Đề bài + thiết kế tuyến viba số (ví dụ uông bí (trạm a) – mạo khê (trạm b))

TRƯỜNG ĐHKTCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: THÔNG TIN VÔ TUYẾN BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Sinh viên : PHẠM MINH HÙNG Lớp K55ĐVT.01 Ngành: Kỹ thuật Điện tử viễn thông Chuyên ngành: Điện tử viễn thông Giáo viên hướng dẫn: ĐÀO HUY DU Tên đề tài : Thiết kế tuyến vi ba số Đề bài: + Thiết kế tuyến viba số: (Ví dụ : ng bí (Trạm A) – Mạo khê (Trạm B)) + Độ dài đường truyền dẫn: 33 Km + Dung lượng tuyến truyền dẫn : STM-1 Mbps + Yêu cầu tần số : Tùy chọn (7 GHz) + Độ cao (So với mực nước biển) trạm A: 13m ; Trạm B: 15m + Khảo sát truyến : - Vật cản hình nêm : 19m, cách trạm A : 12 Km - Chiều cao cối : 10 m + Đường kính anten :3,2 m,  = 0.55 + Sử dụng Fido tròn, dự phòng chiều cao anten (510) m + Tổn hao rẽ nhánh : 2,0 dB u cầu : Tính tốn yếu tố đường truyền Tính tốn tham số tuyến Xác định ảnh hưởng fadinh lên tuyến Tính tốn độ khả dụng tuyến Đánh giá chất lượng tuyến TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển vũ bão công nghệ viễn thông- tin học giới, với kế hoạch tăng tốc phát triển ngành bưu điện giai đoạn nay, mạng lưới viễn thông Việt Nam ngày đại hơn, đòi hỏi người làm chủ mạng lưới phải nắm kiến thức công nghệ viễn thơng đại có kỹ thuật viba số Với kiến thức học lớp kết hợp với kiến thức thực tế mà em tìm hiểu được, em tiến hành thiết kế tuyến viba số theo yêu cầu thầy giáo đề Dưới thiết kế em Do kiến thức chưa rộng, nhiều chỗ chưa hợp lý, mong thầy góp thêm ý kiến để em hiểu thêm nhiều môn học Sinh viên Phạm Minh Hùng I Cơ sở lý thuyết Tổng quan hệ thống viba số Thông tin vi ba số ba phương tiện thông tin phổ biến (bên cạnh thông tin vệ tinh thông tin quang) Hệ thống vi ba số sử dụng sóng vơ tuyến biến đổi đặc tính sóng mang vơ tuyến biến đổi gián đoạn truyền khơng trung Sóng mang vơ tuyến truyền có định hướng cao nhờ anten định hướng Hệ thống vi ba số hệ thống thơng tin vơ tuyến số sử dụng tróng đường truyền dẫn số, phần tử khác mạng vơ tuyến Hệ thống vi ba số sử dụng làm: - Các đường trung kế số nối tổng đài số - Các đường truyền dẫn nối tổng đài đến tổng đài vệ tinh - Các đường truyền dẫn nối thuê bao với tổng đài tổng đài vệ tinh - Các tập trung thuê bao vô tuyến - Các đường truyền dẫn hệ thống thông tin di động để kết nối máy di động với mạng viễn thông Các hệ thống truyền dẫn vi ba số phần tử quan trọng mạng viễn thông, tầm quan trọng ngày khẳng định công nghệ thông tin vô tuyến thông tin di động đưa vào sử dụng rộng rãi mạng viễn thông Cơ sở sóng vơ tuyến truyền dẫn vơ tuyến - Có thể truyền từ anten phát đến anten thu theo hai đường: + Tầng điện ly (sóng trời) + Sóng sát mặt đất (sóng đất,sóng bề mặt,sóng khơng gian) * Mơi trường truyền sóng Bầu khí chia làm tầng: + Tầng đối lưu: lớp khí từ mặt đất lên đến độ cao khoảng (10 - 15) km Càng lên cao mật độ phân tử khí giảm, làm thay đổi phương truyền tia sóng Tầng thích hợp cho việc truyền sóng ngắn + Tầng bình lưu: lớp khí nằm miền từ tầng đối lưu lên đến độ cao khoảng 60km, tầng có mật độ phân tử khí thấp, chiết suất khí có tác dụng làm khúc xạ tia sóng, đổi phương truyền, làm cho tia sóng phát từ mặt đất lên tầng bình lưu bị đổi phương truyền quay mặt đất Do thích hợp cho việc truyền sóng cực ngắn + Tầng điện ly: tầng khí cao nằm từ độ cao (60 - 2000)km, miền hấp thụ nhiều tia tử ngoại có lượng lớn, tia có tác dụng phân ly phần tử khí trở thành ion tự do, tầng mật độ phân tử khí giảm thấp Khi tia sóng phát lên gần tầng điện ly bị phản xạ bẻ cong quay trở lại mặt đất thích hợp cho việc truyền sóng ngắn * Các loại sóng vơ tuyến + Sóng bề mặt Khi sóng vơ tuyến lan truyền dọc theo bề mặt trái đất, lượng truyền dẫn bị tiêu hao Mức độ tiêu hao phụ thuộc vào số điện dẫn điện mơi hiệu dụng đất tương tự sóng dọc theo đường dây Khi tần số sóng 30MHz đất có tác dụng dây dẫn gây tiêu hao lớn Do đó, thực tế truyền sóng mặt đất người ta thường chọn sóng có tần số thấp + Sóng khơng gian Là loại sóng quan trọng thơng tin VHF, UHF SHF Năng lượng truyền sóng khơng gian từ anten phát đến anten thu theo ba đường truyền tương ứng với sóng trực tiếp, sóng phản xạ từ mặt đất sóng phản xạ từ tầng đối lưu + Sóng phản xạ đất Sóng đến an ten thu sau lúc phản xạ vài lần từ mặt đất từ vật thể xung quanh Sự phản xạ xuất mặt phẳng đứng mà xuất mặt phẳng ngang Sóng phản xạ tới anten thu có biên độ pha khác với biên độ pha sóng trực tiếp, làm tín hiệu thu khơng ổn định.Nếu hiệu khoảng cách đường truyền tia phản xạ tia trực tiếp số lẻ lần nửa bước sóng anten thu sóng phản xạ lệch pha với sóng trực tiếp góc1800 kết làm suy giảm tín hiệu sóng trực tiếp, đến mức độ phụ thuộc vào biên độ sóng phản xạ Tầng điện ly Tầng bình lưu Tầng đối lưu Sóng trực tiếp Sóng PX từ mặt đất mặt đất Sóng Bề mặt Mặt đất Sóng PX từ tầng đối lưu 12 + Sóng phản xạ tầng đối lưu Do thay đổi số khúc xạ khơng khí theo độ cao so với mặt đất, nên sóng bị phản xạ, tuỳ theo góc sóng tới xảy phản xạ toàn phần từ tầng đối lưu Trong trường hợp xuất biên giới có tác dụng giống bề mặt phản xạ, gửi sóng trở lại mặt đất Một số tia đến an ten thu, làm suy giảm sóng trực tiếp thay đổi pha biên độ gây Sóng truyền theo tầng đối lưu lan rộng đến 10 dặm (khoảng 15km) Sơ đồ hệ thống vi ba số chức thành phần hệ thống Hình Sơ đồ khối đơn giản hệ thống vi ba số a Khối giao tiếp nhánh Khối thực chức sau: - Giao tiếp phần mềm bên máy ghép kênh với đường dây bên - Biến đổi mã NRZ (Non Return Zero) thành mã đường truyền phát - Biến đổi mã đường truyền thành mã NRZ thu - Khôi phục xung nhịp đồng hồ thu 2M RxCLK - Tạo xung nhịp đồng hồ phát 2M TxCLK - Tạo xung định khe thời gian cho 30 kênh thoại kênh báo hiệu Signalling - Phát tín hiệu định khe thời gian - Phát đồng khung - Phát lỗi, tín hiệu cảnh báo đầu xa, tín hiệu thị cảnh báo AIS (Alarm Indication Signal) - Chèn tín hiệu đồng khung, cảnh báo từ xa vào luồng bit b Khối ghép, tách kênh (MUX: Multiplexer) Với trình ghép kênh, máy ghép kênh sở PCM luồng số khác ghép chung với để tạo thành luồng số có tốc độ bit cao cấp độ cao Các thiết bị ghép luồng số đầu vào kết hợp chúng thành luồng số có tốc độ bit cao đầu gọi thiết bị ghép kênh tín hiệu số Trong máy ghép kênh sở PCM 30 gồm khối chức sau : khối kênh (Channel Cards) giao tiếp kênh cho 30 kênh thoại 31 kênh số liệu, khối giao tiếp 2Mbps (2Mbps Interface), khối xử lý bán gọi (Signalling Processor) Phần tách kênh thực ngược lại, từ luồng số có tốc độ bit cao (cấp bậc cao hơn)sẽ tách thành luồng số riêng biệt có tốc độ bit thấp để đưa đến địa theo yêu cầu c Khối xử lý tín hiệu * Tổng quát: Bộ giao tiếp biến đổi mã đường truyền thành mã NRZ, khôi phục xung đồng hồ Hai luồng NRZ (2Mbps) nhận sau biến đổi đưa đến ghép kênh tín hiệu số đầu ta luồng số có tốc dộ 4,245 Mb/s Sau luồng số ngẫu nhiên hố mã hóa vi sai trưởc đưa đến điều chế Khối xử lý tín hiệu thiết bị phát thực chức sau: -Xử lý tín hiệu - Xử lý tín hiệu phụ - Cấp nguồn - Khuyếch đại Logarit mạch cảnh báo  Phần xử lý tín hiệu chính: Phần thực nhân luồng số 2,048Mb/s từ máy ghép kênh hay từ tổng đài (TDX 1B, Ei0 ) từ máy thu đưa tới biến áp cách ly cáp đồng trục 75 67 Ohm Sau hai luồng số liệu biến đổi thành hai luồng NRZ ghép chung thành luồng số tốc độ 4,245 Mb/s đầu ghép kênh số Để phổ tín hiếu sau điều chế phân bố đồng để dễ dàng khơi phục tín hiệu đồng hồ đầu thu tín hiệu ngẫu nhiên hố cách đưa thêm vào luồng số chuỗi bít giả ngẫu nhiên mã hố vi sai sau biến đổi thành hai luồng song song có tốc độ bít giảm nửa đưa đến điều chế  Phần xử lý tín hiệu phụ: Dùng để xử lý thông tin quản lý điều hành mạng vi ba số Thơng tin gồm có nhiều kênh nghiệp vụ kênh giám sát Khối thực chèn tín hiệu cảnh báo AlS Trong trường hợp luồng số liệu bị cố tạo tín hiệu AlS (2,048Mb/s) hoạt động đưa vào ghép kênh thay cho luồng số bị cố Ta biết dạng mã dùng hệ thống vi ba số gồm có : Các dạng mã mạch số NRZ- RZ, Các mã đường truyền AMl , HDB3 , CMl Các tín hiệu số tạo vi mạch số chúng có dạng số tương ứng với mức logic mạch Để truyền đường dây chúng phải chuyển đổi thành mã đường truyền theo yêu cầu sau: Khơng có thành phần chiều thành phần tần số thấp tốt để sử dụng biến áp Phổ tần tín hiệu tập trung tần số thấp để suy hao cực tiểu Có thể truyền chuỗi bít kể chuỗi bit Để đảm bảo điều kiện cuối cùng, mã đường truyền cần có nhiều chuyển đổi mức Điều liên quan đến tới việc khôi phục xung đồng hồ thu để đồng cho toàn mạch Ở máy ghép kênh xung đồng hồ thu khơi phục cách kích hoạt mạch dao động LC Khi chuyển đổi mức mạch dao động LC tắt trước xuất chuyển đổi mức dẫn đến đồng máy ghép kênh Luồng số NRZ tín hiệu đồng hồ từ máy ghép kênh tín hiệu từ khối khai thác đưa tới bao gồm: Các tín hiệu nghiệp vụ, giám sát điều khiển từ xa Các bít chẵn lẻ để kiểm tra chất lượng đường truyền tín hiệu cần thiết cho nguồn khai thác vận hành máy Luồng số ngẫu nhiên hóa, mã hóa vi sai để đảm bảo thơng tin thơng suốt bị nhiễu đảm bảo chất lượng thu tốt * Q trình ngẫu nhiên hóa: Với vi ba số trước đưa tín hiệu lên điều chế sóng mang vơ tuyến số liệu cần ngẫu nhiên hố lý sau: - Cần tăng chuyển đổi mức luồng số để dễ dàng khôi phục lại tín hiệu thu Điều cần thiết cho việc tái tạo lại luồng số thu - Làm cho phổ tín hiệu vơ tuyến điều chế có dạng đồng vùng, tránh tình trạng phổ vạch dẫn đến khố pha nhầm đầu thu -Ngẫu nhiên hóa thực theo hai phương pháp: + Ngẫu nhiên hóa dị hay cịn gọi ngẫu nhiên hóa tự đồng + Ngẫu nhiên hóa đồng hay cịn gọi ngẫu nhiên hóa khởi động lại * Mã hố vi sai Trong hệ thống thông tin vi ba số thường sử dụng phương thức điều chế dịch pha (Phase Shift Keying - FSK) phương thức thông tin luồng số truyền trạng thái pha sóng mang vơ tuyến Để khơi phục lại luồng số đầu thu (giải diều chế)người ta phải khôi phục lại sóng mang có góc pha chuẩn Các trạng thái pha mang thông tin luồng số xác định sở so pha tín hiệu thu thời điểm khác với pha tín hiệu sóng mang khơi phục Q trình giải điều chế gọi trình giải điều chế quán Bình thường việc điều chế địi hỏi việc khơi phục sóng mang với pha chuẩn thơng tin pha chuẩn gởi từ đầu phát Nói cách khác phải gửi pha chuẩn từ đầu phát Để tránh khỏi phải gửì pha chuẩn người ta mã hóa vi sai tín hiệu trước đưa lên điều chế pha Phương pháp điều chế gọi điều chế pha mã hóa vi sai d Khối điều chế Ở hệ thống truyền dẫn vi ba để gửi tín hiệu số cần phải thực điều chế sóng mang vơ tuyến Có thể thực điều chế biên độ, điều chế tần số điều chế pha Việc lựa chọn phương thức điều chế dựa yêu cầu sau: - Khả chống nhiễu Tạp âm Phading Méo phi tuyến Khả tiết kiệm băng tần, mức độ phức tạp giá thành thiết bị Hiện thiết bị vô tuyến tăng lên nhiều nên việc sử dụng hiệu suất băng tần vấn đề quan trọng Vì thiết bị vi ba số hầu hết sử dụng điều chế pha PSK, điều chế QAM nhiều trạng thái e Khối giải điều chế Giải điều chế q trình tách tín hiệu điều chế khỏi sóng mang khơi phục lại luồng số ban đầu Giải điều chế thường thực với tái sinh giải mã Nhờ có tái sinh mà đường thơng tin số khơng tích lũy tạp âm méo Đó ưu điểm lớn truyền dẫn số so với truyền dẫn tương tự Người ta thường thực giải điều chế quán Với phương thức sóng mang thu đem so sánh với tần số dao động VCO máy thu, lệch pha hai tần số dùng để điều chỉnh tần số pha dao động VCO khơng cịn sai lệch sai lệch nhỏ mức cho phép f Khối biến đổi tần số Khối biến đỏi tần số thực chuyển đổi tần số từ trung tần (IF) lên cao tần (RF) ngược lại, trình biến đổi từ trung tần lên cao tần gọi nâng tần, trình biến đổi từ cao tần xuống trung tần gọi hạ tầng  Bộ biến đổi nâng tần Bộ thực biến đổi IF thành RF đồng thời loại trừ tần số ảnh Tần số cao tần đạt : FLO + FIF = FRF  Bộ biến đổi hạ tần Bộ thực biến đổi RF thành lF đồng thời loại trừ tần số ảnh Tần số trung tần đạt từ : FLO - FRF = FlF Hoặc FRF- FLO = FlF trạm đầu cuối, dao động nội gồm thu phát , cần chọn: FLO > FRX & FTX ; Hoặc FLO < FTX & FRX g Khối khếch đại công suất lớn HPA (High Power Amplifier) Trong q trình truyền dẫn sóng vô tuyến, đặc điểm đường truyền tin dài mơi trường khí quyển, sóng điện từ bị hấp thụ, suy hao, nên tín hiệu muốn truyền xa phải khếch đại cơng suất đủ để bù suy hao môi trường truyền dẫn đảm bảo cường độ trường đủ lớn máy thu h Khối khếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) Bộ làm việc đầu vào máy thu nên mức tín hiệu nhỏ Bộ LNA có nhiệm vụ nâng tỉ'số tín hiệu tạp âm (S/N) để đưa tới tầng sau tầng đổi tần i Khối lọc nhánh Thơng thường, để tiết kiệm chi phí,các trạm vi ba thường sử dụng anten cho hai q trình thu phát tín hiệu Do đó, để phân tách tín hiệu thu q trình thu tín hiệu phát q trình truyền tín hiệu nhánh sử dụng để tách biệt hai q trình II Tính tốn thiết kế tuyến A Các bước thiết kế Việc thiết kế tuyến thông tin nói chung tuyến vi ba số nói riêng tiến hành sở: + Dự án báo cáo khả thi cấp có thẩm quyền phê duyệt + Hồ sơ khảo sát, thuyết minh xác nội dung xây lắp, số liệu tiêu chuẩn cần đạt + Các văn thủ tục hành quan ngồi ngành liên quan đến địa điểm, mặt xây dựng trạm + Các tiêu chuẩn, qui trình, qui phạm xây dựng nhà nước ngành + Các định mức dự tốn có liên quan để áp dụng thiết kế + Hồ sơ tài liệu thu thập trình khảo sát đo đạc Việc thiết kế cần phải đảm bảo tiêu chuẩn, qui trình, qui phạm nhà nước ban hành, như: + Đăng ký tần số làm việc thiết bị với Cục tần số vơ tuyến điện Quốc gia + An tồn phịng chống thiên tai, bão lụt + An tồn có giơng sét, đảm bảo chất lượng hệ thống chống sét, tiếp địa cho thiết bị tháp anten theo qui phạm ngành Mô tả tuyến Căn yêu cầu đề tập giao em tiến hành khảo sát tuyến viba lựa chọn điểm đặt trạm sau : ng Bí (Trạm A) – Mạo khê (Trạm B) Độ dài tuyến Viba 27km Giữa trạm có vật cản đầu trịn cao 21m, cách trạm ng bí 15km, chiều cao cối trung bình hai trạm 5m Dưới mặt cắt ngang đại diện tuyến viba mà em khảo sát F1 Khoảng hở 0,6F1 CF1 ha1 Chiều cao cối Ti Vật cản đầu tròn Oi h1 ha2 h2 d1 Trạm ng Bí d HCìnhỗh lồ1i:cMủaặt cắt ngang mặt đấtTrạm Mạo Khê tuyến viba Các loại tính tốn 2.1 Cách tính tốn đường truyền Mục tiêu tính tốn đường truyền dẫn nhằm xác định tất tổn hao tăng ích hệ thống từ đú xác định độ dự trữ pha đinh, xác suất vượt độ dự trữ pha đinh, xác suất gián đoạn thông tin, yêu cầu phân tập loại Anten độ cao Anten… 2.2.Tính tốn tiêu chất lượng Tính toán tiêu chất lượng nhằm xác định xác suất vượt tiêu BER, cách sử dụng giá trị xác suất tìm tính tốn đường truyền 2.3 Tính tốn nhiễu Cách tính tốn nhằm kiểm tra tỷ số sóng mang nhiễu ngưỡng máy thu suy giảm ngưỡng gây nên tuân theo giá trị sử dụng đường truyền B.Tính tốn cụ thể Chọn thiết bị: Dưới bảng thông số thiết bị: Dải tần Ngưỡng thu BER=10-3 (dBm) Tên thiết bị KT Pra Tốc độ (GHz) bit (Mb/s) điều chế (dBm) 9639LH 3.6-4.2 STM-1 32QAM 29 -73 Bảng 1: Thông số thiết bị Viba số Ngưỡng thu BER=10-6 (dBm) -69 Từ bảng thơng số ta có thơng số cần sử dụng cho thiết kết tuyến: - Tần số công tác: 3,9 GHz - Công suất phát: Pra = 29dBm - Công suất thu ngưỡng BER = 10-3 là: - 73 dBm - Công suất thu ngưỡng BER = 10-6 là: - 69 dBm Tiêu chuẩn thiết kế khoảng hở độ cao Anten Khi truyền sóng từ Anten phát đến Anten thu bao gồm nhiều họ Fresnel dạng hình elip Chúng họ đường vây quanh tia đường truyền thẳng Miền bên gọi elip thứ gọi miền Fresnel thứ Bất kỳ tín hiệu từ Anten phát tới Anten thu lại tập trung vào miền Fresnel thứ nhất, vấn đề quan tâm ta thiết kế elip thứ Các miền Fresnel thứ 2,3… ảnh hưởng tới tiêu hao nhiễu xạ công suất tín hiệu chứa miền nhỏ Cơng thức tính bán kính miền Fresnel thứ xung quanh đường trực tiếp thay đổi dọc theo đường truyền tinh theo cơng thức: F1 =17.32 Trong đó: d1,d2 khoảng cách từ Anten phát thu tới vật cản cao (Km) d = d1 + d2 khoảng cách hai trạm f: tần số sóng mang Trong công thức đường bao cuối miền Fresnel tiếp xúc với vật cản, khoảng hở không Khoảng hở đường truyền F định nghĩa khoảng an tồn đường truyền sóng tính từ giới hạn miền Fresnel sóng thứ tới điểm vật cảm cao Như để thiết kế tuyến viba đảm bảo cho độ cao hai Anten vừa đủ trường hợp: - Độ lồi mặt đất xấu - Anten thu không đặt vùng nhiễu xạ: Khi đường truyền trực tiếp Anten thu phát cần khoảng hở thích hợp 0,6F1 3 Tính tốn thơng số đường truyền a) Độ cong trái đất Ei (k) =7.8 (m) d1, d2 khoảng cách từ trạm A, trạm B tới điểm cần tính độ cong b) Độ cao đường truyền + Bán kính miền Fresnel F1= 17.32 =17.32 = 24.23(m) + Khoảng hở h (C)  0.61F1 0.61x24 23 14.538(m) Chọn: h = 20 (m) + Độ cao tia vô tuyến Bi = Ei (k) + Oi +Ti + h  d1.d2  (  T )  h O 51 k i i Bi = =63.82 (m) • Trong đó: – Ei (k) độ lồi mặt đất – Oi: độ cao vật chắn (nhà cửa, đồi núi, ) – Ti: độ cao cối c) Độ cao Anten d h  h  h   B  h  h   h a1 a2 h h h a2 a1 i a2  B  h  h i a1 d2  d d h Chọn ha1 = 45 m, thay vào công thức ta tính ha2 = 59.0 (m) Trên thực tế người ta thường cộng thêm khoảng dự phòng cho hai anten Ph1=Ph2=10m ha1r = ha1 + Ph1 = 45+10 =55(m) ha2r = ha2 + Ph2 = 59,0+10 =69,0(m) Tính tốn tổn hao tăng ích a) Các tổn hao + Tổn hao đường truyền tự do: L0 = 32,5 + 20 lgd + 20 lgf (1) Trong đó: d[km], f[Mhz]: khoảng cách truyền dẫn tần số phát Thay số vào công thức ta L0 = 32,5 + 20 Lg33 + 20 Lg3900 + Tổn hao feeder: = 134,69(dB) Theo đầu bài, feeder ống dẫn sóng trịn, tần số 3,9GHz có tổn hao 0.045dB/m Độ dài fido cột tính bằng: L(Tx-at)=1,5har1 = 1.5 L(Rx-at)=1,5har2 =1,5 1,0425(dB) 1,2315 (dB) Tổng tổn hao feeder là: Lfido = 1,0425+1.2315=2,274 (dB) + Tổn hao rẽ nhánh: L(n)=2+2=4(dB) +Tổn hao khí tra bảng 8.27 ta co với f = 3,9 GHz hệ số tổn hao 0,006 dB/km #La=0,006.33= 0,198 (dB) + Tổn hao vật đầu trịn, hình nêm: Vật chắn hình nêm nằm anten phát anten thu nên h =6.74(dB) Vậy : L = 6.74(dB) Tổng tổn hao =134,69 +2,274 +0,198 +4+6,74=142.3(dB) b) Các tăng ích: + Tăng ích Anten: Anten phát Anten thu hệ thống viba số giống Anten parabol * Tăng ích anten trạm A, trạm B tính theo công thức: 2  10 f DA   10 f DB  GA  . G   B    3     =71 dB Nếu tính theo (dBi) : + Cơng suất máy phát: Với thiết bị viba số 9639LH ta có cơng suất phát máy có trị số là: Pt= 29(dBm) + Tổng tăng ích: Tổng tăng ích hai cột Antencó giá trị: G =29+2 x39.7= 108.4 (dBm) Xác định ảnh hưởng fadinh lên tuyến 5.1 Mức đầu vào máy thu: Công suất đầu vào máy thu là: Pr = G - L =108,4 -142,3=-33,9(dBm) 5.2.Các mức ngưỡng máy thu: Đây độ nhậy máy thu Thông số xác định tín hiệu thu cực tiểu cho phép cổng vào Anten với mức cố định BER cho phép: BER = 10-3 RXa = -73(dBm) BER = 10-6 RXa = -69 (dBm) 5.3 Các độ dự trữ ảnh hưởng pha đinh phẳng: 5.3.1 Độ dự trữ pha đinh: RXa RXb hai giá trị mức ngưỡng thu ứng với tỉ lệ lỗi bít BER 10-3 10-6 Độ dự trữ fadinh: Đối với BER=10-3 FMa=Pr - RXa = -33,9 +73=39,1 (dB) BER=10-6 FMb=Pr - RXb = -33,9+69=35,1 (dB) 5.3.2 Xác suất pha đinh phẳng nhiều tia P0: Trong tháng xấu nhất, hệ số xuất fadinh nhiều tia P0 bằng: 5.3.3 Xác suất đạt tới ngưỡng thu Là xác suất fading phẳng gây mà máy thu phải hoạt động mức ngưỡng RXa tức đầu vào máy thu vượt qua độ dự trữ fading phẳng FMa P = 10-FMa/10 = 5.3.4 Khoảng thời gian fading Ta: Theo công bố 338-5 CCIR cho phương trình mật độ sâu fading khoảng thời gian fading phân bố theo quy luật logarit giá trị trung bình T giây tính   a2FMa  Ta = Trong :  C 2.10  10   2 f Với BER = 10-3 C2 = 10,3 d  = 0,5 2 = -0,5 Thay số vào ta được: T= (s) 5.3.5 Xác suất fadinh phẳng dài 10s Gọi P(10) P(60) xác suất xuất fadinh phẳng dài 10s 60s tương ứng với tỷ số BER khác xác định theo công thức: P(Ta 10)=P(10)=0,5[1-erf(Za)]=0,5erfc(Za) Với: Za =0,548ln(10/Ta) = 1,23 Với erfc(t) = 1-erf(t) hàm lỗi bù tra bảng phụ lục: trang 297 VBS T2 Thay số vào biểu thức ta P(Ta 10)=P(10)=0,5.0,089686=0,044843 5.3.6 Xác suất fading phẳng nhiều tia BER >10-3 Thể gián đoạn thông tin thời gian không 10s BER >10-3 P(BER10-3) = P0.Pa=P0.10-FMa/10.= 0,0142 1.23.10-4 =1.74.10-6 5.3.7 Xác suất mạch trở nên sử dụng fadinh phẳng Gọi Pu xác suất mạch có BER>10-3 khoảng thời gian lớn 10s tức mạch trở nên không sử dụng tính theo: Pu=P0.Pa.P(10)= 0,0142 1.23.10-4 0,044843=7.8322.10-8 5.3.8 Khả sử dụng tuyến Khả sử dụng tuyến biểu thị phần trăm cho bởi: Khả sử dụng = 100.(1-Pu) =99,9927 (%) Lập bảng tính tốn kết đường truyền tuyến Viba số ng Bí - Mạo Khê (Quảng Ninh) Mơ tả tuyến Tên trạm Tên thiết bị Tần số Tần số trung tân Dung lượng kênh Loại điều chế máy phát Độ dài đường truyền dẫn Độ cao anten Độ cao so với mực nước biển Trạm A ng Bí Tăng ích Máy phát A Tăng ích anten Tổng tổn hao L (dB) Trạm A +25 dBm 39.7 Mức vào máy thu (dBm) Mức ngưỡng thu RXa(dBm) Độ dự trữ pha đinh phẳng FMa (dB) Độ dự trữ pha đinh phẳng FMb (dB) Trạm B Mạo Khê 9639LH 3.6-4.2 GHz 3.9 GHz TSM-1Mbps 32QAM 33 km 45m 59 m 13m 15m Trạm B 39.7 142.3 - 69 -79 BER 10-3 39.1 35.1 Các tổn hao Tổn hao truyền dẫn không gian tự Loại fido Độ dài Tổn hao fido (dB) Tổn hao rẽ nhánh(dB) Tổn hao vật chắn (đầu tròn) (dB) Tổng tổn hao tất phần(dB) Trạm A Trạm B L0= 139.69 (dB) ống dẫn sóng trịn 75m 68m 1.0425 1.2315 2 6.84 L# = 142.3 Các hiệu ứng pha đinh phẳng Xác suất pha đinh phẳng nhiều tia P0 Xác suất đạt ngưỡng RXa Thời gian pha đinh Ta (s) Xác suất pha đinh dài 10s P(10) Xác suất BER vượt 10-3 Xác suất mạch trở nên dùng Độ sử dụng tuyến (%) Trạm A Trạm B 73 0.044843 1.74 7.8322 99,9927 (%) Kết luận Qua tính tốn thơng số ta kết luận với cự ly tuyến 32km, độ cao anten hai trạm, với thiết bị viba số ACATEL-9639LH có đặc tính kỹ thuật nêu với kết tính tốn đường truyền Độ dự trữ pha đinh : 39.1 với BER 10-3 Độ sử dụng tuyến : 99,9927 (%) 35.1 với BER 10-6 Với thông số ta không cần sử dụng phân tập cho tuyến, tuyến hoạt động tốt  ... theo qui phạm ngành Mô tả tuyến Căn yêu cầu đề tập giao em tiến hành khảo sát tuyến viba lựa chọn điểm đặt trạm sau : ng Bí (Trạm A) – Mạo khê (Trạm B) Độ dài tuyến Viba 27km Giữa trạm có vật... tín hiệu nhánh sử dụng để tách biệt hai trình II Tính tốn thiết kế tuyến A Các bước thiết kế Việc thiết kế tuyến thơng tin nói chung tuyến vi ba số nói riêng tiến hành sở: + Dự án báo cáo khả... Khả sử dụng tuyến biểu thị phần trăm cho bởi: Khả sử dụng = 100.(1-Pu) =99,9927 (%) Lập bảng tính tốn kết đường truyền tuyến Viba số ng Bí - Mạo Khê (Quảng Ninh) Mô tả tuyến Tên trạm Tên thiết