Thiết kế tuyến truyền dẫn VIBA số: Hướng dẫn chi tiết

MỤC LỤC

QUYẾT ĐỊNH TIÊU CHUẨN THỰC HIỆN

Trong việc chọn băng tần số RF cũng như trong việc thiết kế các trạm vô tuyến mặt đất sử dụng cùng băng tần với hệ thống liên lạc vệ tinh, Ta xét đến những tiêu chuẩn này. Đối với những đường thoại địa phương tiêu chuẩn của CCIR có thể chấp nhận được vì lí do kinh tế, chúng ta có thể cho phép khoản cách bước nhảy dài hơn, hoặc giảm công suất phát hoặc độ lợi Anten.

CHỌN VỊ TRÍ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN

Khái niệm tổng quát

Vùng đới cầu Frenel thứ nhất là một khối Elip xoay, mặt của nó là một qũy tích, nó là tập hợp của những điểm mà sự khác nhau giữa tổng các khoảng cách của một tiêu điểm - điểm đó - tiêu điểm còn lại và khoảng cách thẳng giữa hai tiêu điểm là một hằng số /2.Vì vậy một tiêu điểm là vị trí phát và tiêu điểm còn lại là vị trí nhận. Nếu như đỉnh nhấp nhô cắt đới cầu Fresnel thứ nhất thì sự suy giảm truyền dẫn gọi là “Tổn thất nhấp nhô” (Ridge Loss) được cộng vào với tổn thất không gian tự do. Tổn thất nhấp nhô gây ra bởi một đỉnh có thể tính dựa vào hình 2-5-6. Nếu có hai hoặc nhiều các đỉnh khác nhau tồn tại giữa hai vị trí thì tổn thất nhấp nhô tổng có thể tính bằng cách lập lại thủ tục trên theo từng bước một như ví dụ ở hình 2-5-7. Tổn thất nhấp nhô gây ra bởi R1 có thể tính được với giả định rằng điểm nhận B nó bị di chuyển tạm đến R2. Tổn thất nhấp nhô gây ra bởi R2 có thể tìm thấy bằng cách giả định điểm B di chuyển đến R3 và điểm phát A được di chuyển đến điểm A,. Chiều cao của A, có được tính bằng cách kéo dài đường thẳng R1-R2 đến điểm giao nhau giữa đường thẳng này và đường thẳng đứng kẻ từ điểm A. Tương tự như vậy tổn thất gây ra ở R3 có thể tính như là tổn thất nhấp nhô giữa các điểm B và A,. Tổn thất nhấp nhô tổng là tổng các tổn thất nhấp nhô riêng biệt có từ các thủ tục ở trên. Sự ước lượng về tổn thất được sử dụng để kiểm tra sự suy giảm của sóng trực tiếp hoặc tìm kiếm hiệu ứng che để giảm sóng phản xạ từ mặt đất hoặc sóng truyền qua. Để tránh fading loại K nghiêm trọng hoặc sự méo dạng truyền dẫn gây ra bởi sóng phản xạ từ mặt đất, đường truyền nên được lựa chọn để không một sóng phản xạ đáng kể nào đến được điểm nhận. Để kiểm tra sự ảnh hưởng của sóng phản xạ trong một tuyến viba thiết kế, ta cần phải định điểm phản xạ để biết được tình trạng địa chất của điểm phản xạ và cũng để xem sóng phản xạ có bị che bởi đỉnh nhấp nhô nào hay không. Đầu tiên các hệ số C và m có thể tính bằng công thức sau:. Điểm phản xạ có thể tính bởi:. Hệ số phản xạ hiệu dụng và tổn thất phản xạ tương ứng được phân loại bởi tình trạng địa lý bởi điểm phản xạ được liệt kê ở trong bảng 2-5-3. Thường thì sẽ thích hợp hơn nếu suy giảm sóng phản xạ hơn 14 dB so với sóng trực tiếp. Sóng phản xạ có thể suy giảm bởi:. i) Tính định hướng của anten ở cả hai vị trí. ii) Tổn thất phản xạ. iii) Tổn thất nhấp nhô nếu có.

Bảng 2-5-2: Một ví dụ tính toán giá trị của x
Bảng 2-5-2: Một ví dụ tính toán giá trị của x

CÁC KIỂM TRA VỀ CHỈ TIÊU TRUYỀN DẪN 1. Giới Thiệu

    Ví dụ: Xác suất của mức tín hiệu thấp hơn mức tín hiệu đã cho x được biểu diễn bởi x/x0 trong đó x0 là mức tín hiệu dưới điều kiện không gian tự do bình thường, hoặc xác suất của công suất tạp âm vượt qua một giá trị đã cho N được biểu diễn bởi N0/N trong đó N0 là công suất tạp âm trong điều kiện bình thường. Tổn hao rẽ nhánh được coi là các tổn hao trong các bộ lọc RF (máy phát và máy thu) các bộ lọc xoay vòng (Circulator) và các bộ lọc RF bên ngoài có thể, chúng cho phép một hệ thống song công chỉ sử dụng một anten cho các mục đích thu và phát hoặc vài hệ thống cùng nối đến một anten.

    Hình 2-5-13 :Giao thoa vôtuyến từ một Radar.
    Hình 2-5-13 :Giao thoa vôtuyến từ một Radar.

    THỦ TỤC CHỌN VỊ TRÍ

      Về dộ tin cậy và phẩm chất truyền dẫn cho những mục sau đây nên được nghiên cứu trên mỗi đương truyền và toàn bộ hệ thống từ điểm đầu đến điểm cuối, dựa vào những nghiên cứu về truyền dẫn đã đề cặp ở trước và chỉ tiêu kỹ thuật sẽ thực hiện của hệ thống. Cho các thử nghiệm các mức tín hiệu nhận được thu được liên tục bằng cách sử dụng máy phát thử Viba và một đồng hồ trường mạnh trong một vài tuần hoặc một vài tháng khi mà mọi truyền dẫn dường như không thuận lợi.

      XÂY DỰNG NHÀ TRẠM VÀ ĐƯỜNG VÀO

        Trong rất nhiều trường hợp nhà trạm thường đòi hỏi chứa các trạm đầu cuối dồn kênh cũng như là các thiết bị Viba, bởi vì sự sắp xếp này cho phép sử dụng các loại ti6ẹ nghi này cũng như nguồn điện cung cấp, phòng cơ quan, kho lưu trữ. Bởi vì khoảng thời gian cần thiết cho việc xây dựng trạm thay đổi tùy theo trạm, kế hoạch xây dựng đường vào trạm cho mỗi trạm là khác nhau sau cho việc lắp đặt của tấ cả các trạm liên quan có thể hoàn thành trong thời gian kế hoạch.

        THÁP ANTEN. 1

          Do đó, sự quyết định về chiều cao của tháp anten rất là quan trọng đặc biệt là các trạm đầu cuối vì các trạm này thường được đặt ở vùng có dân cư. Đôi khi việc dự đoán này rất khó khăn do đó các công thức sau chỉ có tính chất tương đối và chỉ áp dụng khi trạng thái tầm nhìn thẳng đã thỏa mãn.

          CẤU HÌNH HỆ THỐNG 1. Dạng cơ bản

          Các hệ thống dự phòng

          Trong hệ thống này dùng một điều chế xung mã ngắn và dải được sử dụng trong đó các xung ngắn được gởi giữa các xung bắt đầu và kết thúc. Hệ thống này sử dụng một số cụ thể của các Tone đơn ở các tần số khác nhau và phân biệt với mỗi loại thông tin bởi sự có mặt của Tone hoặc sự kết hợp của các Tone.

          Hình 2-6-3: Hệ thống dự phòng sử dụng chuyển mạch bảo vệ.
          Hình 2-6-3: Hệ thống dự phòng sử dụng chuyển mạch bảo vệ.

          Các kênh phục vụ

          Không gian đối lập trong mạch phẳng nằm ngang lớn hơn nhiều so với mặt phẳng thẳng đứng cho cùng một khoảng cách không gian giữa hai anten và khoảng cách không gian theo chiều ngang sẽ lớn hơn khoảng 10 lần so với khoảng cách không gian theo chiều đứng nếu không gian đối lập yêu cầu là như nhau. Trong các đường truyền vô tuyến mà các sóng phản xạ khá mạnh khoảng cách không gian anten được chọn là một số lẻ lần một nữa chiều cao của anten, để cho ngay trong trường hợp xấu nhất mức tính hiệu kết hợp nhận được lớn hơn mức tín hiệu nhận được chỉ bằng một anten.

          SẮP XẾP BẢO TRÌ

          CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

          Tùy theo số kết nối kênh tối đa của tần mạch điện thoại băng tần gốc sẽ được trong một khoảng tần số cho phép nào đó các khoảng này điều được cho ở các giới thiệu CCIR.

          ĐO THỬ TUYẾN VIBA SỐ

          ĐO ĐẦU CUỐI NÀY ĐẾN ĐẦU CUỐI KIA

          Sau đó sử dụng các kết qủa đo đường cong tại trạm chuyển đổi điện áp AGC thành cường độ tín hiệu thu trong điều kiện không có Fading (trong điều kiện không có Fading kim chỉ số trên đồng hồ đọc giữ nguyên trong vòng 5 phút). Khi có yêu cầu phụ ở một hệ thống xác định, các phép đo phụ khác sẽ được xác lập để bảo đảm tuyến sau khi hoàn thành phải có các tính chất đáp ứng được nhu cầu đề ra.

          THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN TUYẾN

          TRUYỀN DẪN VIBA SỐ THỰC TẾ

          Các thiết bị máy phát, máy thu để xây dựng tuyến Viba đã có sẵn ở trung tâm, nên việc thiết kế một hệ thống có thể thực hiện. Dựa trên nhu cầu đó và phần lí thuyết thiết kế tuyến truyền dẫn Viba số ở phần II nhóm thực hiện tiến hành tính toán về thiết kế thử một tuyến truyền dẫn thực tế nối hai trung tâm I và II của Trường Bưu Chính Viễn Thông.

          GIỚI THIỆU THIẾT BỊ SỬ DỤNG RMD1504

          Thiết bị RMD 1504 có một số đặc điểm sau

          Trong trạm dự phòng ấm(Warm standby), các bộ khuyếch đại RF trong máy phát dự phòng được tắt đi để tiết kiệm nguồn điện điều này rất hữu ích cho các ứng dụng được sử dụng năng lượng mặt trời nơi mà cần giảm tối thiểu sự tiêu tán. Với phân tập không gian hình 3-3 một máy thu được nối đến anten thứ 2 tỷ lệ lỗi bit giả được tiếp tục theo dừi ở cả hai mỏy thu và khi nú bị hỏng xuống dưới giá trị hiện hành của máy thứ nhất, máy thu thứ hai được chọn mà không tạo ra lỗi.

          Hình 3-1 Trạm không dự phòng
          Hình 3-1 Trạm không dự phòng

          NGHIấN CỨU DUNG LƯỢNG ĐềI HỎI

          CHỌN BĂNG TẦN LÀM VIỆC

          SỰ SẮP XẾP CÁC KÊNH RF

          Đối với hệ thống có nhu cầu đòi hỏi chất lượng truyền dẫn cao và đòi hỏi độ tin cậy cao thì thì hệ thống dự phòng thì không thể thiếu nhưng bù lại kinh phí hệ thống sẽ cao hơn. Do hệ thống thiết kế do nhu cầu không đòi hỏi cao chỉ dành cho việc thực tập của sinh viên nên tuyến thiết kế không có hệ thống dự phòng do đó kinh phí lắp đặc cho tuyến cũng ít tốn kém hơn.

          KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN

          KHẢO SÁT TUYẾN TRUYỀN DẪN VIBA SỐ. 1.Xác nhận vị trí của hai trạm của tuyến

            - Đây là khu vực có nhiều nhà cao tầng tuy nhiên theo qui hoạch thì các nhà cao tầng có chiều cao không vượt quá 15m (hiện nay khu vực này chỉ có một số nhà cao 2 hoặc 3 tầng nên chiều cao của nó không quá 16m so với mặt bằng). Do gặp nhiều khó khăn trong việc tìm độ cao của các điểm khác nhau trên đường truyền và xác định chiều cao của các cây cối nằm trên đường truyền nên các số liệu sau đây không hoàn toàn chính xác.

            KIỂM TRA TÍNH TRUYỀN DẪN

            Phương án 1: Chọn độ cao của hai anten ở hai trạm đầu cuối sau chúng thỏa mãn điều kiện trực xạ tức là không có vật chắn cắt bầu Fresnel thứ nhất khi K lấy giá trị tiêu chuẩn là 4/3. Phương án 2: chọn độ cao của anten ở hai trạm đầu cuối không thoả điều kiện trực xạ nhưng vẫn bảo đảm độ sử dụng và tin cậy đã đề ra đồng thời làm cho chi phí xây dựng tháp anten giảm làm tăng kinh tế của tuyến thiết kế.

            Bảng 3-1: Độ cao của độ cong trái đất ở các điểm khác nhau trên đường truyền.
            Bảng 3-1: Độ cao của độ cong trái đất ở các điểm khác nhau trên đường truyền.

            BẢNG DỮ LIỆU TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN

              Tổng tổn hao rẽ nhánh được coi là các tổn hao trong các bộ lọc RF (máy phát và máy thu) các bộ lọc xoay vòng (Circulator) và các bộ lọc RF bên ngoài có thể, chúng cho phép một hệ thống song công chỉ sử dụng một anten cho các mục đích thu và phát hoặc một vài hệ thống cùng nối đến một anten. Thời gian sửa chữa của mỗi lần hư hỏng chọn bằng 2 giờ suy ra MTTR = 2 giờ vì ở đây các thiết bị thay thế có sẵn dạng module, luôn luôn có người ở trung tâm nên khi phát hiện có hư hỏng có thể sửa chữa dễ dàng và nhanh chóng.

              CẤU HÌNH HỆ THỐNG

              Hệ thống dự phòng

              - Do tần số làm việc của hệ thống 1,5 GHz ít bị ảnh hưởng Fading sâu và ảnh hưởng Fading do mưa không đáng kể và tần số hoạt động của tuyến không gây ảnh hưởng đến các hệ thống khác. -Hệ thống anten được sử dụng trong tuyến thiết kế là loại anten parabol có cấu tạo đơn giản và ít tốn kém hơn anten dạng kèn, có độ lợi cao.

              KẾ HOẠCH BẢO TRÌ

                Tháp phải có độ bền đủ để có thể gắn một anten parabol có đường kính D=1,6m và có thể chịu đựng được sức gió lớn nhất có thể (đề nghị cấp 9). Trạng thái cơ bản và hoạt động của nguồn cung cấp là nguồn điện thương mại có sẵn ở cả hai trạm vó sử dụng máy phát dự phòng có chuyển mạch tự động.

                LẮP ĐẶT VÀ ĐO THỬ

                LẮP ĐẶT

                Các bộ nối phù hợp thường không được cung cấp với thiết bị bởi vì một số lượng lớn của các cáp thích hợp có thể sử dụng được 2 hoặc 4 cổng cáp đồng trục 75 Ohm tương ứng với cách vận hành 2/8 hoặc 2x2 Mbit/s. Khi một bộ tập hợp kết hợp được gắn lên kệ các cáp đồng trục được nối đều các module máy phát và máy thu các cáp đồng trục được kết nối đến máy phát và máy thu đầu tiên phải được liên kết một cách cẩn thận qua các đường cáp.

                ĐO ĐẠC

                Các bộ kết hợp (duplexer) có cấu hình phụ thuộc vào các yêu cầu của các hệ thống riêng, biểu đồ nối dây cho cấu hình tiêu chuẩn ở trạm không dự phòng và vận hành phân tập hợp cho ở phần 15 của sách thiết AWA. Đặt mỏy phõn tớch õm tần đến một KHz ,0 dB,600 Ohm Đến ngừ ra và nối nú đến ngừ vào kờnh phục vụ đặt đồng hồ điều chỉnh đến mạch lọc 300 Hz - 3,4 KHz đặt noise AVC on và nối nú đến cổng theo dừi của bộ kết hợp độ lệch tần số nên là 15KHz 2KHz.Nếu cần có thể điều chỉnh mức điều khiển SSB ở phía bên tay phải của máy phát.

                CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TUYẾN VIBA

                GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH

                Tdt: tổn hao đặt trưng của khí quyển (dB) Aa: tổn hao khí quyển (dB).

                CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TUYẾN VI BA