющаяся исходными данными для разработки цифровой радиорелейной линии (ЦРРЛ) связи и просчитывается вариант построения ЦРРЛ на участке Володино-Вознесенка-Киреевск. Нагрузка является одним из важнейших параметров системы связи, определяющим число обслуживаемых абонентов. Перед установкой на предприятии системы передачи данных какого-либо типа, обычно встает вопрос соответствия требований и затрат, который можно сформулировать следующим образом: нужна ли многофункциональная, но дорогая система, или же можно обойтись простой, но дешевой? Одним из способов определить это является расчет пропускной способности системы.

Этот, а так же и другие вопросы, связанные с проектированием сети связи, разрабатываются в проектно - конструкторском отделе фирмы -поставщика услуг связи. Рабочее место инженера-проектировщика должно содержать набор необходимых инструментов и обеспечивать такие условия работы, которые бы удовлетворяли требованиям охраны труда, существующим в Российской Федерации, то есть системе мероприятий, направленных на сохранение жизни и здоровья трудящихся, обеспечение безопасных и безвредных условий работы.

Для упрощения работы проектировщика все чаще используются автоматизированные рабочие места, созданные на базе персональных электронно-вычислительных машин (ПЭВМ), что позволяет в несколько раз сократить время, требуемое для работы. В ООО «Томсктрансгаз» используются типовые ПК, содержащие полный набор необходимых проектировщику инструментов.

4.2 Нормативные документы по безопасности на рабочем месте

Основным нормативным документом является ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация». Он подразделяет все элементы условий труда, выступающие в роли опасных и вредных производственных факторов, на несколько групп. В помещении ВЦ имеет место лишь ограниченный набор опасных факторов, сюда относятся:

·  физические;

·  психофизиологические.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья. Если производственный фактор приводит к заболеванию или снижению работоспособности, то его считают вредным.

Предъявим требования по безопасности к рабочему месту оператора ПЭВМ.

4.2.1 Требования к значениям напряжения в электрической сети

Основным напряжением, обеспечивающим работу всех блоков и устройств ВЦ является стандартное напряжение 220 В, промышленной частоты 50 Гц. Это напряжение является высоким, следовательно, имеется вероятность поражения персонала. Во избежание несчастных случаев необходимо соблюдать требования, установленные «Правилами устройства электроустановок» и «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей». Эти требования устанавливают:

· наличие рубильника на щите для общего отключения питания;

· наличие рубильников для отключения питания каждого рабочего места;

· наличие разводки питания к каждому рабочему месту, которая должна заканчиваться промаркированной на соответствующее напряжение розеткой;

· наличие предохранительных устройств для защиты от перегрузок в общей сети питания и в цепи разводок.

Электрооборудование должно быть выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019-79 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты». Комплекс мер по предотвращению поражения персонала электрическим током должен включать в себя:

· обеспечение недоступности токоведущих частей оборудования;

· защитное заземление электрооборудования.

Исходя из ГОСТ 12.1.019-79 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» и ГОСТ 2.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» сопротивление изоляции отдельного участка в сети напряжением до 1000 В не должно быть меньше 0,5 Мом, сопротивление защитного заземления не должно быть больше 4 Ом, напряжение прикосновения должно быть не более 2 В, и ток - не более 0.3 мА.

4.2.2 Требования к влажность и температура воздуха рабочей зоны

Метеорологические условия в рабочем помещении ВЦ постоянно влияют на человека, изменение (особенно резкое) температурных параметров приводит к снижению работоспособности, слабости, возможно даже головокружению и обмороку. Нормы метеорологических условий на рабочем месте регламентируются согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны». Помещение ВЦ, соответственно классификации ГОСТа, определяется как помещение, характеризуемое незначительным избытком явного тепла. Работа персонала ВЦ имеет первую категорию тяжести. При таких условиях по ГОСТ 12.1.005-88 можно предъявить следующие требования для рабочего места:

-температура воздуха на постоянном рабочем месте: 20-25° С;

· относительная влажность воздуха на постоянном рабочем месте:75%;

· температура воздуха вне постоянных рабочих мест: 15-26° С.

4.2.3 Требования к уровню шума

В помещении ВЦ находится масса источников шума: работающие лампы дневного света, аппаратура кондиционирования, оборудование ПЭВМ на рабочих местах (обычно большую часть шума в ПЭВМ создают вентиляторы, охлаждающие работающие компоненты), а также источники шума извне. Интенсивный шум оказывает негативное влияние на организм человека и серьезно нагружает слуховые органы. Допустимые уровни звукового давления и уровня звука на постоянных рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.1.003-83, отсюда можно определить, что территория ВЦ представляет собой помещение вычислительных машин, где эквивалентный уровень звука не должен превышать 50 дБ.

4.2.4 Требования к уровню электромагнитного излучения

Во время непосредственной работы с ПЭВМ основным отрицательным фактором является излучение монитора. Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), входящая в состав типового монитора излучает достаточно широкий спектр, наиболее опасным считается образующееся в процессе работы переменное электрическое поле. По уровню переменных электромагнитных и электростатических полей монитор должен удовлетворять требованиям безопасности, установленным ГОСТ Р50948-96 «Средства отображения информации индивидуального пользования». Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений:

-   напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг монитора по электрической составляющей должна быть не более 25 В/м в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц и не более 2,5 В/м в диапазоне частот 2 - 400 кГц;

· плотность магнитного потока должна быть не более 250 нТл в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц и не более 25 нТл в диапазоне частот 2 - 400 кГц;

· поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500 В.

Одним из способов решения проблемы является использование жидкокристаллических (ЖК) мониторов, в состав которых не входит ЭЛТ. Все современные мониторы обладают оригинальным эстетическим дизайном, создающим удобство в работе. Мониторы, выполненные на ЖК основе, представляют собой относительно тонкую пластину с большим числом степеней свободы, что еще больше повышает удобство работы.

4.2.5 Требования к освещенности рабочей зоны

Периодическая работа в помещении с недостаточной освещенностью снижает общую работоспособность организма и ведет к повышенной утомляемости, в результате чего могут развиться серьезные глазные заболевания. Во избежание этого в каждом рабочем помещении, будь это ВЦ или что-то иное следует использовать соответствующую систему освещения. Источники света можно разделить на:

· естественные (солнце);

· искусственные (осветительные лампы);

· -совмещенные.

СНиП 23-05-95 разделяет зрительную работу, связанную с напряжением зрительного аппарата, на восемь разрядов, по ним устанавливаются нормы производственного освещения. Работа в ВЦ попадает под четвертый разряд (средняя точность) и подразумевает использование комбинированного освещения. Учтя это, а так же воспользовавшись нормативами из СНиП 23-05-95 можно предположить, что освещенность рабочего места должна составлять 500 лк, а коэффициент естественного освещения при боковом освещении - 0.7%.

4.2.6 Требования к нервно-психическим перегрузкам

Работа в ВЦ связана с сильной концентрацией внимания на объекте работы и требует постоянного нервного напряжения. Для того, чтобы свести к минимуму все негативные последствия необходима правильная организация труда и отдыха. Исходя из классификаций видов трудовой деятельности можно определить, что работа оператора ПЭВМ принадлежит группе А (работа по считыванию информации с экрана монитора ПЭВМ с предварительным запросом) и второй категории тяжести. Согласно требованиям Санитарных правил и норм, суммарное время регламентированных перерывов при стандартной восьмичасовой рабочей смене должно составлять не менее 50 минут.

4.2.7 Требования к оборудованию и организации рабочих мест с ПЭВМ

Естественный свет должен падать на рабочее место оператора ПЭВМ сбоку, преимущественно слева. Экран монитора должен находиться от глаз оператора на расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм. Если в помещении наличествует несколько столов с мониторами, то расстояние между ними должно не превышать 2 м, а расстояние между боковыми поверхностями мониторов - 1.2 м. Высота рабочей поверхности стола должна быть либо фиксирована на высоте 725 мм, либо регулироваться в пределах 680 - 800 мм. Все используемое оборудование должно располагаться оптимальным образом, дабы не загромождать стол и обеспечивать удобство работы. Рабочий стол должен иметь пространство для ног шириной не менее 500 мм и высотой не менее 600 мм. Рабочее кресло должно поддерживать оптимальную рабочую позу.

4.2.8 Общие требования по пожарной безопасности

Сотрудники ВЦ обязаны пройти инструктаж по правилам пожарной безопасности. Территория ВЦ должна очищаться от горючих отходов и мусора. Курение в помещении запрещается. Электрическая сеть должна быть создана в соответствии с «Правилами ТЭ и ТБ потребителей», которые определяют выбор сечений проводов и их изоляции, защиту предохранительными устройствами от перегрузок сети. Все токоведущие части и предохранительные устройства должны монтироваться на несгораемых основаниях. Электропроводка должна выполняться скрытым способом, а светильники и электрощиты должны быть закрытого исполнения. На территории ВЦ должен присутствовать огнетушитель, противопожарные детекторы и общий рубильник питания. В помещении необходимо иметь запасной выход, имеющий соответствующую маркировку, так же запасной выход должен быть отмечен на карте действия при пожаре, вывешенной на виду у персонала. Дверь должна легко открываться в сторону выхода из помещения и закрываться на легко поворачивающиеся запоры. Все противопожарные установки должны находиться в исправном состоянии и, по необходимости, снабжены инструкциями по использованию.

Состояние системы противопожарной безопасности должно проверяться инспектором в установленные сроки.

4.3 Мероприятия по обеспечению требований техники безопасности

4.3.1 Обеспечение требований ТБ по напряжению в электрической сети

Для защиты работников ВЦ от поражения электрическим током, ГОСТ 12.4.011-75 «Средства защиты работающих. Общие требования и классификация», регламентирует следующие средства защиты:

· оградительные устройства;

· устройства автоматического контроля и сигнализации;

· изолирующие устройства и покрытия;

· устройств а защитного заземления и зануления;

· устройства автоматического отключения;

· предохранительные устройства;

· знаки безопасности.

В помещении ВЦ необходимо установить ряд контролирующих устройств, таких, как общий рубильник, сетевые фильтры и т.п. Современные сетевые фильтры не смогут адекватно работать без подведенного кабеля защитного заземления. Защитное заземление есть преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, могущих оказаться под напряжением и устройств, в которых перепад напряжения может привести к серьезным повреждениям.

4.3.2 Обеспечение требований ТБ по влажность и температура воздуха рабочей зоны

В помещении ВЦ необходимо постоянно поддерживать требуемую температуру и влажность воздуха. Для этого необходимо использовать современные устройства кондиционирования помещения обеспечивающие требуемую температуру и влажность воздуха в помещении. Необходимо проводить регулярную влажную уборку, что ведет к уменьшению пылеобразования и регулярно очищать компоненты ПЭВМ и других используемых устройств от пыли, что может продлить их срок действия.

4.3.3 Обеспечение требований ТБ по уровню шума

Для устранения внешнего шума необходимо провести звукоизоляцию помещения, установить соответствующие окна и двери. В помещении ВЦ основной шум создается вентиляторами систем охлаждения, поставив малошумящие аналоги можно существенно снизить уровень шума. Шумы создаваемые бытовыми приборами, такими как телефонные аппараты, можно легко снизить до требуемого уровня путем обычной настройки аппаратуры. Прочие шумы (создаваемые компонентами используемого оборудования) обычно не учитываются, однако в случае необходимости можно воспользоваться звукоизолирующими кожухами.

4.3.4 Обеспечение требований ТБ по электромагнитному излучению

Электромагнитное излучение на рабочем месте оператора ПЭВМ обычносоздает монитор, в состав которого входит ЭЛТ. Для снижения вредного воздействия необходимо использовать мониторы, соответствующие современным стандартам энергоизлучения. Во все современные мониторы с ЭЛТ встраиваются системы защиты оператора от вредных воздействий, некоторые мониторы выпускаются вообще без ЭЛТ, что существенно снижает уровень вредных воздействий.

4.3.5 Обеспечение требований ТБ по освещенности рабочей зоны

Обычно в рабочих помещениях используется смешанное освещение. Согласно СНиП 23-05-95, освещенность рабочего места должна составлять 500 лк, а коэффициент естественного освещения при боковом освещении - 0.7%.

Рассчитаем требуемый уровень искусственного освещения в помещении, при помощи метода коэффициента использования светового потока. Этот метод наиболее применим для расчета общего равномерного освещения помещений в условиях эксплуатации промышленных предприятий. Световой поток по этому методу определяется следующим образом

                                                             (4.1)

где: F - световой поток, лм;

Е - освещенность, лк;

S - площадь освещаемого помещения м2;

К - коэффициент запаса;

z- коэффициент неравномерности освещения;

- коэффициент использования осветительной установки;

п --необходимое число ламп.

Помещение ВЦ соответствует следующим условиям:

· используется симметричное размещение светильников, расположенных в прямоугольном порядке;

· площадь помещения S = 30m2;

· расстояние между светильниками L = 2m;

· высота подвеса над уровнем освещаемой поверхности h = 2,5м.

Для освещения помещения используются люминесцентные лампы, поскольку лампы накаливания не рекомендуются для освещения помещений с ПЭВМ. Необходимое число светильников  Определим показатель помещения длиной х=6м и шириной у=5м

                                                                      (4.2)

Для помещения с i=l,ll коэффициент использования светового потока осветительной установки  = 0,39. Коэффициент запаса K=1,3 для помещения с нормальной воздушной средой. Коэффициент неравномерности освещения z=1,1 для оптимального размещения светильников. Стены и потолок ВЦ имеют одинаковый коэффициент отражения =0,7. Имея все исходные

данные, оценим по формуле (14.1) световой поток, который должна создавать лампа:

Таким образом, для обеспечения требований по освещенности, в помещении необходимо установить 8 светильников с двумя люминесцентными лампами типа ЛД-80 в каждом светильнике.

4.3.6 Нервно-психические перегрузки

Для устранения нервно-психических перегрузок персонала следует регулярно проводить короткие перерывы в рабочем процессе, в течение которых желательно выполнять специальные комплексы упражнений. Также желательно не заниматься подолгу однотипной работой, а делать перерывы или ненадолго менять профиль деятельности.

4.3.7 Территория

Общая площадь помещения ЦО с четырьмя рабочими местами составляет 30 м2. Это обеспечивает требования к площади, приходящейся на одно рабочее место (не менее 6 м2). Объем помещения ЦО составляет 75 м3, что так же обеспечивает требования к объему помещения, приходящемуся на одно рабочее место (20 м ).

4.4 Инструкция по технике безопасности для оператора ПЭВМ

4.4.1 Требования безопасности перед началом работы

4.4.1.1 Перед началом работы пользователи обязаны:

· осмотреть и привести в порядок рабочее место;

· отрегулировать освещенность на рабочем месте, убедиться в
достаточности освещенности, отсутствии отражений на экране, отсутствии
встречного светового потока;

· проверить правильность подключения оборудования в электросеть;

· проверить правильность установки стола, стула, положения
оборудования, угла наклона экрана монитора, положение клавиатуры и, при
необходимости произвести регулировку рабочего стола и кресла, а также
расположение элементов компьютера в соответствии с требованиями
эргономики и в целях исключения неудобных поз и длительных напряжений
тела.

4.4.2 Пользователю запрещается приступать к работе при:

- обнаружении неисправности оборудования и электропроводки;

- обнаружении неисправности частей ПЭВМ или ПО.

4.4.3 Требования безопасности во время работы

4.4.3.1. Пользователь во время работы обязан:

· в течение всего рабочего дня содержать в порядке и чистоте рабочее
место;

· держать открытыми все вентиляционные отверстия устройств;

- выполнять санитарные нормы и соблюдать режимы работы и отдыха: продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов, перерывы следует устанавливать через 1.5-2.0 часа работы продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы

· соблюдать правила эксплуатации ПЭВМ в соответствии с инструкциями по эксплуатации;

· соблюдать расстояние от глаз до экрана в пределах 60-80 см;

4.4.4 Пользователю во время работы запрещается:

касаться одновременно экрана монитора и клавиатуры; прикасаться к задней панели системного блока при включенном питании; переключение разъемов интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании; загромождать верхние панели устройств бумагами и посторонними предметами; допускать захламленность рабочего стола бумагами в целях недопущения накапливания органической пыли; производить отключение питания во время выполнения активной задачи; производить частые переключения питания; допускать попадания влаги на системный блок и клавиатуру, монитор, дисководы, принтеры и т.п.; превышать величину количества обрабатываемых символов свыше 30 тыс. за 4 часа работы.

радиорелейный связь аппаратура цифровой

4.4.5 Требования безопасности по окончании работы

4.4.5.1 По окончании работ необходимо

· отключить питание ПЭВМ;

· убедиться, что оборудование обесточено.

4.4.5.2 По окончании работ оператор обязан осмотреть и привести в порядок рабочее место

4.4.6 Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.4.6.1 Пользователь обязан:

·  во всех случаях обнаружения дефектов шнуров питания, неисправности электрических розеток, наличия дыма или появления запаха гари немедленно отключить питание и сообщить об аварийной ситуации своему непосредственному начальнику и лицу ответственному за электрохозяйство предприятия;

·  при обнаружении человека, попавшего под напряжение, немедленно
освободить его от действия тока путем отключения электропитания оборудования и до прибытия врача оказать потерпевшему первую доврачебную медицинскую помощь;

· при любых случаях сбоя в работе технического оборудования или программного обеспечения немедленно сообщить об этом своему непосредственному начальнику;

· в случае ухудшения самочувствия (появления рези в глазах, резком ухудшении зрения) покинуть рабочее место, сообщить об этом своему непосредственному начальнику и обратиться к врачу;

· при возгорании оборудования, отключить питание и принять меры к тушению очага пожара при помощи углекислого или порошкового огнетушителя, вызвать пожарную команду.

4.5 Требования по безопасности при работе на РРЛ.

4.5.1 Общие требования по электробезопасности

Оказывая человеку неоценимую услугу как в сфере производства, так и в быту ,электрический ток в тоже время представляет большую опасность при неумелом и неправильном обращении с ним .если другие производственные опасности имеют определенные внешние проявления , как например, запах, цвет, или просматриваются визуально, то электрический ток их не имеет. Это обстоятельство требует особо серьезного внимания к вопросам Электробезопасность со стороны всех работающих. Исход воздействия эль-тока на организм человека зависит от следующих факторов:

От электрического сопротивления тока. Известно что чем больше сопротивление проводника, тем меньшей проводимостью оно обладает .Наибольшим сопротивлением по сравнению со всеми другими тканями тела обладает кожа. У сухой, чистой, неповрежденной кожи сопротивление больше, чем у кожи загрязненной, потной или поврежденной. Электротехнический персонал должен учитывать это обстоятельство От величины тока, проходящего через тело человека-человек ощущает ток даже очень незначительной величины, измеряемой тысячными долями ампера. Практикой и действующими нормами установлено.что смертельным является ток величиной 0,1 ампер и выше.

Основными причинами поражения эль. током является непосредственное случайное прикосновение человека к незащищенным токоведущим частям релейного провода, оголенным проводам или кабелям, ножам рубильника, открытым клеммам электромоторов. Также возникновение шагового напряжения в зоне упавшего на землю провода ,который находится под напряжением. В этом случае в радиусе 15-20 м от точки соприкосновения упавшего провода с землей образуется электрическое поле, которое представляет опасность. Если человек случайно попадет в эту зону, выходить из нее нужно перышками или держа ноги вместе или, если это возможно по сухой доске. Делать большие шаги опасно, потому что в этом случае увеличивается значение шагового напряжения. Для того чтобы исключить поражение эль. током осуществляются определенные мероприятия и соблюдаются определенные меры безопасности Все открытые токоведущие части располагают на недоступной высоте или надежно ограждаются от случайного прикосновения к ним .

Правилами установлена ежегодная проверка изоляции электроустановок и сетей. В помещениях, имеющих повышенную опасность поражения эль. током (сырые, с токоведущим покрытием, повышенной температурой) применяются пониженные напряжения 34, 36 и12 вольт.

Все потребители должны иметь заземление или зануление. Заземление представляет собой соединение корпуса с нулевым проводом питающего кабеля. Нулевой провод в свою очередь соединяется с землей .

При работе на электроустановках и с электрооборудованием широко применяются средства индивидуальной защиты - резиновые диэлектрические перчатки, калоши, боты, коврики, деревянные подставки на изоляторах, специальный монтерский инструмент с изолирующими рукоятками, приспособленными для обнаружения напряжения и его величины.

Средства индивидуальной защиты применяются для изоляции человека от токоведущих частей и от земли, с тем, чтобы он не попал под напряжение при работе на электроустановках.

Кроме применения технических средств осуществляется ряд организационных мероприятий. Для электротехнического персонала устанавливается специальное обучение и присвоение квалификационной группы по эль безопасности.

Производственные участки с повышенной опасностью оборудуются аварийным освещением с раздельными источниками питания, на случай если произойдет отключение основной линии. Оно необходимо для выполнения аварийных работ, поддержания нормального технологического процесса при отключении освещения, а так же на случай эвакуации людей. Все переносные линии должны питаться напряжением 12-36 вольт.

На наших предприятиях сейчас имеются все возможности работать без несчастных случаев. Твердое знание безопасных приемов и методов работы, добросовестное, сознательное выполнение всех требований и инструкций по безопасному ведению работ, высокая трудовая дисциплина позволяют значительно сократить число несчастных случаев на производстве.

4.5.2 Электрические средства защиты

- Изолирующая штанга (оперативная).

- Изолирующая измерительная штанга.

- Штанга для наложения временного заземления.

- Штанга-гаситель для временного заземления отключенного провода воздушной линии электропередачи.

- Изолирующие клещи- до 1 кв.

- Электроизмерительные клещи до 1 и свыше 1 до 10 кв.

- Указатель высокого напряжения - свыше 1 до 10 кв.

- Инструмент с изолирующими ручками.

- Диэлектрические перчатки.

- Диэлектрические галоши.

- Диэлектрические боты.

- Диэлектрические коврики.

4.5.3 Указания мер безопасности

При работе с аппаратурой РРС необходимо выполнять все меры безопасности, указанные в техническом описании на входящие блоки.

Для защиты оборудования от грозовых разрядов необходимо заземлить корпуса всех блоков, используя имеющиеся на них болты заземления. Особое внимание следует обращать на заземление аппаратуры, устанавливаемой на открытом воздухе на крышах зданий или других сооружений.

Опорно-поворотное устройство антенны РРС крепится на вертикальной стойке из трубы диаметром от 100 до 150 мм при диаметре зеркала 1.0 м. Стойка должна быть надежно закреплена из расчета ветровой нагрузки до 40 м/с, создающей усилие 2400 кг.

Запрещается производить подключение кабелей, соединяющих выносное оборудование с модулем доступа внутреннего оборудования в грозу.

Монтаж и другие работы выполнять только при обесточенной аппаратуре.

Монтаж выносного оборудования должен осуществляться лицами, прошедшими специальную подготовку и имеющими право производства верхолазных работ.

4.5.4 Указания по безопасности при работе с источником бесперебойного электропитания (ИБЭП)

ИБЭП соответствует общим требованиям безопасности согласно ГОСТ 12.2.007.0-75 класс 0, а также «Правилам технической эксплуатации электроустановок» и «Межотраслевые правила по охране труда».

К работе с ИБЭП допускаются лица, ознакомившиеся с паспортом и настоящим руководством по эксплуатации, прошедшие инструктаж по технике безопасности, аттестованные и имеющие квалификационную группу не ниже третьей для электроустановок до 1000В.

Питание ИБЭП осуществляется от сети переменного напряжения 220В 50Гц и ( АКБ ).

Указание мер безопасности К работе с изделием МЦП-12 и МЦП-13

ВНИМАНИЕ! Запрещается эксплуатация изделия без его заземления.

К работе с изделием МЦП-12 и МЦП-13 допускаются лица, прошедшие инструктаж о мерах безопасности при работе с электрорадиоустройствами и изучившие настоящее техническое описание.

Перед началом работы соединить клемму «Земля» на задней панели прибора с шиной заземления (контакт 2 разъема питания).

Вскрывать изделие для ремонта возможно только при отключенном внешнем источнике питания и входных системах.

5. Технико-экономическое обоснование целесообразности разработки

Телекоммуникации являются основой развития общества. Постоянно растущий спрос, как на обычные телефонные услуги, так и на новые виды услуг, включая услуги Internet, предъявляет новые требования к современным сетям связи и качеству предоставляемых услуг. С другой стороны, совершенствование телекоммуникационного оборудования и развитие на его основе современных сетей связи приводит к усложнению процесса построения и значительным затратам на построение таких сетей. В связи с этим вопросом планирование построения современных сетей связи разного масштаба приобретают актуальность и особую значимость.

Проектирование современных коммуникаций требует рассмотрения не только чисто технических аспектов: надежность, скорость передачи информации, конфиденциальность и т.д., но и экономической эффективности. Причем заключения экспертов о востребованости услуг будут служить основанием для внедрения новых технологий на проектируемой сини связи. Следовательно, реализация каждого такого проекта начинается с его экономической оценки.

5.1 Планирование выполнения работ на разработку проекта

Согласно классификатору, данный проект относится по уровню поставленных задач к работам, выполняемым по планам научно-производственных объединений; по источникам финансирования - к хозрасчетным работам; по комплексности - к работам, выполняемыми несколькими подразделениями одной организации; по широте внедрения - к целевым.

Для любой НИР характерна строго определенная последовательность действий на протяжении всего процесса исследования. Благодаря этому становится возможным формирование этапности разработки в обобщенной форме, планирование, разработка и контроль ее результатов на каждом этапе исследований, организация управляющих и координирующих действий в процессе исследований.

В данном дипломном проекте используется принцип линейного планирования. Линейное планирование заключается в составлении графика процесса разработки и обеспечивает возможность оценки текущего хода проектирования. Кроме того при планировании работ можно оценить стоимость затрат на разработку темы. В процессе разработки заняты два человека - инженер и руководитель (таблица 5.1).

Перечень этапов и видов работ, выполняемых при разработке системы, приведен в таблице 5.1.

Для определения ожидаемой продолжительности работ tожид применим формулу 5.1. Эта формула основана на использовании трёх вероятностных оценок

                                                                                                                   (5.1)

Где tmin - кратчайшая продолжительность данной работы (оптимистическая оценка)

tmax - самая большая продолжительность работы (пессимистическая оценка)

tв - наиболее вероятная по мнению экспертов оценка продолжительность работ (реалистичная оценка).

Таблица 5.1- Длительность этапов работ

По данным таблицы 5.1 можно построить ленточный график, он изображен на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 Ленточный график проведения работ

5.2 Расчет сметы затрат на проектирование системы

При проведении разработки учитываются следующие статьи затрат:

· основные материалы и комплектующие изделия;

· основная заработная плата исполнителей;

· дополнительная заработная плата исполнителей;

· начисления на заработную плату;

· затраты на аренду помещения;

• амортизационные отчисления;

• накладные расходы;

.3 Расходы на материалы и услуги

Расчет стоимости оказанных услуг и затраченных материалов отражен в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Расходы на материалы и услуги.

5.4 Услуги сторонних организаций

Сюда отнесем распечатка плакатов, брошюровка(таблица 5.3).

Таблица 5.3 - Услуги сторонних организаций

Всего затраты на услуги сторонних организаций составили 510 рублей

.5 Расчёт затрат на заработную плату

Для участников проектирования установлены следующие категории тарифной сетки, которые занесены в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 - Тарифная сетка для участников проектирования

Произведём расчёт месячного оклада участников проектирования.

Затраты на заработную плату (Зполн) включают в себя основную, дополнительную заработные платы, а также отчисления от заработной платы.

Дневная ставка равна

Зд = Ом / 24

Где Зд - заработная плата за один день;

Ом - месячный оклад работника.

Инженер имеет 3 категорию, руководитель - 1. Дневная ставка помноженная на число рабочих дней (24 дня), даст заработную плату каждого исполнителя за период разработки.

Месячная заработная плата работников определяется по формуле:

Зосн = Зд1 · Т1 + Зд2 · Т2 ,                                                          (5.2)

где Зд1, Зд2 - дневная заработная плата первого (руководителя) и второго (инженера) исполнителей соответственно;

Зосн - основная заработная плата;

Т1, Т2 - затраты труда руководителя и инженера соответственно.

Дополнительная заработная плата (Здоп) определяется как 10 % от основной заработной платы, т.е.

Здоп = Зосн · 0.1.                                                                                    (5.3)

Заработная плата с отчислениями во внебюджетные фонды и в фонд резерва отпусков определяется как

Зполн = (Зосн + Здоп) · (1+ Нсс) · Кро · 1.3,                               (5.4)

где Нсс = 0.356 - коэффициент, учитывающий отчисления во внебюджетные фонды для города Томска (единый социальный налог);

.3 - районный коэффициент для города Томска;

Кро = 1.1 - коэффициент резерва отпусков.

По вышеприведённым формулам производим расчёты:

Зд1 = 8000 / 24 = 333,3 руб. - дневная ставка руководителя;

Зд2 = 3000 / 24 = 125 руб. - дневная ставка инженера;

Зосн = 333,3 · 11 + 125 · 80 = 13666,3 руб.;

Здоп = 13666,3 · 0.1 = 1366,63руб.;

Зполн = (13666,3 + 1366,63) · (1+ 0.356) · 1.1 · 1.3 = 29150,05руб.

Определим размер отчислений на социальные нужды, которые определяются некоторым процентом от затрат на оплату труда коллектива:

ЕСН = 35.6 % · Зполн = 0.356 · 29150,05= 10377,41 руб.

5.6 Расчет затрат на аренду помещения

Определим размер арендной платы за помещение по формуле:

                                  (5.5)

где:  - размер арендной платы за помещение в месяц;

 - коэффициент районирования;

 - коэффициент зонирования;

 - норма площади на одного человека;

 - коммунальные услуги (электричество, канализация и т.д.).

Так мы подсчитали арендную плату для одного человека, но работать будут двое, поэтому в итоге получаем 8640 руб. Продолжительность работ составляет 3 месяца. В итоге получаем 25920 руб.

.7 Расчет затрат на амортизацию ВТ

Затраты на амортизацию вычислительной техники определяются по формуле

                                                                     (5.6)

где: С6ал - балансовая стоимость вычислительной техники;

Кам - коэффициент годовой амортизации техники (Кам =0.2); Траб - время работы;( Траб =80 дней).

Балансовая стоимость вычислительной техники определяется выражением:

                                                                           (5.7)

Сисх -исходная стоимость вычислительной техники (25000 руб.);

Г-количество лет от покупки (1 год);

По формулам (5.6) и (5.7) определим балансовую стоимость вычислительной техники и затраты на амортизацию:

=25000·(1-0.2) =20000, руб.

= (20000·0.2·80)/230 = 1391.30, руб.

.8 Расчет затрат на электроэнергию

                                                                                    (5.8)

где: N- мощность установки, кВт;

Ц- стоимость 1 кВт/час электроэнергии, Ц =1.25

t -число часов работы установки.

Данные расчета затрат на электроэнергию приведены в таблице 1.5

Таблица 5.5- Затраты на электроэнергию

5.9 Расчет накладных расходов

Это расходы на управление и хозяйственное обслуживание при разработке проекта. Накладные расходы определяются как 20 % от суммы всех остальных статей затрат.

Н.Р. = 0.2 · 67988,76= 13597,752 руб.

5.10 Расчёт сметы затрат на разработку

Общую сумму затрат на разработку сведём в таблицу 5.6.

Таблица 5.6 - Расчёт сметы на разработку

5.11 Оценка эффективности разработки

Результатом разработки является достижение научного, научно-технического, экономического или социального эффекта. Научно-технический эффект характеризуется возможностью использования результатов разработки в учебном процессе, при разработке других подобных систем. Экономический эффект характеризуется выраженной в стоимостных показателях экономией живого общественного труда в общественном производстве, полученной при использовании результатов разработки. Социальный эффект проявляется в улучшении условий труда, повышении экологических характеристик, развитии здравоохранения, культуры и т.д.

Для итоговой оценки результатов НИР в зависимости от вида выполняемы исследований и поставленных целей в качестве критерия

эффективности принимается один из видов эффекта, а остальные используются в качестве дополнительных характеристик.

Количественную оценку научно-технического эффекта целесообразно производить путем расчета коэффициента научно-технической результативности (КНТР), который рассчитывается по формуле:

                                                               (5.9)

где: K3Hi- коэффициент значимости (КЗН) i-гo фактора, используемого для оценки;         '

KДУi- коэффициент достигнутого уровня (KДУ) i-гo фактора;

m-количество факторов научно-технической результативности.

По каждому из факторов экспертным путем устанавливается числовое значение коэффициента значимости. При этом сумма коэффициентов значимости по всем факторам должна быть равна единице. Коэффициент достигнутого уровня фактора также устанавливается экспертным путем, а его числовое значение определяется с учетом качества признака фактора и его характеристики. При этом величина KДУ меньше или равна единице.

Максимально возможное значение КНТР равно единице. В таблице 5.7 приведены факторы и признаки, характеризующие научно-техническую результативность, а также числовые значения КЗН и KДУ.

Таблица 5.7 Характеристика факторов и признаков научно-технической результативности работы

Используя данные таблицы 5.7 и выражение 5.9, рассчитаем коэффициент научно-технической результативности:

КНТР = 0.5• 0.8 + 0.2 • 0.4 + 0.4 • 0.7 = 0.76

Чем ближе КНТР к единице, тем выше научно-техническая результативность проведенной работы. По проведенным оценкам, данный проект обладает достаточно высоким научно-техническим потенциалом, т.е ее введении в производственный процесс является обоснованным и целесообразным.

Заключение

В данной работе произведен расчет качественных показателей участка резервирования магистральной РРЛ прямой видимости на аппаратуре МИК-РЛ7. Необходимый запас на замирание составил 38.708 дБ. По проделанным расчетам можно сделать вывод, что данная аппаратура может быть использована для осуществления связи в заданном регионе и при данном профиле трассы. Все расчеты были произведены с учетом рекомендаций МККР. В результате проделанной работы разработана структурная схема РРЛ связи Володино - Киреевск В качестве сетевой технологии выбрана плезиохронная цифровая иерархия и хотя она обладает рядом недостатков (наиболее серьезный отсутствие средств сетевого автоматизированного управления) экономически она является наиболее оптимальной для данной местности, а в результате выбора современной аппаратуры удалось компенсировать недостатки данной технологии.

В процессе проектирования было выбрано оборудование, отвечающие техническим и эксплуатационным требованиям, указанным в задании на дипломную работу. В результате строительства РРЛ связи удастся снизить затраты на эксплуатационно-техническое обслуживание и улучшить качество связи, что позволит увеличить прибыль и ускорить темпы модернизации сети связи на территории Томской области.

Предполагаемая экономическая окупаемость проекта- семь лет.

Список использованных источников

1.  Мир связи Connect. 1999. №3 с. 64-68.

2.  Симечев Н.И., Брмашов А.А., Шмалько А.В. Единая информационная сеть связи АО «Мосэнерго». Рубежы и перспективы. - ИнформКурьер - Связь, 2000, №11, с. 47-50.

3.  Калашников «Системы радиосвязи и радиорелейные линии»: Учебник для электротехн. ин-тов связи. - М.: Радио и связь, 1977.-392с.: ил.

4.      Л.Г.Мордухович, А.П.Степанов «Системы радиосвязи. Курсовое проектирование»: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1987.-192с.: ил.

5.  Курс лекций “ КиНРС” Баров А.А.

6.  Слепов Н.Н «Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи ».- М.: Радио и Связь, 2000.- 468с.: ил.

Приложение А

Тех. характеристики аппаратуры МИК-РЛ7

Таблица А.1 Технические характеристики

Таблица А.2 Частотные диапазоны по ГОСТ Р 50765-95

Tип ODU	№ рекомендации ITU-R	Частотный диапазон (ГГц)	Дуплексный разнос (МГц)	Число поддиапазонов
МИК-РЛ7	F.385-7 (02/99)	7.25 - 7.55	161	3x2 Частотный диапазон, ГГц Скорость (Мбит/с) Разнесение, МГц 7.25 - 7.55 2 3,5 4x2 7 16x2 28 Таблица А.4 Характеристики излучения Скорость передачи (Мбит/с) 2 4x2 16x2 Класс излучения 2M00G7WDT 5M00G7WDT 20M00G7WDT Ширина полосы излучения, МГц, на уровне, дБ -3 2 5 20 -30 3,5 7 28 -40 5 10 40 Таблица А.5 Мощность передатчика Частотный диапазон (ГГц) Максимальная мощность (дБм) Минимальная мощность (дБм) Коэффициент шума(дБ) 7.25 - 7.55 27 7 <3,5 Таблица А.6 Стабильность уровня и шаг регулировки мощности Частотный диапазон (ГГц) Стабильность мощности передатчика (дБ) Шаг регулировки мощности (дБ) 7.25 - 7.55 <±2 1 Выносное оборудование Таблица А.7 Относительный уровень побочных излучений, дБ На гармониках (до 3 fp): <-60 На гармониках (выше 3 fp) <-60 Прочие виды побочных излучений <-60 Уровень шумовых излучений <-50 Рисунок А.1 Спектральная маска для сигналов МИК-РЛ Таблица А.8 Минимально допустимый уровень сигнала на входе приёмника Частотный диапазон (ГГц) Скорость (Мбит/с) Уровень сигнала на входе (чувствительность) приёмника при Кош = 10-3 / 10-6, дБм 7.25 - 7.55 2 4x2 16x2 -92 -88 -83 -89 -85 -80 Таблица А.9 Максимально допустимый уровень принимаемой мощности на входе приёмника Частотный диапазон (ГГц) Уровень сигнала BER 10-3 (дБм) Предельно допустимый уровень мощности, гарантирующий работоспособность системы (дБм) 7.25 - 7.55 <-30 <0 Таблица А. 10 Антенные устройства Частотный диапазон (ГГц) Диаметр, м К.У. Ш.Д.Н. 7.25 - 7.55 1,5 37 1,6 Внутреннее оборудование Таблица А.11 Модуль доступа МД1-Ц34-Кхх (МД1-Ц8-Кхх) Интерфейсы Протокол, тип разъема 34,368 (8,448) Мбит/с основной вход G.703,СР75-268ФВ 34,368 (8,448) Мбит/с гарантированный выход G.703, СР75-268ФВ 34,368 (8,448) Мбит/с контрольные коммутируемые входы стволов С703,СР75-268ФВ 34,368 (8,448) Мбит/с контрольные выходы стволов G.703, СР75-268ФВ Интерфейс управления сетью 2 пopтa RS-232, Rmax=37,44 Кбит/с, DB9 Интерфейсы контроля внешних устройств - 16 входов, DHR-44F Интерфейсы управления внешними устройствами - 16 программируемых ; выходов, DHR-44F Контроль достоверности Непрерывный, без перерыва связи, измерение BER в пределах 10-4...10-12 Разъём для ввода питания NC3MP Разъёмы для подключения ППУ ШР20П5 Выход на внешнюю аварийную сигнализацию Сухой контакт (2 группы) Локальное управление станцией 2-х строчный ЖКИ, клавиатура 4x4 Тип кабеля снижения КСПП 1x4x1,2 Длина кабеля снижения при скорости , м 4х 2 Мбит/с 16 х 2 Мбит/с  800 200 Интерфейс с модулем доступа доп. каналов мд-дк Последовательный, БИ-01, DHR-26F Транзит дополнительных каналов Блок БИ-02, DHR-26F Канал служебной связи Цифровой, сжатие по G.728, селективный вызов, внешнее ГГУ Напряжение питания -19...-72 В., (-19...-32В-опция) Конструктивное исполнение Евромеханика-19", 3U Потребляемая мощность < 30 Вт. Таблица А.12 Модуль доступа МД-ДК-01 / 02 Название протокол тип разъема БИ-10 Интерфейс с модулем доступа МД1-Цхх-Кхх, DHR-26F Интерфейсы дополнительных каналов 64 Кбит/с ПД-А-232 RS-232,DB-9 ПД-А-232МП Многопользовательский RS-232, DB-9 ПД-А-422 RS-422, DB-9 ПД-А-485 RS-485, DB-9 ПД-А-485-МП Многопользовательский RS-485, DB-9 ПД-С-35 V.35,DB-25 КС-01 конференц-связь, RJ-45 ПД-Т-4х 4х проводное канальное окончание ТФ канала с сигнализацией E&M,DHR-15F ПТ-01 Транзит дополнительных каналов 64 Кбит/с ,DHR-15F Таблица А.13 Механические параметры Номинал питания IDU -19...-72 В (-19...-32 В-опция) Номинал питания ODU -19...-72 В (-19...-32 В-опция) Потребляемая мощность (ODU) 1 ствол < 12 Ватт Потребляемая мощность (IDU) < 30 Ватт Масса антенных устройств D=1,5м <25 Кг Масса приёмопередатчика <4 Кг Масса IDU <5 Кг Похожие работы на - Проект соединительной цифровой радиорелейной линии для сети сотовой связи Томск - Володино   Нужна качественная работа без плагиата? Другие дипломные работы по информатике Не нашли материал для своей работы? Поможем написать уникальную работу Без плагиата! Узнайте © 2003 - 2022 «Библиофонд» Обратная связь Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Полная версия Помощь по учебным работам Консультация по курсовой работе Консультация по дипломной работе ВКР Консультация по реферату Консультация по отчетам о практике