Проектиране на преносна среда за мобилните комуникации

2) две NTU - L (локално захранване)

могат да бъдат свързани директно (master и slave)

3) LTU - L - от страна master

NTU - L - от страна slave

фиг. 3.8 Конфигурация на свързване.

фиг. 3.9. Достъп към SDH - мрежа.

При организиране на преноса в мрежата на БТК, приложение е намерила xDSL фамилията Watson на Schmid Telekom AG. Данните необходими при избора на кой представител от фамилията ще се използва за всеки конкретен случай при проектиране на преносната среда, са дадени на Таблица 5.

Модемите Watson ІІ, Watson ІІІ, Watson ІV - MultiSpeed и Watson Link са абсолютно еднакви по отношение на конструкция, потребителски интерфейси, конфигурация и управление, захранване, ЕМС, защита от свръх напрежение и други. Те се различават по xDSL (линийния) интерфейс, както е показано в таблицата.

Таблица 5

Данни за Модемите Watson ІІ, Watson ІІІ, Watson ІV - MultiSpeed и Watson Link

	Watson ІІ	Watson ІІІ	Watson ІV Multispeed	Watson ІV link
Линийни скорости (по 1 чифт)	1168 kbit/s	1168 kbit/s	144…2064 kbit/s	144…2064 kbit/s
Линиен код	2B1Q	CAP64	CAP8…CAP128	CAP8…CAP128
Линиен импеданс	135 Ohm (bal)	135 Ohm (bal)	135 Ohm (bal)	135 Ohm (bal)
Изходяща мощност	+13,5 dBm	+13,5 dBm	7,4…14,4 dBm	7,4…14,4 dBm
d, разстояние
0,4 mm	3,6 mm	3,9 mm	7,1...3 mm	9,2...4,5 mm
0,5 mm	4,9 mm	5,9 mm	10,5...4 mm	14,5...7 mm
0,9 mm	9,6 mm	11,4 mm	15,4...6,5 mm	18,7...12,4 mm
1,2 mm	11,1 mm	17,7 mm	20,4...10,4 mm	26,4...20,5 mm

1.Крайно линийно устройство (LTU):

- 19" Мини - рак.

2. Крайно мрежово устройство (NTU):

- Настолен модем;

- 19 " Мини - рак.

3. 19" шаси е съвместимо с всички модеми Watson.

4. Алармена индикация на предния панел за местното и далечното

устройство.

5. Местно или дистанционно управление.

6.Различни потребителски интерфейси.

- 2 Mbit / s

G.703 / G.704, 75 / 120 Ohm

ISDNPRA

- nx64 kbit/s

V.36

- Ethernet 10 Base T

7. Регенератор за Watson ІІ и Watson ІІІ.

8. Multiservice функция.

- framed E 1 120/75 Ohm + n x 64 kbit/s

9. Двойно LTU (2 * 2 Mbit/s).

- 2* E1 120 или 75 Ohm

- 2* n x 64 kbit/s

10. Multipoint функция на LTU.

- два потребителски интерфейса 2* E1 120/75 Ohm

- до 4 DSL линии

- гъвкаво конфигуриране

11. Watson Link.

- ново поколение цифрова преносна система

- съвместима с аналогови преносни системи от типа К -12, К - 60,

К - 120 и др.

- покрива по-големи разстояния - до 20÷25 km, (d=1,2mm)
WATSON - Блокова схема

фиг. 3.10. Watson - блокова схема.

- Работна температура - 5º С ÷ 45º С

- Работна относителна влажност - 5 % ÷ 95 %

- Безопасност - EN60950

- EMC - EN55022

- Защита от свръх-напрежение (мълнии) - ITU K20/K21

В настоящият проект съм избрал Watson ІІІ - HDSL система. Като се вземат в предвид данните от Таблица 5, този представител на фамилията Watson, отговаря на изискванията за уплътнение на изградената симетрична съобщителна линия между селищата Опака и Попово.

В Приложение 1 съм дал графичен вид на връзката между покриваното разстояние и диаметъра на проводниците на симетричния кабел, за Watson ІІІ.

Watson ІІІ - HDSL е модем базиран на CAP 64 - код за надежден пренос на глас и данни на големи разстояния. Той е удачно решение за свързване на отдалечени точки на голямо разстояние.

Watson ІІІ може да се използва за:

1. 
   осигуряване връзка между базови станции;
   
2. 
   доставяне високоскоростен достъп за Internet и АТМ;
   
3. 
   разширяване и свързване на LAN и PBX мрежи;
   
4. 
   свързване на съществуващите медни вериги към оптична мрежа;
   

1) Крайно линийно устройство (LTU)

- линиен модул или 19" мини - рак

- с и / или без дистанционно захранващ източник (L/R)

2) Крайно мрежово устройство (NTU)

- настолно или 19" мини - рак

- месно и / или дистанционно захранване

3) Регенератор

- дистанционно захранване от двете страни

4) Работа по 1 (1 Mbit/s) или 2 чифта

Регенераторът удвоява разстоянието, реализация “гръб с гръб” (2 x NTU - R), възможност за управление от двете страни, свободна или подземана инсталация.


При направените предварителни проучвания за кабел ТЗБ 19 x 4 x 1.2, се установи, че той е пупинизиран. Тази операция е удачно решение за намаляване константата на затихване на преносни линии изградени със симетрични кабели, при реализация на обикновени телефонни връзки, но е в противовес със съвременните тенденции за използване на уплътнителни системи и създаване на по-голям брой съобщителни канали. Нормалната работа на HDSL система е несъвместима с пупинизацията. В следващата точка на проекта - симетрични съобщителни линии ще се обосновава защо и какво трябва да се предприеме за разрешаване на проблема.

3.1.3. Симетрични съобщителни кабели
Симетричните съобщителни кабели са най-разпространения тип съобщителни кабели. Според областта на своето предназначение те могат да се разделят на нискочестотни и високочестотни симетрични съобщителни кабели. На свой ред нискочестотните симетрични кабели биват селищни и междуселищни.

В настоящия проект обект на интерес са нискочестотните симетрични съобщителни кабели, които благодарение на HDSL - технологията повишават своята икономическа ефективност, вписват се удачно в модернизацията и цифровизацията на преносната среда, а това води до увеличаване на експлоатационния им живот.

Тип ТП, ТБ са предназначени за създаване на съобщителни връзки, главно на къси разстояния, т.е. на територията на дадено селище. Този тип симетрични кабели са съставени от различни кабелни двойки, изолирани помежду си с хартиено-корделна изолация. Диаметърът на кабелните проводници обикновено е от 0.3 ÷ 1.0 mm. Нискочестотните симетрични кабели са конструирани преди всичко от гледна точка на предаването на телефонни сигнали в тоналния честотен спектър. Обикновено техният километричен капацитет е С = 45 ÷ 55 nF.km^-1.

Междуселищни нискочестотни симетрични кабели (тип ТЗГ, ТЗБ и др.), се използват за изграждане на съобщителни телефонни връзки на по-големи разстояния и съединителни линии. Те са конструирани със сравнително малък брой симетрични двойки или четворки (до няколко десетки), оформени в повивна конструкция с диаметър на проводниците от 0.8 ÷ 1.2 mm, изолирана помежду си с хартиена или хартиенокорделна изолация и километричен капацитет С = 33 ÷ 50 nF.km^-1. Аналоговите сигнали, които се предават по този тип симетрични кабели трябва да имат честотен спектър не по-голям от 100 ÷ 150 kHz.

Маркировката на даден кабел представлява буквено-цифрово означение, отразяващо предназначението на кабела и конструктивните му особености, като брой на кабелните двойки или четворки, диаметърът на кабелните проводници, тип на използваните изолационни материали, вида на защитните покривки и покрития.

Цифрите 7 х 4 означават броя на четворките в кабела, а 1.2 диаметъра на кабелните проводници в mm (милиметри).

Буквата Т (телефонен) означава симетричен кабел с усукани кабелни двойки с хартиено-въздушна изолация, която не се указва в маркировката, но се подразбира.

Телефонните кабели тип Т, в които кабелните двойки с хартиено-въздушна изолация са усукани в звездни четворки се означават с допълнителна буква З (кабели ТЗ).

Буква Б - кабел брониран с лентова броня.

Буква Г - кабел гол само със защитна оловна обвивка (без броня).

Буква М - магистрален симетричен кабел (междуселищен).

Буква Е - екраниран кабел.

МКГ - магистрален кабел с хартиено-корделна изолация само със защитна оловна обвивка.

В зависимост от начина на усукване и подреждане на кабелните двойки, биват симетрични кабели с повивно усукване и симетрични кабели със снопово (групово) усукване. И при двата вида отделните кабелни проводници се усукват в елементарни групи, което ги поставя в еднакви условия едни спрямо други, намалява електромагнитните връзки между тях и улеснява полагането на кабела, придавайки му по този начин по-устойчива и кръгла форма. Има няколко начина на усукване на кабелните проводници в елементарни групи. Най-известни са:

1) Кабелна двойка, при която два изолирани проводника се усукват заедно със стъпка не по-голяма от 300 mm (фиг. 3.11 а).

2) Звездна четворка, при която четири изолирани проводника, разположени по ъглите на квадрат, се усукват едновременно със стъпка между 150 ÷ 300 mm (фиг. 3.11 б).

3) Дизелхорсмартенова (ДМ) четворка, при която кабелни двойки се формират най-напред поотделно с различна стъпка на усукване (между 400 ÷ 800 mm), а след това се усукват в четворка със стъпка между 150 ÷ 300 mm (фиг. 3.11 в). ДМ - четворка дава определени предимства по отношение на преходните влияния, но за сметка на по-висока себестойност.

а) б) в)

Цветове на изолациите на проводниците в група четворка

При кабелите със снопово (групово) усукване, елементарните групи (двойки или четворки) изолирани кабелни проводници най-напред се усукват в снопове, съдържащи по няколко десетки елементарни групи (най-разпространени са снопове с 50 или 100 групи), след което сноповете се усукват съвместно и образуват самия кабел. Сноповото усукване се използва само при нискочестотните симетрични кабели за селищни мрежи.

При кабелите с повивно усукване, отделните елементарни групи се разполагат в последователни концентрични слоеве (повиви) около централния повив, състоящ се от една до пет групи. Разположените един до друг повиви се усукват в противоположни посоки с цел намаляване на взаимното влияние между кабелните вериги, придаване на по-голяма механична устойчивост на кабела и улесняване на монтажа му.
Основни електрически параметри

Електрическите параметри на симетричните съобщителни кабели, представляващи практически интерес от гледна точка на мултиплексната техника са:

1) Километричното им затихване и неговото изменение от честотата на предаваните съобщителни сигнали.

2) Стойността на характеристичния им импеданс.

3) Преходно затихване между отделните кабелни двойки и честотната му зависимост.

Километрично затихване - α

Неговото изменение във функция от честотата α(f), може да се определи от израза:

α(f) = k. + k₁.f, dB.km^-1

k₁ и k - величини, зависещи от диаметъра на кабелния проводник, материалът използван за неговата изолация и конструкция и типа на самия кабел.

f - честота на пренасяните сигнали, зададена в МНz.

Практически k е в диапазон = 5 ÷ 2.25; k₁ - от порядъка на няколко единици.

Например за кабел ТГ с меден проводник с d = 0.5 mm, изолиран с хартиено-корделна изолация k = 20, k₁ = 4.

При кабел с d=0.9 mm, и стирофлексна изолация k = 10, k₁ = 0.

За други типове кабели с различни диаметри на кабелните проводници значенията на k₁ и k могат да се намерят в специализираната литература.

В общ вид е показано изменението на α във функция от f.

фиг. 3.12. Изменение на α във функция от f

За честоти по-големи от 1.10⁵ Нz, характеристичният импеданс Zc на симетричните съобщителни кабели има стойност постоянна и равна на около 120 Ω.

При честоти по-малки от 1.10⁵ Нz, Zc придобива комплексен характер, като неговата стойност е пропорционална на 1/. Например, в обхвата от 1.10³ Нz до 1.10⁵ Нz модулът на Zc се изменя от 180 до 135 Ω. На фиг. 3.13 в графичен вид е представено изменението на Zc във функция от f.

фиг. 3.13. Изменение на Zc във функция от f.

Точното определяне на преходното затихване в близкия и далечния край при предаването на сигналите е сложна задача, т.к. А₀ и А₁ са случайни функции. Те зависят от конструктивната изработка на кабела, възможното местоположение на смущаващата и смущавана двойка, общия брой на смущаващите вериги, честотата на предаваните сигнали.

Редица изследвания върху стойностите на А₀ и А₁ са показали, че:

1) Честотната зависимост на А₀(f) е твърде неравномерна и със значителни пикови отклонения при честоти от порядъка 100 ÷ 200 kHz. Нейната средна стойност намалява с увеличаване на честотата с 4,5 dB.oct^-1 и може приблизително да се изчисли с уравнението:

А₀ (f) = А_б0 - 15 lgf, dB

f - [MHz]

А_б0 - [dB]

А_б0 - отразява влиянието на взаимното разположение между влияещата и повлияна кабелна двойка върху А₀(f).

В Таблица 6 са дадени някои типични стойности за А_б0, получени след

многобройни статистически измервания, които не зависят от диаметъра на проводника на кабела.

В кабели с по-голям брой кабелни вериги дадена двойка може да бъде под влияние не само от една смущаваща двойка, а от няколко. В такъв случай А_б0 ще се намалява с 10 log 2 = 3 dB при удвояване на източниците на смущение.