Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы

 

КӨПАРНАЛЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕР

5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығы студенттеріне 
курстық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

 

 

Алматы 2013

 

Құрастырушылар: Агатаева  Б.Б., Шахматова Г.А.  Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер: 5В071900  - Радиотехника,  электроника және телекоммуникациялар  мамандығы студенттеріне курстық  жұмысты орындауға арналған  әдістемелік нұсқау.– Алматы: АЭжБУ, 2013. – 38 б.

 

 

          Курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқауда цифрлық тарату жүйелерінің сызықты күре жолының негізгі параметрлерлерін есептеуге арналған ұсыныстар, цифрлық телекоммуникациялық байланыс жүйелерінің байланыс арналарын жобалау сұрақтары, цифрлық тарату жүйелері мен кабельдік байланыстың негізгі сипаттамалары келтірілген.

          Әдістемелік нұсқаулар «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар» мамандығы студенттеріне арналған. Бұл нұсқаудың курстық және дипломдық жобаларды орындау барысында пайдасы зор.

 Без. - 10, кесте - 11, әдебиет көрсеткіші - 20 атау.

 

Пікір беруші: АЭжБУ доценті  Калиева С.А.

                     

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 жылға арналған жоспары бойынша басылды. 

 

  ã  «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ,  2013 ж.

 

Мазмұны

 

Кіріспе	3
Курстық жұмысқа тапсырма	4
Әдістемелік нұсқаулар	5
1 Қайта өндіру бөлімінің ұзындығын есептеу	5
1.1  Желінің жергілікті бөлімшесін есептеу	6
1.2  Зонаішілік және магистральды желі бөлімін  есептеу	7
1.3 Дистанциялық  қоректің кернеуін есептеу	9
2 Байланыс ұйымының сұлбасын әзірлеу	10
3 Регенератордың кірісіндегі талап етілетін қорғалудың  есептелуі	11
4 Регенератор кірісіндегі күтілетін қорғалуды есептеу	13
4.1 Симметриялық кабель үшін	13
4.2 Коаксиалды кабель үшін	14
5 Кванттау деңгейінің талап етілетін есептеулер	14
5.1 Біркелкі кванттау	14
5.2 Біркелкі емес кванттау	18
6 Кванттау сипаттамаларын тұрғызу	19
7 Шеткі жабдықтың шуын есептеу	20
8 ЦТЖ-нің сенімділігін есептеу	22
А қосымшасы. Аппаратураның қысқаша техникалық сипаттамалары	26
Б қосымшасы. Байланыс кабельдерінің параметрлері	34
Шартты белгілер	35
Әдебиеттер тізімі	37

 

Кіріспе

 

Бұл әдістемелік нұсқаулар «Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер»  пәнін оқитын 5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне арналған.

Қазіргі бакалавр нақты техникалық талаптарды қанағаттандыратын байланыс жүйелерін жобалай отырып, жобаланатын байланыс жүйесінде таңдалған тарату тәсілдерінде ықтималды мүмкіндіктерді жеткілікті жүзеге асырылуын бағалай алу керек, байланыс жүйесі сипаттамасының потенциалдыққа жуықтауы үшін жақсарту жолын анықтауы тиіс.

Курстың мақсаты - әртүрлі иерархия деңгейлеріндегі цифрлық тарату жүйелерін тұрғызудың негізгі әдістерінің қағидаларын оқып үйрену және бұл нұсқауда инженерлік жобалауды жүзеге асырудың негізгі қырлары қарастырылады, сонымен қатар цифрлық тарату жүйелерінің (ЦТЖ) сигналдарының беру сапаларына  койылатын талаптар  зерттеледі, ЦТЖ барлық түрлерінің негізгі параметрлері келтірілген.

Берілген әдістемелік нұсқауда мынандай сұрақтар қарастырылады: ақырғы құрылғының шуын бағалау, қайта өндіру бөлігінің ұзындығын анықтау магистраль сұлбасын құру және т.б. Онымен қатар студенттер электрлік кабельдерді пайдаланатын жергілікті, зонаішілік және магистральды бөліктерді қамтитын байланыс жүйесінің шартты үзіндісін жобалау мәселесімен шұғылданады. Тапсырмада берілген бір аумақта оптикалық кабельдерді пайдалана отырып (мысалы, ұзақтығы үлкен бір қайта өндіру (регенерация) бөлігін ұйымдастыру), енгізуді жобалау қарастырылады. Бұл электрлік және оптикалық тарату күре жолдарын жобалауды оқып үйренуге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар  бұл әдістемелік нұсқау  қалааралық жол бөліктері мен қалалық телефон стансасының (ҚТС) жалғағыш  сызықтарының бөлімшесін жобалауды үйренуге мүмкіндік береді.

Әдістемелік нұсқауда ЦТЖ жабдығы,  электр кабелі бойынша барлық қажетті анықтамалық мәліметтер көрсетілген.

Әр студент курстық жұмысты жеке 1 және 2- кестедегі бастапқы мәліметтер бойынша орындайды. 

          Жоба АЭжБУ басылып шығарған  курстық және дипломдық жобаларды рәсімдеу шарттары бойынша жасалуы тиіс, осы шарттарды орындамаған жағдайда жұмыс қабылданбайды.

 

 Курстық жұмысқа тапсырма

 

          Студенттер өзінің студенттік билетінің нөмірі бойынша 1,2- кестеден курстық жұмыс үшін өз бастапқы мәліметтерін таңдайды.

          Нұсқаның нөмірі сынақ кітапшасының нөмірінің екі соңғы цифрларына сәйкес келеді. Мысалы, егер сынақ кітапшасының нөмірі 910282 болса, онда нұсқаның нөмірі 82 болады.

 

1 кесте - ЦТЖ түрі және күре жолдағы,  әртүрлі бөлімшелердегі кабель түрлері

	Студенттік билеттің соңғысының алдындағы саны
ЦТЖ кабель түрі	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Жергі- лікті	ИКМ -30-С   Т-0,5	ИКМ- 30-4 ТП-0,7		ИКМ -30-С Т-0,5	ИКМ- 30-4 ТП-0,7		АКУ -30 Т-0,5		ИКМ -30-С КСПП 1х4х1,2
Зоно- лық		ИКМ -120 МКСА 4х4х1,2	ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2		ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6		ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6		ИКМ -120-А ЗК 1х4х1,2
Магис- траль ды	ИКМ- 1920 МКТ-4х1,2/4,6		ИКМ -480 МКТ-4х1,2/4,6	ИКМ -1920 КМ-4х2,6/9,5		ИКМ -1920 КМ-4 2,6/9,5	ИКМ -480 МКТ-4х 1,2/4,6	ИКМ -1920 КМ-4 2,6/9,5	ИКМ -480 МКТ-4 1,2/4,6	ИКМ -480 МКТ-41,2/4,6

 2 кесте

	Студенттік билеттің соңғы саны
ЦТЖ бөлімшелерінің арақашықтығы,  км	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Жергілікті, LМ	100	66	70	70	82	63	76	91	93	85
Ішкізоналық, LВНЗ	309	505	510	540	420	460	570	550	480	550
Магистральды, LМАГ	1200	840	950	1200	890	960	995	859	990	1100
Шудың еселігін түзететін күшейткіш, F	5	3	2	4	6	3	4	5	7	6
Дискретизация шуынан қорғау, АШД, дБ	51	50	52	54	56	57	53	55	58	52
Пикфактор сигналы QПИК, дБ	13	15	14	12	13	12	14	15	11	12
Сигнал волюмының орташа квадраттық ауытқуы sУ, дБ	3	2	4	3	5	3	4	6	3	4
2 кестенің соңы
Сигналдың орташа мәні у0, дБ	-11	-12	-13	-14	-13	-11	-12	-14	-15	-10
Аспаптың қате түрленуінің орташа квадраттық ауытқуы, e	2* 10-4	3* 10-4	4* 10-4	2* 10-4	3* 10-4	2* 10-4	4* 10-4	2* 10-4	3* 10-4	2* 10-4
Өндіргіштің бөгеуілге шыдамдылығының қоры, ΔАЗ, дБ	9	10	11	12	11	13	12	11	10	9
Кванттау шуынан минимальды қорғалу, АКВ. МИН., дБ	21	23	22	24	25	27	23	26	27	28

 

 

Әдістемелік нұсқаулар

 

        1 Қайта өндіру бөлімінің ұзындығын есептеу

 

 Қайта өндіру бөлімінің құрылымдық сұлбасы 1- суретте көрсетілген, кабель тізбектен құралады. Бұл оның орнына электрлік (симметриялық немесе коаксиалды) немесе оптикалық кабель және регенератор қолдануға болады. Регенератор құрамында түзететін күшейткіш ерекшеленген, ол сигналдың күшейуін қамтамасыз етеді және бұрмалауды түзетеді, кабель тізбегімен кіргізілетін, және шешуші құрылғы 0 деп шешім қабылдайтын әр такты аралықта берілетін символ түрінде (мысал 0 немесе 1 екілік санақ жүйесінде) түзететін күшейткіштің сигналды салыстыру жолымен белгілі шектік кернеумен келтіріледі.

 Қайта өндіру үрдісі  кезінде қате шешімдерді қабылдау болуы мүмкін, яғни ақпарат тарату сапасын төмендетуге алып келетін қателер пайда болады. Қате ықтималдығының жиынтық мағынасы бұрмалаудың шамасына тәуелді, жеке алғанда, регенератор саны мен шешім қабылдау нүктесіндегі бөгеттерден сигналдың қорғалуы (1 суретті қараңыз). Ақпарат таратудың талап етілген сапасын сақтау үшін қатенің ықтималдылығының шамасы тиісті орнатылған мәнінен аспауы керек. Соңында, бұл қайта өндіру бөлімшесінің ықтимал ұзындығын анықтайды.

  Жалпы жағдайда, кабель түрі мен байланыс ұйымының тәсілдерінен тәуелді шамасы бар әртүрлі бөгеулердің көп саны орын алады. Мысалы, коаксиалды кабельдерде негізгі бөгеу түрі болып меншікті бөгеу, ал симметриялық кабельдерде  өтпелі бөгеулер болады.

Қайта өндіру бөлімінің ұзындығын анықтаудағы ортақ әдістеме келесідей:

1)      Курстық жобаның  тапсырмасына сәйкес осы ЦТЖ- пайдаланатын бірінші желі  бөлімімен анықталады.  Осы бөлім үшін, ортақ желілік нормаларға сүйене отырып, р`_ош   сызықты  күре жолдың әрбір шақырымына қатенің мүмкін ықтималдылығының шартты мәні есептелінеді.

 

                           

 

1  сурет – Қайта өндіру бөлімінің сұлбасы

 

2)     р`_ош  мәні алынғанын ескере отырып, қайта өндіру бөлімінің ұзындығының функциясы А_здоп=f(l_p) ретінде ТР-ға қорғалудың минимальды рұқсат етілген мәні анықталады.

3) Бөгеуілдердің негізгі түрлерінің әсерлерін ескере отырып, ТР-да күтілетін қорғалу l_p функциясы ретінде  бағаланады.

4) А_з.ож=А_з.доп шартты орындалатын,  қайта өндіру бөлімінің максимальды ұзындығы анықталады.  Келесі есептеулерде  l_p=(0,9-1,0)l_pм  мәні орындалады.

5)     ОП немесе ОРП-ға бекітілген, қайта өндіру бөлімдеріне ең көп әсер ететін импульсті бөгеуілдер (мысалы, коммутациялық құрылғылардың жұмыс есебінен).

Импульсті шуылдардың параметрлерін есептеу қиын, бірақ іс жүзінде осы бөлімшелердің ұзындығын l_p/2 мәніне дейін қысқарту жеткілікті болып саналады. Шешімнің  нәтижесінде А_З.СП≥А_З.ДОП теңсіздік болса, қайта өндіру бөлімі ұзындығының таңдалуы дұрыс шешім деп есептелінеді.

 

1.1   Желiнiң жергiлiктi бөлiмшесiн есептеу

 

ИКМ-30 тарату жүйесі үшiн ТГ және ТПП кабельдері бойымен байланысты ұйымдастырудың екі кабельді сұлбасын пайдалану кезінде қайта өндіру бөлімшесінің ұзындығын келесі түрде анықтаймыз:

 

         l_РЕГ = а_НОМ / a(f), км,                                                       (1)

 

мұндағы а_НОМ - бөлiмшенiң номиналды өшуi,

      a(f) – f_расч.= f_такт /2= 1024 кГц  үшін кабельдің өшу коэффициенті.

ТПП және ТГ кабельдерi үшiн a(f) кабельдің өшу коэффициентi Б қосымшасының кестесiнде келтірілген.

Жоғары жиілікті симметриялық кабельдер үшін берілген кабельдің түріне сәйкес a(f_РАСЧ) шамасы Б қосымшасының  кестесiнен алынған формула бойынша есептелінеді.

а_НОМ  бөлiмшенiң номиналды  өшуi 22-36-43 дБ  мәндерін қабылдай алады.  Есептеулер үшiн а_НОМ шамасын берілген кабель түрі үшін қайта өндіру бөлiмшесінің ұзындығы 1,5-2,7 км аралығында жататындай етіп таңдау керек.

Желiнiң жергiлiктi бөлiмшесiндегі қайта өндіру бөлімшелерінің саны

 

          К = L_М / l_РЕГ,                                                                          (2)

мұндағы L_М  – жергілікті желінің бөлімшесінің ұзындығы.

Бөлiмшелердiң саны бүтiн сан болуы керек, сондықтан алынған есептiк шаманы кiшi жаққа қарай жуықтау керек.

Регенераторлардың жалпы саны қайта өндіру бөлімшелерінің санынан 1-ге кем

N_рег = К – 1.

Олардың ішінде аралық стансалардың бір бөлiгi қызмет көрсетiлетiн ОРП болуы мүмкін, ал қалған бөлiгі - қызмет көрсетiлмейтiн НРП болуы мүмкін. ОРП саны әр ЦТЖ үшiн А қосымшасында көрсетілген L_ДП дистанциялық қоректену секциясының ұзындығына тәуелді.

N_ОРП = L_M / L_ДП – 1.

Сонда НРП саны

N_НРП = k - N_ОРП.

Егер қайта өндіру бөлiмшелерiнің саны К бөлшектік шамасын бүтiн санға дейiн жуықтау арқылы алынған болса, онда қысқартылған бөлiмшелердi ұйымдастыру сұрақтары туындайды.

Қысқартылған бөлiмшелерi ОП-ға біріктілірген бөлімшелермен ұйымдастырылады, өйткенi шеткi жабдықта жасанды желінің блоктары бар, олардың көмегімен қысқартылған бөлiмше номиналды бөлімшеге толықтырылады.

Қысқартылған бөлімшелердің жалпы ұзындығы келесі формуламен анықталады:

l_ОСТ = l_М – К·l_РЕГ.

Қысқартылған бөлімшелердің ұзындығы келесі формуламен анықталады:

l_УКОР = l_ОСТ/2.

Есептелген шамалар 3 - тарауда жасалатын байланысты ұйымдастыру сұлбасында көрсетілуі керек.

 

1.2  Зонаішілік және магистральды желі бөлімін есептеу

 

Қайта өндіру бөлімінің ұзындығы барлық бөгеу түрлері мен құрылғылық дәлсіздігі есебімен барлық сызықты күре жол  ықтималды қателік рұқсат  етілген қорғалудың мәнін есептеу үшін, келесі анықтамалармен анықталады:

А_З.ДОП. = 5,23 + 11 lg lg Р _ОШ1^-1 + 20 lg (m_У -1) + ΔА_З , дБ,                        (3)

мұндағы, Р _ОШ-бір генератордың ықтималды қателігі;

       m_У = 3- цифрлы сызықты күре жолдағы  кодтардың деңгей саны;

       ΔА_З- оның түйіндерін  ескеретін жақсы түйістірлілмегені және әртүрлі тұрақсыздандырғыш факторлардың әсерін ескеретін регенератордың бөгеуілге тұрақтылық қоры (2 кестеде көрсетілген);

Р _ОШ = 10^-8 – зонааралық желі бөлімі үшін;

P_ОШ1 = 10^-9 – магистральды желі бөлімі үшін.

 

Меншiктi бөгеуілден қорғалу

А_З.СП. = Р_ПЕР + 121 - 10 lg F – 10 lg(f_Т / 2) – 1,175А_Ц, дБ.                         (4)

Мұндағы, Р_ПЕР = 10 – 12 дБ- қайта өндіргіш  шығысындағы тікбұрышты импульсті қуатының абсолютті деңгейі;

          F – түзететін күшейткіштің шу коэффициенті;

          f_Т –  берілген ТЖ  үшін тактылық жиілік;

          А_Ц =  a( (f_РАСЧ) × l_Р, дБ – қайта өндіру  бөлімінің ұзындығына тең кабельдің ұзындығының өшуі;

                l_Р – қайта өндіру  бөлімінің ұзындығы.

         f_расч = f_Т / 2 шамасы Мгц-ке есептеу формуласына қойылады.

Мысалы, ИКМ-120 үшін f_такт = 8448 кГц, онда  f_расч = 4,224 МГц.

ИКМ-480  үшін f_такт = 34368 кГц, онда  f_расч = 17,184 МГц.

А_ЗСП³А_З.ДОП  теңсіздікті шешу арқылы А қосымшасындағы құрылғының техникалық мәліметтерінде көрсетілген номиналды ұзындығына тең болатын қайта өндіру бөлімінің ұзындығын табу керек. К  аралық станса  санын анықтайды:

k=( L_внз /l_РЕГ) – 1.

 

        Олардың ішіндегі жарты  аралық стансалар ОРП қызмет көрсетілуі мүмкін, ал келесі жартысы қызмет көрсетілмейтін НРП.  ОРП саны әр ЦТЖ үшін А қосымшасында көрсетілген  L_ДП дистанциялық қорек секциясының ұзындығынан тәуелді.

N_ОРП = (L_внз / L_ДП) – 1.

Онда НРП саны

N_НРП = k - N_ОРП.

 

         Егер қайта өндіру бөлімнің саны К бөлшек шамасының бүтін санға дөңгелектеліп алынса, онда қысқартылған бөлімдерді ұйымдастыру  керек болады. 

         Қысқартылған бөлімдер ОП-ға біріктірілген болып ұйымдастырылады, өйткені шеткі жабдықта жасанды сызықтардың блогы бар, олардың көмегімен қысқартылған бөлімнің саны номиналдыға дейін толықтырылады.

        Қысқартылған бөлімнің жалпы ұзындығы мына өрнекпен анықталады:

 

l_ОСТ = l_ВНЗ – К·l_РЕГ.

 

        Қысқартылған бөлімнің ұзындығы мына өрнекпен анықталады:

 

l_УКОР = l_ОСТ/2.

            Есептелген мәндер 3 - тарауда жасалған байланыс ұйымының сұлбасында көрсетілуі керек.

 

1.3  Дистанциялық қоректің кернеуін есептеу

 

         Сызықтық қайта өндіргіштің дистанциялық қорегі негізінен тұрақтандырылған тұрақты ток, фантом тізбегінің симметриялы кабелі арқылы жүзеге асырылады.  НРП бұл ретте  дистанциялы қоректендіру (ДП) тізбегіне дәйекті түрде қосылады.

         ОП-да және аралық қызмет көрсететін ОРП-да орналасқан ДП табанына немесе сызықты тракт құрылғысына орналасқан ДП блогынан желіге дистанциялық қорек беріледі.  Бұл ретте ОРП секцияда, дистанциялық қоректі секция аталатын  дистанциялық қоректің екі бөлімін ұйымдастырады, бір ОРП жарты НРП-ны қорекпен қамтамасыз етеді, ал екінші жартысы басқа ОРП-дан қөректенеді.

         Дистанциялық қоректендіру шығысындағы кернеуді есептеу кезінде қызмет көрсетілмейтін бөлімге және кабель бөліміне түсетін кернеуді ескеру қажет.

U_ДП = I_ДП R₀ L_ДП +U_НРП· n.

Мұндағы, I_ДП – дистанциялық қоректің тогы, А;

                 Rо – тұрақты токқа дистанциялы қоректендіруді тарату үшін қолданылатын, кабель тізбегінің шақырымдық кедергісі, Ом / км;

                  L_ДП – ДП бөлімінің ұзындығы, км;

                  n – бір ОП ( немесе ОРП )-дан қоректенетін НРП саны;

                  U_НРП – бір НРП-дағы кернеудің түсуі В.

           Ro  қатынасында симметриялық кабельдің шақырымдық кедергісі немесе коаксиалды жұптағы ішкі кедергінің шақырымдық мәнінің екі еселенуі ретінде қарастыруға болады. Rо сандық мәндері 1.3 кестеде көрсетілген.

Егер есептеу нәтижесінде U_ДП  шамасы U_{ДП доп}-нан үлкен болса (1.4 кестеде көрсетілген), онда дистанциялық қорек секциясын  2 жарты секцияға бөліп, L = L_ДП /2  және  n = N_НРП /2 үшін есептеуді қайталау қажет.

 

     3 кесте - Әрбір шақырымға шаққандағы кабель тарамдары кедергілері

 

   4  кесте - Аппаратураның параметрлері

	ИКМ-30	ИКМ-120	ИКМ-480	ИКМ-1920
Бір НРП-дағы ДП кернеуінің түсуі, В	9,8	24	10	10
ДП тогының шамасы, мА	110	125	200	400
ДП- ұйғарымды максимальды кернеуі, В	245	980	1300	1700

 

     

         2 Байланыс ұйымының сұлбасын әзірлеу

 

   l_Р, N_ОРП, N_НРП алынған мәндері мен ДП тізбегінің есептеуі, ЦТЖ- техникалық мәліметтері негізінде әр желінің жобаланылатын бөлімдерінде НРП мен ОРП орналасуы жүзеге асырылады. Нәтижесінде ОРП мен НРП саны, дистанциялық қорек секциясындағы қайта өндіру бөлімінің ұзындығы көрсетілген байланыс ұйымының сұлбасы құралады. Байланыс ұйымының сұлбасының үлгісі 2.1 және 2.2 суретте көрсетілген.

 

         2.1 сурет – Жергілікті желі байланысын ұйымдастыру сұлбасы

 

 

 

 

 

2.2  сурет - Желінің зонаішілік немесе магистралды бөлімдеріндегі байланыс ұйымының сұлбасы

 

    Осы сұлба негізінде (әр бөлім үшін) ұйымдастырылатын арналардың максимальды саны  (кабельдің толық жүктеуі кезінде) есептеледі және қажетті жабдықтың жинағы құралады.

   Жинақты құрау барысында жобаланатын тарату жүйесінің құрамына кіретін  жабдықтың бағандарын таңдау керек.  НРП санын 1- пункттағы есептеулерден алу қажет.  Сол алынған нәтижелерді төмендегі кестеде көрсету

керек болады.

 

    5 кесте – Жабдықтардың жинақталуы

ҚАЦБ	КАЦБ	ЕУТҚБ	ҮУТҚБ	ТУТҚБ	ҚКГП

 

          ҚАЦБ - құрылғының аналогты-цифрлық бағаны, 4 АЦО комлектін құрайды және тональды жиілікті 120 арнаға есептелінген.

КАЦБ - коммутацияның аналогты-цифрлық бағаны (ҚАЦБ аналогы, құрылымы шамалы басқаша)

ЕУТҚБ - екiншi уақытша топ құрастыруының бағаны, ЕУТҚ 8 комплектін құрайды және тональды жиілікті  960 арнаға есептелінген.

ҮУТҚБ - үшінші уақытша топ құрастыруының бағаны, УТҚ-ң 4 комплектін құрайды және тональды жиілікті  1920 арнаға есептелінген.

ТУТҚБ - төртінші уақытша топ құрастыруының бағаны, ТҚҚ-ң 4 комплектін құрайды және тональды жиілікті  1920х4 арнаға есептелінген.

ҚКГП - қызмет көрсетілмейтін генерециялау пункті,  2-ден 12-ге дейін екі жақты сызықты регенератордан тұрады.

 

3  Регенератордың кірісіндегі талап етілетін қорғалудың  есептелуі

 

Бiр регенератор үшiн қатенiң ықтималды қателігінің ұйғарымды мәнін былай анықталады:

P_ОШ1 = Р’_ОШ · l_Р.

 

Р’_ОШ  мәнін төмендегiше анықтауға болады.

Егерде екі абонент арасындағы цифрлық сигналды тарату кезіндегі қате ықтималдылығы  халықаралық байланысты ұйымдастыру кезіндегі Р_ОШ = 10^-6   аспау керек деп есептесек (3.1, а суретті қараңыз), ұлттық желінің жеке бөлімшелеріне, яғни өзара ұйымдастырылған байланыс желісі,  қателерді біркелкі  үлестіру нәтижесінде  Р_{ОШ УЧ}= 10^-7  мәнін аламыз (3.1, б суретті қараңыз).

Бұл жағдайда

Р’_ОШ : Р’_ОШ = Р_{ОШ УЧ}/L_УЧ.

 

Мұндағы  L_УЧ – ЦТЖ -  қолданатын  негiзгi арнаның номиналды тізбек  бөлiмшенiң ұзындығы,  км.

а) халықаралық байланыс кезіндегі;  ә) ЦТЖ-ні қолдану кезіндегі номиналды тізбек.

                           3.1 сурет  – Байланыс ұйымдастыру  сұлбасы

 

Бір регенерация бөлімі үшін қате ықтималдылығы мына формуламен анықталады:

P_ОШ1=P_ОШ / n.                                                                                                    

       Мұндағы  P_ОШ = 10^-7 – барлық сызықты бөлімдегі қате ықтималдылығы;

                n – сызықты бөлімдегі НРП мен ОРП қосындысы (1-бөлімдегі есептеулерден  алу керек).

          Есептеулерді екі желі бөлімі үшін орындау.  Алынған мән 10^-15 <Р_ОШ< 10^-4 теңсіздігі шегінде болуы керек.  

Регенератордың қате ықтималдылығы  ТР-дағы бөгеулерден  қорғалумен байланысты екені  анық.

Берілген қате ықтималдылығын қамтамасыз етілетін қорғалудың талап етілетін мәнін А_{З треб} бағалау үшін келесі өрнек қолданылады:

 

А _{З треб} = 4,63 + 11,42∙lg lg P_ОШ1^-1 + 20 lg (m_У-1) + DА_З,

 

мұндағы  m_У – цифрлық сызықты күре жолдағы код деңгейінің саны;  

      DА_З -  регенератор түйінінің жақсы түйістірілмегендігі және әртүрлi тұрақсыздандырғыш  факторлардың әсерлерін ескеретін бөгеуден қорғалу қоры.

Бастапқы екі қосылғышы екі деңгейлі код үшін А_З.треб   мәнін анықтайды, ал үшінші қосылғышы  кодтағы деңгей санын көбейту кезіндегі қорғалудың қажетті көбеюін көрсетеді.

А_{З треб}= 4,63 + 11,42∙lg lg P_ОШ1^-1 + 20 lg (m_У-1) + DАз .                            (8)

 

4      Регенератор кірісіндегі күтілетін қорғалуды есептеу

 

4.1  Симметриялық кабель үшін

 

           ЦТЖ сызықтық күре жолы бөгетулері  негізгі түрлері символаралық және өтпелі бөгеулер, жылулық шулар, қайта өндіру бөлімінде түйістіру кезінде келістірілмегендіктен болатын, сонымен қатар коммутация құрылғыларынан және индустриалды бөгеулер.

           Символаралық бөгеулердің пайда болуының негізгі себебі цифрлық сигналдың бұрмалануы, төменгі жиілікті аумақта сызықты күре  жолдың өткізу жолағынын шектелуінен болады. Өтпелі бөгеулер кабель арасында өзара өтпелі әсер жұп салдарынан пайда болады және сызықты күре жолды бір кабельді жүйе бойымен ұйымдастыру кезінде маңызды, бергі шетке әсер етеді, ал екі кабельді жүйе қолданғанда, арғы шетке және үшінші тізбекке әсер етеді.

           Егер бір кабельді байланыс жүйесі қолданылса, онда есептеу кезінде бергі шеттегі өтпелі бөгеулер есепке алынады. Бұл кезде өтпелі бөгеуілдің күтілетін А_{з ож} қорғалуы төмендегідей анықталады

 

А_{з ож} = А₀ (f_расч) - a(f_расч)lр –10lgNс.

 

Мұндағы А₀ (f_расч) –есептік жиіліктегі бергі шектік өтпелі өшуі, дБ;

       Nс- берілген кабельдегі жұмыс істейтін жүйе саны;

       a(f_расч) – есептік жиіліктегі кабель өшуі, дБ/км,

       f_расч мәні сызықтық күре жолдың түрінен тәуелді (екі деңгейлі код үшін, f_расч = fт,  үш деңгейлі код үшін f_расч=fт/2).

 

А₀  кабель ұзындығы жүздеген метрден асса, бергі шектегі өтпелі өшу тұрақты болып қалады, ал жиіліктің өсуімен жылдамдық шамамен 4,5 дБ төмендейді.

 

А₀ (f_расч)= А_0стр (1МГц) – 15lg f_расч.                                                     (10)

 

Мұндағы  А_0стр(1МГц) - 1МГц жиілікте кабель ұзындығы бергі шеткі өтпелі өшу. ( Б қосымшасында көрсетілген).

Егер екі кабельді жүйе қолданылса, есептеулер кезінде соңғы шектегі өтпелі бөгеуілдер ескеріледі.

         Бұл кезде өтпелі бөгеуілдің күтілуден  қорғалуы анықталады

 

А_зож = А_l(f_расч) – a(f_расч) · l_р – 10lgN_с,                                             

А_l(f_расч)= А_lстр (f_расч) – 10lg(l_р /l_стр) + a(f_расч) · (l_р -l_стр),

 

А_lстр(f_расч) = А_lстр (1МГц) – 20lg ·f_расч.

 

 Мұндағы  А_1стр(1МГц) – 1МГц жиілікте кабель ұзындығының соңғы шеткі өтпелі өшуі, дБ;    

                                                                                 

                    l_стр=825м = 0,825 км,                                                         

 

  a(f_расч) – есептелінген жиіліктегі кабель өшуі, дБ/км;

                              - регенерация бөлімінің есептелінген ұз

ындығы.

Есептеп болғаннан кейін А_{з ож} және А_{З треб.}    қатынасы туралы шешім шығару керек.

 

4.2  Коаксиалды кабель үшін

 

Коаксиалды кабельмен жұмыс істеу кезінде әрқашан бір кабельді жүйе қолданылады.

Сонда меншікті бөгеуілден күтілетін қорғалу регенератордың кірісінде тең болады:

 

Аз _ож= Р_пер + 101 – 10lgF – 10lg(fт/2) – 10lg h(Ац),                          (15)  

10lgh(Ац)=1,175·Ац – 20, дБ.

 

Аз ож= Р_пер + 121 – 10lgF – 10lg(fт/2) – 1,175Ац,                              (16)

  Р_пер = 10lg(U²_пер · 10³/Zв). U_пер = 3В.

Мұндағы Zв – Б қосымшасынан алынады;

                F – күшейіткішті түзететін шу коэффициенті;

Ац=a(f_расч)^..

мұндағы a(f_расч) – есептелінген жиіліктегі кабель өшуі, дБ/км;

          - регенерация бөлімінің есептелінген ұзындығы

Есептеп болғанан кейін А_{з ож} және А_{З треб.}     қатынасы туралы шешім шығару керек.

          5 Кванттау  деңгейінің талап етілетін есептеулер

 

          5.1 Біркелкі кванттау

 

           Цифрлы тарату жүйесі сигналды деңгей бойынша кванттау нәтижесінде қателер пайда болады, себебі  сигналдың нақты лездік мәні кванттаудың рұқсат етілген деңгейіне дейін жуықталады. Бұл қателер бастапқы сигналмен қосылып, бiрқалыпты спектрлiк тығыздықпен тербеле отырып, толқындаған шулар сияқты қабылданады.

Біркелкі кванттау жағдайында, әр кванттау қадамы ∆Up шамаға тең болғанда, арна жиілігінің жолағындағы кванттау шуының қуаты ∆F мынаған тең болады

                                     Р_ШК = (∆U_Р ²/12)(2∆F /f_Д),                                (17)                                     

мұндағы f_Д – сигнал дискреттелуі жиілігі.

         Кванттау қадамы аз болған сайын, Р_ШК аз болатыны анық, алайда барлық сигналдың динамикалық диапазонын қамту үшін кванттау қадамының саны пропорционалды көп болуы керек. Кванттау қадамының саны кодтың дәрежілігіне,  сонымен  қатар тарату жылдамдығына байланысты болғандықтан,  алдымен квантталатын сигналдың динамикалық диапазонын бағалау керек. Ол үшін эксперименталды табылған динамикалық деңгейдің (волюмның) және сигналдың лездік мәнін үлестірудің статистикалық заңын қолданамыз.

Волюмдерді үлестiру ықтималдық тығыздығы  гаустық тарату заңына сәйкес келетіні белгiлi (5.1 а суретті қараңыз).

 

W(y)=1/(σ_У√2π )* exp [-(y-y₀)²/2* σ_У],                                         (18)

 

мұндағы  у₀ – волюмның орта мәні, дБ;

       σ_У – оның орта статистикалық ауытқуы, дБ.

Тиiстi динамикалық деңгейлерінiң қуаттарын үлестiру тығыздығының кестесi 5.1 б  суретте көрсетілген, қуаттың максимум мәні волюмге сәйкес келеді, бірақ  Р_СР қуатының орта мәні оңға қарай ығысқаны анық, себебі қуат теріс мәнді қабылдамайды. Математикалық статистикадан орташа қуаттың деңгей мәні төмендегі формуламен анықталады:

 

                       р_СР = у₀+(ln 10/20) σ_y²=у₀+0,1151 σ_y²,                            (19)

ал орташа қуат   Р_СР = 10^0,1р_ср, мВт0

 

Дыбыстық сигналдың лездік мәні екі жақты экспоненциалдыға жуық заң бойынша үлестіріледі.

W(u)=(α/2) exp (-α|u|),

3

   

             10^-3=0,5 exp (-α|U_МАКС|),       U_МАКС α≈√2/Uc = 4,933 Uc.

              Q_ПИК = 20 lg (U_МАКС/Uc) = 10 lg (P_МАКС/Р_СР)=р_МАКС - р_СР.

 

 

                                      р_МАКС = р_СР+Q_ПИК,                                              (20)                                                       

 

ХЭБ-Т  ұсынысы бойынша р_МАКС ЦТЖ  үшін +3 дБм0 тең деп қабылдаған жөн.

 

 

     а) Гаусс заңы;  б) динамикалық деңгейге сәйкес келетін, қуатты үлестіретін тығыздықтың графигі.

 

                                       5.1 сурет – Волюм ықтималдығын үлестіруі

 

3

         Сөздік сигналдардың лездік мәні, екі жақты  экспоненциальды мәнге жақын,  W(u)=(α/2) exp (-α|u|) заң бойынша бөлінген, жиі алып қарағанда α≈√2/U_С  мұндағы, Uc – сигналдың тиімді шамасы (

3

5.2 суретті қараңыз).

 

 

       5.2 сурет – Сигналдың лездік мәнін үлестіру заңы

 

U_МАКС сигналының максималды мәнін 10^-3 ықтималды мәнінен аспайды деп есептесек, онда:

 

10^-3=0,5 exp (-α|U_МАКС|),        U_МАКС α³≈√2/Uc = 4,933 Uc.

Q_ПИК = 20 lg (U_МАКС/Uc) = 10 lg (P_МАКС/Р_СР)=р_МАКС - р_СР.

Бұны  пикфактор деп атайды.  Сонда:

                                               р_МАКС = р_СР+Q_ПИК.                                                                            

ХЭБ-Т ұсынысы бойынша ЦТЖ үшін р_МАКС    +3 дБм0 тең деп алуға болады.

Байқауымыз бойынша, әдетте кодерлер  шектеуінің қуаты сигналдың максималды қуатына сәйкес келетіндей құрастырылады, яғни

 

                      U_ОГР=U_МАКС= 0.7746*10^0.05Р_МАКС, В.

 

Орта мәннен асатын волюм үшін, шектеу шуынан бөгеулердің кенет өсетіні анық.  Алайда бұл жерде психологиялық фактор білінеді,  бұрмалаумен қатарласып дауыс қаттырақ шыққан кезде, абоненттер ақырын сөйлей бастайды. Аз волюм кезінде мұндай  «өзінен басқару» болмайды, сондықтан минималды волюмның қуатына сәйкес келетін минималды сигнал үшін есептеулер жүргізіледі. Минималды волюм у_МИН төмендегідей анықталады:

 

                                              у_МИН = у₀ – 3,09σ_у ,                                   (21)                                                    

 

мұндағы 3,09 - у<у_МИН жағдайы ≤ 10^-3 ықтималдығымен бақылануы мүмкін екенін көрсететін ықтималды интегралының аргументі.

Сигналдың лездік мәнін екі жақты экспоненциалды үлестіру  заңын ескере отырып  (ең аз волюм сигналы  өңделіп жоғары жәрежеде таратылуы тиіс болады) төмендегідей формуланы аламыз (5.2 суреттің сол жағын қараңыз):

 

р_МИН = у_МИН - Q_ПИК,

 

ал (20),(21),(22) ескере отырып, сигналдың динамикалық диапазонын табамыз

 

              Dc = р_МАКС – р_МИН = 2 Q_ПИК+3,09σ_у+0,115σ_у² .                             (22)

 

Кванттау қадамының шамасы

 

                                        ∆U_Р=2U_ОГР/N_КВ,

 

мұндағы Nкв –  кванттау қадамының саны,  Nкв=2^М_Р;

      m_p- біркелкі кванттау кезіндегі екілік код деңгейінің саны.

Сонда псофометрлік коэффициенттің К_П=0,75, тоналды жиілікті арна жолағын (ТЖ) ∆F=3,1 кГц және дискреттеу жиілігін f_Д=8 кГц ескеріп, минималды қорғалу анықталады 

А_{З.КВ.МИН.}=10 lg [Р_МИН/(Р_ШКК_П²)]=10 lg

=10 lg (3/2) + 10 lg(f_Д/∆F)-20 lg К_П – D_С+m_p20 lg 2=6m_p-D_С+7,3, дБ.   (23)

 

Есептеудің тәртібі.

Сигналдың максимальды және минимальды деңгейі

Р_MAX = y_O + 3s_У + Q_ПИК ,

Р_MIN = y_O - 3s_{У  ,}

мұндағы y_O – сигналдың орта мәні;

     s_У – сигналдың ортаквадраттық ауытқуы.

Сигналдың динамикалық диапазоны

Д_С = Р_MAX - P_{MIN  .}                          

 

Кванттау шуынан минимальды қорғалу тең:

 

А_З.КВ.MIN =  6m_p - D_С + 7,3.

 

Д_С және А_З.КВ.MIN, біліп, біркелкі кванттау кезіндегі екілік кодтың дәрежелік санын табамыз

 

m_Р = (А_З.КВ.MIN + Д_С - 7,3)/6.

 

Кванттау деңгейінің саны  N_КВ = 2.  

Біркелкі кванттау кезіндегі кванттау қадамының шамасы мынаған тең болады:

sр = 2U_ОГР/N_КВ.

Мұндағы  U_ОГР – шектеудің қуаты;

                 U_ОГР = U_MAX = 0.7746∙10^0.05Pmax .                                          (25)

P_MAX = +3дБмо – ЦСП үшін  ХЭБ-Т ұсынысы бойынша

U_ОГР = U_MAX = 0.7746∙10^0.05Pmax

sр = 2U_ОГР / N_КВ.

Жиілік жолағындағы кванттау шуының қуаты

P_ШКВ = s²_Р /12.                                                                                    (26)

 

          5.2  Біркелкі емес кванттау

 

          Бiркелкі кванттауды пайдалану тиімді болып табылмайды. Арналарды уақыттық бөлумен ИКМ нақты жүйелерiнде әртүрлi тәсiлдермен жүзеге асырылатын біркелкі емес кванттауды пайдаланады:

-  бiркелкі кванттаудың алдында сигналдың динамикалық диапазонын қысуымен және сызықты декодтаудан кейін оны келесі өтуінде кеңейтумен;

-  тікелей кодтау құрылғысында,  яғни сызықты емес кодтау құрылғысын қолдану жолымен;

-  сызықты кодердің шығысында құрастырылатын сигналдың тиiстi цифрлық түрлендірудің, яғни бiркелкі сипаттамалы кодердің (цифрлық компандирлеу) көмегімен.

Біркелкі емес кодтауда 8 мм разрядтық кодтар қолданылады, яғни кванттау деңгейлерінің саны 256-ға тең.

 

           6  Кванттау сипаттамаларын тұрғызу

 

А 87,6/13 компандирлеу сипаттамалы сызықты емес кодтауды қолданғанда ∆Uн  кванттау қадамы  әр сегменттің ішінде тұрақты және нөмірі 1-ден үлкен әр келесі сегментке өту кезінде 2 есе өседі. Осы жағдайда 1 -  сегмент үшін келесідей жазуға болады:

∆U_НI =   ∆U_Н0, i=1а,1б болғанда;    2^i-1∆U_Н0, i=2,…7 болғанда.

Осы жағдайда  ∆U_Н0 =2^-11 ∆U_ОГР.

Әр сегментте 16 кванттау қадамы (1-16, 17-32,…113-128) орналасады.

U_ВХ/U_ОГР = х деп белгілейміз. 0 ≤ х ≤ 1 деп ескере отырып, х_Н және х_В табамыз,  әр сегменттің төменгі және жоғарғы шекараларына сәйкес.

 

                  6 кесте

і-шi сегменттiң шегiнде кванттау шуылдарынан қорғалуын анықтаймыз.

А87,6/13 сипаттамалы кодтау кезіндегі шекаралар.

1а, 1б сегменттері үшін

А_З.КВ.I=10 lg[P_С/(P_ШКК_П²)]= 10 lg{(U_ОГР х_i)²/[(∆U_Н0 ²/12)(2∆FK_П²/f_Д)]}, ал

∆U=2^-11U_ОГР,  ∆F=3.1 кГц және  К_П=0,75 теңдіктерін ескере отырып,

 

А_З.КВ.I=20 lg x_I+80.6, дБ шығады.                                                        (27)

i = 2, 3…7-ден басталған сегменттер үшін

A_{з кв.}=20lg(х_i 2^12-I) + 14.4 дБ,

,       мұндағы  = 3дБм0.

6  кестеден алынған X_НI және X_ВI мәндерін (27) және (28) формулаларына қоя отырып, сәйкес сипаттама сегментінің басы және соңы үшін қорғалудың А'_{З КВ} минимальды және А"_{З КВ} максимальды мәндерін бағалауға болады. Есептеудің нәтижесін кестеге енгіземіз.

 

7 кесте

№сег	1а	1б	2	3	4	5	6	7
Аз кв хн
Аз кв хв
Рхн
Рхв

1а және 1б сегментерінде кванттау қадамы тұрақты және ∆U_Н0-ге тең. Осылайша, біркелкі кванттау кезіндегідей U_ВХ (х_i 2^-6 мәнінен бастап) мәні кез келген кему кезінде А_{З КВ} мәні де пропорционалды кемиді.

А_{з кв} х_н  = f (Рх_н ) және А_{з кв} хв  = f (Рх_в ) тәуелділік графигін тұрғызу.

         7 Шеткі жабдықтың шуын есептеу

          Номиналды мәнінен дискреттеу аралығының рұқсат етілген ауытқу мәнін есептеу

 

Барлық цифрлы тарату жүйесінде біркелкі уақыт бойынша сигналдың дискреттелуі  қолданылады, яғни  Т_Д тұрақты периоды бар дискреттеу, ал ∆t_i осы периодынан ауытқуы кездейсоқ қасиетке ие. Бұл ауытқулар, 7.1 суретте көрсетілгендей,  қабылданатын сигналдың формасының өзгеруіне алып келеді, бұл дискреттеу шуылы деп аталады.  

 

7.1 сурет  - Дискреттеу периодының өзгеруі кезіндегі қабылданатын сигналдың формасының өзгеруі

 

∆ti  шамасы сызықты регенератордың жұмысының дәлсіздігінен және тарату стансасының берілген генератордың тұрақсыздығынан пайда болған  импульстердің төменгі жиілікті фазалық флуктуациясымен анықталады. Егер де берілген генератордың тұрақсыздығынан пайда болған ауытқу шамасын  α_Д деп белгілесек, ал фазалық флуктуациясынан пайда болғанды  - β_Д, бірде екеуінің арасындағы статистикалық байланыстың  болмауын ескере отырып, қайта қабылдау бөліміндегі дискреттеу шуының қуаты

 

                                    Р_ШД < π²U_С² (а_Д² + b_Д²),

 

мұндағы  U_С – сигналдың тиімді кернеуі.

ω_Д = 2π/Т_Д болғандықтан, кезеңнің салыстырмалы ауытқуын енгізе отырып,   а_Д=α_Д/Т_Д и b_Д=β_Д/Тд,  дискреттеу шуы  қуатының формуласын жазуға болады

 

                                             Р_ШД< π²U_С² (а_Д² + b_Д²).

 

Бұл жағдайда дискреттеу шуынан сигналдың қорғалуы

 

А_ЗД≥10×lg[π²(а_Д² + b_Д²)]^-1 .                           (29)

 

Қайта  қабылдауы бар негізгі цифрлық арнадағы қорғалуы 10 lg(n_ПП +1)  дейін төмендейді.

Мұндағы  n_ПП – тоналды жиілікті (ТЖ)  және цифрлық арна бойынша қайта қабылдаудың ортақ мәні.

Экспериментте көрсетілгендей, негізгі цифрлық арнасынының базасында қалыптасқан (Тд=125мкс) ТЖ арнасындағы ∆ti шекті мәні  810 нс-тан аспау керек.  Бұл ТЖ арнасындағы дискреттеу шуынан рұқсат етілетін минималды қорғалуына сәйкес келеді А_ЗД=34дБ. Алайда бірінші желінің негізгі цифрлық арнасынының номиналды тізбегінде  59-ға дейін қайта қабылдауы болуы мүмкін, осылардың санына абонент  бөлімдегі екі мүмкін болатын қайта қабылдауды қосқан жөн. Қорыта келгенде,  n_ПП  61 жетуі мүмкін, ал қайта қабылдаусыз негізгі цифрлық арнасының базасында қалыптасқан, арнадағы А_ЗД кем болмауы керек:

 

                        А _{З ТРЕБ МАКС.} = 34+10lg (61+ 1) ≈ 52 дБ.

 

Генераторлы құрылғының тұрақтылығы мөлшерленгендіктен, біздің тапсырмамызға дискреттеу шуынан берілген қорғалу қамтамасыз етілетін ТЖ фазалық флуктуациялық шектік шамасын анықтау кіреді. Есептеулер келесі ретте орындалады:

а) берілген ТЖ арнадағы негізгі цифрлық арнасы үшін дискреттеу шуынан талап етілетін қорғалу анықталады:  

 

А_З.ТРЕБ= А_{З ТРЕБ МАКС}– 10 lg (n_ПП + 1) = 52 - 10 lg(n_ПП + 1),

 

мұндағы n_ПП – ТЖ және цифрлық арнасы бойынша негізгі цифрлық арнасындағы барлық қайта қабылдаудың саны;

б)  барлық берілген негізгі цифрлық арна (НЦА) үшін генераторлық құрылғының салыстырмалы тұрақсыздығының квадраттарының қосындысы анықталады а²_Д∑ ;

в) (29) теңсіздігінің өзгертуі арқылы, НЦА- ның жеке бөлімдеріндегі ТЖ фазалық флуктуация (b_Д)  әсерінен ауытқудың ықтималды, салыстырмалы шамасы анықталады

                                           

г) b_Д шамасы бойынша әр бөлімдегі (жергілікті, ішкізоналық және магистральдық) сызықты күре жолдағы  импульстің фазалық флуктуациясының салыстырмалы шамасы табылады. Бұл  сызықты күре жолдағы сәйкес келетін сигналдың тактылық жиілігі f_Т  дискреттеу жиілігінен неше есе үлкен болса (әдетте 8 кГц-ке тең), b_Д дан сонша есе  үлкен болу керегі анық

      

 

д) В_ФФ шамасы бойынша дискретизация периодының ауытқуының абсолютті шамасы анықталады

                          ∆T_i = В_ФФ*Т_Д, мкс, онда Т_Д = 125 мкс.

 

8                ЦТЖ-нің сенімділігін есептеу

 

         Сенiмдiлiк теориясының тарату жүйесі күрделi динамикалық жүйелер болады, яғни техникалық құрылғылардың немесе элементтердің жиынтығы, белгiлi функционалдық өзара байланыстың негiзiнде өндiрiстiк тапсырмаларды орындаудың өзара әрекеттесетін үрдіс (процесс).

Тарату жүйесінің сипаттық ерекшелігі, күрделі динамикалық жүйелер сияқты олардың жабдықтарының бытыраңқылығынан және үлкен аумақтағы аппаратураларалардан тұрады.  Сенімділік теориясында  нышан - маңызды ұғым, яғни мақсатты тағайындығы белгілі бұйым. Біздің жағдайда көпарналы тарату жүйелері және олардың аппаратуралары мен бұйымдары, құрылғы, түйіндер, блок және элементтер оңаша бола алады. Тарату жүйесі сенімділігі  қажетке жарату шарттарына байланысты және тағайындау тоқтаусыздықпен бейнеленедi, сақталатындықпен жөндеуге келетiн және ұзақ мерзiмдiлiгiмен элементінің кешенді қасиеті болады.

Тарату жүйесі  жабдығы, арна  және күре жол қалпына келтіріледі, яғни оның пайдалануы жұмысқа қабiлеттiлiгінің аралықтарын алмасуы және тұрып қалу болып табалады. Тұрып қалу кезінде жұмыс істеу қабілеті қайта орнына келеді, тарату жүйесінің жабдықтары толығымен жұмыс істейді.

Тарату жүйесін пайдалану тәжірибесі, істен шығулардың арасындағы жұмыс нәтижесі үлестіру тығыздығы экспоненциалдық заңына бағынады және уақыт бойынша бас тартулардың ағынының сипаттамалардың өзгеруі, сол сияқты iстен шығулардың қарқындылығы шамамен тұрақты l(t)»l, сол кезде бұзылусыз жұмыстың ықтималдылығын көрсетеді

 

P(t)»e^{-lt   .}    

          Бұзылусыз жұмыстың ықтималдылығы ретінде  берілген 0 - t уақыт аралығында бас тартулар болмау ықтималдығы түсіндіріледі. Бұзылмай жұмыс істеудің орташа уақыты әдеттегідей қолданғанда бас тартудың қарқындылығына кері пропорцианал

t_СР = 1/l.

 

         Кейбір күрделі жүйенің сенімділігін бағалау кезінде әртүрлі типті элементтен тұратын қиынға соғады.  Мысалы q₁(t), q₂(t),…q_N(t) – уақыт аралығындағы әрбір элементтің бұзылусыз жұмыс істеу ықтималдығы 0…t. N –жүйедегі элементтер саны.  Жеке элементтердің істен шығуы тәуелсіз болады, ал бір элементтің істен шығуы бүкіл жүйенің істен шығуына әкеледі, себебі жүйедегі барлық түйіндер бір-бірімен тізбектей жалғанған. Сол себепті бүкіл жүйенің істен шығу ықтималдығы  жеке түйіндердің істен шығуына тең.

                                                                                             _N

                                       Р_СИСТ(t) = Õ(1-q_i),

                                                                                             ⁱ⁼¹

мұндағы q_i-  жеке элементтердің істен шығу қарқындылығы.

                                                                                _N

                                       Р_i(t)=Õe_i^-lt = e_СИСТ^-l t.                                                                                

                                                                                ⁱ⁼¹

                                                 _N

Мұндағы  l_СИСТ = åq_{i .}

                                               ⁱ⁼¹

Бұзылусыз жұмыс істеудің  орташа уақыты берілген уақыт үшін анықталады, t₁ = 24 сағат (тәулік), t₂ = 720 сағат (ай), t₃ = 2160 сағат (3 ай), t₄ = 4320 сағат (6 ай), t₅ = 8760 сағат (жыл).

Тарату жүйесі құрылғысының, арнаның және жобаның жұмыс істеу қабілеті дайындық коэффициентімен сипатталады:

К_Г = Т_СР / (Т_СР + Т_В);

К_Г = Т_СР / (Т_СР + Т_В).

Ресейлік ЦТЖ құрылғысының сенімділік көрсеткіші

 

     8 кесте

 

Мысал ретінде А және Б стансалары арасындағы пайда болған сенімділік көрсеткішінің есептеулерін қарастыруға болады. Түрленудің  құрылымдық сұлбасы  төменгі  суретте көрсетілген.

Алғашқы цифрлық күре жолдың құрылу аппаратурасы АЦКЖА:

(САЦК-1) – 2 тіреу;  ЕУТҚА (ВВГ) –  екiншi уақытша топ құрастыру аппаратурасы – 2 тіреу; ҮУТҚА (ТВГ) – үшінші  уақытша топ құрастыру аппаратурасы – 2 тіреу; ТУТҚА (ЧВГ) – төртіншi уақытша топ құрастыру аппаратурасы – 2 тіреу; ШСТА (ОЛТ) – шеткі сызықтық трактының аппаратурасы – 2 тіреу; ДҚТ (СДП) – дистанциялық қорек тіреуі.

Соңғы пункт 1 (ОП1) және соңғы  2 пункт (ОП2)  арасында орналасқан құрылғылар үшiн iстен шығулардың жиынтығының тиiмдiлiгiн есептеу

 

l_СИСТ=2l_САЦК+N_ВВГl_ВВГ+N_ТВГl_ТВГ+N_ЧВГl_ЧВГ+N_ОЛТl_ОЛТ,                                   (30)

 

мұндағы  N және  l - берілген құрылғының бір жиынтығының істен шығу қарқындылығы мен жинақтардың саны. 

Алынған iстен шығулардың қарқындылығына сүйене  отырып l_СИСТ, тұрып қалу коэффициентін анықтауға болады

 

К_Поп = l_СИСТ Т_В / (1+l_СИСТ Т_В) .                                                                 (31)

 

НРП құрылғысы үшін істен шығу қарқындылығының қосындысы, НРП құрылымы бойынша екі ОЛТ жинағынан тұратынын ескере отырып, анықтауға болады

 l_нрп = N_нрп 2l_{ОЛТ .}                                                                                                                                        (32)

                      

 Ст.А

 

 

Ст.Б

 

  8.1 сурет – Байланыс ұйымдастырудың құрылымдық сұлбасы

 

Есептеумен қалпына келтiрудiң оңтайлы болуы үшін кiреберiстiң уақытын осы жағдайда t1 = 2сағат жасайтын есептейміз

 

К_Пнрп = l_нрп (Т_Внрп – 0,7t₁) / (1+l_нрп Т_Внрп)                                                (33)

 

(30) және (33) алынған нәтижелердің негізінде дәстүрлi стратегияның жанында қосылғыш К_П жүйені есептеуге болады

 

К_Псум = К_Поп + К_Пнрп                                                                                                                                        (34)

 

Алынған нәтижелер 8 кестенiң мәлiметтерімен  салыстыру керек және көрсетiлген мәліметтердің әлдебiрi жобаланатын жүйеге талаппен қамтамасыз етуге рұқсат бергенiне көз жеткiзу керек. Орындалмаған жағдайда жоғары сенімдірек құрылғыны қолдану керек. Есептеулерге қажетті барлық мәліметтерді 9  кестеден алыңыз.

 

      9 кесте

       

        Түсіндірме жазбаның мазмұны:

1)   Кіріспе.

2)  Жобаның мазмұны.

3)  Жеке тапсырма.

4)  Курстық жұмыста қолданатын тарату жүйелерінің  және байланыс кабелінің қысқаша техникалық мәліметтері. Берілген тарату жүйелері үшін циклдің құрылымын келтіру.

5)  Есептік бөлім.

6)  Қорытынды.

7)  Қолданылған әдебиеттер.

Курстық жобаны орындау барысында студент төмендегідей тапсырмаларды орындайды:

-  әрбір бөлімге регенерация ұзындығы есебін (жергілікті, зонаішілік, және магистральды) байланыс желісі фрагментіне (әдістеме нұсқауының 1 пунктіне сай) есеп жүргізеді;

-  желіні дистанциялы қоректендіру есебін (әдістеме нұсқауының 2- бөліміне сай);

әрбір бөлім фрагментіне сай байланыс сұлбасын келтіру  (әдістеме нұсқауының 3 - пунктіне сай)  және құрылғылардың жинақталуын анықтау;

-  регенератор кірісіндегі талап етілетін және күтілетін қорғанушылық есебі   (әдістеме нұсқауының 4-5- пункттеріне сай);

-  кванттау деңгейі күтілетін санын   (әдістеме нұсқауының 2- пунктіне сай (әдістеме нұсқауының 6 - пунктіне сай)  және кванттау сипаттамасын тұрғызу (әдістеме нұсқауының 7- пунктіне сай);

-  соңғы құрылғы шуын есептеуді орындайды (әдістеме нұсқауының 8- пунктіне сай); 

-  ЦТЖ сенімділігі есебі  (әдістеме нұсқауының 9 - пунктіне сай).

              Жазбаны орындауға қойылатын жалпы талаптар

 

  Студенттер курстық жобаны  А4 көлемдегі парақта жоба түрде 14 шрифт, Times New Roman бірлік аралығында орындайды.  Жұмыс ұқыпты безендірілуі керек, мәтін парақтың бір жақ бетінде анық жазылуы керек  (компьютермен терілуі керек), парақтар нөмірленіп жиналып тігілуі тиіс. Парақтың екінші беті студенттің қатені түзетуіне арналған. Жазба мәтінді бөлімдерге бөлу керек, оларды  тақырыпшалармен  толтыруы тиіс.  Парақтың төменгі жағына беттердің нөмірлерін көрсету керек.  Парақтың сол жақ беті 3,0 см, оң жағы – 1,5 см, жоғарғы жағы – 2,0 см, төменгі жағы – 2,0 см.

Сызба суреттер компьютерлік бағдарламаға сай сызылып және олар беттің мәтіннің жаппауы тиіс. Барлық суреттер (сызбалар) және кестелер нөмірленуі тиіс және  оларға  мәтінде  сілтеме болуы керек. Сызба материалдар стандарт талаптарына сай орындалуы, маштабтар сақталып, белгілеулер болуы тиіс.

Формулалар, есептеулер жүргізілетін,  әріптік түсіндірулер мен белгіленуі  тиіс. Сандық шамалар негізгі бірліктер жүйесінде көрсетілуі керек.

Мысалы, (Ампер, Ом, метр, секунд және т.б.). Есептеулер  3 сандық дәлдік белгімен орындалады, қорытындысы негізгі немесе көбейтінді бірліктермен (миллиампер, килоом, километр, сағат және т.б.) беріледі. Титулдық бет курстық университет, кафедра, жоба аттары (стандартқа сай);

-      оқу мамандығы, топ нөмірі, студенттің тегі, аты-жөні  және  пікір берушуінің тегі, аты- жөні;

-      жобаны жазу жылы.

          Курстық жобаны безендіру мазмұны, тұрғызылуы, орындалуы   АЭжБУ стандарты  талаптарына сай жүргізілуі тиіс, сонымен қатар оқу жұмыстарының мазмұнына сай болуы керек.

Жұмыс жоғарыда көрсетілген талаптарға сай келмеген жағдайда, толықтырылуға қайтарылады.

Жұмыс пікір беруші оқытушыдан өткеннен кейін және студент барлық қателерді түзетіп, есептеулерді дұрыс жасаған жағдайда қорғауға жіберіледі.

Жұмысты қорғау кезінде студент ЦТЖ сызықтық күре жолы қағидалары түсінігін талдап айтып беруі тиіс және барлық  берілген сұрақтарға сол курстық жоба аумағындағы жауап беруі керек.

жоба ережесіне сай безендіріледі:

 

А Қосымшасы

Аппаратура қысқаша техникалық сипаттамалары

 

ИКМ-30 аппаратурасы

 

ИКМ 30  аппаратурасы бір  кабельді  және  екі  кабельді Т  типті,  тарамыс диаметрі 0,5; 0,6; 0,7 мм  қағаз  оқшауламасы  бар  және  ТПП типті тарамыс диаметрі  0,5  және  0,7 мм  төменгі  жиілікті кабельдерді  тығыздау  арқылы  АТС  және  АМТС,  қалалық  және  қаламаңдық,  қалалық  АТС-тер  арасында   байланыс желілерін ұйымдастыру  үшін  қажет.

Аппаратура  ТЖ-ның  30 арнасын ұйымдастыруын  қамтамасыз  етеді.

4  телефон  арнасының  орнына арна  жиілігі 50-10000 Гц,  және  де  өткізу қабілеттігі 8 кБит/с бір  цифрлық  арна  арқылы (топтық  цифрлық  арнаға бірден  енгізу  арқылы)  дискретті ақпаратты сигналдарды дыбыстық хабар  тарату мүмкіндігін  ұйымдастыру  қарастырылған. Бұдан  басқа бір  телефондық арна орнына өткізу қабілеті  8 кБит/с  болатын сегіз  цифрлық  арна ұйымдастырылуы  мүмкін.

ИКМ -30  аппаратурасының  құрамында аналогты-цифрлық  құрылғы (АЦҚ),  сызықтық  күре жолдың ақырғы  құрылғысы (СКЖАҚ),  қызмет  көрсетілмейтін  қайта  өндіру орны (ҚКмКО) және  де  келесі бақылама -  өлшеу приборларынан тұрады.  ИКМ-30  аппаратурасының  пайдалану  жағдайындағы  келістіру  құрылғысымен  телефон  арнасының, қайта өндіргіштің  нөмір  және регенератордың  іске  жарамдылық  қорын  анықтау үшін  арналған  бақылау  пульті, регенераторлардың  арақашықтығын  бақылау  пульті (ҚАБП),  ҚКмКО  арасындағы желілік  күре жолдың өтпелі өшуін және  жұмыс өлшеулері  үшін  кабельді желінің  өшуін өлшегіш (КЖӨӨ),  телефон  арнасындағы және  тарату  арнасындағы  кванттаудың  сигнал/шу  қатынасын өлшеу үшін  арналған кванттау шуын өлшегіш (КШӨ),  байланысты үзбей  генератордың  бақылау шығысындағы сигналдың  амплитудасын және  қателердің  қайталану  жиілігін анықтау үшін  қажет  сенімділікті бақылау приборлары  бар.

Кабель түріне  қарай  қайта  өндіру аймағының  ұзындығы  1,5-2,7 км  1 - кесте  бойынша,  ал  тізбектей  қосылған ҚКмКО-ның  саны 40-тан  аспайды.

Сонымен  тізбектік күре жолдың  ең ұзын  ұзындығы  60-108 км.  Қашықтықты қоректендірудің  жалпы  ұзындығы  30-54  км-ді  құрайды.  Желілік күре жолда  бір  ғана  қызмет  көрсетілетін қайта  өндіру  орны (ОУП)  қосылуы  мүмкін.  Біріншілік  ҚК  ретінде  номинал  кернеуі  60 В  болатын  стансалық  батареялар  қолданылады.

 

  А.1 кесте

 

ИКМ 30-4 аппаратурасы

 

Қолданылу мақсатына бойынша ИКМ-30 аппаратурасымен бірдей. Элементтік базасымен, конструктивті құрастырылуымен, сенімділік көрсеткішінің жоғарылығымен және энергия тұтынуының аздығымен ерекшеленеді. 4 ТЖ каналдарының орнына блокты ауыстыра отырып, қарсы бағытталған түйісумен 4 НЦА ұйымдастыру мүмкіндігі бар. Аппаратурада қолданудың бақылау-реттеу әдісі технологиясы бойынша ЦБЖ қызмет көрсетуді автоматтандыруға мүмкіндік беретін дамыған диагностикалық ішкі жүйе бар.

Соңғы аппаратураның құрамына 2600x600х225 мм размерлі қораптағы өзара 4 нұсқада байланыстыруға болатын 8 функционалды аяқталған блок кіреді. Олардың негізгілері мыналар болып  табылады: АЦҚ, ЛАҚ, ЛТАҚ, ТҚБҚ ( телебақылау және қызметтік байланыс құрылғысы), ОСА-13 А және В станциялары, БСЖ-01 (бірыңғайлы сервисті жабдықтау), ТКӨ (тұрақты кернеуді өзгерткіш). Сызықтық ауыстырулар құрылғысы (САҚ) 40 сызықтық кабельді ажырату мен қорғауға арналған. ЦБЖ мен АТС-ты сәйкестендіргіш құрылғығы (ОСА-13) 5 ЦБЖ-не қызмет көрсетуге арналған. Мұнда ТЖ арналарының БӨӘС-нан жылдамдығы 64 кбит/с топтық сигналдар қалыптастырылады, кейін олар ИКМ 30-4 циклінің КИ 16 енгізіледі. БСЖ (УСО-01) аппаратураның кез келген 100-ге дейінгі блогының техникалық жағдайын білуге мүмкіндік береді.

Жүйенің сызықтық күре жолы функцияналды аяқталған бірлік түрінде орындалған және типті бастапқы цифрлық арнаны ұйымдастыру үшін пайдаланылуы мүмкін. ИКМ 30-4  қайта өндіру бөлімдерінің қашықтық ұзындығы ИКМ-30 бөлімдерінің ұзындығымен салыстырғанда біршама ұзартылған.

АКУ 30 аппаратурасы

 

Негізгі параметрлері және атқаратын функциялары бойынша әмбебап арна құру АКУ-30 аппаратурасы ИКМ-30-4 АЦҚ жүйесіне өте жақын. Бұның көмегімен әр бағытта 1 НЦА және 30 ТЖ арналары ұйымдастырылады. Топтық цифрлық сигнал АКУ-30 шығысының (қабылдаудың кірісі) жағында НДВ-3 (AMI коды түрінде мүмкіндік бар) коды түрінде берілген. НЦА цикілінде 16 арналық аралықпен берілген және қажет болған жағдайда КҚ-13 (ИКМ-30-4 аппаратурасынан қараңыз) аппаратурасымен қалыптастыратын топтық сигналды беруде қолдануға болады.

АКУ-30 аппаратурасы негізінен ИКМ-120, 480, 1920, СОПКА 2,3,4 және жүйелерімен жұмыс істеп, сәйкесінше ТЖ 120, 480, 1920 арналарын ұйымдастыру үшін арналған. АЦЖ аппаратурасынан элементтік базасымен, конструкциялық рәсімделуімен, жақсартылған электрлік параметрлерімен және куатты диагностикалық параметрлерімен біршама ерекшеленеді. 2600*120*225 мм габариттері бар аналогты - цифрлы арна құрушы (САЦК-1) ұстап тұру қондырғысына орналастырылады. Осымен бірге онда енгізу құрылғысы (ЕҚ), қосалқы электр қоректендіру көздері (ҚЭҚК), қызмет көрсету құрылғысының жиынтығы (ҚКҚЖ) орналастырылады. Берілген жиынтықтардың өлшемдері бір ұстап тұру құрылғысында 4 АКУ-30, 4 КИЭ, 1 КСО және 1 УВ қондыруға мүмкіндік береді. АКУ-30 аппаратурасы сериялық түрде шығарылады.

                     

 ИКМ-120 аппаратурасы

 

ИКМ-120 аппаратурасы қоскабельді байланыс жүйесін қолданғандағы МКС және МКСА түрлі симметриялы жоғары жиіліктегі кабельдер арқылы жергілікті және зонаішілік желілерді ұйымдастыру үшін қолданылады.

Цифрлық сигналдың беру жылдамдығы – 8448 кбит/с.

Байланыстың қашықтық  ұзындығы  -  600 км-ге дейін.

Регенерациялық күшейту тізбектері регенерация бөлімшелерінің әлсіреу орнын 45-55 дБ (4224 кГц жиілікте) аралығында толтырады.

Сызықтық жолдағы  код түрі – КВП-3 (импульстер 2 тереңдікпен және +3 В амплитудамен, 150 Ом кедергімен беріледі).

Цикл ұзақтығы 125 мкс тең, ол 1056 импульсті орынды (тактілі интервалды) алады және әрқайсысы 264 орын алатын 4 топқа бөлінеді  .

ИКМ-120-да  жоғары дәрежедегі ЦБЖ-дегідей қоскомандалық басқаруы бар екі жақты жылдамдықты келістіру әдісі қолданылады.

ҚКмКО электроқоректенуі ЛҚТ – дан (сызықтық құрылғы тағанынан) фантомды тізбектер арқылы  қашықтықтан орындалады. 125 мА токтағы линияның кірісіндегі қашықтықтан қоректендірудің шекті мәні 980В болып табылады.

ЕУТ құрылғылары арасындағы қызметтік байланыс дельта-модуляция әдісімен цифрлық арна, ал аралық пункттар арасында 0,3-3,4 кГц жолағындағы жұмыс істейтін кабель жұптары арқылы жүзеге асырылады. Желілік трактілердің жағдайын телебақылау да осы жұптар арқылы іске асырылады.

 

 

Құрылғының жабдықталуы:  Екіншілік топ құру тағаны (ЕТТ) – ЕУТ-нің 8 топтамасына; Сызықтық топ құру тағаны (СТТ) – 4 жүйеге.

315-552 кГц жиіліктегі стандартты екіншілік топты аналогты-цифрлы түрлендіргіш тағаны (АЦТТ-АЖБ2) құрамында ИКМ-30-дың АЦО-ЧРК2,  және АЦО бір топтамасы болатын аппаратурасы бар.

НРПК-4 (құдыққа орнату үшін) типті қызмет көрсетілмейтін регенерациялық пункт 4 сызықтық регенератордан, НРПГ-8 (жерге орнату үшін) 8 сызықтық регенератордан тұрады.

 

 ИКМ-120А  аппаратурасы

 

Аппаратура МКС түрлі кабельдері арқылы бір және төрт төрттік симметриялық кабельдерімен зонаішінде жұмыс істеуі үшін арналған. ИКМ-120A аппаратурасы ТТХКК-ның иерархиялық түрінің екіншілік ЦБЖ-сы болып табылады. Бұның көмегімен әр бағытта 4 цифрлық біріншілік электрбайланыстың типтік арналарын және телефон байланысының қызмет арнасын ұйымдастрады.Топтық ЦБЖ -нің топтық жылдамдығы 8448 кбит/с.

ИКМ-120А аппаратурасының ең ұзын байланысының арақашықтығы — 600 км. ҚКмҚО  әр 5±0,8 км-ден кейін, ал ҚКҚО әр 200км - ден кейін орналастырылады. Циклдіқ қайталану жиілігі - 8 кГц. Циклдік құрылымы ТТХКК-ның кепілдемесіне сай келеді. Цикл 4 қосалқы циклдерге (Қ0Д1Д2,ҚЗ) бөлінген. Әр қосалқы циклдерде 264 тактылық интервалдар бар. Біріншілік цифрлық интервалдарды (2048 кбит/с) топтыққа енгізу екі командалық басқаруы бар жылдамдықтарды екі жақты келістіру кезінде жасалады. Біріншілік құрамдық ағынның (ҚА) ақпараттық сигналы әр қосалқы циклдің 9,13,17,...261 (барлығы 64) тактылық аралықтарында беріледі. Екінші КП-те беріледі ТИ,10,14,18,...262, үшінші ТИ 11,15,19...264, және төртінші ТИ 12,16,20...264-да беріледі. Екіншісінікі ТИ 2,Ш,2,3, үшіншісінікі ТИ 3 П1,2,3 төртіншісінікі ТИ 4 Ш,2,3. Жылдамдықтарды теріс келістірген кезде косалкы ақпараттық символ: біріншісі КП - ТИ5 П3, екіншісі ТИ6 ПЗ, үшіншісінікі ТИ7 ПЗ және төртіншісінікі ТИ8 ПЗ - де беріледі. Жылдамдықты тура келістірген кезде балласты позициялар ТИ3...12 ПЗ-да орналасады. Синхоросигнал ТИ1...8П -да. Телефонды қызметті байланыстың сигналы ТИ5...8Ш . Жүйелік, технологиялық арналар ТИ5...8 ПЗ-те ұйымдастырылады. Цикілдік синхронизмнің кайта қалпына келуінің орта уақыты 0,75 мс. Енгізілетін қосалқы ағындардың жылдамдықтарының ең ұзын келістіру жиілігі 102Гц. ЕУТҰ және КП мен енгізілетін уақыттың флюктуациялар 10 Гц-тен жоғары тактылық интервалдар спектрінде 6% аспайды және 10 Гц-тен төмен жиіліктерде тактылық аралықтарынан аспайды.

 

  ИКМ-120У аппаратурасы

 

Қолданылу мақсаты мен негізгі параметрлері бойынша ИКМ-120У ИКМ-120А-дан айырмашылы жоқ. Аппаратураның соңғы бөлігі жіңішкелеу тағанда орнатылған 2600*120*225 мм. ЕУТТ-да 4-ке дейін УТТТ орнатылады. ЕУТТ құрамына сервистік жабдықтар топтамасы СЖТ, қызметтік байланыс жабдықтар топтамасы ҚБЖТ және енгізу мен тағанды қосу тақташалары кіреді. ЛЖТ екі екіжақты сызықтық трактты ұйымдастыруға есептелген. Оның құрамына қашықтықтан қоректендіру құрылғысы ҚҚҚ, телемеханика жабдықтары топтамасы ТЖТ, сервистік жабдықтар топтамасы СЖТ-Л, қызметтік байланы  ҚБЖТ-У, стансалық регенераторлар СРТ және т.б. кіреді.

 

ИКМ 120 – 4/5 аппаратурасы

 

ИКМ 120 – 4/5 ҚТЖ-да қолдануға арналған. Жүйе МКС 7*4*1,2 және 4*4*1,2 мм кабельдері бойынша жұмыс істеуге бағытталған. Бір кабельді беру тәсілінде бөлімнің ұзындығы – 2,5 км дейін, екі кабельді болса – 5,5 км. Аппаратураның топтық тракт параметрлері ИКМ-120А параметрлеріне сәйкес  нөмірлі ИКМ-120 А қарағанда, ИКМ 120 – 4/5 құрамына ЦБЖ топтамалары кіреді. Сол арқылы аппаратура әр байланыс бағытында 120-ға дейін ТЖ арналарын ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Аппаратура құрамына сондай-ақ СТқ-24 кіреді, оның көмегімен ұзындығы 0,85 және 1,3 мм толқындарда градиентті оптикалық талшық бойынша 8448 кбит/с дейінгі жылдамдықпен сигналдарды беру қамтамасыз етілуі мүмкін.

 

ИКМ-480 аппаратурасы

 

ИКМ 480 аппаратурасы зонаішілік жөне магистральды желілерде жұптары 1,2/4,4 мм МКТ-4 кабелін тығыздау арқылы ұйымдастыру үшін арналған. Апппаратура БЖ 480 арнасының топтық ағынын 34 368 кбит/с жылдамдықпен ұйымдастыруын қамтамасыз етеді. Сызықтық тракт бірлік сұлбамен ұйымдастырылған. Аппаратура құрамына үшінші реттік уақыттық топ құру құрылғысы, сызықтық күре жолдың шеткері кұрылғысы, кызмет көрсетілмейтін қайта өндіру орындары және келесі бақылама өлшеу құрылғылар құрамында кодтар генераторы ГК34, аймағының еліктемесі (иммитатор) ИКУ-34, ДО-34  детекторлары бар цифрлық күре жолдары поспртизациялауды және регенератордың параметрлерін тексеру пульті (ГШРПТ-34) бар. 1,2/4,4 мм коаксиалды жұптарының 17 184 кГц жиіліктегі жарты тактылы қайта өндіру аймағындағы өшуін және де кабельдің тарамыстарының кедергісін және кабель тарамыстарының оқшауламасының кедергісін өлшейтін өлшеуіш құрылғысы, регенератордың шығысындағы импульстің амплитудасы мен қателер коэффициентінің шамасына қарай байланысқа далалық жағдайларда үзіліссіз ене отырып, бұзылғандығына баға беруін қамтамасыз ететін ПКРУ-34 қайта ендіру аймағын бағалау құрылғысы кіреді.

ҮУТҚ құрылғысының беру жағында ИКМ 120 аппаратурасы өндірілетін 8448 кбит/с жылдамдықты 4 цифрлық ағынды биттік біріктіру арқылы топтық

ағынды түзу жүзеге асырылады. СЛТ (соңғы сызықтық күре жол) құрылғысы ҚКмҚО-ы арақашықтықтан қоректендіру, кабельдің өзге жұптары арқылы қызметтік байланысты жүзеге асыруды қамтамасыз етеді. Екі ҚКҚО арасындағы секция ұзындығы 200 км. Регенерация аумағының номиналды ұзақтығы 3 км.

ҮУТҚ құрылғысында екі жақты жылдамдықтарды келістіру және екі командалы басқару қолданылады. Құрылғыларда синхронды және асинхронды жұмыс режимдері қарастырылған. ФАПЧ қондырғысында жазу және санау моменттері арасындағы уақыт аралығы мәндері туралы хабар қолданылады. Бұған қарамастан жиіліктің барлық диапазондарында ҮУТҚ құрылғысымен енгізілетін уақыттық флуктуация мәні 5% аспайды. Циклдік синхрондау жүйесі - адаптивті ҮУТҚ құрылғысында топтық сигналдарды КВП-3 немесе ЧПИ кодтары арқылы құру мүмкіндігі карастырылған. Топтық сигнал алдын ала скрембірленеді. Бақылау және сигналдау жүйесі автоматты түрде бұзылған блок нөмірін анықтауды қамтамасыз етеді. Әртүрлі стансаларда орналасқан ҮУТҚ құрылғыларының арасында дельта–модуляцияны қолдана отырып, цифрлық арна арқылы қызмет байланысының арнасын құру мүмкіндігі бар. ҮУТҚ құрылғысының беру цикілінің құрылымы 2 кестеде берілген.

Бұл циклде импульсті орындар саны 2148 құрайды; циклдердің қайталану жиілігі 16 кГц; топтардың қайталану жиілігі 48 кГц; бір кіріс ағынының ақпараттық символдары саны 528.

Стандартты тұғырда ҮУТ құрал-жабдықтарының 4-ке дейін топтамасы орналасады, яғни толығымен жасақталған ҮУТТ тұғыры 1920 ТЖ арналарын ұйымдастыруды қамтамасыз етеді.

Сызықтық  сигналды тарату ТЖТҚ-3 емесе ПА кодында жүзеге асырылады. Регенерация бөлімшесінің әлсіреуі 43—73 дБ (бөлімше ұзындығы 2,3-3,2 км) жарты тактылық жиілікте. Қысқартылған станса  маңы бөлімшесінде (ұзындығы 0,9-дан 2,3 км дейін) жұмыс істеу үшін соңғы құрал-жабдықтар құрамында жасанды линиялар қарастырылған. Қашықтықтан қоректендіру коаксиалды жұптардың орталық тарамыстары арқылы 200 мА тұрақты токпен жүзеге асырылады. ҚҚ кернеуінің максимал мәні 1300 В. ҚҚ құрылғысының жоғарғы сенімділігі құрылымдық түйіндік қорландырумен жүзеге асырылады.

Сызықтық күре жолдың телеконтрольды байланысы үзбей жүзеге асырылады. Телемеханиканың аумақтық жүйесі (ТАЖ) 33 ҚКмҚО-ң бақылауын  қамтамасыз етеді. ТАЖ автоматты режимде әр бағытта беру қателер жиілігін өз кызмет көрсету секциясында тұрақты бақылау жасап отырады. Қолымен келістіру режимі кезінде кез келген ҚКмҚО қайта өндіргішінің жұмысын бақылауға болады.

ТАЖ автоматты режимде әр бағытта беру кателер жилігін өз кызмет көрсету секциясында тұрақты бақылау жасап отырады. Қолымен келістіру режимі кезінде кез келген ҚКмҚО қайта өндіргішінің жұмысын бақылауға болады.

       А. 2 кесте

Ұзақ байланысы ҚКҚО-лар арасында жоғарғы жиілікті қосалқы стансаның қызмет байланысының арасында және секция ауқымында ҚКҚО мен ҚКмҚО арасында төменгі жиілікті аумақтың  байланысы арналарын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

 

ИКМ-1920 аппаратурасы

 

ИКМ 1920 аппаратурасы зонаішілік және магистральды желілердегі қуатты телефон арналарының шоқтарын және теледидарлық хабар тарату сигналдарын коаксиал жұптары 2,6/9,5 мм КМ-4 типті кабельдері арқылы беруді ұйымдастыру үшін арналған. Санды ағын жылдамдығы 139 264 кбит/с. Максимал байланыс арақашықтығы 12500 км.

Аппаратура 4-реттік уақыттық топ құру құрылғысынан 4УТҚ, телевизиялық хабар тарату сигналдарьш аналогты-цифрлы түрлендіргіш (АЦТ-ТС) құрылғысы,  сызықтық  коаксиалды кабельдердің сызықтық күре жолы және арнайы бақылау - өлшеу құрылғыларынан тұрады.

ТУТҚ құрылғысы 34 368 кбит/с жылдамдығы бар үшіншілік цифрлық ағындардың биттік қосылуын, берілу жылдамдығы 139 264 кбит/с топтық 4- цифрлық ағынға синхронды немесе асинхронды косылуын жүзеге асырады. Бірақ ТЖ 1920 арнасы 4- ағында ұйымдастырылуы қамтамасыз етіледі.

АЦЖ-ТС құрылғысы ТУТҚ құрылғысына үш үштік цифрлық ағын түрінде келетін теледидарлық сигналды беру жылдамдығы 103 - 104 кбит/с болатын цифрлық түрлендіруді жүзеге асырады. Бұл жағдайда 4-ағында теле-дидарлық сигналды беру арнасы және ТЖ 480 арнасы ұйымдастырылады. Сызықты күре жолдың құрылғысы КМ-4 кабелдері арқылы 4  цифрлық ағынды, қашықтықтан коректендіруді жөне ҚКмҚО құрылғыларының телебақылауын беруді қамтамасыз етеді. Сызықтық күре жолда бір кабельді жұмыс режимі колданылады. Регенерация аумағының номинал ұзындығы 3 км, қызмет көрсетілетін қайта өндіру орындары арасындағы ең ұзын арақашықтық 240 км. Бір КМГ кабелінде екі жақтық төрттік цифрлық тракт ұйымдастырылуы мүмкін, бұл ТЖ 3840 арнасына сәйкес келеді. Теледидардың дыбыстық алып жүру сигналдары сипаты, типі µ(µ=15) жеті сегментті аналогты-ифрлық түрлендіруге ұшырайды. Осы кезде 12 разрядты кодтау сигнал/шу қатынасын кванттау үнсіздік режимінде 64дБ-ден жоғары дәрежені қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, бұл дыбыстың алып жүру сигналдарьшын жоғарғы классына сәйкес келеді. Дыбыстык сигналды алып жүру сигналдарына сәйкес келетін цифрлық ағындардың символдары (белгілері) ол 6-кодалык топтың кіші 8- қалыпты цифрлық теледидарлық сигналға синхронды енгізіледі. Осы қалыптарда сиихросигналдарды беру жүзеге асырылады. Теледидар арнасында бөгеуілдердін байқалуын азайту үшін теледидарлық цифрлы-аналогты түрлендірудің алдында әр дыбыстың алып жүру немесе синхроимпульс болып өткен теледидарлық кодалық тобының цифрлық сигналының 8-разрядының символымен алмастырылады. АЦЖ-ТС -тың беру және қабылдау құрылғысы стандартты тіреу қондырғысында орналасады. 

Берілген циклде символдар саны 2176 құрайды; циклдің тізбектелу жиілігі 64 кГц; топтардың тізбектелу жиілігі 256 кГц; бір кіріс цифрлық ағынның символдар саны 537.

 

 А.3 кесте

Берілетін ақпарат түрі	Циклдегі орын нөмірі	Циклдегі топ нөмірі
Синхросигнал	1-10
Цифрлық қызмет байланыс символдары	11
Басқару мен сигнализация символдары	12	I
Ақпараттық символдар	13-544
Жылдамдықты сәйкестендіру командасының 1–ші символдары	1-4
Ақпараттық символдар	5-544	II
Жылдамдықты сәйкестендіру командасының 2–ші символдары	1-4
Ақпараттық символдар	5-544	III
Жылдамдықты сәйкестендіру командасының 3–ші символдары	1-4
Жылдамдықты теріс сәйкестендіру кезінде пайда болатын ақпараттық символдар . Жазу мен оқу моменттерінің арасындағы уақыттық аралық интервалдар	5-8	IV
Ақпараттық символдар	9-544

          ИКМ 1920-ның сызықтық күре жолын  ұйымдастыру қағидасы  ИКМ 480 аппаратурасының күре жолын ұйымдастырумен бірдей.  Сызықты күре жолдың шеткері кұрылғысы стандартты 2 тіреу қондырғысында орналастырылады. Сызықтық күре жол құрылғысының ұстап тұру құрылғысында (СКҚТҚ) стансалық регенераторлар,  ТАЖ,  ЖТЖ құрылғылары және қызмет байланысы құрылғылары орналасады. Келесі тіреу кондырғысында қашықтықтан екі төрттік цифрлық ағындарды қоректендіру құрылғысы орналасады. Қашықтықтан қоректендіру тогы 400 мА, кернеу мәні 1700 В. Қызмет көрсету жарты секциясына 40-қа жуық ҚКмҚО орналасады.

Аралық кұрылғылар топыраққа орналастырылатын контейнерлерде орналастырылады. Контейнер конструкциясы коаксиалды кабельдермен көпарналы аналогтық және цифрлық беру жүйелері үшін жаңаланған. Қайта өндіру аумағы 0,75 км-ден 3,15 км-ге дейін өзгеріп отырады. Бір сызықтық регенератордың қателер жиілігі 10^-10 аспайды. Дұрыстықтың қашықтықтық бақылауы тікелей сызықтық қайта өндіргіш блогында орналасатын катетапкыштьщ көмегімен қамтамасыз етіледі.

 

Б қосымшасы

Байланыс кабельдерінің параметрлері

                     

Регенерация ұзындығын есептеген кезде, байланыс кабельдерінің параметрлерінің бірнеше мәндерін білу керек: өшу коэффициенті, өтпелі өшуін, толқындық кедергісін және т.б. Әртүрлі жиіліктердегі кабельдер параметрлерінің нақты мәндері сызықты кабельді сипаттамалар анықтама әдебиеттерде келтірілген. Курстық жобаны орындаған кезде төменде келтірілген келістірілген есептік қатынастар және орташа мәліметтер қолданылады.

Көпжұпты   төменгі    жиілікті    симметриялық    кабельдер   үшін    өшу коэффициентінің орташа мәндері  кесте Б.1 де келтірілген (1024 кГц жиілікте).

 

        Б.1 кесте

Әртүрлі жиліктердегі (ЦТЖ-жиіліктерінің жұмыс диапазонында) жоғарғы жиілікті симметриялық және коаксиалды кабельдер үшін a(f) өшу коэффициентін 5-кестеде келтірілген формулалар арқылы жүзеге асыруға болады. Дәлдігі практикалық есептеуге жеткілікті кабельдік тізбектердің толқындық кедергілерінің  Z  модульдерінің номинал мәндері жиілікке тәуелсіз деп есептеуге болады. Бұл мәндерде 5-кестеде келтірілген.

Т типті симметриялық төменгі жиілікті кабельдер үшін Zт орташа мәні Zt=110 Ом, ал ТП типті  үшін Z_T= 120 Ом-ға тең.

Электрлік құрылыс ұзындығы олардың сыйымдылықтарына және құрастыруларына байланысты және әдетте олар 1000 м-ден аспайды (курстық жобада электрлік кабельдердің барлық түрлері үшін құрылыс ұзындығы 825 м деп алуға болады).

Т және ТПП типті кабельдерінің электрлік параметрлерінің біркелкі еместігі; сонымен бірге 1024 кГц жиілікте анықталатын өтпелі өшуліктерінің біркелкі еместігі тән. Әртүрлі кабельдердің жиілікке және толқындық кедергілерге қатысты функциялардың өшу коэффициентінің есептік тәуелділіктері.

 

  Б.2 кесте

Бір-біріне әсер етуші жұптар үшін иілімдік ширатылуы бар кабельдердегі жақын ұштарындағы өтпелі өшудің А₀ орта мәні 64...71 дБ арасында болады (бөлгіш жұптар санына тәуелді), ал әртүрлі иілімдер деп жұптар үшін (бөлгіш иілімдер санына тәуелді) 72...84 дБ болады.

Бір-біріне әсер етуші жұптар үшін, шоқтық ширатылуы бар негізгі шоқтың ішінде орналасқан кабельдер үшін Ао орта мәні 65...85 дБ шегінде болады (элементар шоқтар санына байланысты), ал әртүрлі негізгі шоқтарда орналасқан жұптар үшін А₀ мәні шамамен 80...95 дБ арасында (шоқтардың өзара орналасуына байланысты) болады.

Шартты белгілер

АТС - автоматты телефон стансасы

АЦЖ - аналогтык цифрлық жабдық

НҚК - нольге қайтып оралмайтын код

ЕУТҰ - екінші реттік уақытша топ құрылымы

ОТТЖ - оптикалық -талшықты тарату жүйесі

ӨҮБЖ  - өзара үйлестірілген байланыс желісі

ЖЖ - жоғарғы жиілік

ҚТЖ - қалалық телефон желісі

ҚҚ - қашықтықтан қоректендіру

ИКМ - импульсті кодтық модуляция

БЖТК - бірліктердің жоғарғы жиілікті кодасы

АЛ – абоненттік линия

КК- корректорлаушы күшейткіш

ТТХКК - телефондама мен телеграфтама бойынша халықаралық кеңес комитеті

СИ - символаралық интервал

ҚКмҚО - қызмет көрсетілмейтін қайта өндіру орыны

ТЖ – тональды  жиілікті

ОТ - оптикалық талшық

ОК - оптикалық кабель

ССКЖ - сызықтық сәуле күре жол жабдығы

ТҚКЖ  -  тағанға қызмет көрсету жабдығы

АО - ақырғы орын

ҚКҚО - қызмет көрсетілетін қайта өндіру орны

АС - ақырғы станса

НЦА  -  негізгі цифрлық арна

АС  - аралық станса

ШҚ  - шешуші құрылғы

АЦЖТ -  аналогты-цифрлық  жабдық тағаны

СЖТ - сызықтық жабдық тағаны

АЖТ - ақырғы жабдық тағаны

БӘС - басқару мен әрекеттесу сигналы

ТА – тактылық  аралық

АЦСС - асқын циклдің синхронды сигналы

ҮУТҚ - үшінші реттік уақыттық топ құрылуы

ШН - шешуші нүкте

ТЖА   - тональды жиілікті арна

ЦТЖ -  цифрлы тарату жүйесі

ТУТҚ - төртінші реттік уақыттық топ құрылуы

ҚКК - қарама-қарсылық кезек ауысу кодасы             

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Кирилов В.И. Многоканальные системы передачи: Учебник. - М.: Новое поколение, 2002.

2. Баева Н.Н., Гордиенко В.Н. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1997.

3. Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2003.

4.Телекоммуникационные системы и сети. Под ред. В.П.Шувалова: Учебное пособие. -т.1. - М.: Горячая  линия - Телеком, 2003.

5.Гаранин М.В., Журавлев В.И. и др. Системы и сети передачи информации. - М.: Радио и связь, 2001.

6.Иванов В.И. Гордиенко В.Н., Попов Г.Н. и др. Цифровые и аналоговые системы передачи. - М.: Радио и связь. 1995.

7.Баева Н.Н., Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Проектирование цифровых каналов передачи: Учебное пособие. - М.: МТУСИ, 1996.

8.Берганов И.Р., Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи. - М.: Радио и связь, 1989.

9.Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982.

10.Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Системы многоканальной связи. - М.: Связь, 1980.

11.Четкин С.В. Методические указания и задания на курсовой проект «Цифровая многоканальная система передачи с ИКМ». - М.: МИС, 1991.

12.Иванов Ю.П. и др. Унифицированное каналообразующее оборудование для цифровых систем передачи. - М.: Средства связи, 1985.

13. Баева Н.Н. Многоканальная электросвязь и РРЛ: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1988.

14. Голубев А.Н., Иванов Ю.П., Левин Л.С. Аппаратура ИКМ-120.                                                                                                                              -

М.: Радио и связь, 1988.

15. Цифровые и аналоговые СП. Под ред. В.И.Иванова.- М.: Горячая линия, 2003.

16. Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э., 2003.

17. Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В. Проектирование и техническая эксплуатация СП: Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1996.

 

Мазмұны

 

Кіріспе	3
Курстық жұмысқа тапсырма	4
Әдістемелік нұсқаулар	5
1 Қайта өндіру бөлімінің ұзындығын есептеу	5
1.3  Желінің жергілікті бөлімшесін есептеу	6
1.4  Зонаішілік және магистральды желі бөлімін  есептеу	7
1.3 Дистанциялық  қоректің кернеуін есептеу	9
2 Байланыс ұйымының сұлбасын әзірлеу	10
3 Регенератордың кірісіндегі талап етілетін қорғалудың  есептелуі	11
4 Регенератор кірісіндегі күтілетін қорғалуды есептеу	13
4.1 Симметриялық кабель үшін	13
4.2 Коаксиалды кабель үшін	14
5 Кванттау деңгейінің талап етілетін есептеулер	14
5.1 Біркелкі кванттау	14
5.2 Біркелкі емес кванттау	18
6 Кванттау сипаттамаларын тұрғызу	19
7 Шеткі жабдықтың шуын есептеу	20
8 ЦТЖ-нің сенімділігін есептеу	22
А қосымшасы. Аппаратураның қысқаша техникалық сипаттамалары	26
Б қосымшасы. Байланыс кабельдерінің параметрлері	34
Шартты белгілер	35
Әдебиеттер тізімі	37

 

2013 ж. жинақ жоспары, реті 140