Файл: Методические указания по выполнению курсовой работы Проектирование цррл и расчет качественных показателей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 115
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
) = Т0 (Vмин) + 
Тn (Vмин) + Ттр (Vмин) + Тд (Vмин), (5.7)
где Т0 (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет экранирующего действия препятствий на пролете РРЛ,
Тn (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности,
ТТР (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы,
Тд (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет деполяризационных явлений в осадках.
5.4.4.1 Расчет T0(Vмин)
Находим параметр ψ:
Ψ = 2,31А[Р(
) - Р(g0)],
где
- стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости для климатического района № 1;
- средняя длина волны;
- протяженность пролета;
- из профиля пролета ( рисунок 5.4 ).
Р( ) - относительный просвет на пролете при g = . Вычисляется по формуле:
.
Р(g0) – относительный просвет, при котором V = VМИН. Определяем по графику рисунка 1.3 в зависимости от параметра μ:
,
где l= s / R
– нормированная величина s (см. рисунок 5.4 ).
.
При Vмин= - 40,6 дБ и μ=1,96 определяем, что p(g
0)= -3,6.
Таким образом,
Ψ = 2,31∙0,54 (1+3,6) = 5,73.
По графику на рисунке 1.2 определяем, что Т0(Vмин)=1∙10-5%.
5.4.4.2 Расчет составляющей, обусловленной интерференцией прямой
волны и волн, отраженных от земной поверхности
Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше
за счет интерференции прямой и отраженных от земной поверхности волн, определяем по формуле:
, (5.8)
где
определяем по графику 3.3 ;
– согласно исходным данным;
;
При
и 
определяем: 
.
Вычисляем:
5.4.4.3 Расчет замираний, обусловленных интерференцией прямой
волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы
ТТР(Vмин)
Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше
за счет интерференции прямой и отраженной от тропосферы волны, определяем по формуле:
ТТР (Vмин) = V2 мин · Т (∆ε), (5.9)
где Т (∆ε) – параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха (∆ε).
Т (∆ε) = 4,1 · 10-4 · Q · R02
%, (5.10)
где Q – климатический коэффициент.
В расчетах полагаем Q = 1.
R0 – длина пролета, в км,
f - рабочая частота, в ГГц.
Получим:
Т (∆ε) = 4,1 · 10-4 · 1 · 452∙
=30,28%.
ТТР (Vмин) = (0,8∙10-2)∙30,28=0,00193%.
5.4.4.4 Расчет замираний, обусловленных потерями энергии в
осадках Тд(Vмин)
По рисунку 1.1 определим минимально-допустимую интенсивность дождей Iдоп от величины Vмин:
Iдоп (Vмин) = 165 мм/час.
По рисунку 1.2 в зависимости от значения Iдоп определим Tд (Vмин) = 0,0003%.
Таким образом, суммарный процент времени замираний на пролете равен:
Тпр(Vмин)=1∙10-5+0,038+0,00193+0,0003=0,04%.
Расчет производим по формуле:
Тож(Vмин) =
Тпр(Vмин), (5.11)
где n – число пролетов на линии.
Тож(Vмин)=3∙0,04=0,12%.
Полученное значение превышает допустимую величину замираний
( таблица 5.4) Тдоп(Vмин)=0,01% .
Таблица 5.4
Для повышения устойчивости связи на ЦРРЛ применяется пространственное разнесение антенн.
Данный расчет необходимо выполнить независимо от результатов расчета по п.п. 5.4.4.5.
В случае пространственного разнесения антенн (разнос по высоте) неустойчивость связи на всей линии определяется как сумма неустойчивости связи на отдельных пролетах:
Тпр(Vмин) = Т0(Vмин) + [ ∑ Тn (Vмин) + Ттр(V)мин ]н х [∑ Т0 (V)мин + Ттр(Vмин)]в +
+Тд((Vмин),%
Тлин(Vмин)= ∑ Тпр (Vмин) (5.12)
Индексы «н» и «в» относятся соответственно к нижней и верхней антеннам.
Полученный результат необходимо проанализировать и сделать соответствующие выводы.
В том случае, если и при наличии резервирования не выполняются нормы на устойчивость связи, необходимо привести перечень возможных мероприятий, направленных на повышение устойчивости связи.
«вогнутого пролета»
Рассмотренная выше методика расчета устойчивости связи справедлива для случаев, когда профиль пролета имеет «выпуклый» характер.
Для случая «вогнутых» пролетов (например, когда РРС расположены на естественных возвышенностях) (рисунок 5.5), методика расчета несколько иная.
В данном случае необходимо задаться высотами подвеса антенн, равными 10 – 15 метров и провести линию прямой видимости АВ.
При выполнении расчетов необходимо учесть, что составляющая неустойчивости связи T0(Vмин) заведомо равна нулю и не рассчитывается.
Рисунок 5.5 – «Вогнутый» профиль пролета
Целью данного расчета является определение высот подвеса антенн, при которых обеспечивается максимальная устойчивость связи на пролетах ЦРРЛ при отсутствии резервирования. Данный раздел является обязательным при выполнении курсового проекта.
Как следует из проведенных расчетов, основной вклад в замирания вносят замирания, обусловленные интерференцией прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности. При этом замирания, обусловленные экранирующим действием препятствий, минимальны. Очевидно, что необходимо произвести оптимизацию высот подвеса антенн, уменьшая геометрический просвет на пролете.
Согласно проведенному выше расчету первоначальное значение просвета Н(0) = 2,55 м. Уменьшая значения этого просвета необходимо повторить вычисления составляющих T0(Vмин) и Tn(Vмин). Составляющие ТТР (VМИН) и ТД (VМИН) при этом не пересчитываются, так как они практически не зависят от высот подвеса антенн.
Результаты расчетов приведены в таблице 5.5.
Таблица 5.5- Результаты оптимизации высот подвеса антенн
Тn (Vмин) + Ттр (Vмин) + Тд (Vмин), (5.7)где Т0 (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет экранирующего действия препятствий на пролете РРЛ,
Тn (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности,ТТР (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы,
Тд (Vмин) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет деполяризационных явлений в осадках.
5.4.4.1 Расчет T0(Vмин)
Находим параметр ψ:
Ψ = 2,31А[Р(
) - Р(g0)],где
- стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости для климатического района № 1; - средняя длина волны; - протяженность пролета; - из профиля пролета ( рисунок 5.4 ). Р(
) - относительный просвет на пролете при g = . Вычисляется по формуле: . Р(g0) – относительный просвет, при котором V = VМИН. Определяем по графику рисунка 1.3 в зависимости от параметра μ:
,где l= s / R
– нормированная величина s (см. рисунок 5.4 ). .При Vмин= - 40,6 дБ и μ=1,96 определяем, что p(g
0)= -3,6.
Таким образом,
Ψ = 2,31∙0,54 (1+3,6) = 5,73.
По графику на рисунке 1.2 определяем, что Т0(Vмин)=1∙10-5%.
5.4.4.2 Расчет составляющей, обусловленной интерференцией прямой
волны и волн, отраженных от земной поверхности
Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше
за счет интерференции прямой и отраженных от земной поверхности волн, определяем по формуле: , (5.8)где
определяем по графику 3.3 ; – согласно исходным данным; ;При
и определяем: .Вычисляем:
5.4.4.3 Расчет замираний, обусловленных интерференцией прямой
волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы
ТТР(Vмин)
Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше
за счет интерференции прямой и отраженной от тропосферы волны, определяем по формуле:ТТР (Vмин) = V2 мин · Т (∆ε), (5.9)
где Т (∆ε) – параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха (∆ε).
Т (∆ε) = 4,1 · 10-4 · Q · R02
%, (5.10)где Q – климатический коэффициент.
В расчетах полагаем Q = 1.
R0 – длина пролета, в км,
f - рабочая частота, в ГГц.
Получим:
Т (∆ε) = 4,1 · 10-4 · 1 · 452∙
=30,28%.ТТР (Vмин) = (0,8∙10-2)∙30,28=0,00193%.
5.4.4.4 Расчет замираний, обусловленных потерями энергии в
осадках Тд(Vмин)
По рисунку 1.1 определим минимально-допустимую интенсивность дождей Iдоп от величины Vмин:
Iдоп (Vмин) = 165 мм/час.
По рисунку 1.2 в зависимости от значения Iдоп определим Tд (Vмин) = 0,0003%.
Таким образом, суммарный процент времени замираний на пролете равен:
Тпр(Vмин)=1∙10-5+0,038+0,00193+0,0003=0,04%.
-
Расчет замираний для всей ЦРРЛ Тож(Vмин)
Расчет производим по формуле:
Тож(Vмин) =
Тпр(Vмин), (5.11)где n – число пролетов на линии.
Тож(Vмин)=3∙0,04=0,12%.
Полученное значение превышает допустимую величину замираний
( таблица 5.4) Тдоп(Vмин)=0,01% .
Таблица 5.4
| Участок ВСС РФ | Длина эталонной ЦРРЛ (L), км |  ,% | Распределение для реальных линий |
| Международный участок | 12500 | 0,06 | Пропорционально длине |
| Магистральная сеть | 2500 | 0,012 | Пропорционально длине для L≥50 км |
| Внутризоновая сеть | 600 200 | 0,012 0,01 | Независимо от длины |
| Местная сеть | 100 50 | 0,01 0,01 | Независимо от длины |
Для повышения устойчивости связи на ЦРРЛ применяется пространственное разнесение антенн.
-
Расчет устойчивости связи при наличии резервирования
Данный расчет необходимо выполнить независимо от результатов расчета по п.п. 5.4.4.5.
В случае пространственного разнесения антенн (разнос по высоте) неустойчивость связи на всей линии определяется как сумма неустойчивости связи на отдельных пролетах:
Тпр(Vмин) = Т0(Vмин) + [ ∑ Тn (Vмин) + Ттр(V)мин ]н х [∑ Т0 (V)мин + Ттр(Vмин)]в +
+Тд((Vмин),%
Тлин(Vмин)= ∑ Тпр (Vмин) (5.12)
Индексы «н» и «в» относятся соответственно к нижней и верхней антеннам.
Полученный результат необходимо проанализировать и сделать соответствующие выводы.
В том случае, если и при наличии резервирования не выполняются нормы на устойчивость связи, необходимо привести перечень возможных мероприятий, направленных на повышение устойчивости связи.
-
Методика расчета устойчивости связи для случая
«вогнутого пролета»
Рассмотренная выше методика расчета устойчивости связи справедлива для случаев, когда профиль пролета имеет «выпуклый» характер.
Для случая «вогнутых» пролетов (например, когда РРС расположены на естественных возвышенностях) (рисунок 5.5), методика расчета несколько иная.
В данном случае необходимо задаться высотами подвеса антенн, равными 10 – 15 метров и провести линию прямой видимости АВ.
При выполнении расчетов необходимо учесть, что составляющая неустойчивости связи T0(Vмин) заведомо равна нулю и не рассчитывается.
Рисунок 5.5 – «Вогнутый» профиль пролета
-
Оптимизация высот подвеса антенн
Целью данного расчета является определение высот подвеса антенн, при которых обеспечивается максимальная устойчивость связи на пролетах ЦРРЛ при отсутствии резервирования. Данный раздел является обязательным при выполнении курсового проекта.
Как следует из проведенных расчетов, основной вклад в замирания вносят замирания, обусловленные интерференцией прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности. При этом замирания, обусловленные экранирующим действием препятствий, минимальны. Очевидно, что необходимо произвести оптимизацию высот подвеса антенн, уменьшая геометрический просвет на пролете.
Согласно проведенному выше расчету первоначальное значение просвета Н(0) = 2,55 м. Уменьшая значения этого просвета необходимо повторить вычисления составляющих T0(Vмин) и Tn(Vмин). Составляющие ТТР (VМИН) и ТД (VМИН) при этом не пересчитываются, так как они практически не зависят от высот подвеса антенн.
Результаты расчетов приведены в таблице 5.5.
Таблица 5.5- Результаты оптимизации высот подвеса антенн
| Параметр Величина Н(0), м | Н(0)=-2,45 | Н(0)=2,55 | Н(0)=-7,45 |
| Р(  ), ед | 0,49 | 1 | -0,025 |
| h1, м | 30 | 35 | 25 |
 h2,м | 33 | 38 | 28 |
| VМИН, дБ | -40.6 | -40,6 | -40,6 |
| P(g0), ед | -3,18 | -3,18 | -3.18 |
| ψ | 4,57 | 5,73 | 3,9 |
| Т0(VМИН), % | 2∙10-4 | 0,1∙10-4 | 8 · 10-4 |
| f [Р( ), A] | 0,02 | 0,048 | 0,0 |
 Тn (VМИН), % | 158· 10-4 | 380· 10-4 | 0,0 |
| Т (Δε) | 30,28 | 30,28 | 30.28 |
| ТТР (VМИН), % | 0,00193 | 0,00193 | 0,00193 |
| Iдоп, мм/час | 165 | 165 | 165 |
| ТД (VМИН), % | 0,0003 | 0,0003 | 0,0003 |
| Тпр (VМИН), % | 0,018 | 0,04 | 0,003 |
| Тож (VМИН), % | 0,054 | 0.12 | 0,009 |