Реконструкция внутризоновой сети на базе радиорелейной связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Радиорелейная связь первоначально применялась для организации многоканальных линий телефонной связи, линий, в которых сообщения передавались с помощью аналогово-электрического сигнала. Первая такая линия с 5 телефонными каналами появилась в США в 1935 году. Она соединяла города Нью-Йорк и Филадельфию и имела протяженность 200 км. Благодаря научным достижениям стало возможным создание в 50-х годах комплексов унифицированной приемо-передающей аппаратуры, использующих диапазон сверхвысоких частот и методы частотного и/или временного разделения каналов - многоканальные радиорелейные станции (РРС). К началу 70-х годов во всех развитых странах была создана густая сеть многоканальных линий радиорелейной связи с несколькими тысячами типовых каналов в каждой линии. Появляются РРС на автомобильной платформе, обеспечивающие оперативное развертывание сети радиорелейной связи в районах боевых действий или в районах стихийных действий.

В России начало развитию радиорелейной промышленности положено в середине 50-х годов, когда были созданы СКБ, НИИ и группа заводов, затем последовал выпуск нескольких поколений радиорелейных станций.

Первая магистральная радиорелейная система Р-600 (Р-600М, Р-600МВ, Рассвет-2) была создана в 1958 году. В 1970 году появился комплекс унифицированных радиорелейных систем «КУРС». Все это позволило в 60 - 70-е годы развить сеть связи страны, обеспечить качественную телефонию и наладить передачу программ центрального телевидения.

Опыт применения радиорелейных линий выявил ряд достоинств этого рода связи, которые значительно расширяли возможности связи вообще. Это:

быстрота и экономичность развертывания (по сравнению с проводной связью) линий связи;

экономически выгодная, а в ряде случаев и единственно возможная организация многоканальной связи на территориях, имеющих сложный рельеф (лес, горы, болота и пр.), а также в тех местах, где прокладка кабеля нецелесообразна;

возможность аварийного восстановления магистральной проводной связи путем замены ее поврежденных участков;

качество связи, не уступающее проводной связи.

Необходимость передавать данные - информацию, представленную в дискретном цифровом виде, подтолкнула к созданию цифровых систем передачи, ускорила разработку современных методов преобразования дискретной информации в аналоговую и обратно (методы модуляции и демодуляции), а также методов ее кодирования. Появились системы, способные обмениваться цифровой информацией - системы передачи данных. Появились цифровые РРС.



1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ И СХЕМ СВЯЗИ

1.1 Характеристика существующих средств связи

В настоящее время на участке трассы п. Ванино - г. Совгавань эксплуатируется аналоговая кабельная система передачи К-60П, которая обеспечивает 60 каналов тональной частоты (ТЧ). Система связи - однополосная четырехпроводная двухкабельная. Линейный спектр системы К-60П занимает полосу 12-252 кГц. Применение двух кабелей для передачи сигналов встречных направлений позволяет увеличить переходное затухание, а, следовательно, защищенность полезного сигнала от переходных влияний на ближайшем конце.

В целом унификации построения преобразовательного оборудования и удобства организации транзита групповых трактов в спектре ПГ и ВГ линейный спектр системы К-60П формируется из спектра вторичной группы 312 - 552 кГц вторичным групповым преобразованием.

Выведенная при этом нижняя боковая полоса частот 12 - 252 кГц будет представлять собой линейный спектр системы.

Для устранения внятных переходов между каналами систем К-60П, работающих по двум парам одной четверки симметричного кабеля, предусматривается возможность формирования основного и инверсного вариантов линейного спектра, соответствующих однополосным вариантам спектра ВГ.

При формировании спектров ВГ обоих вариантов учитывалась возможность выделения четвертой и пятой ПГ из линейного спектра систем К-60П в ОУП.

В состав оборудования системы К-60П входят оконечные и промежуточные пункты. На переприемном участке устанавливаются только НУП, питаемые дистанционно, ОУП используются только при наличии переприема. Система предназначена для уплотнения междугороднего симметричного кабеля МКСБ, работающего в спектре до 252 кГц при напряжении дистанционного питания до 1000 В постоянного тока (690 В переменного тока). Максимальная дальность связи 12500 км.

Междугородний симметричный кабель МКСБ 4х4х1,2 имеет кордельно-полистирольную изоляцию. Диаметр медных жил 1,2 мм. Токопроводящие жилы высокочастотных четверок изолируются разноцветным полистирольным корделем диаметром 0,8 мм и полистирольной лентой толщиной 0,05 мм с перекрытием 25 - 30%.

Первая пара каждой четверки состоит из жил синего и зеленого цветов. Центр четверки заполняется стирофлексным корделем диаметром 1,1 мм. Шаги скрутки всех четверок различны, взаимно согласованы и лежат в пределах 125 - 275 мм.

Кабель имеет свинцовую оболочку толщиной 1,25 мм. Снаружи кабеля поверх оболочек располагается бронепокров, состоящий из двух стальных лент, и двух волокнистых покровов, который защищает кабель от механических повреждений.

Строительная длина кабеля 825 м.

Срок службы кабеля при соблюдении потребителем условий эксплуатации и хранения не менее 20 лет.

Кабельные линии связи развивались и строились из-за низкой цены на цветные металлы и дешевой, а зачастую и бесплатной (использование стройбатов) рабочей силы.

Работающая в данное время система передачи К-60П является морально устаревшей, физически изношенной и не удовлетворяет современным требованиям.

За счет изношенности (старения элементов) данная аппаратура не может обеспечить нормы на электрические параметры каналов ТЧ.

В силу тех же причин, часть блоков не исправна и не подлежит ремонту. В результате чего испытывает острый недостаток в количестве каналов.

К примеру, за счет повреждений линейных сооружений время простоя оборудования составило 50 ч. В наихудшее время года (сентябрь - октябрь, апрель - май) по данным за прошлый год простой, за счет повреждений линейного характера увеличивается почти в 2 раза. Большая часть трассы проходит в трудно доступных местах, что усложняет эксплуатацию кабельного хозяйства (время устранения повреждения иногда длится до 24 ч) и ведет к дополнительным затратам.

В последнее время значительно увеличилось количество претензий на плохую слышимость, не прохождение факсов и сбои в работе модемов.

Все вышеуказанное приводит к тому, что объем оказанных услуг постоянно снижается из-за отказов от услуг связи, как населения, так и организаций.

1.2 Выбор оптимального варианта реконструкции

Неуклонное продвижение на телекоммуникационном рынке новых услуг, постоянно ставят новые вопросы взаимодействия сетей и операторов. Объем новых услуг непрерывно растет, и операторы вынуждены решать эти проблемы.

Сегодня многие территориально-распределительные предприятия и организации, оснащенные компьютерами и локальными вычислительными сетями, нуждаются в объединении своего «машинного» парка в единое информационное пространство. Но построению корпоративной сети связи с интеграцией услуг (обменом данных и голосовой информацией) препятствует отсутствие качественных проводных каналов связи.

Недостаточная охранная работа на сети связи приводит к частым повреждениям кабеля строительными, мелиоративными и другими организациями, а также частными лицами. Особый ущерб наносят «охотники» за цветным металлом, вырезают до 100 метров.

Все это привело к тому, что на притяжении всего участка кабеля, нет ни одного целого куска кабеля длиной более 200 м. Например на сегодняшнее время на участке Ванино - НУП 11/2, протяженностью 9,8 км, зарегистрировано 47 муфт на кабеле А и 48 муфт на кабеле Б.

Большое количество муфт приводит к плохому качеству связи, и особенно в период весны и осени, когда происходит замокание кабеля.

Чтобы поддержать работоспособность сети связи, оператору следует выбрать один из вариантов технической политики. А именно:

ремонт выходящего из строя оборудования или подмену его на аналогичное;

замена неисправного оборудования на современное;

оборудование всей сети в целом, включая системы передачи.

Замена оборудования, на аналогичное, ошибочна даже с позиции среднесрочной перспективы и в большинстве случаев за неимением такового практически неосуществима.

Замена существующей сети технически правильна, но как по финансовым вложениям, так и по практическому воплощению очень сложна. Это значительно дороже, чем построение сети заново. Понятно, что нельзя прекратить предоставление услуг населению. Значит, поэтапный ввод в эксплуатацию невозможен. Следовательно, некоторое время нужно поддерживать две сети, а затем осуществить за предельно короткий срок (одну ночь) переключение всех абонентов старой сети на новую.

Все вышеперечисленные причины, а также, учитывая, что трасса проходит в трудно доступных местах (лес, болота, сопки), произвести реконструкцию на базе кабельных цифровых систем передач по существующим кабелям связи проблематично и экономически невыгодно.

Прокладка волоконно-оптических линий связи с практической точки зрения проще, но работы низкоскоростных систем передачи трудоемки и требуют капитальных затрат, которые скорее всего никогда не окупятся.

Поэтому выход из создавшегося положения можно найти, используя радиосвязь: спутниковую, если земные станции находятся на расстоянии не менее 500 км друг от друга или наземную, образованную радиорелейными станциями прямой видимости.

Реконструкция сети на базе спутниковой связи не требует больших затрат на строительство, благодаря особой технологии обработки широкополосных сигналов и микропроцессорной техники удалось существенно уменьшить размеры антенн и на порядок снизить затраты на создание средств связи. Но аренда имеющихся спутниковых каналов достаточно велика, чтобы отказаться от применения спутниковой связи.

В связи с этим, в данном проекте делается упор на реконструкцию местной сети связи на базе РРЛ.

Наиболее распространены РРЛ прямой видимости, которые работают в диапазоне дециметровых и сантиметровых волн. Для того, чтобы максимально увеличить расстояние прямой видимости между РРС, их антенны устанавливают на мачтах или башнях высотой 70 - 100 м и по возможности - на возвышенных местах.

Максимальная дальность радиорелейной связи определяется не только физической прямой видимости, но и радиовидимостью (для высоких частот критично, чтобы 1-я зона Френеля, не касалась поверхности), которая зависит от частотного диапазона используемых РРС, емкости ствола (скорость потока), диаметра антенн.

На равнинной местности расстояние между РРС обычно составляет 40 - 70 км, в горах и на пересеченной местности оно может быть увеличено за счет установки РРС на возвышенностях или вершинах гор. Если расстояние между РРС превышает пределы прямой видимости, то устанавливают промежуточные (ретрансляционные) РРС. Применение (в отдельных звеньях цепочки) станций тропосферной радиосвязи, которые используют эффект рассеяния радиоволн СВЧ на неоднородностях тропосферы, позволяет увеличить это расстояние до 250 - 300 км.

Диапазоны ДЦВ и СВ выбраны из следующих соображений. Оказывается, ширина полосы частот этих диапазонов позволяет работать в нем одновременно многим широкополосным радиопередатчикам с шириной спектра сигналов до нескольких десятков МГц. В этих диапазонах низок уровень атмосферных и индустриальных помех радиоприему, а также возможно применение остронаправленных (с малым углом излучения) малогабаритных антенн.

Максимальная эффективность связи между двумя РРС достигается в том случае, если размеры антенны соизмеримы с четвертью длины волны. Например, если длина волны равна 100 см, то диаметр антенны должен быть равен 25 см.

Современная радиорелейная техника характеризуется большой пропускной способностью, малым потреблением энергии, высокой помехоустойчивостью, чрезвычайно большим сроком службы, полностью собирается на полупроводниковых приборах. Возможность быстрой установки оборудования при небольших капитальных затратах (малые габариты и масса радиорелейных систем позволяют размещать их, используя уже имеющиеся помещения) экономически выгодная, и единственно возможная организация многоканальной связи на участке п. Ванино - г. Совгавань. Качество передачи информации по цифровым РРЛ практически не уступает ВОЛС и другим кабельным линиям.



2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТИПОВ ОБОРУДОВАНИЯ ЦРРС

2.1 Классификация ЦРРС

Радиорелейные линии на основе цифровых РРС стали важной составной частью цифровых сетей электросвязи - ведомственных, корпоративных, региональных, национальных и даже международных.

РРЛ классифицируются по следующим взаимосвязанным признакам:

- скорость передачи данных (цифрового потока) - пропускная способность, в зависимости от которой различают РРЛ:

- высокоскоростные (скорость передачи - свыше 140 Мбит/с);

- среднескоростные (до 52 Мбит/с);

- низкоскоростные (до 8 Мбит/с);

- емкость радиорелейной линии (количество стволов и каналов в них), в зависимости от которой различают РРЛ:

- большой емкости;

- средней емкости;

- малоканальные;

- количество пролетов в радиорелейной линии, в зависимости от которой различают РРЛ:

- однопролетные;

- многопролетные.

Высокоскоростные большой емкости радиорелейные линии применяются в глобальных сетях передачи данных и называются магистральными. Среднескоростные средней емкости радиорелейные линии - для создания региональных, зоновых сетей передачи данных и называются зоновыми. Наконец, малоканальные широко используются для организации связи на железнодорожном транспорте, газопроводах, нефтепроводах, линиях электропередачи. Малоканальные радиорелейные линии с подвижными РРС применяются в военных целях.

Полосы радиочастот РРЛ расположены в диапазоне от 2 до 50 ГГц и жестко регламентируются внутри каждой полосы как Рекомендациями ITV (Международного союза электросвязи), так и Радиорегламентом Российской Федерации. При организации связи по цифровой радиорелейной линии должна быть решена проблема выделения частот приема и передачи.

Пропускная способность ЦРРС тесно связана с цифровыми иерархиями, рекомендованными МСЭ. Сейчас наиболее распространены плезиохранная цифровая иерархия (PDH), основанная на первичном цифровом сигнале со скоростью 2048 кбит/с (E1), и синхронная цифровая иерархия (SDH), первичный цифровой сигнал, который имеет скорость 155520 кбит/с (STM-1). В плезиохранной иерархии сигналы более высоких уровней иерархии имеют значение 8448 кбит/с (E2), 34368 кбит/с и 139264 кбит/с (E4). Иногда иерархическим скоростям ставят в соответствие число стандартных телефонных каналов. Один телефонный канал соответствует основному цифровому сигналу со скоростью 64 кбит/с, поэтому первичный цифровой сигнал PDH соответствует 30 телефонным каналам с удвоением их числа на каждом уровне иерархии.

В SDH кроме первичного сигнала (его называют синхронным транспортным модулем STM-1) предусмотрены транспортные модули более высоких уровней - STM-2, STM-4 и т.д., а также субпервичный цифровой сигнал со скоростью 51480 Кбит/с (SUB STM-1). Пропускная способность современных цифровых радиорелейных линий всегда либо совпадает с иерархическими скоростями передачи, либо кратна им. Например, пропускная способность может составлять 34368 Кбит/с или 16х2048 Кбит/с.



2.2 Сравнительный анализ радиорелейных ЦСП

На первом этапе выбора аппаратуры по известным данным (топология сети, а именно: количество, протяженность интервалов и конфигурация сети, а также объем и вид передаваемой информации, схема связи, требуемое качество связи), как правило, руководствуются следующим планом:

соответствие аппаратуры условиям эксплуатации по температурному диапазону, устойчивости к воздействию гидрометеоров (дождь, снег, иней, роса), по ветровым нагрузкам, габаритно весовым характеристикам, возможному удалению антенны от аппаратного помещения;

надежность обеспечение гарантийного ремонта, ремонтопригодность в условиях эксплуатации;

соответствие аппаратуры требованиям к системе телеобслуживания: возможности управления всей линией из одного пункта, дистанционный контроль состояния аппаратуры, качественных характеристик передачи информации в реальном масштабе времени, поиск неисправности, наличие служебных и сервисных каналов;

возможность получения разрешения на строительство РРЛ.

Технология цифровых радиорелейных линий достигла высокого качественного и количественного развития во всем мире. На нашем телекоммуникационном рынке радиорелейных станций малой и средней емкости появились отечественные РРС нового поколения, которые, не уступая зарубежным аналогам по основным техническим характеристикам, имеют значительно более низкую цену и неоспоримое преимущество в части обеспечения их монтажа и ввода в эксплуатацию, организации гарантийного и послегарантийного обслуживания, расширенного рабочего температурного диапазона (от минус 500С до плюс 500С).

Поэтому, учитывая все вышеуказанное, предпочтение отдается отечественным РРС.

Дальнейший анализ и выбор аппаратуры в соответствии с перечисленными выше критериями целесообразности проводить на основе следующих основных характеристик, которые в совокупности достаточно полно отражают возможности оборудования:

объем и вид передаваемой информации;

частотный диапазон и возможность эффективного использования всей отведенной полосы частот;

энергетические характеристики станции;

надежность оборудования;

свойства системы телеобслуживания, дополнительные сервисные функции;

требования к системе электропитания;

система электропитания.

Объем и вид передаваемой информации это исходная характеристика, во многом определяющая выбор оборудования. Вновь разрабатываемые системы предназначены, как правило, для передачи информации только в цифровом виде. Частотный диапазон и возможность эффективного использования всей отведенной полосы частот определяются требованиями:

обеспечение необходимой дальности связи при заданном качестве связи;

возможность получения разрешения на строительство РРЛ на конкретную трассу.

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

Эффективность использования частотного ресурса диапазона определяется следующими факторами:

требуемой шириной полосы приемопередатчика, которая определяется скоростью передачи информации, выбранным методом модуляции и уровнем стабилизации частоты передатчика;

параметрами электромагнитной совместимости (ослабление чувствительности по побочным каналам приема, подавление внеполосных и побочных излучений);

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

Энергетические характеристики станции определяют дальность связи, характеризуют технический уровень аппаратуры и являются основой для проектирования РРЛ. Они оцениваются коэффициентном системы (Kc), представляющим собой выраженное в децибелах отношение выходной мощности передатчика к минимальной - «пороговой» мощности полезного сигнала на входе приемника при обеспечении заданного уровня достоверности передачи информации. Очевидно, что чем больше величина Kc, тем больше возможное расстояние и качество связи при фиксированной антенне.

Надежность оборудования - это, пожалуй, первое, о чем говорят операторы связи, решая вопрос о выборе радиорелейного оборудования. Надежность обычно характеризуется параметром средней наработки на отказ (MTBF) для конфигурации «1+0». Все ведущие производители гарантируют MTBF не менее 100000 часов, что составляет более десяти лет. За это время, как показывает практика, оборудование морально устаревает, поэтому цифра 100000 часов и более является достаточной.

Как известно, надежность определяется, в основном, следующими факторами:

уровнем принятых схемотехнических и конструктивных решений;

качеством и надежностью элементной базы;

технологией изготовления и соблюдением технологической дисциплины;

объемом испытаний и качеством предпродажной подготовки.

Система электропитания. Очевидно, чем разнообразнее возможности электропитания РРС, чем более низкие требования предъявляет РРС к первичной сети, чем меньше энергопотребление аппаратуры, тем проще и удобнее установка, и эксплуатация РРС, надежнее работа. Энергопотребление - обобщающий показатель, отражающий общий технический уровень аппаратуры, включая качество элементной базы, оптимальность принятых схемотехнических решений. Энергопотребление влияет также и на аппаратную надежность, которая обычно повышается при уменьшении потребления, а, следовательно, тепловыделения. Поэтому при выборе аппаратуры целесообразно обратить внимание на параметр - энергопотребление. Обычно энергопотребление приводится в расчете на один ствол в конфигурации «1+0». Для современной аппаратуры эта величина лежит в пределах 35 - 50 Вт.

В процессе выбора оборудования РРЛ были рассмотрены следующие РРС: «Пихта» и «ВЭРТ - 2РРС» («Электроприбор», Владимир), «Флокс» (МЦ «Фобос», Москва), «Радиус-15» (АО «Радиус-2», Москва), «Исеть» (2П «Вектор», Екатеринбург). Приведем краткое техническое описание этих РРЛ.

Оборудование цифровой РРЛ «Пихта-2М1» предназначено для организации межстанционной связи между центральными и узловыми, узловыми и оконечными АТС емкостью 300 - 500 номеров, а также для организации разветвленной производственно-технической связи энергосетей, железных дорог и топливопроводов.

Основные технические характеристики.

Диапазон частот, ГГц 1,7-2,1.

Скорость передачи, Мбит/с 2,048.

Протяженность интервала, км 50.

Количество интервалов до 10.

Количество контролируемых приемопередатчиков РРЛ до 64.

Количество радиостволов 1 или 2.

Мощность передатчика, Вт 0,5.

Коэффициент шума приемопередатчика, дБ 4,0.

Пороговая чувствительность при BER 10-3, дБ Вт - 124.

Пороговая чувствительность при BER 10-6, дБ Вт - 121.

Количество каналов в одном стволе 30.

Напряжение питания приемопередатчика:

- постоянное, В - (22-72),

- переменное, В 220.

Мощность потребления Пм, Пд, Вт 38.

Коэффициент усиления антенны, дБ 25-27.

Интервал рабочих температур, 0С от -50 до +50.

Оборудование цифровой радиорелейной линии «ВЭРТ-2РРС» предназначено для использования на местных и внутризоновых сетях связи, а также в производственно технологических сетях связи железных дорог, электросистем, газопроводах и т.п.

Технические характеристики:

Диапазон рабочих частот, ГГц 1,7-2,1.

Дальность интервала, км до 50.

Количество интервалов до 10.

Количество радиостволов 1 или 2.

Скорость передачи цифровой информации, Мбит/с 8,448: 4х2,048, 2х2,048

Выходная мощность передатчика, Вт 1.

Коэффициент шума приемника, дБ 4,5.

Стабильность частоты, ррт 5.

Пороговая чувствительность при BER 10-3, дБ Вт - 121.

Пороговая чувствительность при BER 10-6, дБ Вт - 118.

Мощность потребления от источника питания:

- Пм, Пд, Вт 60,

- модем МТФ-120, Вт 18,

- мультиплексор МС 4Е1, Вт 6.

Тип каналообразующей аппаратуры ИКМ-120, -30.

Интервал рабочих температур Пм, Пд, 0С от -50 до +50.

Оборудование цифровой радиорелейной линии «Флокс» предназначено для передачи по эфиру сигналов от аппаратуры ИКМ-30 или ИКМ-120 (или аналогичной) между абонентскими станциями, удаленными на расстояния до 70 км. Принимаемый и выдаваемый абоненту цифровой поток соответствует потокам E1 и E2 коду HDB-3. допускается каскадное соединение пролетов без полной регистрации сигнала до эквивалентной дальности 2500 км.

Основные технические характеристики аппаратуры:

Диапазон рабочих частот, МГц 2890-51427

Выходная мощность, Вт 1.

Чувствительность приемника при скорости потока, Мбит/с 2,048.

Антенны параболические диаметром, м 0,6; 1,2; 1,65; 2,5.

Промежуточная частота, МГц 70.

Номинальный уровень сигнала ПЧ на входе модема, В 36.

Номинальный уровень сигнала ПЧ на входе МПП, В 36.

Максимальная длина пролета РРЛ, км 100.

Электропитание:

- напряжение питания МПП, В, Гц 220, 50,

- потребляемая мощность, Вт не менее 30.

Диапазон рабочих температур МПП, 0С от -40 до +55.

Цифровое радиорелейное оборудование «Радиус-15М» предназначено для работы на внутризоновых, местных и ведомственных сетях связи РФ для организации как однопролетных, так и многопролетных РРЛ.

Основные технические характеристики:

Диапазон частот, ГГц 14,4-15,35.

Скорость передачи, Мбит/с 2,048; 8448; 34368.

Протяженность интервала, км 30-40.

Конфигурация системы (1+0); (1+1); (2+0).

Мощность передатчика, Вт 0,5.

Коэффициент шума приемопередатчика, дБ 4,0.

Напряжение питания приемопередатчика:

- постоянное, В - (22-72),

- переменное, В 154-266.

Мощность потребления Пм, Пд, Вт 40-60.

Коэффициент усиления антенны, дБ 25-27.

Интервал рабочих температур, 0С от -50 до +50.

Оборудование цифровой РРЛ «Исеть» предназначено для организации одно или много пролетных ЦРРЛ в дуплексном либо симплексном варианте.

Основные технические характеристики аппаратуры:

Диапазон рабочих частот, ГГц 14,5-15,103.

Тип каналообразующей аппаратуры ИКМ-30, -120.

Номинальное значение промежуточной частоты, МГц 70.

Диаметр антенны, мм 1050.

Мощность, излучаемая в антенну, мВт 100.

Потребляемая мощность не более:

- для РТО «Исень», Вт 200,

- для РТО «Исень-М», Вт 120.

Количество стволов связи:

- для РТО «Исень» 2,

- для РТО «Исень-М» 1.

Конфигурация системы (1+0); (1+1); (2+0).

Число тлф каналов в стволе 30 или 120.

Скорость передачи цифровой информации, Кбит/с 2,048; или 844.

Дальность передачи, км до 45.

Напряжение питания, В - 24; -60.

Потребляемая мощность, Вт не более 200.

Диапазон рабочих температур, 0С от -50 до +50.

Применение в данном проекте описанной выше аппаратуры считаю нецелесообразным, так как имеют место следующие недостатки:

аппаратура «Пихта-2М» не стыкуется с установленной каналообразующей аппаратурой ИКМ-120;

аппаратура «ВЭРТ-2РРС» имеет хорошие технические характеристики, но достаточно высокую стоимость (примерно 350000 руб.);

аппаратура «Флокс» имеет нижнюю границу рабочих температур минус 400С, что недостаточно для выбранного климатического района;

аппаратура «Исеть» и «Радиус-15М» имеют диапазон частот выше 11 ГГц, за счет чего могут значительно увеличиться замирания на пролетах РРЛ.



3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДЛАГАЕМОГО К ПРИМЕНЕНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ ЦРРЛ

Руководствуясь вышеуказанным планом, для реконструкции участка порт Ванино - г. Совгавань выбрана аппаратура «Радиус-ДС», которая соответствует всем необходимым требованиям.

Техническое описание радиорелейного оборудования «Радиус-ДС»:

предназначено для работы на внутризоновых, местных и ведомственных сетях связи РФ для организации как однопролетных, так и многопролетных РРЛ;

диапазон рабочих частот - 7,9 - 8,4 ГГц, в котором обеспечивается 32 пары рабочих частот с шагом 3,5 МГц за счет наличия синтезатора частоты;

дуплексный разнос - 266 МГц;

скорость передачи информации -2,048, 8448, 34368 Кбит/с, либо при использовании мультиплексоров от 1 до 16 потоков по 2048 Кбит/с;

конфигурация системы - (1+0), (1+1) либо (2+0);

коэффициент системы (без учета усиления антенн) при BER 10-3 дБ, для скорости, Кбит/с, 2048-117, 8448-111, 34368-105;

мощность сигнала на выходе СВЧ тракта - минус 4 дБ Вт;

минимальный уровень СВЧ сигнала на входе приемника, дБ Вт при скорости, Кбит/с BER 10-6 дБ: 2048-123, 8448-117, 34368-111;

протяженность интервала связи - до 35 км (Dант = 0,6 м), либо 45 км (Dант =1,2 м) при скорости 2048 Кбит/с;

тип антенны: двухзеркальная, параболическая, осесимметричная;

коэффициент усиления антенны: для антенны диаметром 0,6 - 35 дБ, для антенны диаметром 1,2 - 41 дБ;

электропитание станции универсально либо от сети постоянного тока с любым напряжением в диапазоне 22 - 72 В, либо от сети переменного тока с напряжением 154 - 266 В;

потребляемая мощность - не более 40 Вт на один ствол;

развитая система телеуправления и телесигнализации обеспечивает отображение на любой РРС состояние всех станций радиолинии и управление с любой станции всей радиолинии, содержащей до 64 станций. Система телесигнализации обеспечивает также подробную диагностику состояния своей станции;

обеспечен текущий контроль достоверности принимаемой информации и резервирование стволов по критерию достоверности (BER = 10-3);

предусмотрена возможность работы с компьютером в стыке RS-232;

циркулярный служебный канал связи не связан с потоком основной информации, обеспечена возможность селективных вызовов;

существенно повышена надежность оборудования за счет технологии высокого уровня при изготовлении СВЧ-электроники, а также за счет использования отечественной и зарубежной элементной базы;

станция предназначена для круглосуточной необслуживаемой работы в условиях интервала температур от -500С до +500С в условиях воздействия дождя, инея, росы, пыли, песка и при ветровых нагрузках до 50 м/с;

конструктивно станция выполнена состоящей из двух основных частей: приемопередатчика, расположенного на антенне и блока управления, сигнализации и контроля, располагаемого в помещении на расстоянии до 300 м от приемопередатчика, соединение частей между собой осуществляется двумя коаксиальными кабелями.

Структурная схема аппаратуры «Радиус-ДС» представлена на Рис.3.

Назначение конструктивных узлов.

Антенна - предназначена для передачи и приема сигнала в СВЧ диапазоне.

Волновой тракт (ВТ) - предназначена для соединения антенны с выносными приемо-передающими модулями (ВППМ), обеспечивая обмен СВЧ - сигналами между антенной и ВППМ с минимальными потерями.

Выносной приемо-передающий модуль - предназначен для:

переноса спектра сигнала с ПЧ 70 МГц на частоту передачи в диапазоне СВЧ;

приема СВЧ - сигнала и переноса спектра принятого на ПЧ 70 МГц.

Базовый блок (ББ) - предназначен для:

сопряжения с каналообразующей аппаратурой;

модуляции-демодуляции информационного сигнала;

обеспечения РРС и РРЛ управлением, контролем, сигнализацией и служебной связью (систему ТУ-ТС).

Пульт технологический (ПТ) - предназначен для:

проведения юстировки антенны (с возможностью оценки энергетического запаса на линии связи);

тестирование ВППМ.



4. ПРОРАБОТКА ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ ТРАССЫ ЦРРЛ, СХЕМ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА

Стоимость строительства проектируемой РРЛ, а так же ее последующей эксплуатации в значительной степени зависит от правильного выбора трассы. Выбор мест установки РРЛ станций, должен быть такой, при котором обеспечивается высокий стабильный во времени уровень высокочастотных сигналов на входах приемников всех станций. При этом надежность и качество связи проектируемой РРЛ полностью должны удовлетворять заданным нормам. Выбор трассы РРЛ целесообразно проводить по следующему плану:

выбор числа и места расположения промежуточных станций;

производится предварительный выбор трассы, ее более подробно намечают;

уже по монтажным картам (1:100000 или 1:50000),отмечая места предполагаемого размещения площадок РРЛ;

строят продольный профили пролетов.

При выборе трассы РРЛ, во избежание дополнительных затрат при строительстве, необходимо предусмотреть, чтобы площадки РРС размещались на доминирующих высотах при максимальном приближении к населенным пунктам, трассам автомобильных или железных дорог. При рассмотрении топографической карты, стало ясно, что на интервалах от п. Ванино до г. Совгавань нет прямой видимости из-за возвышенности на которой расположен п. Заветы Ильича. Единственный выход установить ПРС.

В п. Заветы Ильича на крыше пятиэтажного здания установим антенны с приемопередатчиками. Соединение двух антенн между собой осуществляется двумя коаксиальными кабелями.

В п. Ванино можно установить антенну на крыше здания узла связи, высотой 15 метров, где располагается каналообразующее оборудование существующей системы К - 60П, работающей на участке п. Ванино - г. Совгавань.

Второй интервал можно организовать следующим образом в г. Совгавани установим антенну на крыше семиэтажного здания, расположенного в 300 метрах от здания МТС, где уже находится оборудование существующих РРЛ.

Соединение приемопередатчика, расположенного на антенне блока управления, сигнализации и контроля, располагаемого в помещении производится по двум коаксиальным кабелям КСПП, которые входят в состав оборудования «Радиус - ДС».

Ситуационная схема прохождения выбранной трассы проектируемой линии РРЛ изображена на рисунке 4.1.



5. РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ПОДВЕСА АНТЕНН НА ИНТЕРВАЛАХ

5.1 Расчет и построение профилей интервалов РРЛ

Проектирование трассы начинается с изучения топографических карт местности, по которой должна будет пройти РРЛ. На картах достаточно подробно изображены контуры и рельеф земной поверхности, а также лесные массивы, реки, населенные пункты, водные пространства.

После предварительного выбора трассы на карте обозначают места, в которых намечается расположение радиорелейных станций. Соседние станции соединяют прямой линией, на которой отмечают особенности рельефа местности и границы, выступающих над поверхностью земли препятствий, таких как строения, лес и другие.

После подробного изучения карт и нанесения на них трассы и мест расположения станций проектируемой линии строится продольный профиль каждого интервала линии связи. Построение продольных профилей производится в прямоугольной системе координат с применением разных масштабов по горизонтали и вертикали. Высоты препятствий на поверхности земли измеряются в метрах, а расстояние между радиорелейными станциями - в километрах. Таким образом, высоты откладываются на профиль не по линии, проходящими через центр Земли (т.е. по радиусу Земли), а по вертикали (по ос ординат) и отсчет их ведется не от горизонтальной линии профиля, а по линии кривизны земной поверхности, принимаемой за линию уровня моря или за условный нулевой уровень. Расстояние же между станциями откладывается не по криволинейной поверхности, а по горизонтали (оси абсцисс). При таком построении профиля земная поверхность изображается не окружностью, а параболой. Построение дуги земной кривизны (параболы) производится после определения расстояний между станциями и максимальной разности высот на поверхности земли, так как в зависимости от расстояний меняется масштаб по вертикали. Расстояние между станциями, а также наиболее низкие и наиболее высокие точки профиля интервала определяются по данным топографических карт.

Линия, изображающая на профиле уровень моря (дуга земной кривизны) или условный нулевой уровень (условный горизонт) и имеющая вид параболы, рассчитывается по формуле:

(5.1)

где Y - текущая координата дуги нулевого уровня, м;

R0 - протяженность интервала, км;

R1 - расстояние от левого конца интервала до точки, в которой определяется величина Y1, км;

R3 - радиус Земли, R3 = 6370 км;

Ki - относительная абсцисса точки R1, принадлежащей интервалу (0; R0);

(5.2)

Максимальная высота препятствия, создаваемого выпуклостью земной поверхности, для любой протяженности интервала R при R1 = R / 2, определяется по формуле:

(5.3)

Тогда профиль интервала будет определяться по формуле:



Y2(Ki) = Y(Ki) + Y1(Ki), (5.4)

где Y1(Ki) - высотные отметки точек профиля интервала относительно условного уровня (определяемые по топографической карте), м.

Рассчитаем высоты условного нулевого уровня по формуле 5.1 для следующих пролетов: п. Ванино - п.Заветы Ильича (4 км), п.Заветы Ильича - г.Советская Гавань (10 км). Полученные значения сведем в таблицы 5.1 и 5.2.

Таблица 5.1 - Профиль пролета п.Ванино - п.Заветы Ильича

R1, км	Ki	Y(Ki), км	Y1(Ki), м	Y2(Ki), м
1	2	3	4	5
0	0,00	0,00	40	40
1	0,25	0,23	35	35
2	0,5	0,31	30	30
3	0,75	0,23	30	30
4	1,0	0	35	35

Таблица 5.2 - Профиль пролета п.Заветы Ильича - г.Советская Гавань

R1, км	Ki	Y(Ki), км	Y1(Ki), м	Y2(Ki), м
1	2	3	4	5
0	0,00	0,00	35	35
1	0,1	0,702	36	37
2	0,2	1,28	30	31
3	0,3	1,68	15	17
4	0,4	1,86	0	2
5	0,5	1,95	5	7
6	0,6	1,88	0	2
7	0,7	1,65	15	17
8	0,8	1,26	20	21
9	0,9	0,71	25	26
10	1,00	0	28	28

Соединив высоты Yi для всех Ki, получим линию условного нулевого уровня. От линии условного уровня откладываем вертикально вверх высотные отметки профиля Y1 в точках Ki, получаем высоты профиля.

Соединив отметки Y2(Ki), линией получим профиль интервалов. Профили интервалов построены с использованием компьютера, при помощи программы Microsoft Excel. Профили интервалов приведены на рисунках 5.1 и 5.2.

5.2 Расчет высот подвеса антенн

Для определения высот антенных опор необходимо выбрать просветы на интервалах РРЛ. Ввиду различного подхода к выбору просветов на разных интервалах РРЛ будем делить их на два типа:

- тип 1 - интервалы, на которых отражениями радиоволн от поверхности земли можно пренебречь, рельеф такой трассы представляет собой сильно пересеченную местность, возвышенности которой покрыты лесом. Причем высоты неровностей земной поверхности удовлетворяют условию:

hi (5.5)

где H0 - минимальная зона Френеля, м.

- тип 2 - интервалы, на которых отражения радиоволн от поверхности земли играют существенную роль, профиль таких интервалов, как правило, имеют выпуклую поверхность и гладкий рельеф.

Исходя из выше указанного, необходимо сначала определить к какому типу относится рассматриваемые интервалы.

Основным критерием для расчета высоты подвеса антенн на любом интервале являются условие отсутствия экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн. Как известно, основная часть энергии передатчика распространяется в сторону приемной антенны внутри минимальной зоны Френеля, представляющей эллипсоид вращения с фокусами в точках передающей и приемной антенн. Радиус минимальной зоны Френеля В любой точке пролета определяется по формуле:

H0 = , (5.6)

где K - относительная координата критической точки просвета;

лср - средняя длина волны, м.

Определим радиус минимальной зоны Френеля для первого интервала:

H0 = = 2,5 м.

Определим радиус минимальной зоны Френеля для второго интервала:

H0 = = 4,4 м.

Приращение просвета за счет рефракции радиоволн определяется по формуле:

(5.7)

где g - среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости атмосферы, 1/м (определяют в зависимости от номера климатического района, для тридцатого климатического района g =

H(g) - приращение просвета, м.



Определим приращение просвета за счет рефракции радиоволн на втором интервале:

Полученные результаты расчетов сведем в таблицу 5.3

Таблица 5.3

Номер интервала	1	2
R0, км	4	10
K	0,15	0,2
лср, м	0,037	0,037
H0	2,5	4,4
H(g), м	0,06	0,44

Пользуясь данными Таблицы 5.3 и рисунками профилей интервалов можно сделать вывод, что интервалы относятся к первому типу.

На всех интервалах определение высот подвеса антенн произведем для величины относительного просвета P(g), равного единицы:

(5.8)

Тогда величина просвета без учета рефракции:

(5.9)



Подставляя значения из таблицы 5.3 в формулу (5.9) определим величины просвета для интервалов № 1, 2.

Определим величину просвета без учета рефракции на первом интервале:

H(0) = 2,5 - 0,06 = 2,4 м.

Определим величину просвета без учета рефракции на втором интервале:

H(0) = 4,4 - 0,44 = 4,1 м.

В связи с тем, что антенна в п. Ванино будет расположена на крыше здания узла связи высотой 15 метров на подставке высотой 1,5 метра (для удобства обслуживания), то высоту подвеса антенны будем считать фиксированной и равной 16,5 метрам.

В п. Заветы Ильича антенна установлена на крыше пятиэтажного здания (16,5 метров): 15 метров - высота здания и 1,5 метра - высота подставки для антенны.

Подобным образом будет фиксироваться высота подвеса антенны в г. Советская Гавань на крыше семиэтажного здания (22,5 метров): 21 метр - высота здания и 1,5 метра - высота подставки для антенны.

На профилях интервалов проводим линию на высоте H(0) от критической точки профиля, которая должна соединять центры раскрыва приемной и передающей антенн. Из профилей определяем соответствующие высоты подвеса антенн. Полученные результаты для всех интервалов сведем в таблицу 5.4.



Таблица 5.4

Номер интервала	1	2
P(g)	1	1
H0, м	2,4	4,1
hлев, м	16,5	16,5
Hправ, м	16,5	22,5



6. РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНО-ДОПУСТИМОГО МНОЖИТЕЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ

Влияние поверхности Земли и тропосферы на распространение УКВ учитывается, так называемым, множителем ослабления свободного пространства (сокращенно - множителем ослабления). Множитель ослабления показывает, во сколько раз реальная напряженность поля в месте приема E отличается от напряженности поля в свободном пространстве Eсв, то есть

, (6.1)

где V - множитель ослабления.

Множитель ослабления является функцией расстояния между точками передачи и приема высот поднятия антенн, диаграммы направленности передающей антенны, электрических параметров земной поверхности и характера рельефа местности между точками передачи и приема, условий рефракции в тропосфере, зависящих в свою очередь от метеорологического состояния нижних слоев тропосферы.

Для устойчивой связи необходимо, чтобы множитель ослабления не падал ниже некоторого Vmin на каком-либо пролете, при котором коэффициент ошибок в канале на конце линии равен максимально допустимому значению вероятности ошибки. Максимально допустимому значению вероятности ошибки соответствуют минимально допустимое значение множителя ослабления. Минимально допустимое значение множителя ослабления определим по формуле:

Vmin = , (6.2)



где Pс пор - пороговая мощность сигнала на входе приемного устройства, при которой вероятность ошибок не превышает допустимого Pот.доп, которую определяем из технического описания аппаратуры, минус 117 Вт;

P0 пр - мощность сигнала на входе приемника при распространении радиоволн.

Определим пороговую мощность в ваттах по формуле:

Pс пор[Вт] = 100,1Pс пор[дБ], (6.3)

Pс пор[Вт] = 100,1(-117) = 1,99 х 10-12 Вт

Мощность сигнала на входе приемного устройства при распространении радиоволн в свободном пространстве рассчитаем по формуле:

, (6.4)

где Pпер - мощность передатчика, 0,5 Вт;

;

где Gпр = Gпер - коэффициент усиления приемной и передающей антенн, 26 дБ.

Определим коэффициент усиления антенн в относительных единицах по формуле:

Gпер = Gпр = 100,1Gпер[дБ], (6.5)

Gпер = Gпр = 100,1х 26 = 398 ед.



Определим мощность сигнала на входе приемного устройства при распространении радиоволн в свободном пространстве для первого интервала:\

,

Для второго интервала:

Так как приемопередатчик конструктивно выполнен возле антенны и затухание в фидерном тракте очень мало и не оговаривается в техническом описании, примем равное 0. Отсюда следует, что коэффициент полезного действия волновода з = 1.

Минимально допустимое значение множителя ослабления для первого интервала:

Vmin = ,

Для второго интервала:

Vmin =

Определим минимально допустимый множитель ослабления в децибелах по формуле:



(6.6)

Для первого интервала:

или 43,34 дБ.

Для второго интервала:

или - 34,82 дБ.



7. РАСЧЕТ ПРОЦЕНТА ВРЕМЕНИ УХУДШЕНИЯ КАЧЕСТВА СВЯЗИ, ВЫЗВАННОГО РЕФРАКЦИЕЙ, T0 (Vmin)

T0 (Vmin) - характеризует процент времени замираний сигнала вызванных экранировкой препятствий минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн.

Для расчета T0 (Vmin) вначале следует определить критическую точку профиля. Она будет в том месте, где относительный просвет будет минимальным.

Относительный просвет определим по формуле:

, (7.1)

где H(g) - среднее значение просвета,

(7.2)

где H(g) - приращение просвета за счет рефракции радиоволн, существующей в течение 50% времени, м.

, (7.3)

Определим H(g) - приращение просвета за счет рефракции радиоволн для первого интервала:



Для второго интервала:

,

Просвет за счет рефракции радиоволн, существующий в течение 50% времени, для первого интервала:

H(g) = 2,4 + 0,056 = 2,46 м.

Для второго интервала:

H(g) = 4,1 + 0,43 = 4,53 м.

Относительный просвет находим для первого интервала:

Относительный просвет находим для второго интервала:

Вероятность ухудшения качества связи на РРЛ из-за экранировки препятствием минимальной зоны Френеля при субрефракции радиоволн зависит от верхней части препятствия. Для унификации расчетов принято аппроксимировать любое препятствие сферой. Параметр м, характеризующий сферу, определим по формуле:



м = , (7.4)

где l - отношение ширины препятствия к длине пролета,

l = ; (7.5)

Для первого интервала: l = = 0,25.

Для второго интервала: l = = 0,3.

где r - ширина препятствия, определяемая из рисунков 5.1 и 5.2, км;

a = = 1; (7.6)

Дy = H0;

K - относительная координата наивысшей точки.

Параметр м, характеризующий сферу, определим для первого интервала:

м = = 1,29

Для второго интервала:

м = = 1,33



Рассчитаем значение относительного просвета P(g0), при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экранировкой препятствием минимальной зоны Френеля:

P(g0) = (7.7)

Где V0 - множитель ослабления при H0 = 0, определяемый из [1] по известному значению параметра м.

Определим значение относительного просвета P(g0) для первого интервала:

P(g0) = = - 0,7

Для второго интервала:

P(g0) = = - 0,5

Процент времени, в течение которого величина множителя ослабления V, обусловленная изменением вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха g, меньше минимально допустимой величины Vmin за счет экранирующего действия препятствия определяется как функция параметра по графику [1], где определяется:

(7.8)

(7.9)



Для первого интервала:

Для второго интервала:

Значение Т0(Vmin) определяем из графика [1] по известному параметру : Т0(Vmin) = 0



8. РАСЧЕТ ПРОЦЕНТА ВРЕМЕНИ УХУДШЕНИЯ КАЧЕСТВА СВЯЗИ, ВЫЗВАННОГО ИНТЕРФЕРЕНЦИЕЙ, Tинт (Vmin)

Электрическая энергия может попасть в точку приема не только непосредственно от передающей антенны, но и отразившись от поверхности Земли. Отраженная волна наиболее интенсивна на плоских сухопутных трассах, проходящих в слабопересеченной, лишенной лесного покрова, местности, а также трассах, проходящих над большими водными пространствами. На пересеченных пролетах и пролетах с лесными покровами отражениями от Земли можно пренебречь. В точку приема попадают также волны, отраженные от сложных неоднородностей тропосферы (типа облаков, метеорологических фронтов и других). При этом в точке приема происходит интерференция прямой волны и отраженной. В тот момент, когда прямая и отраженная волны сложатся в противофазе, это будет случай глубокого замирания сигнала. Процент времени ухудшения качества связи за счет интерференционных замираний обозначается как Tинт. Продолжительность замираний такого рода составляет от доли секунды до десятков секунд. Определим долю времени замираний из-за отражений от тропосферы:

Tинт (Vmin) = (8.1)

где Vmin - минимально допустимый множитель ослабления;

- выраженная в процентах вероятность возникновения интерференционных замираний обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы, с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха (). Определим коэффициент для первого интервала по формуле:



= (8.2)

Тогда, = = 0,77%,

где - длина пролета в километрах;

= 8,2 ГГц;

= 5 для районов с повышенной влажностью (реки, озера и т.п.).

Tинт (Vmin) = = %

Определим коэффициент для второго интервала:

= = 4,81%

Tинт (Vmin) = = %



9. ЗАМИРАНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ РАССЕИВАНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ В ДОЖДЯХ, (T0)

связь радиорелейный оборудование антенна

Этот вид замираний существенно проявляется в тех случаях, когда длина волны передаваемых колебаний оказывается соизмеримой с размерами дождевой капли. Можно показать, что такие замирания имеют место на частотах f 8 ГГц.

При этом выпадение ливневых дождей может привести к замираниям столь глубоким, что связь во время ливня прерывается. Процент времени ухудшения качества связи, вызванного замираниями этого вида, обозначается Tу(Vmin).

Из рисунка «учет пространственной неравномерности дождей» [1] для заданной длины интервала и фиксированных значений J, где J - интенсивность дождя, определяют коэффициенты , учитывающие пространственную неравномерность средне минутных значений интенсивности дождя вдоль трассы.

Для каждого случая рассчитаем эффективную длину интервала:

Rэф (9.1)

Полученные результаты оформим в таблицу 9.1.

Таблица 9.1

Номер интервала	1	2
, км	4	10
, (J = 30 мм/час)	0,96	0,92
Rэф, (J = 30), км	3,84	9,2
, (J = 50 мм/час)	0,92	0,83
Rэф, (J = 50), км	3,68	8,3
, (J = 70 мм/час)	0,86	0,74
Rэф, (J = 70), км	3,44	7,4
, (J = 90 мм/час)	0,78	0,64
Rэф, (J = 90), км	3,12	6,4
, (J = 150 мм/час)	0,67	0,5
Rэф, (J = 150), км	2,68	5

Определим коэффициенты ослабления y для случая вертикальной поляризации (ВП), для заданной рабочей частоты и тех же значениях J, из монограммы «Значения y при вертикальной поляризации», рисунок [2]. Полученные значения y для всех интервалов сведем в таблицу 9.2.

Таблица 9.2

Номер интервала	1	2
f, ГГц	8	8
y(J = 30), дБ/км	0,37	0,37
y(J = 50), дБ/км	0,75	0,75
y(J = 70), дБ/км	1,2	1,2
y(J = 90), дБ/км	1,6	1,6
y(J = 150), дБ/км	3	3

По формуле 9.2 для каждого случая рассчитаем множитель ослабления V, дБ, при распространении радиоволн в зоне осадков, ожидаемой при вертикальной поляризации излучаемого сигнала, и полученные результаты сведем в таблицу 9.3.

(9.2)

Таблица 9.3

Номер интервала	1	2
V (J = 30), дБ/км	-1,4	-3,4
V (J = 50), дБ/км	-2,8	-6,2
V (J = 70), дБ/км	-4,1	-8,9
V (J = 90), дБ/км	-5,1	-10,2
V (J = 150), дБ/км	-8	-15

По полученным данным для заданного значения R0 построим вспомогательную кривую, определяющую взаимосвязь равновероятных значений V и J при вертикальной поляризации. Соответствующие зависимости приведены на рисунке 9.1.

Сравнивая величины Vmin по кривым, изображенным на рисунке 9.1, определим максимально допустимую интенсивность дождя Jдоп, которая при вертикальной поляризации может привести к ослаблению на трассе до Vmin.

Для удобства сравнения сведем в таблицу 9.4 сравниваемые величины.

Таблица 9.4

Номер интервала	1	2
Vmin, дБ	-21,67	-17,41
V (J = 30), дБ/км	-1,4	-3,4
V (J = 50), дБ/км	-2,8	-6,2
V (J = 70), дБ/км	-4,1	-8,9
V (J = 90), дБ/км	-5,1	-10,2
V (J = 150), дБ/км	-8	-15

Из таблицы 9.4 видно, что ожидаемые множители ослабления при любой интенсивности дождей не превышают величины максимального множителя ослабления на всех интервалах. Поэтому величину Tу(Vmin) - ослабление за счет гидрометеоусловий можно не учитывать при расчете суммарного процента времени ухудшения качества связи на РРЛ, обусловленной замираниями на интервалах РРЛ T?(Vmin) и примем равной нулю.

По экспериментальным данным значение y при горизонтальной поляризации на 10-25% больше, чем при вертикальной. В результате Tу(Vmin) увеличивается по сравнению со случаем вертикальной поляризации, поэтому в условиях интенсивных дождей при вертикальной поляризации наблюдается более высокая устойчивость сигнала.

Так как выбранная аппаратура РРЛ может работать как на вертикальной, так и на горизонтальной поляризации, а также данный проект предусматривает использование только одного ствола РРЛ, то для обеспечения более устойчивой работы РРЛ необходимо применить для распространения радиосигнала вертикальную поляризацию.

9.1 Расчет суммарного процента времени замираний