Расчет допустимой защищенности на входе регенератора

Участок между соседними регенерационными пунктами (ОП-НРП, НРП-НРП, НРП-ОРП) называется регенерационным участком. Его минимальное, но-минальное и максимальное значения приводятся в технических характеристиках ЦСП.

Схема регенерационного участка приведена на рисунке 5.1. Она содержит кабельную цепь, в качестве которой может использоваться металлический (симметричный или коаксиальный) кабель и регенератор.

Тракт «кабель + корректор» длиной l_ру

Регенератор

Регенератор

Кабель ТР

РУ КУ РУ

Вход регенерационного участка

Рисунок 12 - Схема регенерационного участка

В составе регенератора выделены корректирующий усилитель (КУ), обес-печивающий ycилениe сигнала и коррекцию искажений, вносимых кабельной цепью, а также решающее yстройство (РУ), принимающее решение о передаваемом символе на каждом тактовом интервале («0» или «1»), путем сравнения сигнала на выходе КУ с определенным пороговым напряжением.

В процессе регенерации возможно принятие ошибочных решений, т.е. возможно появление ошибок, приводящих к снижению качества передачи информации. Суммарное значение вероятности ошибки на проектируемом участке зависит от величины искажений, в частности, вызванных межсимвольной интерференцией (МСИ), количества регенераторов на участке и защищенности сигнала от помех в точке принятия решения (ТР).

Длина регенерационного участка должна быть максимально возможной с тем, чтобы минимизировать количество регенераторов на линии. С другой стороны, увеличение длины регенерационного участка приводит к увеличению вероятности ошибки в регенераторе.

Для поддержания требуемого качества передачи величина вероятности ошибки не должна превышать значений, установленных соответствующими нормами. Это определяет минимально допустимую защищенность сигнала от помех на входе регенератора и максимально допустимую длину участка регене-рации.

При организации международной связи между двумя абонентами, вероятность ошибки в цифровом сигнале согласно международному стандарту не должна превышать значения р_ош∑ =10^-6. При этом, на национальный участок отводится р_{ош.нац.уч.∑} = 0, 4·10^-6 .

Национальный Международный Национальный

участок участок участок

13200 км 27500 км 13200 км

Аб. ОС МС МС ОС Аб.

0, 4·10^-6 0, 2·10^-6 0, 4·10^-6

р_ош∑ = 10^-6

ОС- оконечная станция национальной сети; Аб- абонент.

Рисунок 13 - Нормы на допустимые вероятности ошибки при международной связи между двумя абонентами

Магистральный Внутризоновый Местный Абонентская

участок участок участок линия

l_уч.маг=2500 км l_{уч.вз =} 600 км l_{уч.м =} 100 км (12500 км с четырьмя переприемами по ТЧ)

МС СС СС СС Аб.

р_ош.уч = 10^-7 р_ош.уч = 10^-7 р_ош.уч = 10^-7 р_ош.уч = 10^-7

р_{ош.нац.уч.∑} = 4·10^-7= 0, 4·10^-6

МС- международная станция; СС- сетевая станция.

Рисунок 14 - Нормы на допустимые вероятности ошибки на национальном участке

Тогда, при равномерном распределении ошибок на отдельных участках национальной сети, получим нормативные значения вероятностей ошибки на отдельных участках национальной сети: р_ош.уч.=10^-7 (рисунок 5.3).

В этом случае значение допустимой вероятности ошибки на 1 км линейного тракта на проектируемом участке определится по формуле [1, 4]:

р_ош.1= р_ош.уч /L_уч.ном= 10^-7/L_уч.ном , (5.1)

р_ош.1= 10^-7/12500=8*10^-12

р_ош.1= 10^-7/600=1, 6*10^-10

р_ош.1= 10^-7/100=0, 000000001

где L_уч.ном- номинальная длина участка, на котором используется ЦСП.

Максимально допустимое значение вероятности ошибки для одного регенератора на проектируемом участке будет равно:

р_ош.рег = р_ош.1·l_pу (22)

р_ош.рег. = 8*10^-12*3=24*10^-12

р_ош.рег. = 1, 6*10^-12*3=4, 8*10^-10

р_ош.рег. = 0, 000000001*2, 7=0, 000000002

где р_ош.1- вероятность ошибки на 1 км линейного тракта;

l_pу – ожидаемая длина регенерационного участка, км.

Как известно, вероятность ошибки в регенераторе связана с защищенностью сигнала от помех в ТР (увеличение максимально допустимой вероятности ошибки позволяет уменьшить минимально допустимую защищенность). Для оценки минимально допустимого значения защищенности, при котором обеспечивается заданная максимально допустимая вероятность ошибки в регенераторе, можно воспользоваться следующей эмпирической формулой:

А_з.доп =4, 63+11, 42·lg[lg(1/р_ош.рег)]+20·lg(m_у-1)+DА_з дБ, (23)

или:

А_з.доп =4, 63+11, 42·lg{lg[1/(р_ош.1·l_pу)]}+20·lg(m_у-1)+DА_з дБ, (24)

А_з.доп =4, 63+11, 42·lg[lg(1/24*10^-12)]+20lg(3-1)+4=57, 7 дБ

А_з.доп =4, 63+11, 42·lg[lg(1/0, 000000002)]+20lg2+4=56, 6 дБ

А_з.доп =4, 63+11, 42·lg[lg(1/4, 8*10^-10)]+20lg2+4=57, 4 дБ

где m_у- количество уровней цифрового сигнала (кода) в линейном тракте,

определяемое по виду линейного кода ЦСП;

DА_з- эксплуатационный запас помехозащищенности регенератора,

учитывающий неидеальность узлов регенератора и влияние различных

дестабилизирующих факторов (задан в исходных данных на

проектирование), дБ.

Выражение (24) справедливо для помех, представляющих сoбoй гауссовский случайный процесс и для значений вероятности ошибки для одного регенератора р_ош.рег, находящихся в пределах 10^-15< р_ош.рег< 10^-4, что соответствует реальным условиям работы ЦСП.