Thiết kế tuyến truyền vi ba số từ Thành phố Vinh – thị trấn Nam Đàn

VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí LỜI NÓI ĐẦU Với xã hội đại ngày nay, hệ thống thông tin số phát triển mạnh mẽ toàn giới thay hầu hết hệ thống thông tin analog Ở nước ta, nói gần tất hệ thống chuyển mạch truyền dẫn ngành truyền thông số hóa Cùng với phát triển mạnh mẽ hệ thống thông tin khác thông tin di động, cáp quang, thông tin vệ tinh… thông tin vi ba tiếp tục đóng vai trò quan trọng phát triển ngày hoàn thiện với công nghệ cao đáp ứng đòi hỏi mặt kết cấu mà mặt truyền dẫn, xử lý tín hiệu, bảo mật thông tin… Là sinh viên, việc thiết kế tuyến truyền Vi ba số giúp cho em có thêm kỹ tư duy, thực tế, từ củng cố mở rộng kiến thức chuyên ngành học trường, đặc biệt khả tính toán phân tích xử lý số liệu phù hợp với thực tế Mặc dù thân em cố gắng vốn kiến thức có hạn nên đồ án tránh khỏi thiếu sót định, em mong nhận bảo đóng góp ý kiến thầy cô giáo khoa Điện tử bạn Qua đây, em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo ThS Nguyễn Đăng Thông tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo khoa Điện tử truyền đạt cho em nhiều kiến thức thời gian học trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh Sinh viên thực Nguyễn Đình Hoành SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT ĐỒ ÁN DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BIỂU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIBA SỐ .10 1.1 Khái niệm 10 1.2 Tóm tắt trình phát triển hệ thống vi ba 10 1.3 Hệ thống vi ba số 10 1.3.1 Mô hình hệ thống vi ba số 10 1.3.2 Đặc điểm ứng dụng hệ thống vi ba số 12 1.4 Phân loại hệ thống vi ba số 12 1.5 Các mạng vi ba số 13 1.5.1 Mạng vi ba số điểm nối điểm 13 1.5.2 Mạng vi ba số điểm nối nhiều điểm 13 1.6 Ưu, nhược điểm hệ thống vi ba số 14 1.7 Kết luận chương .15 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ VI BA SỐ 16 2.1 Cơ sở truyền sóng vô tuyến hệ thống vi ba số 16 2.1.1 Khái niệm 16 2.1.2 Phân chia dải tần số vô tuyến ứng dụng cho mục đích thông tin 16 2.1.3 Các phương thức truyền lan sóng vô tuyến 18 2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến truyền lan sóng vô tuyến 21 2.2.1 Pha đinh 22 2.2.2 Suy hao truyền lan không gian tự 24 2.2.3 Suy hao mưa 24 2.2.4 Sự can nhiễu sóng vô tuyến 25 2.3 Một số kỹ thuật giảm ảnh hưởng pha đinh 25 2.3.1 Phân tập theo không gian 25 2.3.2 Phân tập theo tần số 27 2.3.3 Chuyển mạch bảo vệ 28 2.4 Các mã truyền dẫn 29 2.4.1 Mã HDB3 29 2.4.2 Mã CMI .30 2.5 Các tiêu kỹ thuật vi ba số 31 SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí 2.5.1 Phân bố tần số luồng cao tần 31 2.5.2 Công suất phát 31 2.5.3 Độ nhạy máy thu hay ngưỡng thu 32 2.5.5 Phương thức điều chế giải điều chế .32 2.5.6 Trở kháng vào máy thu trở kháng máy phát 32 2.5.7 Tốc độ băng tần gốc 33 2.6 Các phương thức điều chế hệ thống vi ba số 33 2.6.1 Các khái niệm 33 2.6.2 Phương thức điều chế QPSK 35 2.6.3 Điều chế biên độ cầu phương QAM 37 2.6.4 Giảm độ rộng băng tần truyền phương pháp điều chế nhiều mức 40 2.7 Thiết bị vi ba số 41 2.7.1 Sơ đồ khối trạm đầu cuối thiết bị Thu – Phát vi ba số 41 2.7.2 Thiết bị Anten 43 2.7.3 Một số thiết bị vi ba số thị trường .45 2.8 Kết luận chương .48 Chương THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ TỪ TP VINH ĐẾN TT NAM ĐÀN 49 3.1 Các quy định chung thiết kế tuyến vi ba số 49 3.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế tuyến 49 3.2.1 Khảo sát vị trí đặt trạm 49 3.2.2 Nghiên cứu dung lượng yêu cầu 51 3.2.3 Chọn tần số làm việc 51 3.2.4 Xác định bán kính miền Fresnel thứ 52 3.2.5 Tính chọn chiều cao tháp anten 53 3.2.6 Tính toán tham số tuyến 56 3.2.7 Tính toán tham số chất lượng tuyến 58 3.2.8 Các tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng tuyến 60 3.2.9 Đánh giá chất lượng tuyến lắp đặt thiết bị đưa vào hoạt động 61 3.3 Thiết kế tuyến từ TP Vinh đến thị trấn Nam Đàn 61 3.3.1 Khảo sát vị trí đặt trạm TP Vinh thị trấn Nam Đàn 61 3.3.2 Nghiên cứu dung lượng truyền dẫn lựa chọn thiết bị 64 3.3.3 Vẽ mặt cắt tuyến TP Vinh – TT Nam Đàn tính toán tham số tuyến .65 3.4 Kết luận chương .70 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí TÓM TẮT ĐỒ ÁN Với đề tài “Thiết kế tuyến truyền vi ba số từ Thành phố Vinh – thị trấn Nam Đàn” em trình bày đồ án trình bày thứ tự sau: Trước hết trình bày khái niệm, lịch sử đời, đặc điểm, loại mạng đưa số ưu nhược điểm hệ thống vi ba số Tiếp theo trình bày sở truyền sóng hệ thống vi ba số, tiêu kỹ thuật, mã truyền dẫn để làm tiền đề cho trình thiết kế tuyến phần sau Một vấn đề quan trọng hệ thống vi ba sô phương thức điều chế số thiết bị trình bày đồ án Sau đó, từ sở lý thuyết bắt đầu vào khảo sát thiết kế tuyến vi ba số thực tế từ thành phố (TP) Vinh đến thị trấn Nam Đàn thuộc huyện Nam Đàn.Nhìn chung đồ án thể ba chương có cấu trúc rõ ràng : Chương Tổng quan hệ thống vi ba số Chương Cơ sở lý thuyết thiết bị vi ba số Chương Thiết kế tuyến vi ba số từ TP Vinh đến thị trấn Nam Đàn SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ADC (analog digital convert) Bộ biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số DAC (digital analog convert) Bộ biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự MUX (multiplexer) Bộ ghép kênh DEMUX (demultiplexer) Bộ tách kênh TDMA (time division multiplexer Đa truy nhập theo thòi gian access) CCIR Ủy ban tư vấn thông tin vô tuyến quốc tế ELF (extremely low frequency) Tần số thấp VF (voice frequency) Tần số thoại VLF (very low frequency) Tần số thấp LF (low frequency) Tần số thấp MF (medium frequency) Tần số trung bình HF (high frequency) Tần số cao VHF (very high frequency) Tần số cao UHF (ultra high frequency) Tần số cực cao SHF (supper low frequency) Tần số siêu cao EHF(extremely low frequency) Tần số cao HDB3(high dennsity binary with Mã nhị phân lưỡng cực mật độ cao không maximum consecutive Zeros) bit liên tiếp CMI (code mark inversion) Mã đổi dấu CCITT (international telegraph and Hội đồng tư vấn điện thoại điện báo quốc tế telephone consultative committee) QPSK (quadrature phase shift Điều chế khóa dịch pha cầu phương keying) QAM (quadrature amplitude Điều chế biên độ cầu phương modulation) SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí ASK (amplitude shift keying) Điều chế khóa dịch biên độ FSK (frequency shift keying) Điều chế khóa dịch tần số PSK (phase shift keying) Điều chế khóa dịch pha NRZ (non return to zero) Không trỏ không BPF (filter band pass) Bộ lọc băng thông SNR (Signal-noise ratio) Tỷ số tín hiệu nhiễu DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình hệ thống vi ba số 11 Hình 1.2 Hệ thống vi ba số điểm nối điểm 13 Hình 1.3 Hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm .14 Hình 2.1 Phổ tần số vô tuyến ứng dụng 16 Hình 2.2 Các phương thức truyền sóng 19 Hình 2.3 HIện tượng tia sóng cong 23 Hình 2.4 Các đường sóng từ phía phát đến phía thu 24 Hình 2.5 Phân tập theo không gian sử dụng anten 27 Hình 2.6 Phân tập không gian tần số sử dụng anten 28 Hình 2.7 Nâng cao độ an toàn tuyến kênh dự phòng 29 Hình 2.8 Dạng sóng HDB3 29 Hình 2.9 Mã CMI 30 Hình 2.10 Sơ đồ mô tả trình điều chế giải điều chế số 34 Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý điều chế tín hiệu QPSK 35 Hình 2.12 Tín hiệu 4PSK 36 Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý giải điều chế pha QPSK 36 Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý điều chế tín hiệu M-QAM 38 Hình 2.16 Biểu đồ không gian tín hiệu 16QAM 38 Hình 2.17 Biểu đồ không gian tín hiệu QAM nhiều trạng thái 39 Hình 2.18 Sơ đồ xếp chòm phương pháp điều chế số 39 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý giải điều chế M-QAM 40 SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Hình 2.20 Sơ đồ khối tuyến phát 41 Hình 2.21 Sơ đồ khối tuyến thu 42 Hình 2.22 Sơ đồ khối trạm đầu cuối 42 Hình 2.23 Sơ đồ kích thước anten Parabol 43 Hình 2.24 Biểu đồ xạ anten Parabol 45 Hình 3.1 Mặt cắt đường truyền hai trạm A B 50 Hình 3.2 Mặt cắt nghiêng đường truyền miền Fresnel thứ 53 Hình 3.3 Xác định độ cao tia B để làm hở vật chắn 54 Hình 3.4 Minh họa việc tính độ cao anten biết độ cao anten 55 Hình 3.5 Vị trí đặt trạm vi ba số Vinh 62 Hình 3.6 Vị trí trạm tt.Nam Đàn 62 Hình 3.7 Khoảng cách tuyến Vinh – TT.Nam Đàn 63 Hình 3.8 Địa hình tuyến TP Vinh – TT Nam Đàn 63 Hình 3.9 Vị trí đồi vị trí C 64 Hình 3.10 Mặt cắt tuyến TP Vinh – TT.Nam Đàn 65 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Kí hiệu phân chia băng tần theo CCIR 17 Bảng 2.2 Kết thực nghiệm suy hao nước – khí hậu theo tần số sóng vô tuyến Alcatel 25 Bảng 2.3 Mã truyền dẫn dùng vi ba số 31 Bảng 2.4 Độ lợi an ten theo hiệu suất tần số (số liệu hãng Alcatel) 44 Bảng 2.5 Góc phát xạ theo đường kính anten (số liệu hãng Alcatel) 45 Bảng 2.6 Kết tính toán 71 SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIBA SỐ 1.1 Khái niệm Vi ba có nghĩa sóng điện từ có bước sóng cực ngắn Hệ thống vi ba số hệ thống thông tin vô tuyến số sử dụng đường truyền dẫn số phần tử khác mạng vô tuyến Từ vi ba sử dụng chung cho hệ thống vệ tinh, di động hay vô tuyến tiếp sức mặt đất, song nước ta từ vi ba sử dụng từ trước để hệ thống vô tuyến tiếp sức Thông tin vi ba phương tiện truyền dẫn chủ yếu bên cạnh thông tin quang thông tin vệ tinh Đây mạng thông tin vô tuyến sử dụng sóng vô tuyến có tần số từ GHz đến 30 GHz khoảng không gian làm môi trường truyền dẫn 1.2 Tóm tắt trình phát triển hệ thống vi ba Thông tin sóng cực ngắn hai điểm bắt đầu xuất vào năm 30 kỷ XX, nhiên lúc khó khăn mặt kỹ thuật nên làm việc dải sóng mét ưu điểm thông tin siêu cao tần chưa phát huy Năm 1935 đường thông tin vô tuyến tần số thành lập New York Philadenphia chuyển tiếp qua địa điểm truyền kênh thoại Sau chiến tranh giới thứ hai thông tin vô tuyến tần số phát triển bùng nổ Hệ thống vi ba số bắt đầu hình thành vào năm 50 phát triển mạnh mẽ với phát triển kỹ thuật viễn thông Tại Việt Nam, hệ thống thông tin vi ba lắp đặt RVG-950 vào cuối tháng năm 1969 Đầu năm 1988 hệ thống vi ba số AWA đưa vào nước ta Đến năm 1990 hệ thống thiết bị vi ba số, vi ba nhiều kênh thay hoàn toàn hệ thống RVG-950 1.3 Hệ thống vi ba số 1.3.1 Mô hình hệ thống vi ba số Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền dẫn vi ba số SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí FDM Codec Thoại tương tự ADC Bộ ghép số Máy phát Nguồn số Đường truyền FDM Codec Thoại tương tự DAC Bộ tách số Máy thu Nguồn số Hình 1.1 Mô hình hệ thống vi ba số Một hệ thống vi ba số bao gồm loạt khối xử lý tín hiệu Chức khối sau: - Khối ADC: biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số - Bộ ghép số: tập hợp tín hiệu số từ nguồn khác thành tín hiệu băng tần gốc - Máy phát: xử lý tín hiệu băng tần gốc để đưa tới anten phát để xạ có không gian - Máy thu: thu tín hiệu băng gốc từ kênh thông tin đường truyền vô tuyến - Khối DAC: biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự - Bộ tách số: xử lý tín hiệu băng gốc tách chúng thành nguồn số tương ứng SVTH: Nguyễn Đình Hoành VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí 1.3.2 Đặc điểm ứng dụng hệ thống vi ba số - Hệ thống vi ba số hoạt động theo nguyên tắc tia nhìn thẳng; - Chịu tác động tượng suy hao đường truyền, tổn hao mưa, vật chắn - Với hệ thống dung lượng thấp chịu ảnh hưởng pha đinh phẳng, hệ thống dung lượng cao chịu ảnh hưởng pha đinh chọn lọc tần số - 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 1.4 Phân loại hệ thống vi ba số Dựa vào tín hiệu truyền dẫn mà hệ thống vi ba chia làm hai loại hệ thống vi ba số hệ thống vi ba tương tự Dựa vào tốc độ bít tín hiệu PCM cần truyền, ta phân loại hệ thống vi ba số sau: - Vi ba số băng hẹp (tốc độ thấp): dùng để truyền tín hiệu có tốc độ 2Mbit/s, Mbit/s Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại 30 kênh, 60 kênh 120 kênh Tần số sóng vô tuyến (0,4 - 1,5) GHz; - Vi ba số băng trung bình (tốc độ trung bình): dùng để truyền tín hiệu có tốc độ từ (8-34) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại 120 đến 480 kênh Tần số sóng vô tuyến (2 - 6) GHz; SVTH: Nguyễn Đình Hoành 10 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí - Xác suất BER vượt 10-6 Xác suất BER vượt 10-6 thể gián đoạn thông tin thời gian không 60s Xác suất (BER  10-6) = P0 Pb = P0 10  FMa 10 (3.26) - Xác suất mạch trở nên sử dụng pha dinh phẳng khoảng thời gian lớn 60s Pu(60) xác suất mạch có BER > 10-6 khoảng thời gian lớn 60s tức mạch trở nên không sử dụng tính theo Pu(60) = P0 Pb P(60) (3.27) - Khả sử dụng tuyến Khả sử dụng tuyến biểu thị phần trăm xác định theo Pu(60) sau: Av = 100(1 - Pu(60)) (3.28) Như toàn tham số tính cho đường truyền tham số để đánh giá chất lượng tuyến sử dụng để người thiết kế đưa định khả làm việc tuyến, để tính xem tuyến có đủ cong suất cung cấp cho máy thu hay không Ngoài dựa vào tham số để hiệu chỉnh lại công suất máy phát, định dùng biện pháp phân tập 3.2.8 Các tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng tuyến Ba tiêu chủ yếu để đánh giá chất lượng tuyến : - Độ không sử dụng đường cho phép (đối với đường trục): Pucf = 0,06L/600 % với L Ls = 92,5 + 20lg7 + 20lg20 = 135,4 (dB) - Tổn hao phi đơ: + Tổn hao phi phía phát: LTphd = 1,5 har1 0,1 + 0,3 (dB) LTphd = 1,5 36 0,1 + 0,3 (dB) = 5,7 (dB) + Tổn hao phi phía thu: LRphd = 1,5 har2 0,1 + 0,3 (dB) LRphd = 1,5 47 0,1 + 0,3 (dB) = 7,35 (dB) Tổng tổn hao phi đơ: Lphd = LTphd + LRphd = 5,7 + 7,35 = 13,05 (dB) + Tổn hao rẽ nhánh: Đối với thiết bị phát thu sử dụng cho tuyến tổn hao rẽ nhánh 1,5 dB cho trạm tức Lrnh = dB cho toàn tuyến + Tổn hao hấp thụ khí (bỏ qua hấp thụ khí quyển) Đối với tuyến thiết kế với tần số trung tâm GHz độ dài đường truyền 20 Km tổn thất hấp thụ khí Lsp0 = 0,2 dB/Km Vậy tổn thất khí tuyến : Lsp = 20 0,2 = (dB) + Tổn hao tổng cộng: L = Ls + Lphd + Lrnh + Lsp = 135,4 + 13,05 + + = 155,45 (dB) + Tổng độ lợi anten: Đới với tuyến thiết kế độ lợi anten 42,5 dB Như tổng độ lợi là: G = GHT + GĐL = 42,5 + 42,5 = 85 (dB) + Công suất máy phát: Pt = +28 dBm + Công suất đầu vào máy thu: Pr = Pt + G – L SVTH: Nguyễn Đình Hoành 65 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí = 28 (dBm) + 85 (dB) – 155,45 (dB) = -42,45 (dBm) + Mức ngưỡng máy thu: BER 10-3: RXa = -91 (dBm) BER 10-6: RXb = -87 (dBm) => So sánh mức công suất vào máy thu với mức ngưỡng máy thu ta thấy mức công suất vào máy thu lớn mức ngưỡng máy thu, tuyến có hoạt động + Độ dự trữ pha đinh: tương ứng với hai mức ngưỡng thu RXa RXb FMa FMb FMa = Pr – RXa = -42,45 – (-91) = 48,55 (dB) FMb = Pr – RXb = -42,45 – (-87) = 44,55 (dB) + Xác suất pha đinh phẳng nhiều tia (P0): P0 = KQ fB.dC với KQ = 1,4.10-8; B = 1; C = 3,5 P0 = 1,4.10-8.71.203,5 = 3,5.10-3 + Xác suất đạt đến ngưỡng thu RXa RXb Pa Pb: Pa = 10  FMa 10 Pb = 10  FMb 10  10 48, 55 10  10 44 , 55 10 5  1,396.10 5  3,508.10 + Khoảng thời gian pha đinh Ta Tb ứng với FMa FMb: Ta  C2 10 Tb  C 10   FM a   10      FM b    10   f f 2 2 (3.19) (3.20) Với C2 = 56,6.d; 2 = 0,5; 2 = -0,5 lấy theo khuyến nghị T a  56 , 20 10  , 48 , 55 10  , 44 , 55 10  ,  1, 599 ( s ) Và tương tự : T b  56 , 20 10  ,  , 534 ( s ) + Xác suất pha đinh phẳng dài 10 s 60 s: P(Ta10)=P(10)=0,5 [1-erf(Za)] = 0,5 erfc(Za) SVTH: Nguyễn Đình Hoành 66 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí P(Tb10)=P(10)=0,5 [1-erf(Zb)] = 0,5 erfc(Zb) Các giá trị Za Zb tính toán theo biểu thức: Za = 0,548 ln(10/Ta) = 0,548 ln(10/1,599) = 1,005 Zb = 0,548 ln(10/Tb) = 0,548 ln(10/2,534) = 0,752 Trong : erfc(t) =  e erf  Ta có:  t t t  e dt , dùng phương pháp tính gần     t t   (1  t  (t ) (t )3 t 2n     (1) 2! 3! n! t4 t6 t3 t5 t7    )dt   [t- + - + +] 10 42  erfc(10)  0,820998 erfc(60)  0,157299 P(Ta10)=P(10)=0,5 erfc(Za) = 0,5 0,820998 1,005 = 0,413 P(Tb60)=P(60)=0,5 erfc(Zb) = 0,5 0,157299 0,752 = 0,059 + Xác suất BER ≥ 10-3 = P0.Pa = 3,5.10-3 1,396.10-5 = 4,886.10-8 + Xác suất tuyến sử dụng pha đinh phẳng: Pu = P0.Pa.P(10) = 4,886.10-8 0,413 = 2,018.10-8 + Khả sử dụng tuyến (%): Av = 100(1 – Pu) = 100(1 – 2,018.10-8) = 99,99999798 % + Xác suất tuyến có BER ≥ 10-6 = P0.Pb = 3,5.10-3 3,508.10-5 = 12,278.10-8 + Xác suất tuyến có BER ≥ 10-6 60 s: = P0.Pb.P(60) = 12,278.10-8 0,059 = 7,244.10-9 + Độ không sử dụng đường truyền cho phép (tuyến đường trục): Với L = d = 20 km < 600 km Ta có: Pucf = 0,06.L/600 % =0,06.20/600 % = 0,002% - Độ không sử dụng mạng nội hạt (giá trị cho phép) 0,0325% (tại đầu cuối) - Độ không sử dụng (giá trị cho phép) hành trình ngược 0,0225% SVTH: Nguyễn Đình Hoành 67 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Mục đích tính toán tiêu chất lượng nhằm xác định xác suất vượt tiêu BER, cách sử dụng giá trị xác suất tìm tính toán đường truyền Các mục tiêu tỉ lệ lỗi bit BER sử dụng cho BER không lớn giá trị sau: + 1.10-6 0,4.d/2500 % tháng thời gian hợp thành phút, với 280km < d < 2500km + 1.10-6 0,045 % tháng thời gian hợp thành phút, với d < 280km + 1.10-3 0,054.d / 2500 % tháng thời gian hợp thành giây, với 280km < d < 2500km + 1.10-3 0,006 % tháng thời gian hợp thành giây, với d < 280km Đánh giá chất lượng tuyến: Từ thông số tính toán ta thấy tuyến vi ba số từ TP Vinh đến thị trấn Nam Đàn thực thi với độ tin cậy sử dụng đáp ứng tốt cho nhu cầu sử dụng phận dân cư hai vùng,đáp ứng nhu cầu ngày tăng sử dụng dịch vụ truyền tin tốc độ cao 3.4 Kết luận chương Qua chương trình bày sở lý thuyết thiết kế tuyến vi ba số từ áp dụng vào thiết kế tuyến vi ba số thực tế hoàn chỉnh phù hợp với nhu cầu truyền dẫn có khả phục vụ cho vùng từ TP Vinh đến thị trấn Nam Đàn thuộc huyện Nam Đàn SVTH: Nguyễn Đình Hoành 68 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Sau tính toán ta có bảng tóm tắt kết quả: Bảng 2.6 Kết tính toán Tần số làm việc f Khoảng cách trạm d 7Ghz 20km Độ cao trạm so với mực nước biển  Trạm A:  Trạm B: 4m + 36m = 40m 5m + 47m = 52m Chiều cao tháp anten:  Trạm A: 36m  Trạm B: 47m Độ cao lớn vật chắn đường truyền 20m Đường kính anten D 2,4m Suy hao lọc phân nhánh 1,5dB Công suất phát Pt +28dBm Ngưỡng thu máy thu Pth -89dBm Suy hao không gian tự Ls 135,4dB Suy hao ống dẫn sóng (feeder) Lf 13,05dB Độ lợi anten G 42,5dB Tổng suy hao tăng ích L 155,45dB Công suất đầu vào máy thu Pr -44,9dBm Mức ngưỡng máy thu:  BER 10-3 SVTH: Nguyễn Đình Hoành RXa = -91 dBm 69 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí  BER 10-6 RXb = -87 dBm Độ dự trữ pha đinh FMa 48,5 dB Độ dự trữ pha đinh FMb 44,5 dB Xác suất pha đinh phẳng nhiều tia 3,5.10-3  Xác suất đạt đến ngưỡng thu RXa 1,396.10-5  Xác suất đạt đến ngưỡng thu RXb 3,508.10-5  Khoảng thời gian pha đinh Ta  Khoảng thời gian pha đinh Tb 1,599s 2,534s  Xác suất pha đinh phẳng dài 10s  Xác suất pha đinh phẳng dài 0,413 0,059 60s Xác suất BER ≥ 10-3 Xác suất tuyến không sử dụng pha đinh phẳng Khả sử dụng tuyến 4,886.10-8 2,018.10-8 99,99999798% Xác suất BER ≥ 10-6 12,278.10-8 Xác suất tuyến có BER ≥ 10-6 60s 7,244.10-8 Độ không sử dụng đường truyền cho phép SVTH: Nguyễn Đình Hoành 0,002% 70 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí KẾT LUẬN Hệ thống vi ba số hệ thống sử dụng sóng điện từ tần số cao để truyền dẫn thông tin số Chất lượng độ ổn định không tốt hệ thống truyền dẫn dùng cáp kim loại cáp quang tuyến vi ba tiện lợi để truyền dẫn nơi có địa hình phức tạp, khó triển khai hệ thống truyền dẫn cáp,đặc biệt hệ thống truyền tin khác gặp cố thiên tai hệ thống vi ba số thay hữu hiệu Qua thời gian thực đề tài “Thiết kế tuyến vi ba số” có dịp áp dụng kiến thức mà thầy cô giáo truyền đạt năm học vừa qua Cũng qua đồ án học hỏi nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu nghề nghiệp tương lai Đồng thời hiểu thêm hệ thống vi ba số quy trình thiết kế tuyến vi ba số thực tế Do thời gian có hạn nên đồ án chưa giải hết vấn đề thiết kế tuyến vi ba số thực tế để đưa vào sử dụng Vì vậy, mong đóng góp ý kiến tất người để đề tài hoàn thiện Một lần em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo ThS Nguyễn Đăng Thông tất thầy cô giáo khoa Điện tử bạn giúp đỡ hoàn thành đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn! Nghệ An, ngày 26 tháng năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Đình Hoành SVTH: Nguyễn Đình Hoành 71 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Thiện Minh, Vi ba số tập NXB Bưu điện 2006 [2] Trần Văn Khẩn, Đỗ Quốc Trinh, Đinh Thế Cường, Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, 2006 [3] Nguyễn Văn Tuấn, Vi ba – Vệ tinh, Đại học Lâm nghiệp Hà Nội [4] Thông tin siêu cao tần, Học viện kỹ thuật quân [5] Cục tần số vô tuyến điện, “Tần số vô tuyến điện quản lý tần số vô tuyến điện” [6] Nguyễn Tiến Ban, Kỹ thuật viễn thông, Học viện Bưu viễn thông 2007 [7] Internet [8] Maps.Google.com SVTH: Nguyễn Đình Hoành 72 [...]... pháp luật, biểu mẫu miễn phí - Vi ba số băng rộng (tốc độ cao): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ từ (34-140) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 480 đến 1920 kênh Tần số sóng vô tuyến 4, 6, 8, 12 GHz 1.5 Các mạng vi ba số 1.5.1 Mạng vi ba số điểm nối điểm Mô hình hệ thống vi ba số điểm nối điểm Hình 1.2 Hệ thống vi ba số điểm nối điểm Mạng vi ba số điểm nối điểm hiện nay được... tiền đề cho vi c thiết kế tuyến ở phần sau Ngoài ra, chương này cũng trình bày đặc điểm cua hệ thống,đồng thời trình bày ưu và nhược điểm của thông tin vi ba số. Từ đó tránh được sai sót khi thiết kế sau này SVTH: Nguyễn Đình Hoành 13 VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ VI BA SỐ 2.1 Cơ sở truyền sóng vô tuyến trong hệ thống vi ba số 2.1.1 Khái... thống vi ba số điểm nối nhiều điểm SVTH: Nguyễn Đình Hoành 11 VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Hình 1.3 Hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm Mạng vi ba số này trở thành phổ biến trong một số vùng ngoại ô và nông thôn Mạng bao gồm một trạm trung tâm phát thông tin trên một anten đẳng hướng phục vụ cho một số trạm ngoại vi bao quanh Nếu các trạm ngoại vi này nằm trong phạm vi. .. (bán kính) truyền dẫn cho phép thì không cần dùng các trạm lặp, nếu khoảng cách xa hơn thì sẽ sử dụng các trạm lặp để đưa tín hiệu đến các trạm ngoại vi Từ đây, thông tin sẽ được truyễn đến các thuê bao Thiết bị vi ba trạm ngoại vi có thể đặt ngoài trời, trên cột v.v mỗi trạm ngoại vi có thể được lắp đặt thiết bị cho nhiều trung kế Khi mật độ cao có thể bổ sung thêm thiết bị, được thiết kế để hoạt... mô nhỏ hơn như từ tỉnh đến các huyện hoặc các ngành kinh tế khác người ta thường sử dụng cấu hình vi ba số điểm - điểm dung lượng trung bình hoặc cao nhằm thoả mãn nhu cầu của các thông tin và đặc biệt là dịch vụ truyền số liệu Ngoài ra, trong một số trường hợp vi ba dung lượng thấp là giải pháp hấp dẫn để cung cấp trung kế cho các mạng nội hạt, mạng thông tin di động 1.5.2 Mạng vi ba số điểm nối nhiều... độ ở băng tần gốc Tốc độ ở băng gốc là tốc độ dãy số liệu vào ra máy thu phát vô tuyến Ví dụ: Thiết bị vi ba số RMD 1502/4 HDB3 2*2048kb/s 9470LX HDB3 4*2048kb/s Mini-link HDB3 2*2048kb/s với trở kháng 75  không cân bằng 2.6 Các phương thức điều chế trong hệ thống vi ba số 2.6.1 Các khái niệm Trong hệ thống vi ba số sử dụng các phương thức điều chế số Tùy thuộc vào dung lượng kênh hệ thống có thể sử... 3 EHz ÷ 30 EHz Tia vũ trụ Các tần số cực kì thấp (ELF) là các tần số có giá trị nằm trong phạm vi 30 ÷ 300 Hz, chứa cả tần số điện mạng AC và các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp Các tần số tiếng nói (VF) là các tần số có giá trị nằm trong phạm vi 300 Hz ÷ 3 KHz, chứa các tần số kênh thoại tiêu chuẩn Các tần số rất thấp (VLF) là các tần số có giá trị nằm trong phạm vi 3 ÷ 30 KHz, chứa phần trên của... nhiễu có thể trùng hoặc không trùng tần số với sóng thông tin Chẳng hạn hệ thống Vi ba số đang sử dụng bị ảnh hưởng bởi sự can nhiễu từ các hệ thống vi ba số lân cận nằm trong cùng khu vực, có tần số sóng vô tuyến trùng hoặc gần bằng tần số của hệ thống này, ngoài ra nó còn bị ảnh hưởng bởi các trạm mặt đất của các hệ thống thông tin vệ tinh lân cận 2.3 Một số kỹ thuật giảm ảnh hưởng của pha đinh Các... số 2.5.1 Phân bố tần số luồng cao tần Tần số luồng cao tần ở đây là tần số thu phát của thiết bị vô tuyến, vi c lựa chọn phương án phân bố tần số phụ thuộc vào: - Phương thức điều chế số; - Cách sắp xếp các luồng cao tần; - Đặc tính của môi trường truyền sóng Theo khuyến nghị của của CCITT về vi ba số thì dải tần làm vi c nên chọn từ 2 GHz đến 23GHz Nếu sóng mang giữa các luồng cao tần không được phân... niệm Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường Sóng điện từ bao gồm các loại sóng vô tuyến, tia hồng ngoại… tia X và tia Gamma Sóng vô tuyến điện là sóng điện từ có tần số thấp hơn 3000 GHz Có hai loại sóng vô tuyến thường thấy trong thực tế là sóng dọc và sóng ngang Sóng dọc là sóng lan truyền theo phương chuyển động của nó (tiêu biểu như sóng âm thanh lan truyền trong không