Nó phụ thuộc vào tần số sóng mang và độ dài đường truyền và được tính bằng công thức sau: f: là tần số trung tâm của sóng mang GHz d: là độ dài đường truyền Km 12.Loại Feeder sử dụng ở c
Trang 1 CÁC TỔN HAO
11 Tổn hao đường truyền dẫn của không gian tự do A 0 (dB)
Loại tổn thất này đã được đề cập trong phần truyền sóng trong không gian Nó phụ thuộc vào tần số sóng mang và độ dài đường truyền và được tính bằng công thức sau:
f: là tần số trung tâm của sóng mang (GHz) d: là độ dài đường truyền (Km)
12.Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B
Đối với tuyến thiết kế ta sử dụng loại Feeder RG –59/U có các thông số kỹ thuật như sau:
13 Độ dài Feeder của trạm A và B
Trong trường hợp này ta không thể tính chính xác độ dài Feeder do đó các độ dài này được tính cho cả hai trạm A và B bằng cách lấy độ cao của anten tại mỗi trạm nhân với hệ số dự trữ lấy là 1,5
14.Tổn thất Feeder
Ở bước 12 ta có loại feeder sử dụng và ở bước 13 ta có độ dài tương ứng của chúng từ đó ta có thể tính tổn thất của feeder cho cả hai trạm A và B bằng công thức sau:
Trạm A: tổn thất Feeder = 28,5*(3,4/100) = 3,18 dB Trạm B: tổn thất Feeder = 21*(3,4/100) = 2,34 dB Tổng tổn thất Feeder = 3.18 + 2,34 =5,52 dB
15.Tổng tổn hao rẽ nhánh
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 Khoảng giá trị tổn hao rẽ nhánh thường là 2 – 8 dB
Đối với các thiết bị phát và thu sử dụng cho tuyến này thì tổn hao rẽ nhánh là 1,4 dB cho mỗi trạm tức là 2,8 dB cho toàn tuyến
16.Tổn hao các bộ phối hợp và các bộ đầu nối
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,8 – 1 dB
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,5 – 0,7 dB
Với hệ thống này tổn thất bộ phối hợp và các bộ đầu nối là 0,5 dB
17.Tổn hao của bộ suy hao hoặc các vật chắn
Đối với tuyến thiết kế ta chỉ tính các tổn thất do vật chắn hình nêm
Thông số hình học v được tính bằng phương trình sau:
Trang 2V = hc*[(2/)*(1/d1*1/d2)] ½ Trong đó:
: bước sóng của sóng mang trung tâm
hc : độ cao của đỉnh vật chắn so với đường nằm ngang nối hai đầu cuối đường truyền
Nếu độ cao ở dưới đường này thì h là âm
Lúc đó tổn hao cho vật chắn này gây ra được tính bằng công thức:
Đối với tuyến thiết kế có khá nhiều các vật chắn nằm trong đới cầu Fresnel thứ nhất như đã giới thiệu ở phần trước do đó nó là loại tổn thất chính của tuyến
Để tính tổn thất tổng cộng ta có bảng sau:
Trang 3Vậy tổn thất khí quyển của tuyến là: 0,13 dB
19 Tổng tổn hao
Nó là tổng tổn hao tính toán ở các phần trên
Tổng tổn hao = Tổn hao không gian + Tổn hao bộ rẽ nhánh + Tổn hao các bộ đầu nối + Tổn hao Feeder + Tổn hao vật chắn + Tổn hao khí quyển
= 117,46 + 2,8 + 5,52 + 0,5 + 66.81 + 0,13 = 193,22 dB
Trang 4 ĐỘ LỢI
20 Độ lợi của anten
Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính anten, tần số làm việc góc mở hiệu dụng của của anten và được biểu diễn bằng công thức;
G= 20 lgD – 20 lg + 10 lg n + 9,943 dB Trong đó:
D : là đường kính dĩa anten (m)
: là bước sóng ở tần số trung tâm (m)
n : là góc mở hiệu dụng của anten Với tuyến thiết kế đường kính anten Parabol là D=1,6 m, bước sóng là 0,2 m, n=0,5
Độ lợi của anten:
G = 20 lg 1,6 – 20 lg 0,2 + 10lg 0,5 + 9,943 = 25 dB
21.Độ lợi máy phát
Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát: 36 dBm
22 Tổng độ lợi
Tổng độ lợi = 2*Độ lợi anten + Độ lợi máy phát = 2*25 +36 = 86 dB
23 Tổng tổn hao
24 Mức đầu vào của máy thu P r (dBm)
biễu diễn bằng công thức sau:
Pr = Pt – A1 (dBm)
25-26 Các ngưỡng thu được
27-28 độ dự trữ Fading phẳng
Trang 5 CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG
29 Xác suất Fading nhiều tia P o
Để tính Fading nhiều tia dùng phương trình của Majoli như sau:
Trong đó:
d: độ dài đường truyền (Km)
C: Hệ số địa hình
f: Tần số trung tâm của sóng mang (GHz)
a: là hệ số cải tiến đặc trưng cho độ gồ ghề của địa hình
Theo tuyến thiết kế ta lấy C=1, a=4:
30-31 Xác suất đạt các mức ngưỡng RX a và RX b
Pa = 101FMa/10
Pa = 10 –2,278 = 5,27*10-3 dB
Pb = 101FMb/10
Pb = 10 –2,078 = 8,36*10-3 dB
32-33 Khoảng thời gian Fading: T
Ta = C210-a2Fma/10 f2 , BER>10-3
Tb = C210-a2Fmb/10 f2 , BER>10-6
Trong đó:
2,2, C2 :n là các hằng số có liên quan đến số fading trên một giờ
đối với tuyến thiết kế ta lấy các giá trị bằng hằng số liên quan đến Fading trên một giờ như sau:
2 = 0,5 ,2= -0,5 , C2 = 10,3 d
Ta = 10,3*11,8*10-0,5*20,78/10 (1,5)-0,5 ,BER>10-3
Tb = 10,3*11,8*10-0,5*20,78/10 (1,5)-0,5 ,BER>10-6
34-35 Xác suất fading dài hơn 10s và 60s
Nó được tính bằng biểu thức sau:
Trong đó:
Erfc(Z) là hàm xác suất lỗi tích chập có cho ở phần phụ lục
Trang 6Tra theo hàm ercf(Z) ở phần phụ lục ta có xác suất fading dài hơn 10s và 60s là:
36.Xác suất BER vượt 10 -3
37.Xác suất mạch trở nên không thể sử dụng được do fading phẳng P u
38 Độ khả dụng của tuyến
39 Xác suất BER>10 6
40 Xác suất BER>10 6 trong khoảng 60s
41 Xác suất BER>10 -3 do Fading chọn lựa
Trong đó:
: là khoảng thời gian xuất hiện trong đó xuất hiện sự hoạt động của Fading nhiều tia xấu nhất
K là một hằng số phụ thuộc vào cách điều chế ở tuyến thiết kế dùng kỹ thuật OQPSK nên ta chọn k = 1 Thay vào công thức ta có:
%Thời gian gián đoạn thông tin do Fading
42 Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -3
Trang 7 CÁC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG
45 Độ không sử dụng của thiết bị
Độ khả dụng = 100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] %
Độ không khả dụng = 100 –100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] %
Trong đó:
MTBF: là thời gian trung bình giữa các sự cố tính bằng giờ
MTTR: là thời gian trung bình để khôi phục lại dịch vụ tính bằng giờ thường là 2, 4, 8 giờ
Theo thống kê của CCIR giá trị đặc trưng của MTBF đối với tuyến thiết kế là Ghép kênh sơ cấp là 4,5 năm
Máy thu phát vô tuyến 2Mbit/s không bảo vệ là 1 năm
Vậy 1/MTBF = (1/1+1/4,5)*2 Suy ra MTBF = 0,4091 năm hay MTBF = 3584 giờ 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
Thay vào ta được:
Độ khả dụng của thiết bị = 100 – 99,945 = 0,055 %
46 Độ không sử dụng được do mưa
Vì tần số trung tâm của tuyến là 1,5 GHz<<7GHz nên độ không sử dụng được
do mưa cho phép bỏ qua
47 Độ không sử dụng được do Fading phẳng nhiều tia
= 1,244*10-3 %
48 Độ không sử dụng được do Fading nhiều tia chọn lựa
49 Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm
Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm =
= 0,05624445 %
Hay
Trong một tháng thời không sử dụng của hệ thống là = 0.0005624445*30*24*60 = 24,29 phút hay là 24 phút 18 giây
KẾT LUẬN :
Với kết quả tính toán đựơc của tuyến thiết kế như trên ta thấy tuyến có thể thực thi với độ tin cậy sử dụng đáp ứng tốt cho nhu cầu thực tập của sinh viên
Trang 8BƯỚC 6
CẤU HÌNH HỆ THỐNG
1.Dạng cơ bản
Dạng cơ bản của một hệ thống Viba điểm nối điểm có cấu hình đơn giản không dùng hệ thống dự phòng như sau:
Hình 3-9 :cấu hình hệ thống thực hiện Lắp đặt trên các kệ để:
Máy phát A
Máy thu B
Máy phát A
Máy thu B
f1
f2
f1
f2
Trạm A
Trạm B
Trang 9Các tín hiệu thoại tại trạm A được bộ ghép đưa đến anten phát với tần số f1
ra tín hiệu thoại
Bộ ghép kênh cho phép kết nối máy phát và máy thu có thể sử dụng cùng một anten mà không bị giao thoa tương hỗ đồng thời cho tính chọn lọc để chống lại các kênh kế cận
2 Hệ thống dự phòng
Hệ thống dự phòng để bảo vệ sự gián đoạn của mạch điện:
- Do hệ thống thiết kế sử dụng cho nhu cầu thực tập nên đòi hỏi độ tin cậy không cao
- 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
-Tuyến thiết kế không sử dụng hệ thống dự phòng
3 Các hệ thống điều khiển và cảnh báo
Hệ thống thiết kế sử dụng một kênh giám sát và điều khiển để ruyền một số thông tin cảnh báo ALS, hiển thị và điều khiển sau đây:
1 Hiển thị:
- Sự hiện hưũ của nguồn điện
- Trạng thái hoạt động của máy
- Trạng thái hoạt động bình thường và không bình thường của máy phát và máy thu
2 Cảnh báo:
- Các hư hơng máy móc thiết bị kết nối (nếu xảy ra)
- Sóng bị nhiễu hoàn toàn
3 Điều khiển:
- Báo hiệu sự khởi động của máy móc
- Điều khiển các cuộc gọi
4 Các kênh phục vụ
Trong hệ thống thiết kế sử dụng một kênh phục vụ dùng cho việc bảo dưỡng giám sát và điều khiển khi cần thiết Các trạm có thể liên lạc với nhau qua kênh phục vụ khi cần thiết
5 Các hệ thống anten
- 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
- Đường kín của anten Parabol được chọ là D=1,6 m
- Tháp anten sử dụng là loại tháp anten tự đỡ
6 Các hệ thống nguồn cung cấp
a/Các hệ thống nguồn cung cấp AC
Trang 10- Sử dụng nguồn cung cấp AC điện lưới thương mại
- Các hệ thống máy phát dự phòng nhằm giúp hệ thống tránh gián đoạn
- Thiết bị dự phòng sử dụng có thể chọn cho tuyến là các USP(Uninterupted Supply Power) trên thị trường
b/ Các hệ thống cung cấp nguồn DC
- Sử dụng nguồn Ac sau đó cho qua bộ nắn điện để tạo ra nguồn DC
- Điện áp một chiều cung cấp cho thiết bị RMD1504lá 20-60V DC
Dạng nguồn DC có dạng sau:
Hình3-11: Cấu hình nguồn DC cung cấp cho trạm
