THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10-6

Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45

LỜI GIỚI THIỆU
Trong thời đại bùng nổ thông tin và phát triển xã hội như hiện
nay thì việc giao lưu mọi mặt giữa các quốc gia trên thế giới, các khu
vực hay đơn giản chỉ là các vùng trên cùng một lãnh thổ là rất cần thiết.
Việc giao lưu đó có thể diễn trên nhiều phương thức như: thông tin vệ
tinh, thông tin quang, hay thông tin vi ba số……Song truyền bằng sóng
vô tuyến trên các đường vi ba giữ một vai trò quan trọng, và đựơc sử
dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau: phát thanh, truyền tin, an ninh, đồng
bộ hay dự phòng….
Ưu điểm nổi bật của hình thức thông tin sóng ngắn hay vi ba số
đơn giản chất lượng vẫn đảm bảo…Nhưng nhược điểm của hình thức
này là thông tin không ổn định và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường,
đặc biệt là hiện phađinh. Do vậy mà việc thiết kế tuyến vi ba đòi hỏi
phải cụ thể và chính xác.
Là một sinh viên, việc thiết kế một tuyến truyền vi ba số đã
giúp cho em có thêm các kỹ năng về tư duy và kỹ năng thực tế, từ đó
giúp chúng em có thể củng cố và mở rộng kiến thức chuyên ngành, đặc
biệt là khả năng tính toán, phân tích và xử lý số liệu phù hợp với thực tế.
Bài thiết kế được chia làm hai phần chính:
-Phần lý thuyết: nêu lên các yêu cầu thiết kế và trình tự
thực hiện thiết kế tuyến
- Phần thiết kế: Nêu các tính toán thực tế và kiểm tra chất
lượng đường truyền
Bài thiết kế được thực hiển trong thời gian ngắn, và những hiểu
biết còn hạn chế. Do vậy không thể tránh khỏi những sai sót. Qua đây ,
em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Lưu Đức Thuấn, và cô
giáo Nguyễn Diệu Linh đa hướng dẫn em hoàn thành bài tập này.

THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10

-6
1
Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45

PHỤ LỤC


Trang
MỞ ĐẦU
2
A: PHẦN LÝ THUYẾT
3
I. Mục tiêu và yêu cầu:
1. Mục tiêu kỹ thuật
3
2. Mục tiêu kinh tế
3
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
2
Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
3. Quy định chung cho thiết kế tuyến vi ba số
4
4. Tính toán các thông sô
4
II. Các bước thiết kế tuyến vi ba số
4
1. Khảo sát vị trí đặt trạm
4
2. Chon tần số làm việc

5
3. Tính độ cao Anten
6
4. Tính các nhân tố ảnh hưởng và các tham sô
8
a. Các nhân tố ảnh hưởng đến đường truyên
8
b. Các tham số đường truyên
8
5. Các thông số chất lượng đường truyền
9

B: PHẦN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA
I.Các thông số của tuyến và đặc tính thiết bị
10
1. Các thông số của tuyến
10
2. Các thông số của thiết bị
11
II. Tính toán các giá trị đường truyền
11
1. Độ lồi quả đất
11
2. Khoảng hở đường truyền
12
3. Độ cao cột Anten
13
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
3

Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
4. Suy hao hệ thống
13
5. Các giá trị của thiết bị thu – phát
14
III. Kiểm tra chất lượng đường truyền
1. Độ dự trữ Phađinh
14
2. Mức ngưỡng máy thu
14
3. Xác suất đạt tới ngưỡng
14
4. Thời gian Phađinh
14
5. Xác suất Phađinh phẳng
14
6. Khả năng sử dụng của tuyến
15
KẾT LUẬN CHUNG
16



ĐỀ: THIẾT LẬP TUYẾN VI BA SỐ TỪ HÀ NỘI _THÁI
NGUYÊN

A. PHẦN LÝ THUYẾT:
I. Muc tiêu và yêu cầu :
Khi thiết kế tuyến truyền dẫn vi ba số thì chúng ta phải đảm bảo
các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đặt ra, đáp ứng các yêu cầu phục vụ, và

đảm bảo tính kinh t ế.
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
4
Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
1. Mục tiêu về kỹ thuật :
Đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật theo CCITR, tức là thời gian
gián đoạn cho phép. Theo đó, xác suất lỗi bít cho phép của tuyến truyền
vi ba số là BER< 10
-3
với các tuyến dài nhỏ hơn 280 km.
Độ khả dụng Av của hệ thống ( tức là khả năng công tác của hệ thống)
được đảm bảo khi thiết kế:
- 99,98 % thời gian làm việc tốt. Cụ thể như: Nếu là liên lạc
thoại thì trong 3 tháng bất kỳ không có quá 30 cuộc thoại bị gián đoạn.
- Công thức tính độ khả dụng của hệ thống theo CCITR
(99.98%) là:

)*
100
*2500(100
21
S
b
T
TTT
L
A
−+
−=

Trong đó:
A: độ khả dụng của hệ thống
L : Chiều dài tuyến thiết kế
T
1
: Thời gian gián đoạn của một hướng (s)
T
2
: Thời gian gián đoạn của hướng ngược
lại(s)
Tb: Thời gian mất liên lạc khi phát 2 hướng
song công
Ts: Tổng thời gian nghiên cứu(s)
2. Mục tiêu kinh tế:
Với bất kỳ hệ thống kỹ thuật nào đều tuân thủ theo quy luật
tương tác giữa chi phí đầu tư và hiệu quả của sản xuất được thể hiện
qua chất lượng của sản phẩm. Hệ thống viễn thông cũng vậy. Nếu tỷ số
BER mà thấp thì chất lượng dịch vụ sẽ tăng, và như vậy thì chi phí đầu
vào sẽ cao. Vậy mục đích kinh tế đầu tiên là thiết kế tuyến có chất lượng
cao mà chi phí hợp lý nhất
Do vậy, người thiết kế phải tính toán chính xác các thông số kỹ
thuật theo tiêu chuẩn quy định, tính toán đến mục đích sử dụng của hệ
thống và cả tình hình tài chính của đơn vị thi công, để từ đó lựa chọn
thiết bị cho phù hợp, nhằm tránh lãng phí và đạt hiệu suất cao nhất.
Việc thiết kế tuyến vi ba số giữa VTI và bưu điện thành phố Thái
Nguyên là cần thiết, bởi nó kết nối từ trung tâm thông tin liên lạc về các
tỉnh lẻ, nhằm phủ sóng trên diện rộng, đáp ứng nhu cầu của nhân dân,
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
5

Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
đặc biết là vùng sâu và vùng xa, nơi có địa hình phức tạp. Tuy nhiên
việc lắp đặt trạm là khó khăn hơn do địa hình phức tạp và có một số khu
vực đông dân cư. Vì vậy, việc tính toán chi phí phải chi tiết và có thể tận
dụng những điều kiện đã có.
3. Một số quy đinh chung cho thiết kế tuyến Vi ba số:
Việc thiết kế một tuyến thông tin nói chung và vi ba số nói chung
cần dựa trên một số quy định sau:
- Dự án báo cáo khả thi đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt
- Hồ sơ khảo sát, thuyết minh chính xác về nội dung xây lắp và các
tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu.
- Các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm của ngành đã quy định.
- Các định mức, dự toán có liên quan để đáp ứng cho việc thiết kế,
thiết kế phải dựa trên khảo sát thực địa.
- Việc lựa chọn tần số khi khai thác sẽ được đăng ký với cục tần số.
- An toàn cho thiết bị và người khai thác
4. Tính toán các thông số:
+ Tính toán đường truyền dẫn
+ Tính toán chỉ tiêu chất lượng
+ Tính toán thời gian mất thông tin
+ Lắp đặt thiết bị, anten, đưa hệ thống vào hoạt động thử nghiệm
để kiểm tra.
II Các bước để thiết kế tuyến truyến vi ba số

1.Khảo sát vị trí đặt trạm:
+ Xác định tuyến trên bản đồ( trên bản đồ địa hình của khu vực
xây dựng trạm)
+ Tạo nên các bản vẽ mặt cắt nghiêng của tuyến
Từ các yêu cầu thực tế của một tuyếtn vi ba gồm: vị trí trạm, khoảng
cách trạm, dung lượng truyền dẫn, địa hình tuyến sẽ đi qua… ta tiến

hành đánh dấu hai đầu cuối của trạm trên bản đồ của Sở đo đạc để xác
định chính xác kinh độ, vĩ độ của mỗi trạm. Các thông số toạ độ này
được sử dụng để điều chỉnh các anten ở mỗi trạm trong giai đoạn lắp đặt
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
6
Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
thiết bị. Ký hiệu trên bản đồ: trạm A là trạm thứ nhất và trạm B là trạm
thứ hai. Sau đó vẽ một mặt cắt nghiêng của đường truyền.

Mặc dù mặt đất có độ cong nhưng để đơn giản trong tính toán người ta
thường vẽ mặt cắt nghiêng ứng với hệ số bán kính hiệu dụng của trái đất
là k=4/3.
Phương trình sau cho ta xác định chỗ lồi của mặt đất:
1000
2
1
21
kr
dd
h =

Do r là bán kính quả đất, r= 6370 [km]
→Ei =
4. 1. 2
51.
d d
k
[m]
k là hệ số bán kính của quả đất

d1, d2 [km]: lần lượt là khoảng cách từ trạm A và trạm
B đến điểm đang xét độ lồi của mặt đất.
Ei: là độ lồi thực của mặt đất tại điểm đang xét.
ha
1
: chiều cao cột anten của tram A
ha
2
: Chiều cao cột anten của tram B
Như vậy trên mặt nghiêng này thể hiện được bề mặt của địa hình.
Ngoài ra nó cũng thể hiện được cả độ cao của cây cối các vật chắn trên
đường truyền nối hai trạm A, B chẳng hạn như các gò, đồi, các nhà co
tầng… Đối với khoảng truyền dẫn dài, độ cong của mặt đất lớn thì cần
phải tính toán đến độ nâng của vị trí trạm. Độ nâng được vẽ dọc các
THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
7
Bài tập lớn VI BA SỐ Nhóm 6_KTVTA45
đường thẳng đứng nên không đi dọc theo đường bán kính xuất phát từ
tâm quả đất.

2.Chọn tần số làm việc:
Công việc này liên quan đến việc chọn thiết bị cho tuyến và liên quan
đến tần số sóng vô tuyến của các hệ thống lân cận. Việc lựa tần số phải
tránh can nhiễu với các tần số khác đã tồn tại xung quanh khu vực, xem
xét có thể bố trí việc phân cực anten như thế nào cho hợp lý. Khi sử
dụng các thiết bị thì giá trị các tiêu chuẩn được chọn theo khuyến nghị
của CCIR.
Vẽ mặt cắt đường truyền và tính các thông số liên quan
Tính khoảng cách tia truyền phía trên vật chắn

Sau khi đã chọn được tần số làm việc cho tuyến, ta tính miền Fresnel
thứ nhất. Đó là miền có dạng hình elip từ anten phát đến anten thu; là
một môi trường vây quanh tia truyền thẳng. Đường biên của miền
Fresnel thứ nhất tạo nên quỹ tích sao cho bất kì tín hiệu nào đi đến anten
thu qua đường này sẽ dài hơn so với đường truyền trực tiếp một nửa
bước sóng (λ/2) của tần số sóng mang. Miền bên trong của elip thứ nhất
này gọi là miền Fresnel thứ nhất. Nếu tồn tại một vật cản ở rìa của miền
Fresnel thứ nhất thì sóng phản xạ sẽ làm suy giảm sóng trực tiếp, mức
độ suy giảm tuỳ thuộc vào biên độ của sóng phản xạ. Do đó việc tính
toán đối với miền Fresnel thứ nhất đòi hỏi có tính chính xác để việc
thông tin giữa hai trạm không bị ảnh hưởng đáng kể bởi bước sóng phản
xạ này. Bán kính của miền Fresnel thứ nhất (F1) được xác định theo
công thức sau:
[ ] [ ]
mfddd
d
dd
F
2/1
21
2
)/(32,171 ==
λ
d1, d2 [km]: lần lượt là khoảng cách từ trạm A và trạm
B đến điểm ở đó bán kính miền Fresnel được tính toán.
D [km] là khoảng cách hai trạm, d=d1+d2
F là tần số sóng mang [Ghz].
Trong thực tế, thường gặp đường truyền đi qua những địa hình khác
nhau có thể chắn miền Fresnel thứ nhất gây nên tổn hao trên đường
truyền. ở các loại địa hình này có thể có vật chắn hình nêm trên đường

THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN VI BA SỐ HÀ NỘI_ THÁI NGUYÊN VỚI BER = 10
-6
8