ГОСТ Р 53363-2009 Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества. Методы расчета.
ГОСТ Р 53363-2009
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЦИФРОВЫЕ РАДИОРЕЛЕЙНЫЕ ЛИНИИ
Показатели качества. Методы расчета
Digital radio-relay links. Quality parameters. Calculation methods
ОКС 33.060.30
Дата введения 2010-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А.Бонч-Бруевича", ООО "Научно-производственная компания "СвязьСервис" и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 030 "Электромагнитная совместимость технических средств"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 июля 2009 г. N 242-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.
6 В настоящем стандарте реализованы положения следующих рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ)* (сектор стандартизации в области радиосвязи):
- Рекомендация МСЭ-Р F.1093 (2006) Влияние многолучевого распространения радиоволн на проектирование и работу цифровых радиорелейных систем прямой видимости (Effects of multipath propagation on the design and operation of line-of-sight digital fixed wireless systems);
- Рекомендация МСЭ-Р P.453 (2003) Показатель преломления радиоволн: его формула и данные преломляющей способности (The radio refractive index: its formula and refractivity data);
- Рекомендация МСЭ-Р P.676 (2007) Ослабление в атмосферных газах (Attenuation by atmospheric gases);
- Рекомендация МСЭ-Р Р.836 (2001) Водяной пар: поверхностная плотность и полное содержание (Water vapour: surface density and total columnar content);
- Рекомендация МСЭ-Р P.837 (2007) Характеристики атмосферных осадков для моделирования распространения радиоволн (Characteristics of precipitation for propagation modelling)
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на цифровые радиорелейные линии прямой видимости, работающие в полосах частот от 3,4 до 40,5 ГГц.
Стандарт устанавливает методы расчета следующих основных показателей качества цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ), связанных с надежностью аппаратуры и условиями распространения радиоволн:
- коэффициента неготовности;
- коэффициента сильнопораженных (ошибками) секунд.
Методы расчета, установленные в настоящем стандарте, применяют на стадиях технико-экономического обоснования, системного и рабочего проектирования при строительстве ЦРРЛ.
Методы расчета основаны на применении рекомендаций МСЭ и учитывают топографические, климатические особенности территории, условия распространения радиоволн, технические характеристики оборудования ЦРРЛ.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 27.002 Надежность в технике. Термины и определения
ГОСТ 24375 Радиосвязь. Термины и определения
ГОСТ Р 50933 Каналы и тракты внутризоновых радиорелейных линий. Основные параметры и методы измерений
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения, обозначения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 24375, ГОСТ 27.002 и ГОСТ Р 50933, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 показатели качества радиорелейной линии: Обобщенные характеристики радиорелейной линии, относящиеся к ее способности выполнять установленные требования.
3.1.2 коэффициент сильнопораженных секунд SESR: Отношение числа сильнопораженных ошибками секунд к общему числу секунд в период готовности за время наблюдения.
3.1.3 коэффициент неготовности: Отношение длительности периода неготовности, вызванной отказом аппаратуры или неблагоприятным воздействием среды распространения радиосигнала, к общему времени наблюдения.
3.1.4 секунда с ошибками ES: Односекундный интервал, содержащий по крайней мере одну ошибку.
3.1.6 период неготовности: Период, начинающийся с десяти последовательных SES (считающихся частью периода неготовности) и заканчивающийся десятью последовательными секундами, не являющимися SES (считающимися частью периода готовности).
3.1.7 период готовности: Период времени, не относящийся к периоду неготовности.
3.1.8 радиорелейная связь: Наземная радиосвязь, основанная на ретрансляции радиосигналов на дециметровых и более коротких радиоволнах.
3.1.9 радиорелейная линия: Совокупность технических средств и среды распространения радиосигнала для обеспечения радиорелейной связи.
3.1.10 радиорелейный интервал: Часть радиорелейной линии между соседними радиорелейными станциями, включая аппаратуру и среду распространения радиосигнала.
3.1.11 профиль радиорелейного интервала: Вертикальный разрез местности, плоскость которого перпендикулярна к поверхности земли и проходит через фазовые центры антенн соседних радиорелейных станций.
3.1.12 трасса радиорелейного интервала: Линия, соединяющая фазовые центры антенн соседних радиорелейных станций.
3.1.13 разнесенный прием: Метод приема, при котором результирующий сигнал получается из нескольких принимаемых радиосигналов, которые несут одну и ту же информацию, но проходят по разным трассам или стволам, отличающимся друг от друга, по крайней мере, одной из характеристик (частота, поляризация).
3.1.14 разнесенный прием с пространственным разнесением: Разнесенный прием, при котором на радиостанции используется несколько антенн на некотором расстоянии друг от друга.
3.1.15 разнесенный прием с частотным разнесением: Разнесенный прием, при котором используется несколько радиоканалов, работающих на различных частотах.
3.1.16 многолучевое распространение: Одновременное распространение радиоволн между точками передачи и приема несколькими путями.
3.1.17 ствол: Комплекс приемопередающей аппаратуры ЦРРЛ для передачи информации на одной несущей частоте (или на двух несущих частотах при организации дуплексной связи).
3.1.18 основной ствол: Ствол, который используется в нормальных условиях эксплуатации.
3.1.19 резервный ствол: Ствол, который используется в условиях, когда основной ствол неработоспособен.
3.1.20 конфигурация: Совокупность основных и резервных стволов ЦРРЛ.
3.1.21 время наблюдения: Интервал времени, за который осуществляется регистрация ошибок и определение показателей качества.
3.1.22 коэффициент ошибок BER: Отношение числа ошибочных битов к общему числу битов информации, прошедших за время наблюдения.
3.1.23 блок: Последовательность битов, характерная для каждого конкретного сетевого тракта при определенной скорости передачи.
3.1.24 блок с ошибками: Блок, в котором один или несколько битов являются ошибочными.
3.1.25 сигнатура: График зависимости критических значений глубины замираний от частоты при определенном коэффициенте ошибок.
3.2 Обозначения и сокращения:
В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:
ДН - диаграмма направленности (антенны);
ПРД - передатчик;
ОЦК - основной цифровой канал;
ПРМ - приемник;
СКО - среднеквадратическое отклонение;
ЦРРС - цифровая радиорелейная станция;
4 Исходные данные и блок-схема алгоритма расчета
4.1 Заданные значения показателей качества ЦРРЛ
- для каждого интервала:
- для линии в целом:
4.2 Конфигурация ЦРРЛ с учетом схемы резервирования
4.3 Состав и характеристики надежности оборудования каждой цифровой радиорелейной станции (ЦРРС)
Перечень узлов ЦРРС:
4.4 Технические характеристики каждого интервала ЦРРЛ
поляризация (вертикальная, горизонтальная);
4.5 Топографическое описание радиорелейного интервала
Топографическая карта местности масштаба 1:50000 или крупнее в системе геодезических координат 1995 г. (СК-95) или 1942 г. (СК-42).
4.6 Блок-схема алгоритма расчета показателей качества интервала ЦРРЛ приведена на рисунке 4.1.
|
 |
Рисунок 4.1 - Блок-схема алгоритма расчета показателей качества интервала ЦРРЛ
5 Расчет коэффициента неготовности интервала ЦРРЛ, обусловленного показателями надежности аппаратуры
5.1 Расчет коэффициента аппаратурной неготовности интервала ЦРРЛ без применения резервирования (конфигурация 1+0)
Расчет проводят в порядке, указанном ниже.
(5.2)
5.1.7 Рассчитывают значение коэффициента аппаратурной неготовности интервала ЦРРЛ
5.2 Расчет коэффициента аппаратурной неготовности интервала ЦРРЛ при использовании постанционного резервирования (конфигурация 1+1)
Расчет проводят в порядке, указанном ниже.
5.2.1 Выполняют действия по 5.1.1-5.1.3.
5.2.2 Распределяют узлы, входящие в Гр1 и Гр2, по категориям:
1 - нерезервируемые узлы - нрб;
2 - резервируемые узлы - рб.
- для группы узлов Гр1 (работающих вне помещений):
(5.7)
- для группы узлов Гр2 (работающих в помещениях):
(5.8)
- для конфигурации (2+1):
- для конфигурации (3+1):
- для конфигурации (7+1):
- для конфигурации (5+2):
6 Расчет потерь распространения радиосигнала в свободном пространстве
7 Расчет ослабления радиосигнала в атмосферных газах
Расчет ослабления радиосигнала в атмосферных газах проводят в порядке, указанном ниже.
7.1 С помощью приведенных в [1] климатических параметров для местности, в которой располагается интервал ЦРРЛ, определяют наибольшее (июль, август) среднемесячное значение:
(7.2)
где
8 Построение и анализ профиля радиорелейного интервала
8.1 Построение профиля радиорелейного интервала
Построение профиля радиорелейного интервала производят в порядке, указанном ниже.
8.1.4 Описывают профиль местности, для чего:
При построении профиля рельефа местности параболу считают условным нулевым уровнем или уровнем моря.
8.2 Классификация трасс
где
8.2.2 В зависимости от просвета трассы подразделяют на:
8.3 Анализ трассы
.
.
9 Расчет множителя ослабления на открытых интервалах
На открытых интервалах в точку приема кроме прямой волны могут приходить одна или несколько волн, отраженных от поверхности, то есть ослабление радиосигнала может носить интерференционный характер. Расчет множителя ослабления в этом случае проводят в порядке, приведенном ниже.
9.1 Расчет местоположения точки отражения и разности хода между прямым и отраженным лучами
|
 |
Рисунок 9.1 - Схема отражения радиоволны от водной поверхности
|
 |
Рисунок 9.2 - Схема отражения радиоволны от плоского участка интервала
9.1.3 Для пересеченной местности выполняют следующие действия (см. рисунок 9.3).
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.