Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 6 docx

CHƯƠNG 6: CÁC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG 45.Độ không sử dụng thiết bị Mặc dù thiết bị sử dụng hệ thống Viba thường có độ tin cậy cao Tuy nhiên tránh khỏi hư hỏng làm gián đoạn thống tin liên lạc Sự gián đoạn có ảnh hûng lớn hệ thống dự phòng nóng Nó loại thành phần độ không sử dụng tuyến Trong hệ thống dự phòng, việc tính toán độ không sử dụng thiết bị tiến hành sau: Độ khả dụng =100*[-MTBF)/(MTBF + MTTR) +1] Độ khả dụng =100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)% MTBF: Là thời gian trung bình Giữa cố tính MTTR: Là thời gian trung bình để khôi phục lại dịch vụ tính thường 2,4,8 Theo thống kê CCIR giá trị đặc trưng MTBF mẫu thiết bị khác bảng sau: Thiết bị Thiết bị ghép kênh Ghép kênh sơ cấp Mux bậc Máy thu phát vô tuyến Không bảo vệ Mbit/s Không bảo vệ 140Mbit/s Thiết bị phụ trợ Chuyển mạch lựa chọn Nguồn Thiết bị sợi quang (trên 100 Km dường) MTBF (năm) Thiết bị MTBF(năm) 4,5 8,2 Mux bậc Mux bậc 9,4 5,8 1,0 5,7 Bảo vệ 34 53,5 540 Mbit/s Bảo vệ 140 Mbit/s Chuyển mạch dự 83333 phòng nóng 250000 107 10-7 2,8 46.Độ không sử dụng mưa Đây loại Fading góp phần chủ yếu vào độ không sử dụng tuyến Khi tần số sóng mang hệ thống nằm khoảng từ GHz trở lên tần số sóng mang nhỏ GHz tổn hao mưa nhỏ bỏ qua Quá trình tính toán độ không khả dụng mưa vô phức tạp gồm bước sau : B1: Thu nhận cường độ mưa vượt 0,01% thời gian hợp thành phút đo mặt đất trung tâm B2: Tính toán ban đầu để xác định tiêu hao đặc trưng R R=K*R dB/Km Trong đó: R: cường độ mưa tính trung bình mm/h thời gian hợp thành Ti Các tham số k phân cực vô tuyến cho bởi: K=[Kn+Kv+(KH +KV) cos2 cos2]/2  =[KHH +KvV +( KHH - KvV) cos2 cos2]/2K Trong đó:  :Góc phẳng đường truyền  : Góc nghiêng phân cực phân cực ngang Các giá trị KH ,Kv H ,V cho bảng sau: Tần (GHz) 10 12 15 20 25 30 soá KH 0,00301 0,00454 0,0101 0,0188 0,0376 0,0751 0,124 0,187 Kv 0,00265 0,00395 0,00887 0,0168 0,0335 0,0691 0,113 0,167 H 1,332 1,327 1,276 1,271 1,154 1,099 1,061 1,021 V 1,312 1,310 1,264 1,200 1,128 1,065 1,030 1,000 B3: Tính độ dài hiệu dụng de tuyến: de= r*d Với r=(1+0,045*d)-1 B4: Đánh giá tiêu hao đường truyền 0,01% thời gian cho bởi: A0,01= Rd2 =Rrd dB B5: Tính thời gian vượt tiêu hao Ap biểu thức: Ap =0,12(A0,01)*P[-(0,546+0,431LgP)] dB Trong Ap tiêu hao (dB) vượt P% thời gian 47 Độ không sử dụng Fading phẳng nhiều tia Độ không sử dụng Fading phẳng nhiều tia phần trăm xác suất tuyến trở nên không sử dụng phần trăm xác suất BER >10-3 vòng lớn 10 giây Fading phẳng nhiều tia tính công thức: %Xác suất tuyến trở nên không sử dụng = 100*Pu 48.Độ không sử dụng Fading nhiều tia lựa chọn Điều xác định tích độ gián đoạn Fading nhiều tia xác định bước 41 P(10) tức tính công thức: Độ không sử dụng =100*P(10)*(Xác suất BER>10-3 lựa chọn) 49.Tổng độ không sử dụng tính theo phần trăm Nó độ tổng không sử dụng tính theo phần trăm tất phần tính toán bùc 45, 46, 47, 48 V THỦ TỤC CHỌN VỊ TRÍ Nghiên cứu đường truyền đồ Bước việc chọ lựa vị trí chọn vài tuyến Viba thực thi đồ Như nghiên cứu trước, thông tin liên hệ đến hệ thống Viba thiết kế nên thu nhận Những thông tin yêu cầu là: a/ Cách địa điểm quan nối với hệ thống b/ Các đường truyền, tần số hệ thống Viba có trước có tương lai vùng gần bên tuyến thiết kế c/ Các địa diểm trạm Radar sân bay e/ Hướng đến q đạo vệ tinh Trong việc vẽ đường truyền kiểm tra phần sau đây: a/ Chiều dài tuyến b/Sự cân chiều dài tuyến c/Điều kiện trực xạ Khi tuyến thiết kế nố với tuyến Viba có sẵ kế hoạch sử dụng tuyến hai tần số, số bước nhảy tuyến nên hợp lí d/ Giao thoa vô tuyến với hệ thống Viba khác bao gồm trạm mặt đất từ đa e/ Sự bảo vệ q đạo vệ tinh tónh f/ Tính chất địa lý tự nhiên vùng phản xạ đất h/Đường vào trạm Có nhiều tuyến nghiên cứu đồ Tuy nhiên có vài tuyến thuận lợi tuyến khác nên nghiên cứu kó ý đến điều kiện lan truyền tính kinh tế Nghiên cứu chi tiết đồ Các đường truyền chọn thử Được kiể tra truyền dẫ Viba, phẩm chất truyền độ tin cậy, tính kinh tế công việc bàn giấy đồ chi tiết với tỷ lệ 1/50.000 đến 1/10.000 20 đến 10 đường chu tuyến Để nghiên cứu việc truyền dẫn cần phải kiểm tra phần sau cách vẽ tính toán a/ Mặt cắt nghiên đường truyền Viba b/ khoảng cách hở an toàn cho đới cầu Fresnel thứ cho giá trị khác có K độ cao anten cần thiết c/ Địa điểm xác diện tích phản xa đất đặc tính địa lý đồ d/ Góc xác đường truyền hướng q đạo vệ tinh Về dộ tin cậy phẩm chất truyền dẫn cho mục sau nên nghiên cứu đương truyền toàn hệ thống từ điểm đầu đến điểm cuối, dựa vào nghiên cứu truyền dẫn đề cặp trước tiêu kỹ thuật thực hệ thống a/ Tạp âm nhiệt b/ Tạp âm giao thoa c/ Xác suất tạp âm đột biến nháy cần thiết phân tập không gian d/ Tạp âm méo dạng lan truyền ( cho hệ thống dung lượng lớn) So sánh tính kinh tế tuyến chọn thực cách nhanh chóng dựa vào yếu tố sau: a/ Số trạm lặp b/ Chiều cao giả định tháp anten c/ Số đường truyền đòi hỏi phải phân tập không gian d/Chiều dài lối vào xây dựng Khảo sát vị trí Từ kết nghiên cứu đề cặp so sánh, hai ba tuyến chọn để khảo sát thực tế để xem tính toán có hay không Tuy nhiên, vài trường hợp có đường truyền thực thi nguyên nhân khác điều kiện địa hình Các nghiên cứu cụ thể nên thực hiên vị trí đề nghị thích hợp hơnđể khảo sát vị trí điều kiện khí hậu khác mùa nắng mùa mưa Các mục kiểm tra việc khảo sát chỗ sau: a/Vị trí Diều kiện địa hình thực tế tồn vùng phẳng hoặ san bắng cần thiết Tính chất tự nhiên đất 4.Vận tốc cực đại hướng gió Giấy phép sử dụng hợp pháp vị trí Địa vị trí b/ Đường vào Đường sẵn có Đường vào trạm xây dựng chiều dài c/ Nguồn điện dân dụng cung cấp Sự sẵn có nguồn điện dân dụng 2.Độ dài củường dây điện để đưa điện vào trạm Điện áp ,tần số khoản cách biến thiên nguồn điện sử dụng Độ tin cậy nguồn điện dân dụng d/ Các nhà trạm tháp anten sẵn có (Nếu chúng sử dụng cho hệ thống mới) Khoản không gian sẵn có cho hệ thống khả nới rộng nhà trạm cần có Chiều cao số lượng anten tối đa gắn vào tháp anten sẵn Vị trí xác phát họa nhà trạm tháp anten e/ Sụ truyền dẫn Viba Xác nhận trạng thái trực xạ cách thử gương Sự cảng trở tầm nhìn đến vị trí trạm kế cận phản xạ Viba nhà cao tầng, cối gần 3.Sự xác nhận khoản hở an toàn đỉnh gồ dhề cách đo đạt suy giảm góc cách sử dụng la bàn phát Quan sát mắt diện tích phản xạ đất f Công việc bảo trì (Cho trạm người) Thời gian từ trạm bảo trì Khả vào trạm mùa mưa g Sự lắp đặt Độ khả dụng nước nguồn điện vị trí tiến hành việc lắp đặt Các phương tiện vận chuyển đia phương h/ Các thông tin dẫn đồ đường xá Thời gian vào trạm từ tuyến đường gần Địa hình xunh quanh vị trí Các thử nghiệm truyền dẫn Ngày nay, việc truyền dẫn thử thực đặc tính truyền dẫn đường truyền thiết kế dự đoán liệu đường truyền tương tự Các mục truyền dẫn sau: a/ Xác suất xảy Fading Các thử nghiệm cho mục đích cần thiết cho đường truyền mà dường chịu Fading nghiêm trọng khoản thời gian xác định năm Cho thử nghiệm mức tín hiệu nhận thu liên tục cách sử dụng máy phát thử Viba đồng hồ trường mạnh vài tuần vài tháng mà truyền dẫn dường không thuận lợi b/ Hệ số phản xạ hiệu dụng Một biểu đồ độ cao thiết lập hệ số phản xạ hiệu dụng vùng phản xạ tuyến thiết kế khó để giả định Biểu đồ độ cao theo cách di chuyền liên tục anten theo chiều thẳng đứng 20 30 mét c/ Giao thoa vô tuyến Khi giao thoa vô tuyến từ nguồn Viba khác dự đoán xác được, mức tín hiệu giao thao đến cần đo đạc đồng hồ trường mạnh vị trí đề nghị Quyết định cuối đường truyền Dự thông tin có từ việc khảo sát vị trí tuyến Viba thực định Tiến hành nghiên cứu khác phẩm chất truyền dẫn độ tin cậy, lắp đặt, tổn hao bảo trì Sự lựa chọn đường truyền tuyến Viba ảnh hưởng lớn đến thành công hay thất bại hệ thống Viba thiết kế Công việc chọn vị trí liên quan đến nhiều hệ số khác mà đối ngược lẫn phải có kiến thức rộng rãi kinh nghiệm vững vàng để thu kết qủa tốt VI XÂY DỰNG NHÀ TRẠM VÀ ĐƯỜNG VÀO Các nhà trạm bêtông cốt thép thường sử dụng cho trạm Viba, vài trường hợp có lượng nhỏ thiết bị cần có trạm, sử dụng loại nhà hộp sẵn có Các nhà trạm phân làm hai loại sau: trạm đầu cuối trạm điểm nối điểm Nhà trạm đầu cuối Trạm đầu cuối thường đặt vùng có dân cư thường có nhân viên làm việc Trong nhiều trường hợp nhà trạm thường đòi hỏi chứa trạm đầu cuối dồn kênh thiết bị Viba, xếp cho phép sử dụng loại ti6ẹ nghi nguồn điện cung cấp, phòng quan, kho lưu trữ Nó cho phép làm ngắn kết nối thiết bị vô tuyến, thiết bị dồn kênh trao đổi điện thoại Sự xếp phòng ốc Các phòng nhà trạm nên xếp giống sau 1/Bố trí phòng thiết bị kế phòng điều khiển nơi có nhân viên kỹ thuật làm việc hầu hết thời gian 2/ Phòng điều khiển bố trí sau cho đến phòng điều khiển mà qua phòng thiết bị 3/Phòng thiết kế nên bố trí nơi nới rộng thêm cần thiết tương lai 4/ Bố trí phòng làm mát kế bên phòng thiết bị 5/ Đặt lối vào phòng vị trí thích hợp cho việc vận chuyển thiết bị có tính toán bố trí thiết bị văn phòng Phòng thiết bị Viba 1/ Bố trí phòng thiết bị Viba gần kế tháp anten tốt chiều dài Feeder tối thiểu 2/Đặt ống dẫn Feeder vị trí thích hợp( trần nhà theo tường nhà) có để ý bố trí thiết bị vị tr tháp anten 3/ Chiều cao tầng nhà nên định có tính toán đến chiều cao thiết bị Viba bao gồm thiết bị kèm gắn với thiết bị Viba Như ống dẫn khí, Giá đỡ cáp, Ống dẫn sóng lọc nhánh Viba, thường phận thấp trần nhà cách sàn nhà 3,5 mét 4/Khả chịu tải trọng nhà từ 1- 1,25 tấn/m2 5/Phòng nên chắn bụi đủ ánh sáng điều hòa nhiệt độ 6/ Phòng nới rộng tương lai mà không gặp nhiều khó khăn Phòng điều khiển Các thiết bị cảnh báo giám sát lắp đặt phòng, dây điện thoại lắp đặt phòng đòi hỏi điều kiện sau 1/Phòng điều khiễn nên đặt đối diện với phòng thiết bị 2/ Phòng xây dựng sau cho đường đến phòng khác 3/ Phòng nên làm cách âm chắn bụi, có đủ độ sáng điều hòa nhiệt độ 4/ Phòng làm mát Một vài thiết bị đòi hỏi phải điều hòa nhiệt độ, để giử nt độ môi trường khoản cần thiết vài phân thiết bị đòi hỏi phải làm mát Trong hệ thống lưu thông không khí vòng hở, không khí từ bên đưa vào phòng làm mát sau đến phòng thiết bị qua ống dẫn không khí sau thoát Trong hệ thống lưu thông không khí vòng kín, Không khí lấy từ phòng thiết bị đưa vào phòng làm mát sau đưa ngược vào phòng thiết bị qua ống dẫn khí Các máy lọc bụi cần thiết không khí lấy vào có chứa bụi khói 5.Các phòng khác 1.Phòng cho công việc bảo trì Kho chứa Phòng cho nhân viên: Phòng ngủ trưa, phòng ăn, phòng chuẩn bị trang phục phòng vệ sinh 4.Gara xe Cách bố trí trạm Các yếu tố sau nên đưa vào tímh toán thiết kế cách bố trí trạm: Cần có thêm chỗ trống để mở rộng trạm 2.Có chỗ để đậu xe quay đầu xe Có chỗ trống cho phép lắp đặt (các kho tạm để chứa vật liệ, công việc để lắp đặt tháp anten ) Đường vào trạm nên dẫn thẳng đến lối vào nhà trạm 5.Vị trí tiện nghi trời như: tháp anten, Các bồn chgứa nhiên liệu, gara nên xem kỹ lưỡng có liên hệ đến nhà trạm 6.Hướng gió nên khảo sát để định cho việc lấy không khí vaò thoát không khí 3.Đường vào trạm Trong nhiều trường hợp, trạm thường bố trí trêncác đỉnh núi để có điề kiện trực xạ Do việc xây dựng đường vào trạm thường phải làm để phục vụ cho công việc lắp đặt bảo trì Mặc dù đường vào trạm cho phương tiện lưu thông thường xây dựng Các đường nhỏ chọn trường hợp đặc biệt mà việc xây dựng đường lớn qúa khó khăn cần tới trạm để bảo trì trường hợp thiết bị vật tư cho việc lắp đặt chuyển tới máy bay trực thăng đường cáp tạm thời Bởi khoảng thời gian cần thiết cho việc xây dựng trạm thay đổi tùy theo trạm, kế hoạch xây dựng đường vào trạm cho trạm khác sau cho việc lắp đặt tấ trạm liên quan hoàn thành thời gian kế hoạch 1/ Chiều dài đường vào trạm ngắn tốt 2/ Nên tránh đường cong đường dốc Cung cong nhỏ 10 mét độ dốc lớn 1,4/10 3/Đường vào không nên qua thưng lũng nơi mà bị gián đoạn lũ mùa mưa, không nên vưựt qua vùng nguy hiểm C THÁP ANTEN Tổng quát Có hai loại chủ yếu tháp anten là: tháp tự đỡ tháp dây néo Nếu tháp anten thấp, hai loại tháp có tốn chiều cao tăng lên, tốn tháp tự đỡ tăng gần theo hàm mũ loại tháp dây néo tăng tuyến tính Do cần anten cao thường có xu hướng sử dụng tháp dây néo có đủ khoảng trống cho chúng Nhưng trạm xây dựng vùng đông dân cư trạm đầu cuối tháp dây néo thường không thích hợp nên phải sử dụng tháp tự đỡ lúc tốn Hình 2-5-15 2-5-16 cho ta vài loại phổ biến tháp anten loại tháp anten khác nhau, đặc biệt tháp anten lớn, có cấu trúc nặng sử dụng cho hệ thống mật độ cao có thêm đòi hỏi khác diện tích đòi hỏi khác Có vài vấn đề liên quan đến tháp anten sau: 1.Tình trạng đất Lưu lượng gió 3.Khối nhà cao tầng điạ phương khối qui định Trừ thông tin xác đầy đủ tình trạng đất vị trí dựng anten có sẵn phần lớp trường hợp đất tính "đất tiêu chuẩn" cho EIA, tiêu chuẩn RS-222A Nếu đất đất tiêu chuẩn (quá nhiều đá chiụ tải trọng kém) phải tính thêm tổn thất phụ Lưu lượng gió đượ định tiêu chuẩnEIA Vùng ưu tiên 120 1200 1200 80% độ cao tháp 140% độ cao tháp 120 1200 120 % độ cao tháp 80% độ cao tháp 140%độ cao tháp P RP Độ cao thaùpÄ 15.0 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60.0 67.5 75.0 82.5 90 97.5 105.5 R 4.7 5.4 6.3 7.0 7.7 8.5 9.3 10.1 10.9 11.6 12.4 13.0 13.6 P 6.6 7.7 8.8 9.8 11.0 12.0 13.2 14.3 15.5 16.4 17.6 18.3 19.5 Tháp anten trạm đầu cuối Nói chung kiến trúc sư thiết kế có nhiệm vụ thiết kế thap kỹ sư Viba cho kiến trúc sư thông tin yêu cầu cho tháp anten, thường ý đến điểm sau: a/ Nó thuận lợi xây dựng tháp anten nhà cao tầng mà thiết bị Viba đặt b/ Tháp antenphải có khả gắn tất anten (Gồm anten VHF/UHF ) cần thiết phải đứng vững vòng 15 năm c/Chiều cao tháp anten phải đủ cao để anten gắn thỏa trạng thái trực xạ, có tính toán đến nhà cao tầng phát triển cối tương lai vùng phụ cận d/ Tháp anten phải đặt sau cho chiều dài Feeder nhỏ e/Thap anten phải có tiện nghi sau đây: 1/Thang để trèo lên xuống tháp 2/Các bụt có tay vịn 3/Một cột thu lôi nối đất 4/ Đèn cảnh báo 5/ Sơn chống sét Khi anten lắp đặt sử dụng 30 năm Tuy nhiên tầm nhìn thẳng bị cản trở khong sử dụng Do đó, định chiều cao tháp anten quan trọng đặc biệt trạm đầu cuối trạm thường đặt vùng có dân cư Để dự đoán phát triển nới rộng nhà cao tầng xung quanh trạm Viba phát triển khu vực nên dự đoán Đôi việc dự đoán khó khăn công thức sau có tính chất tương đối áp dụng trạng thái tầm nhìn thẳng thỏa mãn Công thức tính chiều cao anten h>=30Log10P +30 Trong : h:là chiều cao anten(m) P: mật độ dân cư (10000 người) ... 0,0188 0,03 76 0,0751 0,124 0,187 Kv 0,00 265 0,00395 0,00887 0,0 168 0,0335 0, 069 1 0,113 0, 167 H 1,332 1,327 1,2 76 1,271 1,154 1,099 1, 061 1,021 V 1,312 1,310 1, 264 1,200 1,128 1, 065 1,030 1,000... 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60 .0 67 .5 75.0 82.5 90 97.5 105.5 R 4.7 5.4 6. 3 7.0 7.7 8.5 9.3 10.1 10.9 11 .6 12.4 13.0 13 .6 P 6. 6 7.7 8.8 9.8 11.0 12.0 13.2 14.3 15.5 16. 4 17 .6 18.3 19.5 Tháp anten... nên định có tính toán đến chiều cao thiết bị Viba bao gồm thiết bị kèm gắn với thiết bị Viba Như ống dẫn khí, Giá đỡ cáp, Ống dẫn sóng lọc nhánh Viba, thường phận thấp trần nhà cách sàn nhà 3,5