4 Расчет длин участков регенерации
4.1 Расчет допустимой защищенности на входе регенератора
Участок между соседними регенерационными пунктами (ОП-НРП, НРП-НРП, НРП-ОРП) называется регенерационным участком. Его минимальное, но-минальное и максимальное значения приводятся в технических характеристиках ЦСП.
Схема регенерационного участка приведена на рисунке 5.1. Она содержит кабельную цепь, в качестве которой может использоваться металлический (симметричный или коаксиальный) кабель и регенератор.
Тракт
«кабель + корректор» длиной lру
Регенератор
Регенератор
Кабель ТР
РУ КУ РУ
Вход регенерационного участка
Рисунок 12 - Схема регенерационного участка
В составе регенератора выделены корректирующий усилитель (КУ), обес-печивающий ycилениe сигнала и коррекцию искажений, вносимых кабельной цепью, а также решающее yстройство (РУ), принимающее решение о передаваемом символе на каждом тактовом интервале («0» или «1»), путем сравнения сигнала на выходе КУ с определенным пороговым напряжением.
В процессе регенерации возможно принятие ошибочных решений, т.е. возможно появление ошибок, приводящих к снижению качества передачи информации. Суммарное значение вероятности ошибки на проектируемом участке зависит от величины искажений, в частности, вызванных межсимвольной интерференцией (МСИ), количества регенераторов на участке и защищенности сигнала от помех в точке принятия решения (ТР).
Длина регенерационного участка должна быть максимально возможной с тем, чтобы минимизировать количество регенераторов на линии. С другой стороны, увеличение длины регенерационного участка приводит к увеличению вероятности ошибки в регенераторе.
Для поддержания требуемого качества передачи величина вероятности ошибки не должна превышать значений, установленных соответствующими нормами. Это определяет минимально допустимую защищенность сигнала от помех на входе регенератора и максимально допустимую длину участка регене-рации.
При организации международной связи между двумя абонентами, вероятность ошибки в цифровом сигнале согласно международному стандарту не должна превышать значения рош∑=10-6. При этом, на национальный участок отводится рош.нац.уч.∑ = 0,4·10-6 .
Национальный Международный Национальный
участок участок участок
13200 км 27500 км 13200 км
Аб. ОС МС МС ОС Аб.
0,4·10-6 0,2·10-6 0,4·10-6
рош∑ = 10-6
ОС- оконечная станция национальной сети; Аб- абонент.
Рисунок 13 - Нормы на допустимые вероятности ошибки при международной связи между двумя абонентами
Магистральный Внутризоновый Местный Абонентская
участок участок участок линия
lуч.маг=2500 км lуч.вз = 600 км lуч.м = 100 км
(12500 км с четырьмя
переприемами по ТЧ)
МС СС СС СС Аб.
рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7 рош.уч = 10-7
рош.нац.уч.∑ = 4·10-7= 0,4·10-6
МС- международная станция; СС- сетевая станция.
Рисунок 14 - Нормы на допустимые вероятности ошибки на национальном участке
Тогда, при равномерном распределении ошибок на отдельных участках национальной сети, получим нормативные значения вероятностей ошибки на отдельных участках национальной сети: рош.уч.=10-7 (рисунок 5.3).
В этом случае значение допустимой вероятности ошибки на 1 км линейного тракта на проектируемом участке определится по формуле [1, 4]:
рош.1= рош.уч /Lуч.ном= 10-7/Lуч.ном , (5.1)
рош.1= 10-7/12500=8*10-12
рош.1= 10-7/600=1,6*10-10
рош.1= 10-7/100=0,000000001
где Lуч.ном- номинальная длина участка, на котором используется ЦСП.
Максимально допустимое значение вероятности ошибки для одного регенератора на проектируемом участке будет равно:
рош.рег = рош.1·lpу (22)
рош.рег. = 8*10-12*3=24*10-12
рош.рег. = 1,6*10-12*3=4,8*10-10
рош.рег. = 0,000000001*2,7=0,000000002
где рош.1- вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;
lpу – ожидаемая длина регенерационного участка, км.
Как известно, вероятность ошибки в регенераторе связана с защищенностью сигнала от помех в ТР (увеличение максимально допустимой вероятности ошибки позволяет уменьшить минимально допустимую защищенность). Для оценки минимально допустимого значения защищенности, при котором обеспечивается заданная максимально допустимая вероятность ошибки в регенераторе, можно воспользоваться следующей эмпирической формулой:
Аз.доп =4,63+11,42·lg[lg(1/рош.рег)]+20·lg(mу-1)+Аз дБ, (23)
или:
Аз.доп =4,63+11,42·lg{lg[1/( рош.1·lpу)]}+20·lg(mу-1)+Аз дБ, (24)
Аз.доп =4,63+11,42·lg[lg(1/24*10-12)]+20lg(3-1)+4=57,7 дБ
Аз.доп =4,63+11,42·lg[lg(1/0,000000002)]+20lg2+4=56,6 дБ
Аз.доп =4,63+11,42·lg[lg(1/4,8*10-10)]+20lg2+4=57,4 дБ
где mу- количество уровней цифрового сигнала (кода) в линейном тракте,
определяемое по виду линейного кода ЦСП;
Аз- эксплуатационный запас помехозащищенности регенератора,
учитывающий неидеальность узлов регенератора и влияние различных
дестабилизирующих факторов (задан в исходных данных на
проектирование), дБ.
Выражение (24) справедливо для помех, представляющих сoбoй гауссовский случайный процесс и для значений вероятности ошибки для одного регенератора рош.рег, находящихся в пределах 10-15<рош.рег<10-4, что соответствует реальным условиям работы ЦСП.