W6000

Расчет трассы цифровой радиорелейной связи

№ 3’2020
PDF версия
В статье рассмотрены проблемы расчета трассы при цифровизации старой радиорелейной линии РРЛ-22, а именно замена аналогового оборудования TFH-250 технологической связи газопровода Ямбург — Западная граница в цифровой радиорелейной системе связи (ЦРРС) «Протон-ССС» W6000. В настоящее время проводится активная реконструкция эксплуатируемых аналоговых узлов радиосвязи, сооруженных во время Советского Союза, и устанавливаются более технологичные цифровые радиорелейные станции (РРС). К основным преимуществам ЦРРС относится увеличенная скорость передачи информации и помехозащищенность. Также современное оборудование позволяет передавать сигнал с требуемой надежностью и качеством. В ходе анализа изменения можно определить, насколько применимы характеристики пролета — например, такие как зона Френеля между опорами при модернизации оборудования. Реконструкция позволит эффективнее использовать электромагнитный частотный диапазон радиоволн, увеличить дальность приема-передачи, сократить энергопотребление оборудования, а также повысить качество и надежность работы. В результате мы придем к современной системе, основанной на цифровизации связи.

Введение

РРЛ-22 — аналоговая радиорелейная линия связи вдоль газопровода Ямбург — Западная граница с отводами на КС.

Из истории сооружения корпоративной радиосвязи РРЛ газопровода Ямбург — Западная граница видно, что эксплуатируемое более 30 лет аналоговое оборудование Tomson TFH-250 страшно устарело морально и физически, а ремонт и покупка запасных импортных частей практически невозможны. Из-за продолжительной эксплуатации и старения радиоэлементов значительно ухудшились технические характеристики применяемой аппаратуры, что приводит к снижению показателей надежности технологической связи. Ориентируясь на современные технологии, мы видим в применении цифрового радиорелейного оборудования гораздо более широкие возможности. Так, основными преимуществами цифрового сигнала перед аналоговым являются:

  • более высокий уровень защиты;
  • безопасность передачи цифрового сигнала основана на том, что «цифра» передается в зашифрованном виде;
  • цифровая передача данных способна обеспечить огромное количество каналов с минимальным уровнем шума (помех), качество передачи находится на несколько порядков выше, чем при аналоговом вещании;
  • цифровой сигнал обеспечивает фильтрацию принимаемых данных, а также имеется возможность восстанавливать исходную информацию.

Методика расчета пролета регламентируется в ГОСТ Р 53363-2009 «Цифровые радиорелейные линии». 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.

Сутью своей работы мы считаем замену аналогового оборудования на ЦРРС «Протон-ССС» W6000, с сохранением существующих опор. Рассмотрим процесс на примере трассы ПРС56–57, изображенной на рис. 1.

Участок линии связи газопровода Ямбург — Западная граница

Рис. 1. Участок линии связи газопровода Ямбург — Западная граница

 

Результаты исследований

С технической точки зрения необходимо установить комплект ЦРРС на трассе от РРС54 до РРС58, с дальнейшим согласованием их по границам с соседними. Основной задумкой является расчет возможности цифровизации трассы, изображенной на рис. 2, на участке РРС56–57, с дальнейшей ее аппроксимацией на всю линию связи.

Схема реализации радиорелейной связи между РРС56–57

Рис. 2. Схема реализации радиорелейной связи между РРС56–57

При использовании одной пары рабочих частот предлагаемое решение предусматривает в составе каждого полукомплекта РРС два УПП верхнего расположения и БД нижнего расположения, которые соединяются между собой радиочастотным кабелем.

Два УПП обеспечивают работу двух стволов в режиме 2+0 Multilink без пространственно-разнесенного приема и с общим бюджетом пропускной способности каждого ствола до 250 Мбит/с. Передаваемый информационный поток — Ethernet. Предусмотрено использование адаптивной модуляции в диапазоне 4–256 QAM, что обеспечивает пропускную способность 96–400 Мбит/с.

Согласно ГОСТ Р 53363-2009 был выполнен расчет (рис. 3–6), построение трассы TFH-250 (рис. 7) и «Протон-ССС» W6000 (рис. 8) соответственно сделаны в программе MathCAD. Слева — на ПРС56 Красноармейское, справа — ПРС57 Шумерля.

Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 1

Рис. 3. Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 1

Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 2

Рис. 4. Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 2

Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 3

Рис. 5. Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 3

Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 4

Рис. 6. Скриншот программы при расчете трассы для ЦРРС «Протон-ССС» W6000 на участке РРС56–57, часть 4

На рис. 7 при построении профиля видно частичное перекрытие первой зоны Френеля. С этим можно связать нередкое появление замирания сигнала при дождливой погоде, возникновение интерференции принимаемого сигнала, а также практически недостижение максимальной скорости передачи.

Трасса радиорелейной связи РРС56–57 при аналоговой РРС Tomson TFH-250

Рис. 7. Трасса радиорелейной связи РРС56–57 при аналоговой РРС Tomson TFH-250

Как видно из приведенного рис. 8, 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.

Трасса радиорелейной связи РРС56–57 при ЦРРС «Протон-ССС» W6000

Рис. 8. Трасса радиорелейной связи РРС56–57 при ЦРРС «Протон-ССС» W6000

Для построения линии первой зоны Френеля воспользовались следующей формулой:

Формула

В формуле: L — коэффициент кривизны Земли; R — длина пролета в км; FH — нижняя частота приема передачи.

Необходимо составить таблицу полученных технологических параметров проектируемой линии связи.

В таблице приведены рассчитанные качественные показатели работы РРС на участке ПРС56–ПРС57 при двух значениях модуляции (128 и 1024 QAM). В диапазоне 4–128 QAM коэффициент доступности гарантированно находится в пределах нормы (99,9957%), обеспечивая пропускную способность до 314 Мбит/с. Однако большую часть времени в году работа будет происходить с пропускной способностью до 400 и более Мбит/с благодаря применению адаптивной модуляции.

Таблица. Качественные показатели ПРС56–57 при ЦРРС «Протон-ССС» W6000

Интервал

ПРС56–ПРС57

Длина интервала, км

54

Антенна, диаметр/усиление, м/дБи

1,8/41,08

 

Модуляция, QAM

128

2048

Пропускная способность, Мбит/с

314

470

Запас на замирания, дБ

35,7

Коэффициент недоступности, %

0,0008

0,05

Перерыв связи, мин/год

4

286

Необходимо отметить, что, меняя существующее оборудование, работающее в интервале 3,4–3,9 ГГц, на более высокочастотное 7,9–8,4 ГГц, мы добиваемся снижения радиуса зоны Френеля, а применяя цифровую модуляцию, увеличиваем скорость и помехозащищенность связи. Исходя из диаграммы на рис. 8 модернизация оборудования рентабельна и возможна.

 

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 необходимость модернизации системы радиокоммуникации стоит особенно остро. Следовательно, данные результаты могут быть применены на практике для последующей модернизации всей системы связи. Руководствуясь данной статьей, можно утверждать, что модернизация оборудования на базе ЦРРС «Протон-ССС» W6000 возможна, причем без больших финансовых затрат.

Литература
  1. Сергиенко А. Б. Цифровая связь. Издательство «ЛЭТИ», 2012.
  2. Муравьев В. В., Липкович Э. Б. Спутниковые и радиорелейные системы передачи. Минск, БГУИР, 2007.
  3. Каменский Н. Н., Модель А. М., Надененко Б. С. Справочник по радиорелейной связи. М.: Радио и связь, 1981.
  4. Немировский А. С., Данилович О. С., Маримонт Ю. И. и др. Радиорелейные и спутниковые системы передачи. М.: Радио и связь, 1986.
  5. Быховский М. А., Кирик Ю. М., Носов В. И., Сахаров О. Ю., Сорокин А. С., Сорокин Н. Б. Основы проектирования цифровых радиорелейных линий связи. М.: Горячая линия — Телеком, 2014.
  6. Теоретические основы многоканальной связи. Под ред. Гитлиц М. В., Лев А. Ю. М.: Радио и связь, 1985.
  7. Слюсар В. И. Цифровые антенные решетки. Решения задач GPS //Электроника: наука, технология, бизнес. 2009. № 1.
  8. Игнатьев Д. А., Михайлов А. Л. Реализация удаленного доступа по радиоканалу с цифровым блоком РЗА реклоузера. Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности. Материалы VI межд. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2020.
  9. Игнатьев Д. А., Михайлов А. Л., Охоткин Г. П. Эксплуатация РРЛ-22 и интеграция каналов связи с системой ТМ СТН-3000 САПР и моделирование в современной электронике. Сборник науч. тр. VI межд. науч.-практ. конф. Брянск: Изд-во Брянского гос. техн. ун-та.
  10. Григорьев В. А., Лагутенко О. И., Распаев Ю. А., Харин В. Н., Хворов И. А. Особенности частотного обеспечения, проектирования и строительства радиорелейных систем связи. Учебн. пособие. СПб.: ИТМО, 2013.
  11. Зачем нужна радиорелейная связь URL
  12. Приказ Минкомсвязи России от 10.07.2014 № 200 «Об утверждении Правил применения систем радиорелейной связи. Часть VI. Правила применения цифровых радиорелейных систем связи, передающих пакетные данные».
  13. ГОСТ Р 53363-2009 «Цифровые радиорелейные линии».
  14. ГОСТ Р 50933-96 «Каналы и тракты внутризоновых радиорелейных линий. Основные параметры и методы измерений».
  15. Приказ Госкомсвязи России № 187 «Правила технической эксплуатации первичных сетей взаимоувязанной сети связи Российской Федерации».
  16. Беляковский И. Е. Патент № 191499. Блок контроля для проверки и ремонта синтезаторов частот радиорелейного оборудования. № 2019110415. заявл. 09.04.2019. опубл. 08.08.2019. Патентообладатель «Газпром трансгаз», Ухта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

سكس عربي مصري مجاني sexauskunft.net سكسحر unblurred hentai nicehentai.com omega hentai chinki sex renklipornoo.net village naked dance hot x porn video hindipornsite.com heather jayne nude huge dick comics streamhentai.net hentai msngs
قصص وصور سكس wiwiuku.com مشاهدة أفلام سكس ラブホテル完全盗撮 浮気ドキュメント 禁断の関係 javshare.info とらぶるだいありー brawling go 132 hentaika.org all the way through futa www.indiansexmms pornhindivideo.com ftv hot live 福岡 風俗 図鑑 javwhores.mobi 日本で一番黒いgカップグラドルの絶倫性欲でハメ撮りsexしまくった日常を記録
x videos american fucktube24.com sex odia video 完全拘束イラマチオ 3 あべみかこ javpussy.net 300maan-316 xnxx miya khalifa indianpornsearch.com www.tamil sex videos どエロイ女のムチムチ肉感!ふにゃふにゃ星人 羽生ありさ freejavstreaming.net 生意気j○妹プリ尻挑発 telugu outdoor sex hindipornmovies.org mehreen kaur pirzada