Модернизация технологической радиорелейной связи: оценка применимости

Введение

Из истории сооружения технологической связи РРЛ газопровода Уренгой — Ужгород видно, что эксплуатируемое более 40 лет аналоговое оборудование Томсон TFH-250 сильно устарело морально и физически, а ремонт и покупка запасных импортных частей практически невозможны. Из-за длительной эксплуатации и старения радиоэлементов значительно ухудшились технические характеристики используемой аппаратуры, что приводит к снижению показателей надежности технологической связи.

Значения готовности и показателей качества находятся в зависимости от характеристик системы связи, расчет которых регламентируется в МСЭ-Т G.801, G.821, G.826 и ГОСТ Р 53363-2009 «Цифровые радиорелейные линии».

В стандарте G.801 описывается теоретическая модель эталонного соединения цифровой сети заданной длины и состава.

На ее основе происходит анализ общих показателей качества и стандартизация. В виде показателя качества системы связи рассматривают исключительно цифровую передачу сигнала со скоростью соединения 64 кбит/с.

ЦРРЛ признается не готовой при наличии более 10 последовательных секунд отсутствия передачи информации либо наличия в каждой секунде BER хуже 10^–3.

Результаты исследований

Только тогда, когда связь находится в работе, возможна оценка показателей качества по имеющимся ошибкам. Анализ характеристик показателей качества производят на основе следующих параметров:

• ES — число секунд передачи с ошибками (интервал длительностью 1 с, в продолжительности которого замечаются ошибки в одном или нескольких битах);
• SES — число секунд, пораженных ошибками (интервал длительностью 1 с, во время которого величина ошибок по битам превосходит 10^–3).
• Параметрами являются:
• ESR — коэффициент секунд с ошибками;
• отношение числа ES к общему числу секунд в период готовности в продолжение установленного диапазона измерений;
• SESR — число сильно пораженных секунд;
• отношение числа SES к общему количеству секунд в период готовности в продолжение фиксированного интервала измерений.

Расчет и построение трассы ЦРРС сделаны в программе MathCAD (рис.). Слева на рис. показана ПРС-56 Красноармейское, справа ПРС-57 Шумерля.

Рис. Трасса радиорелейной связи ПРС-56–57

Как видно из приведенного рисунка, перекрытия первой зоны Френеля не происходит. Из этого можно сделать вывод, что новое смонтированное цифровое оборудование будет работать на максимальной скорости и с максимальной для данного расстояния отдачей.

Вычислим коэффициент неготовности линии для ЦРРС МИК-РЛ4РМ по следующей формуле:

где Р_сум — суммарная вероятность срыва радиосвязи, вызванная многолучевым замиранием; Р_дож — вероятность срыва радиосвязи, порожденная дождем; P_обор — вероятность срыва радиосвязи, порожденная отказом оборудования.

Регламентируемое рекомендуемое значение К_НГ = 0,0125. Так как полученное значение в выражении (1) меньше оптимального (регламентируемого) значения, то с точки зрения коэффициента неготовности трасса удовлетворяет выдвигаемым к ней требованиям.

Вычислить величину SESR для нового оборудования необходимо по следующей формуле:

где Т_инт — это % времени, в течение которого величина коэффициента ошибок на выходе цифровой РРЛ превосходит максимально допустимый коэффициент ошибок из-за многолучевых (интерференционных) замираний на трассе; Т₀ — это % времени, в продолжение которого величина коэффициента ошибок на выходе цифровой РРЛ превышает максимально допустимый коэффициент ошибок из-за субрефракционных замираний, случающихся по причине экранирующего воздействия препятствий при субрефракции; К_инт — коэффициент интерференции (обычно К_инт  1); j_инт — коэффициент готовности при интерференционных замираниях; j₀ — коэффициент готовности при субрефракционных замираниях.

Основываясь на рекомендации МСЭ-Т G.821, события SESR фиксируют при К_ОШ ≤ 10^–3. В то же время при учете стандарта G.826 необходимое условие фиксации события SESR — присутствие свыше 30% блоков с ошибками.

Вычисление в программе выводит полученное значение SESR: SESR(худший месяц) = 0,00301 при условии, что нормой является 0,003 для РРС протяженностью около 50 км. Следовательно, SESR цифровой радиорелейной станции удовлетворяет нормативным рекомендациям и требованиям, и никакое разнесение не нужно. Таким образом, возможно применить новое оборудование.

Выводы

Линия связи является частью вдольтрассовых коммуникаций магистрального трубопровода, из-за чего при выборе оборудования акцент сделан на возможность получения и передачи большого объема сигналов. На момент написания статьи радиосвязь на участке выполняется при помощи устаревшей аналоговой станции, поэтому проблема модернизации системы радиокоммуникации стоит особенно остро. Следовательно, данные результаты могут быть применимы на практике для последующей модернизации всей системы связи. Руководствуясь данной статьей, можно утверждать, что модернизация оборудования на базе цифровой радиорелейной станции МИК-РЛ4РМ возможна, причем без больших финансовых затрат.