Построение сети передачи данных на основе технологии WiMAX для Казани

бжд.doc

3.1 Экология. Анализ опасных и вредных факторов при монтаже сети
В данном дипломном проекте под строительством сети связи понимается:
- монтаж базовых станции W
- монтаж мультиплексоров
- монтаж абонентского оборудования по городу;
- монтаж видеокамер наружного наблюдения;
- прокладка оптического кабеля.
В соответствии с перечисленным списком работ можно выделить следующий перечень опасных и вредных производственных факторов:
- движущиеся механизмы и отдельные их части;
- воздействие лазерного излучения;
- попадание мельчайших остатков оптического волокна на кожу работника;
- повышенное значение напряжения в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека;
- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
- повышенная влажность воздуха;
- эмоциональные и физические перегрузки;
Охрана почвенно-растительного покрова и восстановление нарушенных земель. Проектируемое оборудование устанавливается в существующих зданиях строительно-монтажные работы при его установке не связаны с земляными работами.
Охрана атмосферного воздуха и окружающей среды от загрязнений.
Проектируемое оборудование связи вредных примесей в атмосферу не выделяет.
Принятое электрооборудование питающие и распределительные линии электрической сети при эксплуатации не создают загрязнений окружающей среды.
Охрана и рациональное использование водных ресурсов.
Водоснабжение помещения с аппаратурой связи проектом не предусматривается. Потребности воды на хозяйственно-питьевые нужды удовлетворяются за счет существующих систем водоснабжения здания.
Предусмотренное проектом технологическое оборудование не создает при эксплуатации загрязнений окружающей среды и вредных для людей выделений.
Все применяемое оборудование сертифицировано для использования на объектах связи и соответственно отвечает требованиям производственной санитарии.
Санитарно-защитные зоны.
На основании ВСН 333-93 санитарно-защитные зоны для коммутационных систем не требуются. [3.3]
Предусмотренное настоящим проектом оборудование не превышает допустимых ВСН 604-92 «Ведомственные нормы допустимого шума на предприятиях связи» и ГОСТ 12.1.012-90 величин шума и вибраций а также не создает вредных выделений в окружающую среду. [3.4] [3.5]
Проектируемые объекты по характеру производственного процесса как в период строительства так и в период его эксплуатации не загрязняют окружающую среду т.е. не производят повышенного уровня шума не производят вредных выбросов не имеют сточных вод и не создают вредных излучений.
2 Производственная безопасность эксплуатация сети источники электромагнитных полей при настройке
Общие требования безопасности.
К работам в помещениях установки БС допускаются лица прошедшие медицинское освидетельствование вводный инструктаж инструктаж и обучение на рабочем месте проверку знаний правил по охране труда и имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже III.
Обслуживающий персонал обязан:
- Cоблюдать правила внутреннего трудового распорядка;
- Знать и соблюдать правила по охране труда при работах на предприятиях связи в объёме выполняемых обязанностей ежегодно подтверждать III группу по электробезопасности;
- Знать порядок проверки и пользование ручным механическим и электроинструментом приспособлениями по обеспечению безопасного производства работ (стремянки лестницы и другое) средствами защиты (диэлектрические перчатки и ковры инструмент с изолирующими рукоятками индикаторы напряжения защитные очки);
- Выполнять только ту работу которая определена инструкцией по эксплуатации оборудования или должностными инструкциями утверждёнными администрацией предприятия и при условии и что безопасные способы её выполнения хорошо известны;
- Знать и уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях;
- Соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности.
При обслуживании оборудования возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных фактов:
- опасного напряжения в электрической цепи замыкания которой может произойти через тело человека электрического удара ожога электрической дугой;
- пониженной влажности воздуха и повышенной температуры;
- недостаточно освещенности рабочей зоне;
- падения с высоты персонала при работах на стремянках и лестницах;
- падения предметов с высоты (инструмента элементов оборудования).
О каждом несчастном случае на производстве пострадавший или очевидец немедленно извещает непосредственного руководителя.
За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно правилам внутреннего трудового распорядка или взысканиям определённым Трудовым кодексом Российской Федерации.
Требования безопасности перед началом работы.
- Надеть и тщательно заправить установленную по действующим нормам специальную одежду (халат) и технологическую обувь (тапочки) не допуская свисания концов и стеснение при движении.
- Проверить и убедиться в наличии и исправности закреплённого инструмента приспособлений по обеспечению безопасного производства работ средств индивидуальной защиты средств пожаротушения.
- Проверить состояния общего и рядового освещения.
- Не производить каких-либо работ по ремонту приспособлений инвентаря и другого если это не входит в круг обязанностей работника.
- Обо всех недостатках и неисправностях обнаруженных при осмотре на рабочем месте доложить старшему смены для принятия мер к их полному устранению.
- Расположить инструмент на рабочем месте с максимальным удобством для пользования не допуская наличия в зоне работы лишних предметов.
Требования безопасности во время работы.
- Работать только в исправной в тщательно подогнанной спецодежде и спецобуви и применять индивидуальные средства защиты положенные на рабочем месте по действующим нормам.
- Обслуживание оборудования расположенных в верхних частях стативов и прокладка кабелей по металлоконструкциям производить только с исправных промаркированных стремянок.
- Устанавливать стремянку необходимо прочно проверив устойчивость её перед подъёмом. Стремянки высотой 13 м должны быть оборудованы упором.
- Работать с двух верхних ступеней лестниц-стремянок не имеющих перил или упора а также находиться на ступеньках более чем одному человеку запрещается.
- Нельзя оставлять на стремянках незакреплённые предметы и бросать их вниз.
- Перед стойками оборудования которые имеют напряжения свыше 42 В постоянного и 110 В переменного тока должны быть положены диэлектрические ковры.
- Устранение повреждений и ремонт на оборудовании необходимо производить при полном снятии напряжения с оборудования.
- Применяемый переносной электроинструмент (паяльник понижающий трансформатор) должен быть испытан и иметь инвентарный номер систематически и своевременно проверяться и ремонтироваться.
- При внешнем осмотре электроинструментов и приборов необходимо обратить внимание на целостность изоляции проводов отсутствие оголенных токоведущих частей.
- Проверка на отсутствие замыкания на корпус и состояние изоляции должны производиться специально назначенным лицом не реже 1 раза в 6 месяцев.
- Длина шлангового провода для подключения понижающего трансформатора к сети не должна превышать 2м.
- Корпуса переносных бытовых и измерительных приборов понижающих трансформаторов дисплеев и печатающих устройств на напряжение 220В должны быть заземлены.
- Двери и окна помещения необходимо держать всегда закрытыми.
- Руки одежда и обувь персонала должна быть всегда сухими.
- При работе аппаратуры все кожуха крышки и щитки должны быть закрытыми.
- Работы на токоведущих частях оборудования должны выполняться при снятом напряжении. При невозможности снятия напряжения работы выполняются при помощи инструментов с изолирующими рукоятками и диэлектрических средств защиты.
- Шнуровые пары для коммутации и измерительные шнуры должны быть в полной исправности: изолированные втулки штепселей не должны иметь трещин а шнуры - оголенных от изоляции мест.
- Включать шнуры и провода можно только держа их за изоляционные втулки.
Требования безопасности при работах на оборудовании имеющем лазерный генератор.
- На кожухе лазерного генератора должен быть нанесен знак лазерной опасности установлен класс лазера в зависимости от которого должен быть определен порядок его обслуживания.
- При работе оборудования оптические выходы блоков если к ним не присоединен кабель должны быть закрыты заглушками.
- Установку и смену блоков необходимо производить только при снятом напряжении.
- При использовании приборов содержащих лазерный генератор запрещается непосредственно наблюдать за его работой чтобы избежать попадания в глаза импульсивного оптического излучения.
- Обслуживающему персоналу запрещается визуально наблюдать за лазерным лучом и направить излучение лазера на человека.
Требования безопасности в аварийных ситуациях.
- Каждый работник обнаруживший нарушения требований настоящей инструкции и правил по охране труда или заметивший неисправность оборудования представляющую опасность для людей обязан сообщить об этом непосредственному руководителю.
- В тех случаях когда неисправность оборудования представляет угрожающую опасность для людей или самого оборудования работник её обнаруживающий обязан принять меры по прекращению действия оборудования а затем известить об этом непосредственного руководителя. Устранение неисправности производится при соблюдении требований безопасности.
- Если во время работы произошел несчастный случай необходимо немедленно оказать первую медицинскую помощь пострадавшему доложить о случившемся случае своему непосредственному начальнику и принять меры для сохранения обстановки несчастного случая если это не сопряжено с опасностью для жизни и здоровья людей.
- При поражении электрическим током необходимо как можно скорее освободить пострадавшего от действия тока в случае работы на высоте принять меры предупреждающие его от падения. Отключение оборудования произвести с помощью выключателей разъема штепсельного соединения перерубить питающий провод инструментом с изолированными ручками. Если отключить оборудование достаточно быстро нельзя необходимо принять другие меры к освобождению пострадавшего от действия тока. Для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода следует воспользоваться палкой доской или каким-либо других сухим предметом не проводящим электрический ток при этом оказывающий помощь должен встать на сухое не проводящее ток место или надеть диэлектрические перчатки.
- При возникновении пожара в помещении следует немедленно приступить к его тушению имеющими средствами (углекислотные огнетушители асбестовые покрывала песок) и вызвать пожарную часть.
- При обнаружении постороннего напряжения на рабочем месте необходимо немедленно прекратить работу и доложить старшему смены.
- При прекращении электропитания во время работы с электроинструментом или перерыве в работе электроинструмент должен быть отключен от электросети.
- При обнаружении запаха газа надо немедленно вызвать аварийную газовую службу сообщить руководству предприятия организовать эвакуацию из помещения персонала не включать и не выключать токоприемников обеспечить естественную вентиляцию помещения.
Требования безопасности по окончании работы.
- Необходимо привести в порядок рабочее место инструмент и приспособления.
- Сообщить сменщику (старшему смены) обо всех неисправностях замеченных во время работы и мерах принятых к их устранению.
- Спецодежду (халат и тапочки) нужно убрать в специально отведенное место.
- Необходимо тщательно вымыть лицо и руки теплой водой с мылом хорошо прополоскать рот. В случае выполнения работ связанных с пайкой сплавами содержащими свинец обязательно перед мытьём рук произвести нейтрализацию свинца 1% раствором уксусной кислоты или пастой ОП-7.
Источник возникновения электромагнитных полей - промышленные установки радиотехнические объекты медицинская аппаратура установки пищевой промышленности.
Характеристики электромагнитного поля:
частота колебаний [Гц]
l = VCf где VC = 3×10 мс
Таблица 3.1 Номенклатура диапазонов частот (длин волн) по регламенту радиосвязи:
Диапазон частот f Гц
Соответствующее метрическое подразд.
Электромагнитные поля НЧ часто используются в промышленном производстве (установках) - термическая обработка.
ВЧ — радиосвязь медицина ТВ радиовещание.
УВЧ — радиолокация навигация мед. пищевая промышленность.
Вредное воздействие электромагнитных полей большой интенсивности заключается в перегреве тканей воздействии на органы зрения и органы половой сферы. Умеренной интенсивности: нарушение деятельности центральной нервной системы; сердечно-сосудистой; нарушаются биологические процессы в тканях и клетках. Малой интенсивности: повышение утомляемости головные боли; выпадение волос.
Мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей.
Уменьшение составляющих напряженностей электрического и магнитного полей в зоне индукции в зоне излучения — уменьшение плотности потока энергии если позволяет данный технологический процесс или оборудование.
Защита временем (ограничение времяпребывания в зоне источника электромагнитного поля).
Защита расстоянием (60 — 80 мм от экрана).
Метод экранирования рабочего места или источника излучения электромагнитного поля.
Рациональная планировка рабочего места относительно истинного излучения электромагнитного поля.
Применение средств предупредительной сигнализации.
Применение средств индивидуальной защиты.
3 ЧП – молния защита зданий
Чрезвычайная ситуация — внешне неожиданная внезапно возникающая обстановка которая характеризуется резким нарушением установившегося процесса оказывающая значительное отрицательное влияние на жизнедеятельность людей функционирование экономики социальную сферу и окружающую среду.
Условия возникновения ЧС
Наличие потенциальных опасного и вредного производственных факторов при развитии тех или иных процессов.
Действие факторов риска
- высвобождение энергии в тех или иных процессах;
- наличие токсичных биологически активных компонентов в процессах и т.д.
Размещение населения а также среды обитания.
этап. Стадия накопления тех или иных видов дефекта. Продолжительность: несколько секунд — десятки лет.
этап. Инициирование ЧС
этап.Процесс развития ЧС в результате которого происходит высвобождение факторов риска.
этап.Стадия затухания. Продолжительность: несколько секунд — десятки лет.
Общий анализ опасностей
Любой производственный комплекс или технологическая система состоит из таких элементов как различные виды оборудования материалы обслуживающий персонал окружающая производственная среда. Опасные состояния вызываются одним или несколькими элементами приводящими к отказам в системе. В анализе опасностей можно выделить три этапа:
) идентификация опасностей;
) логические процедуры формулирования различных вариантов решений и мероприятий;
) выбор наилучшего решения для обеспечения безопасности.
Стадия идентификации опасностей выполняется на основе качественного анализа. Первый шаг к ликвидации опасностей - их выявление. Анализ включает: определение потенциальных источников опасности которые могут вызвать аварии например при новой технологии; выявление опасностей которые маловероятны но могут привести с серьезным последствиям; устранение из рассмотрения опасностей которые практически несущественны. Оценка каждой опасности включает изучение вероятности ее появления а также серьезности травм или повреждений к которым может привести авария. Прежде всего должны устраняться серьезные опасности. Качественный анализ выявления опасностей включает их ранжирование по четырем разделам: серьезность вероятность затраты действия.
Непосредственное опасное воздействие молнии - это пожары механические повреждения травмы людей и животных а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов - радиоактивных и ядовитых химических веществ а также бактерий и вирусов.
Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем систем управления контроля и электроснабжения. Для электронных устройств установленных в объектах разного назначения требуется специальная защита.
Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.
Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система - МЗС) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.
Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы - стержневые или тросовые а также соседние сооружения выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.
Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.
Токи молнии попадающие в молниеприемники отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.
Основная задача заземляющего устройства молниезащиты - отвести как можно большую часть тока молнии (50 % и более) в землю. Остальная часть тока растекается по подходящим к зданию коммуникациям (оболочкам кабелей трубам водоснабжения и т. п.) При этом не возникают опасные напряжения на самом заземлителе. Эта задача выполняется сетчатой системой под зданием и вокруг него. Заземляющие проводники образуют сетчатый контур объединяющий арматуру бетона внизу фундамента. Это обычный метод создания электромагнитного экрана внизу здания. Кольцевой проводник вокруг здания иили в бетоне на периферии фундамента соединяется с системой заземления заземляющими проводниками обычно через каждые 5 м. Внешний заземлитель проводник может быть соединен с указанными кольцевыми проводниками.
Арматура бетона внизу фундамента соединяется с системой заземления. Арматура должна образовывать сетку соединенную с системой заземления обычно через каждые 5 м.
Можно использовать сетку из оцинкованной стали с шириной ячейки обычно 5 м приваренную или механически прикрепленную к прутьям арматуры обычно через каждый 1 м. Концы проводников сетки могут служить заземляющими проводниками для соединительных полос.
Связь заземлителя и системы соединений создает систему заземления. Основная задача системы заземления - уменьшать разность потенциалов между любыми точками здания и оборудования. Эта задача решается созданием большого количества параллельных путей для токов молнии и наведенных токов образующих сеть с низким сопротивлением в широком спектре частот. Множественные и параллельные пути имеют различные резонансные частоты. Множество контуров с частотно-зависимыми сопротивлениями создают единую сеть с низким сопротивлением для помех рассматриваемого спектра.
Меры защиты при использовании кабелей
Эффективными мерами по снижению перенапряжений являются рациональная прокладка и экранирование кабелей. Эти меры тем важнее чем меньше экранирует внешняя система молниезащиты.
Больших петель можно избежать прокладывая совместно силовые кабели и экранированные кабели связи. Экран соединяется с оборудованием на обоих концах.
Любое дополнительное экранирование например прокладка проводов и кабелей в металлических трубах или лотках между этажами снижает полное сопротивление общей системы соединений. Эти меры наиболее важны для высоких или протяженных зданий или когда оборудование должно работать особенно надежно.
Предпочтительными местами установки УЗП являются границы зон 01 и зон 012 соответственно расположенные на входе в здание.
Как правило общая сеть соединений не используется в рабочем режиме как обратный проводник силовой или информационной цепи.
Меры защиты при использовании антенн и другого оборудования
Примерами такого оборудования являются различные внешние устройства такие как антенны метеорологические датчики камеры наружного наблюдения наружные датчики на промышленных объектах (датчики давления температуры скорости потока положения клапана и т. д.) и любое другое электрическое электронное и радиооборудование установленное снаружи на здании мачте или промышленном резервуаре.
По возможности молниеотвод устанавливается таким образом чтобы оборудование было защищено от прямого попадания молнии. Отдельные антенны оставляют абсолютно открытыми по технологическим соображениям. Некоторые из них имеют встроенную систему молниезащиты и могут без повреждений выдержать попадание молнии. Другие менее защищенные типы антенн могут требовать установки УЗП на питающем кабеле чтобы предотвратить попадание тока молнии по кабелю антенны в приемник или передатчик. При наличии внешней системы молниезащиты крепления антенны присоединяются к ней.
Наведение напряжения в кабелях между зданиями можно предотвратить прокладывая их в соединенных металлических лотках или трубах. Все кабели идущие к связанному с антенной оборудованию прокладываются с выводом из трубы в одной точке. Следует обратить максимальное внимание на экранирующие свойства самого объекта и прокладывать кабели в его трубчатых элементах. Если это невозможно как в случае с технологическими емкостями кабели следует прокладывать снаружи но как можно ближе к объекту максимально используя при этом такие естественные экраны как металлические лестницы трубы и др. В мачтах с L-образными угловыми элементами кабели располагаются внутри угла для максимальной естественной защиты. В крайнем случае рядом с кабелем антенны следует разместить эквипотенциальный соединительный проводник с минимальным поперечным сечением 6 мм2. Все эти меры снижают наведенное напряжение в петле образованной кабелями и зданием и соответственно уменьшают вероятность пробоя между ними т. е. вероятность возникновения дуги внутри оборудования между электросетью и зданием.
Список литературы. Раздел БЖД
1.Бабкин Г.Д. и др. Безопасность работы операторов ПЭВМ: Метод. указания.– Казань 1999.–28 с.
2.Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 №20601
3.ВСН 333-93 «Инструкция по проектированию. Проводные средства связи и почтовая связь»
4.ВСН 604–92 «Ведомственные нормы допустимого шума на предприятиях связи»
5.ГОСТ 12.1.012–90. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования
6.ГОСТ 12.0.003–74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификации
7.Романовский В. В. « Инженерный анализ безопасности оборудования и оценка риска с использованием «дерева – отказов»». Методическое указание к выполнению дипломного проекта. – Казань: КГТУ.
8.РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

литер.doc

1Сюваткин В. С. и др. С98 WiMAX — технология беспроводной связи: основы теории стандарты применение. Под ред. В. В. Крылова. — СПб.: БХВ-Петербург 2005. - 368 с: ил.
8Аппаратура систем передачи синхронной цифровой иерархии OPTera Metro 4150 версии 4 производства NORTEL NETWORKS UK Ltd. Великобритания технические условия № ОМ 4150-4RUS-03
Организационно-экономический раздел
1 Насыров М.К. и др. Организационно-экономическая часть курсового и дипломного проекта: Уч.-метод. Пособие.-Казань 2002.-21 с.
1.Бабкин Г.Д. и др. Безопасность работы операторов ПЭВМ: Метод. указания.– Казань 1999.–28 с.
2.Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 №20601
3.ВСН 333-93 «Инструкция по проектированию. Проводные средства связи и почтовая связь»
4.ВСН 604–92 «Ведомственные нормы допустимого шума на предприятиях связи»
5.ГОСТ 12.1.012–90. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования
6.ГОСТ 12.0.003–74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификации
7.Романовский В. В. « Инженерный анализ безопасности оборудования и оценка риска с использованием «дерева – отказов»». Методическое указание к выполнению дипломного проекта. – Казань: КГТУ.
8.РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Содерж1.doc

Обзор технологии WiMAX (стандарт IEEE 802.16)
Анализ задания цель проекта и предоставляемые услуги разрабатываемой сети
Выбор топологии сети
Влияние негативных факторов внешней среды на качество передачи
Оценка информационных нагрузок на сеть. Частотно-территориальное планирование
Разработка схемы организации связи
Размещение оборудования
Характеристика абонентских комплектов
Моделирование сети на ЭВМ
Создание виртуальной сети с выбранной топологией
Организационно-экономический раздел
Расчет затрат на проектирование и внедрение сети
Затраты на приобретение оборудования и его монтажа.
Формирование цены услуги (ЦУСЛ.)
Расчет эксплуатационных затрат
Распределение прибыли и Определение срока окупаемости первоначально вложенного капитала
Экология. Анализ опасных и вредных факторов при монтаже сети
Производственная безопасность эксплуатация сети источники электромагнитных полей при настройке
ЧП – молния защита зданий

1.9 Характеристика абонентских комплектов у потребителей.doc

1.9 Характеристика абонентских комплектов
Рассмотрим абонентские комплекты производства той же фирмы что и основное оборудование.
Абонентский комплект включает радиомодуль с блоком управления и терминал (опция). Радиомодуль подключается к блоку управления витой парой длиной до 50 м или многомодовым оптическим кабелем длиной до 15 км. Блок управления имеет интерфейс Ethernet 10100 BaseT к которому может подключаться терминал с дополнительными интерфейсами (124 E1 + 4 Ethernet 2 FXS + 14 Ethernet V.34 + Ethernet и др.). Радиомодуль снабжен направленной антенной 155 dBi с диаграммой 23х23.
Рисунок 1.13 - Абонентский комплект
Абонентский комплект (CPE):
Interconnect - кабель
Wallbox - блок управления
IDU - терминал (опция)
Рис. 1.14 – Структурная схема абонентского комплект
Рис. 1.15 - Радиомодуль
Абонентский радиомодуль состоит из антенны радиоканала модема контроллер средства доступа и встроенного микропроцессора. Функциональность абоненсткого комплекта определяется CODU. Внешние устройства сети соединяются к терминалу IDU.
Абонентский радиомодуль CODU доступен в 6ти разных вариантах каждый вариант обеспечивает разный уровень IP функциональности и интерфейсов:
IPSolo – используется когда требуется ip соединение
IPBasic IPPlus IPMax – используется когда требуются Ethernet IP E1T1 или WAN интерфейсы и расстояние между CODU и блоком управления меньше 100м.
IP MaxFibre – используется когда требуются Ethernet IP E1T1 или WAN интерфейсы и расстояние между CODU и блоком управления более 100м и прокладывается оптический кабель
IP MaxATM – когда требуется используется и ATM и Ethernet интерфейсы
Таблица 1.19 – Варианты радиомодулей
Скорости передачи к абоненту:
IPSolo – до 2 Mbs полный дуплекс Ethernet трафик
IPBasic – до 5 Mbs полный дуплекс Ethernet трафик
IPPlus – до 10 Mbs полный дуплекс Ethernet трафик
IPMax – около 30 Mbps полный дуплекс Ethernet трафик
Рис 1.16 - Вариант установки абонентского радиомодуля на крыше здания
Поляризация – правосторонняя круговая
Усиление – 15 dBi с диаграммой 23х23
Параметры радиоканала:
Частота: 3.4GHz - 3.8GHz duplex operation 100МГц
Модуляция: QPSK 16QAM и 64QAM
Ширина канала: 14МГц 7МГц 5 МГц 3.5МГц 2.5МГц и 1.75МГц
Выходная мощность – 25 29 355 дБм
Рис. 1.17 – Внешний вид блока управления абонентского устройства
Таблица 1.20 – Параметры Блока управления
Оптический коннектор
DC требования питания
-4BVDC(-4O5VDCto-57VDC]
Таблица 1.21 – Параметры источника питания
Рис 1.18 - Вариант схемы подключения IP-видеокамеры наружного
наблюдения через сеть wimax

1.2 Анализ задания.doc

1.2 Анализ задания цель проекта и предоставляемые услуги разрабатываемой сети
Строительство сети WiMAX планируется производить в г. Казани
Приведём краткую характеристику этого города.
Казань: столица Татарстана в 797 км километрах от Москвы расположена на левом берегу Волги при впадении в неё реки Казанка. Речной порт. Железнодорожный вокзал. Узел автомобильных дорог. Аэропорт. Население - 1120 тыс. чел в границах города (8-е место в РФ) территория города Казани занимает площадь 4253 кв.км
Казань основана в 1177 (по новейшим данным) булгарами. С конца XIII века называлась Булгараль-Джадид (Новый Булгар). Являлась пограничной крепостью защищавшей северо-западные границы Болгарии Волжско-Камской. В XIII-XIV веках столица Казанского княжества. В 1399 разрушена войсками московского князя Юрия Дмитриевича вновь отстроена в первой половине XV века. С XV века экономический и торговый центр Среднего Поволжья столица Казанского ханства. В 1552 была завоёвана Иваном Грозным и присоединена к Русскому государству. С 1708 губернский город. В 1714 в Казани возникла суконная мануфактура в 1718 - Адмиралтейство. В июле 1774 город взят штурмом (кроме Кремля) войсками Емельяна Пугачёва и сожжён. В XIX в Казани появляются крупные предприятия по переработке сельскохозяйственных продуктов металлообрабатывающая и деревообрабатывающая фабрика мыловаренные льнопрядильноткацкие и др заводы. В 1804 основан университет. В 1920-90 столица Татарской АССР. В Великую Отечественную войну в городе были размещены многие промышленные предприятия из западных районов СССР.
Архитектурные памятники: на территории Кремля - Благовещенский собор (1562) дозорная башня Сююмбеки (высота 58 м; кон. 17 - 1-я пол. 18 вв.; основание возможно 16 в.); композиционно связанная с ней Дворцовая ц. (1-я пол. 18 в.); губернаторский дворец (сер. 19 в. архитекторы К. А. Тон и В. Морган). В гор. застройке сохранились: Петропавловский собор (1723-26) дом Михляева (нач. 18 в. значительно перестроен) мечеть Марджани (1766) Апанаевская мечеть (1787 сильно перестроена) а также комплекс Казанского университета (главное здание - 1825 архитектор П. Г. Пятницкий; библиотека анатомический. театр обсерватория и др. - все 1830-е гг. архитектор М. П. Коринфский).
Для реализации сети WIMAX в г. Казани для передачи данных о нарушении ПДД требуется:
- выбрать топологию сети
- разработать схему организации связи по технологии WiMax обеспечивающую услугами передачи данных о нарушении ПДД в г. Казани
- выбрать аппаратуру приемо-передающих станций (вышек)
- определиться с комплектами передатчиков для трансляции видеосигналов на БС
- обеспечить передачу информации с каждой БС на центральный пульт "слежения и контроля”.
Появилось немало публикаций в Интернете о выпускаемом оборудовании для систем WiMAX. Некоторые из характеристик этого оборудования требуют пояснений.
Радиотехнология передачи. Во всех типах оборудования используется технология OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) при которой данные кодируются с помощью алгоритма быстрого инверсного преобразования Фурье (FFT) и передаются пакетами (символами) посредством множества частотных подканалов. OFDM обеспечивает высокую спектральную плотность и чрезвычайную устойчивость к помехам от многолучевой интерференции и к частотным выпаданиям а также режим работы NLOS (Non Line of Sight) — вне зоны прямой видимости. Режим OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiply Access) предусматривает работу сразу с несколькими абонентами в режиме OFDM а режим SOFDMA (Scalable OFDMA) — масштабирование режима работы OFDMA .
Метод доступа к среде передачи. Используются два метода многостанционного доступа для передачи от абонентского терминала к базовой станции: DAMA (Demand Assignment Multiple Access) — доступ по запросу — и TDMA (Time Division Multiple Access) — доступ с временным разделением.
Вид модуляции. Для поддержания максимально возможной скорости для текущего состояния каждого соединения (внешние помехи интерференция затухание) применяется автоматическая адаптация типа модуляции под состояние канала исходя из набора заложенных в изделие типов: BPSK QPSK 8 QAM 16 QAM 64 QAM. При этом тип модуляции может изменяться от пакета к пакету на основании измерения текущего значения отношения CINR (CarrierInterference + Noise Radio).
Метод дуплексирования. Передача от базовой станции к абонентской может вестись как в режиме временного дуплекса TDD (Time Division Duplex) так и в режиме частотного разделения каналов FDD (Frequency Division Duplex). Базовая станция отвечает за планирование трафика в обоих направлениях. Она передает данные на абонентские комплексы и рассылает запросы и подтверждения на передачу основываясь на анализе агрегатного потока от всех абонентов. Абонент может сам задать временное соотношение трафика в обоих направлениях. В автоматическом режиме настройку временного профиля выполняет базовая станция которая всякий раз адаптируется к текущим условиям передачи.
Методы коррекции ошибок. Для этих целей во всех типах оборудования используется метод ARQ (Automatic Repeat Request) — автоматического запроса на повторную передачу пакета данных при отсутствии подтверждения приема по истечении определенного промежутка времени и метод прямой коррекции ошибок FEC (Forward Error Correction) на основе кодирования данных с помощью кода Рида—Соломона позволяющего обнаруживать и исправлять ошибки в байтах.
Сервисы качество обслуживания QoS. Для обеспечения качества обслуживания различных потоков данных применяется механизм сквозного ("end-to-end") качества обслуживания и методы разделения трафика на определенные классы с разными требованиями к передаче:
- BE (Best Effort) — для трафика не требующего каких-либо гарантий.
Кроме того качество обслуживания может быть реализовано с помощью службы DiffServ организации VLAN-сетей разделения трафика на потоки с постоянной битовой скоростью CBR (Constant Bit Rate) или с переменной битовой скоростью VBR (Variable Bit Rate) обеспечением требований к скорости передачи данных на основе следующих критериев:
- PIR (Peak Information Rate) — мгновенной скорости передачи.
Уровень безопасности. Для предотвращения несанкционированного доступа к беспроводной сети связи и защиты данных используются протоколы инкапсуляции для шифрования трафика с помощью блочных шифров DES (Digital Encryption Standard) 3DES (Triple DES) AES (Advanced Encryption Standard) с определенной длиной ключа и протокол обмена ключами шифрования РКМ (Privacy Key Management). Авторизация абонентских комплексов осуществляется на базе сертификата Х.509.
Конструктивно базовые станции всех производителей являются многосекторными оснащенными антеннами с диаграммой направленности 60—90° т. е. для обеспечения кругового обзора необходимо 4—6 антенн. Терминальные системы состоят как правило из внешнего блока представляющего антенну совмещенную с радиоблоком и внутреннего блока-терминала.
При этом проектируемая система будет состоять из:
) камер на улицах города (всего 10000)
) передатчиков для связи в сеть Wimax
) приемо-передающих станций (вышек)
) центрального пульта "слежения и контроля" к которому стекается вся информация
) мультиплексоров для передачи данных от каждой БС к центральному пульту.

список чертежей.doc

Схема организации связи
План размещения оборудования
Фасад настенного кронштейна 19" с оборудованием БС
Структурная схема оборудования БС
Размещение БС WIMAX на карте г. Казани – плакат
Сеть WIMAX моделированная на ЭВМ - плакат
Расчет экономической эффективности инвестиционных затрат в Построении WIMAX сети для Казани

1.4 Выбор оборудования.doc

1.4 Выбор оборудования
В настоящее время в WiMAX-форуме участвуют практически все производители систем фиксированного беспроводного доступа в том числе ряд ведущих коммуникационных компаний многие из которых (Airspan Networks Alvarion Ltd Aperto Networks Redline Communications Proxim Corporation Wi-LAN Inc и др.) уже начали выпуск pre-WiMAX-систем собственной разработки.
Таблица 1.2 – Технические характеристики оборудования WiMax
Остановимся на разработке фирмы Cambridge Broadband (Англия) -оборудовании VectaStar 3500 имеющей больший радиус покрытия и высокую агрегатную скорость передачи.
VectaStar 3500 – мощная W от 1 до 4 Е1; два порта RG11 для телефонии; АТМ-25. Только VectaStar 3500 обладает уникальной возможностью работать в одном секторе с абонентами разных типов модуляии QPSK 16QAM 64QAM что эффективно расходует частотный ресурс. Базовая станция VectaStar 3500 может обходиться без кабельного канала связи организуя стык с внешними сетями собственными средствами через одно из абонентских устройств (self-backhaul). Система VectaStar 3500 эффективно работает в условиях отсутствия прямой видимости. Для подавления помех связанных с многолучевым распространением и многократным переотражением радиосигнала используются нелинейный частотный эквалайзер с обратной связью а также технология прямой коррекции ошибок FEC и технология автоматического запроса повторения ARQ. Типовой радиус покрытия базовой станции VectaStar 3500 -20 км.
Система VectaStar 3500 не похожа ни на одну систему фиксированного беспроводного доступа (Fixed Wireless Access FWA). VectaStar имеет уникальные показатели пропускной способности радиуса действия гибкости качества предоставляемых услуг и эффективности использования спектра. Установка VectaStar позволяет оператору снизить затраты повысить скорость упростить развертывание и предложить клиентам более широкий спектр возможностей.
VectaStar использует метод коллективного доступа с временным разделением каналов (Time Division Multiple Access TDMA) и динамически распределяет временные интервалы между абонентами с детализацией в одну ATM ячейку. Как основной так и встречный трафик может распределяться независимо что позволяет организовать любую схему трафика. Использование асинхронного режима передачи (Asynchronous transfer mode ATM) в качестве базового транспортного уровня позволяет системе VectaStar одновременно поддерживать разнообразные услуги такие как Ethernet IP E1 и WAN предлагая качественные услуги сквозной передачи данных а также возможность интеграции с оборудованием существующей сети ATMSDH (Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия).
Базовая станция включает комплект оборудования установленного в помещении и подключенные к нему радиомодули. Комплект оборудования в помещении - это коммутатор ATM (STM-1) контроллер радиомодулей концентраторы потоков E1 (при необходимости) кроссовая панель и блок питания. Радиомодули подключаются к оборудованию в помещении многомодовым оптическим кабелем длиной до 15 км. Радиомодуль поддерживает до 212 активных абонентских устройств и до 1024 виртуальных каналов PVC. В штатной комплектации радиомодуль снабжен антенной 125 dBi с сектором покрытия 90.
Рис. 1.3 – Оборудование базовой станции
Access Points - радиомодули
Patch - кроссовая панель
Multiplexer - коммутатор ATM (STM-1)
E1 concentrator - концентратор потоков E1
AP controller - контроллер радиомодулей
Внешнее оборудование
Базовая станция VectaStar может иметь один или несколько секторов каждый из которых охватывает 90 градусов по азимуту. Покрытие каждого сектора обеспечивается точкой радиодоступа (Access Point) – блоком экологически безопасной конструкции имеющим в своем составе встроенную антенну радиоблок модем контроллер промежуточного доступа (Medium Access Controller MAC) и ATM-переключатель с оптоволоконным интерфейсом. Каждая точка радиодоступа обеспечивает полную скорость обмена данными в эфире до 60Мбитс и радиус действия до 20-ти км и обслуживает одновременно до 212-ти абонентов.
Внутреннее оборудование
Внутренняя электроника может располагаться отдельно в пределах ретрансляционной сети либо на базовой станции на расстоянии до 15 км от точек радиодоступа с использованием оптоволоконного соединения. Оборудование базовой станции компактно устанавливается в стойку 2U размером минимум 19 дюймов и требует минимальной подготовки места установки.
VectaStar поддерживает ряд конфигураций self-backhaul для базовых станций с одним и несколькими секторами с переключением сетевого трафика внутри сектора при помощи центрального обрабатывающего элемента (Central Processing Element CPE) либо через выделенную связь backhaul VectaStar типа «точка-точка». Точки радиодоступа могут быть развернуты в обычную сеть типа «звезда» с прямым подключением каждой из них к точке backhaul-агрегирования либо в гирляндную цепь с переключением потока данных каждой точки радиодоступа через оптоволоконное соединение на другую точку радиодоступа с созданием недорогой распределенной базовой станции идеальной для густонаселенной городской зоны с большим объемом передаваемых данных. В пределах каждого сектора поддерживается много частот синхронизации G703 что позволяет нескольким операторам сотовой связи использовать систему ретрансляции каждому по своей собственной схеме синхронизации.
Рис. 1.4 – Оборудование базовой станции
Таблица 1.3 - Компоненты базовой станции
Оборудование для базовой станции VectaStar компоненты базовой станции
Один интерфейс питания один интерфейс данных
Распределительный блок питания
Один на базовую станцию
Один вход питания шесть выходов питания
Один интерфейс питания шесть интерфейсов данных
Оптоволоконная коммутационная панель
Одна на базовую станцию (дополнительно)
Один интерфейс питания двенадцать интерфейсов данных
Контроллер точек радиодоступа
Каждая точка радиодоступа имеет в своем составе встроенную антенну радиоблок модем и систему промежуточного контроля доступа (MAC).
Стандартная точка радиодоступа обеспечивает покрытие 90º сектора соты развертывания. Для увеличения энергетического потенциала линии связи точка радиодоступа имеет установленный изготовителем усилитель мощности позволяющий операторам выбирать оптимальное соотношение энергетического потенциала (и радиуса действия) и стоимости. Точка радиодоступа допускает как настенный монтаж так и установку на вышке
Таблица 1.4 - Точка радиодоступа
Подвод питания точки радиодоступа
2 3 или 4 обратный PDU 6
Подвод данных к точке радиодоступа
Многоцелевой оптоволоконный кабель
2 3 или 4 обратный PATCH 6
Точки радиодоступа имеют в своем составе встроенную антенну радиоблок и систему промежуточного контроля доступа (MAC). Стандартная точка радиодоступа обеспечивает покрытие 90º сектора с переменным разбиением на секторы при помощи установки антенны с другими характеристиками.
Используется высокоэффективная микрополосковая панельная антенна встроенная в блок точки радиодоступа соответствующая стандарту ETSI EN 302085.
Таблица 1.5 - Параметры антенны
Круговая или двойная линейная
Усиление (круговая поляризация)
(двойная линейная поляризация)
Разбиение на сектора
º либо другая ширина луча по заказу
Таблица 1.6 - Параметры распределительного блока питания PDU 6
Распределительный блок питания PDU 6
Двухполюсный Neutrik
внешнему источнику бесперебойного питания (UPS)
Контроллеру точек радиодоступа
Распределительный блок питания обеспечивает распределение питания постоянного напряжения 48В между точками радиодоступа мультиплексором и контроллером точек радиодоступа а также их защиту от перегрузок и молнии.
Таблица 1.7 - Параметры мультиплексора AP MUX 6
Мультиплексор AP MUX 6
Разъемы передней панели
“NETWORK” на PATCH 6
“1” “2” “3” и “4” на PATCH 6
Разъемы задней панели
Недорогой мультиплексор (Mux) специальной конфигурации передает данные ATM с точек радиодоступа на оборудование инфраструктуры ATM-совместимой сети.
Таблица 1.8 - Параметры оптоволоконная панель Patch PATCH 6
Оптоволоконная панель Patch PATCH 6
“APC” на мультиплексоре
“NETWORK”на мультиплексоре
“1” “2” “3” и “4” на мультиплексоре
Основной сети (ATMSDH)
Оптоволоконная коммутационная панель обеспечивает оптоволоконную связь между точками радиодоступа мультиплексором и контроллером точек радиодоступа.
Таблица 1.9 - Параметры контроллера точек радиодоступа
Контроллер точек радиодоступа AP Controller
Разъемы передней панели
Разъем с винтовым креплением
Стандартный двужильный
Контроллер точек радиодоступа обеспечивает управление точками радиодоступа и выступает в качестве SNMP-агента в Системе управления элементами (Element Management System EMS).
Точки радиодоступа могут быть программным путем настроены для работы в радиоканалах шириной 14МГц 7МГц 35МГц и 175МГц и поддерживают адаптивную модуляцию с одной несущей частотой на всех восходящих и нисходящих каналах.
Таблица 1.10 - Параметры радиоблока
Работа в дуплексном режиме
МГц или 100МГц с частотным разделением каналов (FDD)
Одна несущая частота
МГц 7МГц 35МГц и 175МГц
Расстояние между каналами
Таблица 1.11 Параметры передатчика
Номинальная выходная мощность
Согласно ETSI EN 301 021
Допуск по радиочастоте
± 60кГц (ETSI EN 301 021)
Побочное радиоизлучение
Согласно CEPTERC инструкция 74-01
Регулировка мощности
Менее 1 градуса (среднеквадратичное значение) 1кГц–10МГц.
Таблица 1.12 Параметры приемника
Регулировка коэффициента усиления
Более 60дБ ETSI EN 301 021
Подавление помех по зеркальному каналу
Более 75дБ согласно ETSI EN 301 021
Подавление помех совмещенного канала
Ослабление по соседнему каналу
Модем переводит информацию в вид приемлемый для передачи по имеющемуся каналу. Модем принимающего устройства декодирует сигнал и восстанавливает переданную информацию.
VectaStar использует метод адаптивной модуляции чтобы обеспечить каждому абоненту максимальную скорость передачи данных возможную при доступном качестве канала передачи.
Пропускная способность
Приведенные величины – это полные скорости передачи данных в эфире в режиме полного дуплекса. Чистая скорость передачи данных в сети составляет 80% (пиковое значение) полной скорости.
Таблица 1.13 Ширина канала и скорости передачи
При дуплексной передаче с частотным разделением - FDD - число каналов в линиях "вниз" и "вверх" как правило одинаково. А в режиме TDD двусторонняя радиосвязь обеспечивается за счет временного уплотнения каналов передачи и приема на одной несущей что позволяет оптимально перераспределять ресурсы линии связи выделяя различное число временных интервалов в линиях "вверх" и "вниз".
Система контроля промежуточного доступа (MAC)
Система контроля промежуточного доступа (MAC) управляет доступом к радиоканалу и выполняет коррекцию ошибок контроль качества услуг распределение трафика и функции обеспечения безопасности. Коллективный доступ с временным разделением каналов (Time-Division Multiple Access TDMA) позволяет обслуживать до 212-ти абонентских устройств в одном секторе. В каждом виртуальном канале может быть выбран ассоциативный или опросный метод контроля промежуточного доступа восходящего канала.
Таблица 1.14 Система контроля промежуточного доступа
Частота двоичных ошибок «точка-точка»
Эффективность уровня MAC
Задержка (цикл передачи)
Типичное значение – менее 2мс
Классов приоритетности
Активных CPE на сектор
(выбирается для каждого постоянного виртуального канала)
Доступ восходящего канала
ассоциативный или опросный (выбирается для каждого постоянного виртуального канала)
Уровни адаптации ATM
AAL1 (CBR) и AAL5 (UBR)
VectaStar использует ATM в качестве системного транспортного уровня. MAC отображает все услуги в постоянный виртуальный канал (Permanent Virtual Circuit PVC) ATM. Сквозные IP-соединения выполняются по принципу «IP поверх ATM» а качество услуг конфигурируется для каждого PVC. VectaStar поддерживает несколько соединений «IP поверх ATM» в том числе RFC1483 и RFC1577.
Требования качества различных услуг одновременно поддерживаются благодаря сочетанию нескольких классов приоритетности кеппинга PIR и CIR и ассоциативного и опросного доступа восходящего канала. VectaStar обеспечивает дифференциацию услуг в переполненном классе приоритетности посредством сохранения отношения ширины диапазонов (отношений CIR или PIR). Если в каком-либо классе приоритетности возникнет переполнение все услуги в данном классе претерпят одинаковое относительное падение производительности вместо того чтобы самый ощутимый «удар» испытали широкие и наиболее высоко оплачиваемые клиентами каналы.
Система управления элементами (Element Management System EMS) VectaStar представляет собой набор приложений для распределения ресурсов и управления сетью VectaStar. Доступ к EMS осуществляется через многофункциональный графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface GUI). EMS может работать на платформах Windows 9xNT2000 Solaris или Linux.
Элементы сети VectaStar поддерживают стандартные базы управляющей информации (Management Information Base MIB) простых протоколов сетевого управления (Simple Network Management Protocol SNMP) такие как MIB-II и ATM MIB а также ряд специальных MIB ряда организаций. Эти MIB дают возможность EMS а также стандартным средствам SNMP и платформам управлять элементами сети VectaStar посредством обмена данными с SNMP-агентами работающими на этих элементах.
SNMP-агент контроллера точек радиодоступа управляет:
конфигурацией базовой станции;
конфигурацией точек радиодоступа;
конфигурацией мультиплексора;
регистрацией абонентских устройств;

1.8 Размещение оборудования.doc

1.8 Размещение оборудования
Данный пункт отражает вопросы установки оборудования БС на одном из узлов проектируемой сети. На остальные узлах размещение оборудования может быть выполнено аналогичным образом.
Требования предъявляемые к помещениям для размещения оборудования
При проектировании помещений узлов связи необходимо руководствоваться следующими документами:
- РД 45.120-2000. Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети;
- ВСН 332-93. Инструкция по проектированию электроустановок
предприятии и сооружений электросвязи проводного вещания радиовещания и телевидения;
- ПОТ РО-45-005-95. Правила по охране труда при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания (радиофикации);
- ПОТ РО-45-007-96. Правила техники безопасности при работах на телефонных станциях и телеграфах;
- ВСН 45.122-77. Инструкция по проектированию искусственного освещения предприятий связи;
- ВСН 116-93. Инструкция по проектированию линейно-кабельных сооружений связи;
- ГОСТ 464-79. Заземление для стационарных установок проводной связи радиорелейных станций радиотрансляционных узлов и антенн систем коллективного приема телевидения. Нормы сопротивления;
- СНиП 21-01-97. Противопожарная безопасность зданий и сооружений
- СНиП 2.09.02-85. Производственные здания;
Требования к помещениям с оборудованием определяются паспортными требованиями аппаратуры к параметрам окружающей среды и нормативными документами.
Состав проектируемого оборудования определен в соответствии со схемой организации связи.
Проектируемое оборудование в составе:
- Оптоволоконная коммутационная панель Patch PATCH 6 (1U) – 1 шт.
- Контроллер радиомодулей AP Controller (1U) – 1 шт.
- Распределительный блок питания (1U) – 1 шт.
размещаются в проектируемый навесной телекоммуникационный кронштейн 19” в существующем помещении.
План размещения оборудования узла доступа приведен на чертеже «План размещения». Фасад размещения оборудования в навесном телекоммуникационного кронштейна приведен на чертеже «Фасад настенного кронштейна 19" с оборудованием БС».
Рисунок 1.11 - Фасад настенного кронштейна 19" с оборудованием БС
Прокладка кабелей по помещению производится по проектируемому кабель-росту.
Радиомодули устанавливается на мачте сама мачта крепится на крыше здания.
Прокладка оптических кабелей на крышу здания происходит в гофре по вертикальному кабель-росту через существующие отверстия.
Рисунок 1.12- План размещения радиомодулей БС (крыша)
Состав проектируемого оборудования определен в соответствии со схемой организации связи.
- Мультиплексор Optera Metro 4150 (12U) – 1 шт.
- Оптический бокс КОР-16 (1U) – 1 шт;
- Кросс DDF (Плинты LSA - Plus Krone) (12U)
- блок вентиляторов 4вент. (1U) – 1шт.
размещаются в проектируемую телекоммуникационную стойку 19” 42Ux600x300. Подача защитного заземления выполняется с шины заземления.
Проектом предусматривается использование существующей на объектах инженерной инфраструктуры (вентиляция теплоснабжение водоснабжение канализация электроосвещение и первичные источники электропитания).
К обслуживанию оборудования сети передачи данных допускаются лица имеющие группу электробезопасности не ниже III.
Свободные концы патч-кордов оптических и контакторов оборудования должны быть закрыты специальными защитными колпачками.
Работы по монтажу (и демонтажу) изделий связанных с опасностью засорения или ожога глаз следует производить в защитных очках.
При использовании переносных измерительных приборов необходимо соблюдать требования безопасности изложенные в разделе 9 ПОТ РО 45-007-96.
Средства защиты применяемые для предотвращения или уменьшения воздействий опасных и вредных производственных факторов возникающих при электромонтажных работах должны соответствовать ГОСТ 12.4.011-89.
Во время монтажа не допускается загромождать проходы материалами неиспользуемым оборудованием.
Все работы связанные с измерениями переносными приборами должны выполняться бригадой состоящей не менее чем из двух человек один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже III.
Металлические корпуса измерительных приборов должны быть заземлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0. При этом заземление должно быть осуществлено до начала работы приборов а снято после окончания работы приборов.
Подключение и отключение переносных приборов не требующих разрыва первичной электрической цепи допускается под напряжением при условии применения проводов с высокой электрической изоляцией и специальных изолирующих наконечников. Размер изолирующей рукоятки должен быть не менее 200мм.
В аппаратуре приняты необходимые меры по обеспечению бесопасности персонала при монтаже испытаниях и в процессе эксплуатации аппаратуры в отношении механических травм поражения электирическим током и лазерным излучением. Безопасность обеспечивается рациональной конструкцией и режимами функционирования аппаратуры а также предупреждающими надписями и инструкциями укахывающими правильные методы работы. Вводы питания и предохранители закрыты от случайного касания. Предохранители имеют маркировку с указанием номинального тока.

экономика_газ.doc

5 Определение экономической эффективности дипломного проекта
Целью данного дипломного проекта является проектирование сети связи с использованием технологии WiMax.
Далее приведем расчет затрат на проектирование внедрение эксплуатацию и расчет окупаемости проекта. Для расчета срока окупаемости и экономической эффективности разработанной сети необходимо разработать тарифные планы и предусмотреть степень подключаемости абонентов к сети т.е. поступление платежей. Но это предполагает проведение маркетинговых исследований в сфере рынка операторов сотовой связи и разработки полного бизнес-плана. Поэтому расчет в рамках дипломного проекта будем вести в укрупненных расчетах.
Таблица 5.1 – Расчет затрат на приобретение оборудования
Наименование оборудования
Цена за единицу тыс.тенге
Общая цена тыс. тенге
Оборудование WiMax Оборудование для базовой станции VectaStar 3500
Мультиплексор OM4150
Стойка телекоммуникационная
Оборудование центрального пульта слежения
Шнур оптический одномодовый симплексный FC-FC 10м
Абонентский комплект
Тара и упаковка 0.3%
Транспортные расходы 4%
Расчет затрат на строительство и монтаж оборудования.
Расчет производится по формуле:
где – основная зарплата тенге; – отчисления на социальные нужды тенге; - затраты на транспорт тенге.
где – суммарная трудоемкость работ на строительство (ч); – величина тарифа тенге ч (согласно методике тенге ч).
Тогда основная зарплата согласно выражению составит:
Дополнительная зарплата согласно:
где qдоп.- норматив дополнительной заработной платы (30 - 200%).
Отчисления на социальные нужды выражаются формулой:
где qотч – норматив отчислений на социальные нужды %; (36%)
Затраты на транспорт составят 60000 тенге.
Тогда затраты на строительство и монтаж оборудования:
Таким образом затраты на освоение услуги будут равны:
1 Эксплуатационные затраты
Определяются как сумма затрат на энергию на заработную плату работникам амортизационных затрат накладных расходов затрат на аренду помещений и затрат на проведение маркетинговых исследований.
Энергия технологическая.
Рассчитывается по формуле:
где М – мощность оборудования кВт; ФНО – номинальный фонд времени работы оборудования час; КМ – коэффициент использования оборудования по мощности; КВР – коэффициент использования оборудования по времени; КП – коэффициент учитывающий потери электроэнергии в сети (105); ЦЭ – стоимость 1 кВтчас. электроэнергии тенге.
ЗЭЛ.=(6+2*08)*085*24*30*105*7=17094 тыс.тенгемесяц
Затраты на оплату труда.
-затраты на оплату труда основного производственного персонала включая премии рабочих и служащих научных работников за производственные и научные результаты;
-оплата труда не состоящих в штате сотрудников занятых в основной деятельности;
-стимулирующие и компенсирующие выплаты в том числе:
а) компенсации по оплате труда в связи с повышением цен и индексацией доходов в пределах норм предусмотренных законодательством;
б) компенсации выплачиваемые женщинам находящимся в частично оплачиваемом отпуске по уходу за ребенком;
К расходам по оплате труда относятся различные платежи по договорам обязательного страхования добровольного долгосрочного страхования пенсионного страхования пенсионного не государственного страхования и др. Совокупная сумма платежей (взносов) работодателя не должна превышать 12% от суммы расходов на оплату труда.
Основная заработная плата исполнителей.
где Ч – численность исполнителей чел.; Ф – фонд рабочего времени исполнителей час.; С - тарифная ставка (часовая дневная месячная) тенге.
Старший инженер: тыс. тенгемесяц
Инженеры: тыс. тенге месяц
Техники: тыс. тенге месяц
Экономист: тыс. тенге месяц
Общие затраты на основную заработную плату всех сотрудников:
Дополнительная заработная плата исполнителей.
Расчет ведется по формуле:
где qдоп.- норматив дополнительной заработной платы (30 -200%).
Отчисления на социальные нужды.
где qотч – норматив отчислений на социальные нужды %; (qотч=26).
Берется стоимость основных средств в т.ч. вычислительной техники (первоначальная стоимость восстановительная стоимость действительная стоимость) ( Сосн.ср). Срок службы.(Сс).
Амортизация на год рассчитывается по формуле:
На средства радиосвязи:
Срок полезного использования определяется по группам основных средств: средства радиосвязи 7-10 лет.
Включают расходы на заработную плату с отчислениями на социальные нужды персонала учреждения на содержание текущий ремонт и амортизацию зданий сооружений и инвентаря и др. При укрупненных расчетах применяется формула:
где qн –норматив накладных расходов %.
Средняя цена аренды помещений по городу составляет 1600 - 2500 тенге за квадратный метр производственной площади в месяц. Взяв среднестатистическую стоимость в размере 2000 тенге рассчитаем затраты на аренду помещения.
Заренд = Цкв.м.S * N
где Цкв.м - стоимость одного квадратного метра площади; S – площадь помещения.
Заренд = 20 100=200 тыс. тенге
Таким образом общие эксплуатационные затраты складываются:
Зэкспл=17094+340+170+1326+7745+408+200=2196 тыс. тенгемесяц
3 Формирование цены на услугу
Таблица 5.2 - Калькуляция себестоимости на единицу предоставляемых услуг
Предоставление абонентского оборудования в пользование
Предоставление доступа к сети (единовременные платежи)
Абонентская плата за пользование сетью в месяц
Договорная оптовая цена
Количество абонентов - 10000.
4 Определение срока окупаемости первоначально вложенных затрат на освоение изделия (эффективность) дипломного проекта
Источники получения и распределения прибыли.
где Ц – цена за единицу услуги; N – количество оказанных услуг в год.
Vпр = 120*10 000= 1200000 тыс. тенге
Отчисления в бюджет.
От полученной прибыли необходимо произвести отчисления в бюджет которые составляют 24% от общей прибыли:
П24=ПОБ·024=224754 тыс. тенге
Прибыль остающаяся в распоряжении предприятия составляет 76% от общей прибыли:
П76 = 711722 тыс. тенге
Зная затраты на освоение проекта и прибыль оставшуюся у предприятия найдем срок окупаемости (эффективность проекта):
Сок = 932495 711721 =13 года
Из расчета видно что разработанная система связи WiMax окупится в течение 13 года.

Ekonomika.cdw

Экономическая эффективность
дипломного проекта на тему:
Построение WiMax сети для г. Казани
- затраты на маркетинговые исследования:
- затраты на изучение теории маркетинга
- затраты на рекламу
- затраты на получение информации
- затраты на командировки инженеров-маркетологов
- затраты на конструирование:
- затраты на оформление чертежей
- затраты на выполнение текстовых документов
- затраты на формирование текстовых материалов
- затраты на проверку технической документации
- затраты на нормоконтроль
- затраты на приобретение оборудования:
- затраты на строительство и монтаж
- затраты на приобретение сертификата
- затраты на основную зарплату
- затраты на дополнительную зарплату
- затраты на отчисления в социальные нужды
- затраты на транспорт
- затраты на приобретение строительных
материалов для проведения ремонта
Отчисления в бюджет в руб. 24% П
Прибыль предприятия в руб. 76% П
Статьи затрат в рублях на проектирование сети
Общие затраты на освоение услуги:
Источник получения и распределения прибыли
Срок окупаемости (эффективность проекта)

1.3топология.doc

1.3 Выбор топологии сети
Так как передача данных между проектируемыми базовыми станциями WIMAX к центральному пульту "слежения и контроля" будет передаваться с помощью транспортной сети необходимо определиться с топологией этой сети.
Основные топологии сетей связи:
- Ячеистая (смешанная)
«Цепь». При этой топологии все узлы соединены последовательно. Эта топология экономична и используется в железнодорожных сетях связи.
«Звезда». При этой топологии один сетевой элемент служит как особый узел соединяющий узлы которые не соединены напрямую и все потоки со всех сетевых элементов передаются через этот особый узел. Достоинством этой топологии является то что все сетевые элементы соединяются через один узел облегчая тем самым распределение полосы пропускания и снижая цены. Недостаток – надежность и емкость сети зависит от надежности и пропускной способности узлового элемента. Этот тип топологии используется в основном в локальных сетях (сетях доступа и в абонентских сетях).
«Дерево» - это комбинация «цепи» и «звезды» но надежность и емкость сети по-прежнему зависит от надежности и пропускной способности узлового элемента.
«Кольцо» - сеть имеющая топологию «цепь» у которой соединены начальный и конечный элементы. Данный тип топологии характеризуется высокой надежностью способностью к самовосстановлению он используется в большинстве существующих сетей.
«Смешанная» формируется из комбинаций всех вышеприведенных топологий. При формировании сети она наследует и недостатки топологий использованных при ее построении.
С точки зрения надежности выбираем топологию сети - «Кольцо».

1.5.doc

1.5 Влияние негативных факторов внешней среды на качество передачи
В пределах прямой видимости основными факторами негативно влияющими на качество приема электромагнитных волн являются:
- потери в свободном пространстве;
- состояние атмосферы;
- наличие отражающих объектов;
Потери в свободном пространстве
Потери в свободном пространстве вызваны тем что с ростом расстояния от передающей антенны до приемной антенны излученная энергия распределяется по все большей площади и на приемную антенну приходится лишь малая часть излученной энергии. В наиболее простом случае когда передающая антенна является всенаправленной (изотропное излучение) энергия излучения как бы "размазывается" по сферической поверхности. С ростом расстояния (радиуса сферы) площадь поверхности сферы увеличивается а плотность электромагнитной энергии приходящаяся на единицу поверхности уменьшается. Такие потери определяются по формуле:
где Ри Рпр — мощности излучения и приема соответственно; d — расстояние между передающей и приемной антеннами. Чаще всего это отношение мощностей выражают в децибелах:
Для любого типа беспроводной связи передаваемый сигнал рассеивается по мере его распространения в пространстве. Следовательно мощность сигнала принимаемого антенной будет уменьшаться по мере удаления от передающей антенны. Для спутниковой связи упомянутый эффект является основной причиной снижения интенсивности сигнала. Даже если предположить что все прочие причины затухания и ослабления отсутствуют переданный сигнал будет затухать по мере распространения в пространстве. Причина этого - распространение сигнала по все большей площади. Данный тип затухания называют потерями в свободном пространстве и вычисляют через отношение мощности излученного сигнала к мощности полученного сигнала. Для вычисления того же значения в децибелах следует взять десятичный логарифм от указанного отношения после чего умножить полученный результат на 10.
где Pt - мощность сигнала передающей антенны; Pr - мощность сигнала поступающего на антенну приемника; λ - длина волны несущей; d - расстояние пройденное сигналом между двумя антеннами; Gt - коэффициент усиления передающей антенны; Gr - коэффициент усиления антенны приемника.
Следовательно если длина волны несущей и их разнесение в пространстве остаются неизменными увеличение коэффициентов усиления передающей и приемной антенн приводит к уменьшению потерь в свободном пространстве.
Для нашей аппаратуры примем расстояние 75 км:
L = 20lg(4*7500м) -20 lg(0085м)-135-15=924 дБ – потери в среде
С ростом частоты (уменьшением длины волны) и уменьшением коэффициента усиления антенн затухание увеличивается.
Направление передачи БС АК
Тип БС: VectaStar 3500
Мощность передатчика БС:
Тип антенны БС: высокоэффективная микрополосковая панельная антенна с круговой поляризацией усиление 135дБм
Высота подъема антенны БС: hБС = 30 м (с учетом невысокой застройки города антенна БС будет устанавливаться на здании).
Рис. 1.5 - Предварительная оценка высоты установки антенн для случая гладкой Земли проводится по графику
Излучаемая мощность Ризл дБм:
= 335 -22 – 35 – 3+ 135 = 383 дБм
где Вф прд = 22 дБ - потери в фидере антенны ПРД БС
к = 35 дБ - потери в комбайнере БС
копл = 3 дБ - потери в коплере БС
G0 и = 135 дБи - максимальный КУ антенны ПРД БС.
Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50%:
где Рпрм = -91 дБм - чувствительность приёмника
ф прм = 0 дБ - потери в фидере антенны ПРМ
G0 п = 15 дБи - максимальный КУ антенны ПРМ.
Направление передачи АК БС
Тип АК: CPE Cambridge Broadband (Англия)
Мощность передатчика МС Рпрд
Поляризация – правосторонняя круговая
Высота подъема антенны МС: hМС = 15 м. (мин)
где Вф прд = 0 дБ - потери в фидере антенны ПРД МС
к = 0 дБ - потери в комбайнере МС
копл = 0 дБ - потери в коплере МС
G0 и = 15 дБи - максимальный КУ антенны ПРД АК
где Рпрм = -91 дБм - чувствительность приемника
ф прм = 22 дБ - потери в фидере антенны ПРМ
G0 п = 135 дБи - максимальный КУ антенны ПРМ.
Системное усиление определяется как: System Gain = T
где T Rx - чувствительность приемника системы
System Gain = Tx – Rx = 383 +106= 1443 дБм
System Gain = Tx – Rx = 485 +1038= 1523 дБм
Для определения дальности связи смотрим следующий график для частоты 35 ГГц:
Рис. 1.6 - Определение дальности связи беспроводных устройств
Если на участке максимальное системное усиление равно 1443 дБм (БС-АК) то максимальный радиус зоны покрытия БС порядка 18 км.
Атмосферное поглощение
Причиной дополнительных потерь мощности сигнала между передающей и принимающей антеннами является атмосферное поглощение при этом основной вклад в ослабление сигнала вносят водные пары и кислород. Дождь и туман (капли воды находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе) приводят к рассеиванию радиоволн и в конечном счете к ослаблению сигнала. Указанные факторы могут быть основной причиной потерь мощности сигнала. Следовательно в областях для которых характерно значительное выпадение осадков необходимо либо сокращать расстояние между приемником и передатчиком либо использовать для связи более низкие частоты.
Наличие отражающих объектов
Наличие отражающих объектов находящихся в стороне от прямой связывающей приемную и передающую антенны может привести к попаданию на приемную антенну отраженных сигналов являющихся копиями основного сигнала. Поскольку прямой и отраженный сигналы проходят разные по величине пути (что равносильно сдвигу фаз колебаний относительно друг друга) то в точке приема происходит их интерференция. При этом амплитуда сигнала на приемной антенне может как суммироваться (при разности путей на длину волны) так и вычитаться (при разности путей на половину длины волны). Такие явления называют замираниями. Для движущихся объектов эти замирания носят меняющийся во времени характер. Причем могут происходить изменения амплитуды как относительно медленные так и очень быстрые. На частотах порядка единиц гигагерц длина волны составляет единицы-десятки сантиметров поэтому быстрые замирания могут происходить даже при малых перемещениях антенны приемника. Характер медленных и быстрых замираний хорошо описывается законом Релея. Динамический диапазон замираний может достигать 40 дБ. Из-за быстрых замираний амплитуда принимаемого сигнала на доли секунды то увеличивается то уменьшается относительно некоего среднего уровня. В городских условиях количество таких скачков амплитуды может происходить десятки-сотни раз в секунду.
Для любой передачи данных справедливо утверждение что полученный сигнал состоит из переданного сигнала модифицированного различными искажениями которые вносятся самой системой передачи а также из дополнительных нежелательных сигналов взаимодействующих с исходной волной во время ее распространения от точки передачи к точке приема. Эти нежелательные сигналы принято называть шумом. Шум является основным фактором ограничивающим производительность систем связи.
Шумы можно разделить на четыре категории:
интермодуляционные шумы;
перекрестные помехи;
Тепловой шум является результатом теплового движения электронов. Данный тип помех оказывает влияние на все электрические приборы а также на среду передачи электромагнитных сигналов.
При формировании радиосетей определенную проблему составляет интерференция сигналов смежных каналов и наложении перекрестных наводок с тепловыми шумами. Для таких каналов отношение IN (отношение сигнала интерференции к тепловому шуму) лежит в диапазоне -6 ÷ -10 дБ. Следует разумеется учитывать что уровень интерференционного сигнала варьируется в очень широких пределах.
Радиоволны в диапазоне 3-66 ГГц распространяются прямолинейно и подвержены поглощению при наличии дождя или сильного снега. Любые строения или объекты ландшафта препятствуют их распространению даже если перекрывают видимость между передающей и принимающей антеннами частично. Рекомендуются вертикальная или горизонтальная ориентации поляризации. Предельное расстояние связи (RH) для высоты положения антенн H1 и H2 сопряженное с кривизной земной поверхности определяется формулой RH = 4.12( ) где RH измеряется в км а Н1 и Н2 в метрах.
Для успешной работы канала нужно обеспечить достаточно большое отношение уровней несущей и интерференционного сигнала (CI). На практике приходится учитывать отношение C(I+N) где N - уровень теплового шума а также уровень шумов приемника (~6дБ). Чрезмерное увеличение мощности передатчика (с целью улучшения отношения сигнал-шум) не желательно так как это приводит к возрастанию уровня интерференционного сигнала.
Кроме тепловых шумов в системах связи значительное мешающее воздействие имеют импульсные помехи. Они могут быть вызваны молниями работой электросварочного оборудования искрением электрооборудования неисправностями в самой аппаратуре связи или даже могут быть искусственно созданы для злонамеренной постановки помех. Импульсные помехи имеют значительную амплитуду и широкий спектр частот. При передаче голосового сигнала влияние импульсных помех довольно незначительно. Оно проявляется в появлении щелчков и потрескиваний. При передаче цифровых данных этот вид помех может стать определяющим. За время длительности импульсной помехи могут быть потеряны все биты преданные за это время. Борьба с импульсными помехами представляет весьма сложную задачу. В основном решение заключается в отфильтровывании во входных цепях приемника всех частотных составляющих вне используемой полосы частот канала. При этом отфильтровывается часть мощности импульсной помехи и ослабляется действие помехи на сигнал. В противном случае необходимо снижать скорость передачи и увеличивать длительность передаваемых символов чтобы за время длительности импульсной помехи оказалась пораженной незначительная часть символа.
Другим источником помех являются интермодуляционные шумы. Действие таких помех проявляется в том при взаимодействии на нелинейных элементах двух (или более) сигналов например на частотах f1и f2 появляются паразитные сигналы на частотах f1±f2. Если полезный сигнал окажется равен также f1±f2 то полезный и паразитный сигналы будут интерферировать а принимаемый сигнал станет искаженным. Подобный эффект интермодуляции возникает и на частоте зеркального канала когда паразитный сигнал создает при демодуляции сигнал на промежуточной частоте приемника. Интермодуляционные шумы могут возникать из-за нелинейных элементов в цепях передатчика (возможно постороннего) и приемника или неисправности в приемном оборудовании. При больших уровнях принимаемого сигнала в усилителях работающих при нормальном уровне сигнала в линейном режиме могут возникать перегрузки при которых усилитель может перейти в нелинейный режим. Паразитные сигналы в результате нелинейного преобразования могут оказаться в полосе полезного сигнала. Допустимый уровень сигнала (точка насыщения) на входе современных высокочувствительных приемников составляет приблизительно минус 55 дБм (~ 18 мкВ). При более высоком уровне входной усилитель начинает работать в нелинейном режиме. В серийном оборудовании систем подвижной связи чувствительность приемников несколько ниже. Для систем подвижной связи типичным является ситуация когда одна мобильная станция находится вблизи границы зоны покрытия а другая — вблизи базовой станции. При одинаковой мощности передатчиков мобильных станций передатчик второй станции может перегрузить входной усилитель приемника базовой станции обслуживающий удаленного абонента. Продукты нелинейного преобразования могут попасть в полосу пропускания соседнего канала и создадут там помехи. Таким образом высокая мощность ближнего передатчика может вызвать помехи сразу в нескольких приемниках базовой станции. На практике проблему дальнего и ближнего пользователя решают адаптивным регулированием мощности передатчиков. Чем ближе подвижная станция подходит к базовой тем автоматически уменьшается взаимная мощность их передатчиков. Разумеется система автоматического контроля и регулирования взаимной мощности является сложной и дорогостоящей. Для систем с фиксированным расположением базовых и пользовательских станций (WiMAX-2004) взаимные мощности можно просчитать заранее и установить нужные уровни в процессе инсталляции оборудования. Влияние интермодуляционных помех удается заметно ослабить с помощью фильтров во входных цепях приемника. Использование входных фильтров с крутыми скатами частотных характеристик позволяет ослабить и паразитные сигналы по соседним каналам.
В радиосвязи как и в проводной могут возникать перекрестные помехи если на частотах приема будут работать "чужие" передатчики. В этом случае их сигналы не могут быть отфильтрованы входными цепями приемника и принимаемый полезный сигнал окажется также искаженным. Если уровень паразитного сигнала окажется соизмерим или будет больше полезного то прием может оказаться невозможным. Для устранения таких событий существуют органы контроля и распределения рабочих частот. Для каждой системы радиосвязи выделяются свои полосы частот не пересекающиеся с частотами других систем и выдается лицензия на выделяемые частоты. При этом уровень возможных перекрестных помех обычно не превышает уровень теплового шума. Однако исторически сложилось что во многих странах (в том числе и в России) на многих диапазонах частот могут работать организации и службы развернувшие свое оборудование значительно раньше. Поэтому в некоторых регионах (в зависимости от создавшейся электромагнитной обстановки) могут разрешить работу и в нелицензированных диапазонах. В этом случае перекрестные помехи могут стать доминирующими.
В большинстве случаев интермодуляционные и перекрестные помехи являются предсказуемыми и их можно учесть при проектировании и развертывании новых систем связи.

1.7 Разработка схемы организации связи.doc

1.7 Разработка схемы организации связи
Согласно расчету информационных нагрузок на сеть и частотно-территориальному планированию нам требуется 3 базовых станции WiMAx каждая из которых обеспечивает прием видеоизображений общей пропускной способностью 1397 Мбитc. При этом каждая БС должна отдавать этот трафик через транспортную сеть к центральному пульту слежения и контроля. Транспортную сеть построим на мультиплексорах SDH STM-4 уровня (622 Мбитc) топология кольцо с резервированием по направлению.
Access Points - радиомодули 4(4х секторная БС)
Patch - кроссовая панель
Multiplexer - коммутатор ATM (STM-1)
AP controller - контроллер радиомодулей
Рис 1.8 - Структурная схема. Базовая станция
Выбор оборудования транспортной сети
Произведем комплектацию оборудования. Для выбранных архитектуры построения и модуля STM-4 для передачи информации необходимо 3 синхронных терминальных мультиплексора со скоростью 622 Мбитс. В местах установки БС и один мультиплексор STM-4 уровня в пункте установки пуста слежения и контроля.
Основываясь на соотношении цена-качество остановимся на простейшем оборудовании OPTera Metro 4150 STM-4 уровня производства фирмы Nortel Networks которая сейчас является лидером в разработке и развертывании SDH систем.
Мультиплексор OPTera Metro 4150 обладает неблокируемой полнодоступной матрицей коммутации объемом 32x32 VC-4 с возможностью кросс-коммутации на уровнях VC-12 VC-3 и VC-4 и поддержкой конкатенации VC-4-Nc. В мультиплексор OPTera Metro 4150 могут быть установлены компонентные карты cо следующими интерфейсами: 2 Мбитс (до 256 интерфейсов) 3445 Мбитс (до 24 интерфейсов) комбинированные STМ-1e140Мбитс (до 8 интерфейсов) STM-1e (до 32 интерфейсов) и STM-1o (до 32 интерфейсов) STM-4o (до 8 интерфейсов помимо существующих на агрегатных картах) а также Ethernet 10100 (до 64 интерфейсов).
Nortel OPTera Metro 4150 - это полностью управляемая высококачественная SDH-система уровня STM-4 разработанная для широкого спектра сетевых приложений. OPTera Metro 4150 может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор регенератор оптический концентратор мультиплексор ввода-вывода а также как кросс-коннектор. Интеграция функций управления мультиплексора на комбинированных агрегатно-управляющих платах позволила Nortel Networks добиться высокой плотности компонентных портов богатых возможностей расширения и небольших габаритов мультиплексора.
Устанавливаемая аппаратура OM4150 обеспечивает [Л.1.8 с. 7]:
- работу в сетях линейной кольцевой и разветвлённой структуры
- конфигурирование в качестве Мультиплексора ВводаВывода (МВВ) Оконечного Мультиплексора (ОМ) регенератора сетевого Узла Переключений и центрального узла звёздной сети
- полнодоступный вводвывод компонентных потоков 2 140Мбитс STM-1 и STM-4
- автоматическое переключение и резервирование трактов передачи и узлов аппаратуры
- двухстороннюю работу по одному волокну
- усиление в агрегатных и компонентных линейных трактах
- наращивание ёмкости (числа компонентных потоков 2Мбитс)
- функции обслуживания администрирования и контроля (ОАМ).
Устанавливаемая аппаратура ОМ4150 формирует агрегатные сигналы 622Мбитс (STM-4) из компонентных сигналов 2 и 155 Мбитс (STM-1 электрических и оптических) и 622Мбитс (STM-4). Обеспечивается ввод (выделение) компонентных сигналов в(из) агрегатных а также автоматические переключения и резервирование трактов и узлов аппаратуры.
Комплект ОМ4150 имеет габариты 458х442х280 (ВхШхГ). Он содержит следующие места для сменных блоков: два (шириной 75 см) для агрегатных блоков10 (шириной 25см) – для компонентных блоков одно (шириной 25см) - для 2-х блоков Ethernet over SDH (EOS) контроля и сигнализации. Комплект допускает установку на стойках соответствующих Enhanced Teletext specification ETS 300119 высотой 2200 или 2600 мм либо на 19 дюймовых стойках.
Конфигурация устанавливаемых мультиплексоров OPTera Metro 4150 в местах установки БС определена в соответствии с расчетом нагрузки.
- 1 трибутарная плата STM-1 с оптическими интерфейсами
- 2 агрегатных платы STM-4.
В пункте слежения и контроля должно быть 3 интерфейса STM-1 для стекания информации с транспортной сети.
Согласно [Л.1.8 с.5]:
Характеристики оптических портов оборудования SDH
Передатчик в опорной точке S
Средняя излучаемая мощность:
Приемник в опорной точке R
Минимальная чувствительность
Минимальная перегрузка
Энергетический потенциал
Согласно спецификации и перечня оборудования с заказными кодами Технических условий № ОМ4150-4RUS-03 [Л.1.8 с.15-19] cхема размещения плат мультиплексора OM 4150 выглядит следующим образом рис. 1.9
Рис. 1.9 - Схема размещения плат мультиплексоров OM 4150
где OPTera Metro 4150 – мультиплексор SDH уровня STM-4 в составе:
NTEU10QA – 4-х портовая оптическая трибутарная плата уровня STM-1
NTEU23AA – агрегатная плата STM-4
NTEU40AA NTEU41AA – карты питания с интерфейсами синхронизации вн. аварии и пр.
NTEU60AA – шелф для установки плат.
Схема организации связи будет выглядеть следующим образом:
Рис 1.10 – Схема организации связи
Остановим свой выбор на кабелях отечественного производства предназначенных для прокладки в легких грунтах по мостам и эстакадам кабельной канализации работающих на длинных волнах 13155 мкм и километрическим затуханиемдисперсия не более 04418 соответсвенно следующих марок:
Исходяиз экономических соображений учитывая городские условия прокладки кабеля и рекомендации выбираем кабель ОКЛ-022-16 - одномодовое волокно с дисперсией оптимизированной на длине волны 1310 нм.
Кабель ОКЛ предназначен для магистральных зоновых и городских сетей связи. Прокладывается ручным и механизированным способами в кабельной канализации трубах и блоках. При опасности затопления и опасности повреждения грызунами прокладывается в защитных трубах. Внутри зданий кабелепроводах кабельростах коллекторах и на мостах прокладывается кабель с оболочкой из негорючего материала. Строительная длина - 2-6 км
Максимальная длина - 7 км
α = 0.36 дБкм (для 1310 нм) – коэффициент затухания
sн ≤ 3.5 пс(нм км) – дисперсия.
Соединительные линии между узлами организуются по оптическим волокнам (кабель ОКЛ-022-16). Оптические волокна прокладываются до существующих оптических боксов. Организация связей от шкафов до оптических боксов осуществляется с помощью двух патч-кордов (приемпередача) для каждого направления.
Выбираем патч-корд FС-FC симплексный - отрезок оптического кабеля с одним волокном (в буферном покрытии 3 мм) оконцованный оптическим коннектором FС с одного конца и FC с другого. Он предназначен для соединения между различными активными сетевыми устройствами между сетевым устройством и оптическим распределительным узлом внутри оптического соединительного узла или кросса.
Прокладка патч-кордов FС-FC от мультиплексоров до оптического кросса осуществляется в гофрированной гибкой трубе по существующим металлоконструкциям.

1.6.doc

1.6. Оценка информационных нагрузок на сеть. Частотно-территориальное планирование
Для передачи видеоизображений с камер наружного наблюдения по сети будем использовать следующие видео кодек MPEG-4 с разрешением 480 ТВЛ и частотой 25 кс и передачи его по сетям с полосой 28 Кбитс.
Например можно использовать IP-видеокамеру «день-ночь» STC-IP3985A которая имеет разъем стандарта Ethernet 10100Base-T поэтому ееможно подключать кLAN сети.
Расчет будем вести согласно источникам 1.6 и 1.7.
Расчет для Ethernet:
Передача видео информации по Ethernet:
Согласно данному источнику формула для нахождения необходимой ширины канала:
Bandwidth = длина пакета * PPS
PPS = (codec bit rate) (voice payload size)
Total packet size = (L2 header: MP or FRF.12 or Ethernet) + (IPUDPRTP header) + (voice payload size)
Передача видеоизображений по Ethernet (видео по сети):
codec bit rate = 28 кбитс
кбитс = 28 кбит в 1000мс
мс – период следования видео пакетов
0 бит=105 байт для 30мс значит
Payload Size =105 байт
V = ((105 байт + (8 байт + 12 байт + 18 байт) +18 байт) ·8битбайт · 28 кбитс) 840 бит = 33547 кбитс = 429 кбитс – для одного видеопотока.
Всего нужно установить 10000 камер видаонаблюдения.
Тогда минимальная полоса пропускания для проектируемой сети
С = 429 кбитс x10 000 = 418.9 Мбитс.
Плюс к этому необходимо прибавить запас скорости для установки дополнительных видеокамер
Из всего расчета следует что скорость по кольцу должна быть не менее уровня STM-4622 Мбитс.
Таблица 1.15- Варианты конфигурации БС
Так как радиомодули оборудования VectaStar снабжены антенной с сектором покрытия 90 то возьмем 4 радиомодуля для полного 3600 покрытия.
Рабочий диапазон частот аппаратуры VectaStar 3500: 34 - 38 ГГц Выберем вариант 1 БС с 4 секторам FDD пара 14 МГц до 60 Мбитс (полезная 48 Мбитс). На одну БС до 192 Мбитс.
Эффективная емкость оборудования S0 = 343 битсГц (48 Мбитс 14 МГц)
Для рассматриваемого случая величина верхней границы частотного ресурса в абсолютной величине и в количестве каналов составила:
Fz = VS0 = (142 Мбитс) (343 битсГц )= 414 МГц
Если предположить что зона обслуживания сети радиус которой в принят равным 75 км (для Казани).
Необходимое число БС для обеспечения сплошного покрытия равно:
NБС = Sказа SБС = 4253 (314x752) = 3 БС
Рис 1.7- Ситуационный план установки БС
Выбираем 4х секторную БС ширина сектора 14 МГц.
В итоге оптимизации получается оптимальный частотно-территориальный план в котором используется 3 БС с 4мя секторами.
Согласно исходным данным нужно установить 10 тыс камер наружного наблюдения. Тогда одна БС должна обслуживать 100003=333333334 камеры.
Тогда на одну БС будет приходиться 429 кбитс x 3334=1397 Мбитc.
Выбранная нами конфигурация БС обслуживает согласно техническим характеристикам до 192 Мбитс что удовлетворяет нашему расчету и даже имеется запас 192 Мбитс – 1397 Мбитс = 523 Мбитс.
Таблица 1.16- Распределение частот
Частотный диапазон МГц

анотация.doc

В дипломном проекте производится построение сети передачи данных на основе технологии WiMAX для Казани. Задача сети - для передачи данных о нарушении ПДД.
В ходе проектирования рассматриваются следующие вопросы:
- обзор технологии WiMAX
- выбор топологии сети
- выбор оборудования
- оценена информационная нагрузка на сеть передачи данных
- частотно-территориальное планирование
- размещение оборудование БС
- вопросы информационной безопасности.
В разделе БЖД рассматриваются вопросы экологии - анализ опасных и вредных факторов при монтаже сети Производственная безопасность эксплуатация сети источники электромагнитных полей при настройке чрезвычайные ситуации - молния защита зданий.
В организационно-экономическом разделе определяется размер капитальных вложений и срок окупаемости проекта.
The Wimax network and the transport network for it in Kazan are designed in this diplom’s project.
The amount of camera is 10000 the calculation of loading is produced on one base station (package traffic) the total loading of the system is determined power descriptions and cruising of BS radius settle accounts for the construction of the network.
The chart of organization of connection and site plan of the location of the BSs are developed on the map of city. The choice of equipment of the designed network and its placing are produced in a node.
Exceeding event – the protection from flash is considered.
The economic efficiency of the investment expenses to the Wimax in Kazan is calculated in the economic part of the diplom.

отчет.doc

Построение WIMAX сети для Казани
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16 который так же называют WirelessMAN. Название «WiMAX» было создано организацией WiMAX Forum которая была основана в июне 2001 года c целью продвижения и развития стандарта.
Область использования
WiMAX подходит для решения следующих задач:
Соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами интернета.
Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.
Создания точек доступа не привязанных к географическому положению.
WiMAX позволяет осуществлять доступ в интернет на высоких скоростях с гораздо большей пропускной способностью и покрытием чем у Wi-Fi сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов» продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии а так же локальные Wi-Fi сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети масштабов целых городов.
Широкополосный доступ
Многие телекоммуникационные компании делают большие ставки на использование WiMAX для предоставления услуг высокоскоростной связи. И тому есть несколько причин.
Во-первых технологии семейства 802.16 позволят экономически более эффективно (по сравнению с проводными технологиями) не только предоставлять доступ в сеть новым клиентам но и расширять спектр услуг и охватывать новые труднодоступные территории.
Во-вторых беспроводные технологии многим более просты в использовании чем традиционные проводные каналы. WiMAX и Wi-Fi сети просты в развёртывании и по мере необходимости легко масштабируемы.
В сумме все эти преимущества позволят снизить цены на предоставление услуг высокоскоростного доступа в Интернет как для бизнес структур так и для частных лиц.
Пользовательское оборудование
Оборудование для использования сетей WiMAX поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL модем) так и вне него (устройства размером с ноутбук). Следует заметить что оборудование рассчитанное на размещение внутри помещений и не требующее профессиональных навыков при установке конечно более удобно однако способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.
С изобретением мобильного WiMAX все больший акцент делается на разработке мобильных устройств. В том числе специальных телефонных трубок (похожи на обычный мобильный смартфон) и компьютерной периферии (USB радио модулей и PC card).
В общем виде WiMAX сети состоят из двух основных частей — базовой станции и приемника.
Для соединения базовой станции и клиентского оборудования используется высокочастотный диапазон от 2 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбитс при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником.
Как уже говорилось выше WiMAX применяется как для решения проблемы «последней мили» так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям.
Между базовыми станциями устанавливается соединения (прямой видимости) использующие диапазон частот от 10 до 66 ГГЦ скорость обмена данными может достигать 120 Мбитc. При этом по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако чем большее число БС подключено к сетям провайдера тем выше скорость передачи данных и надежность сети в целом.
Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями).
Стандартом 802.16 определены несколько режимов работы сетей WiMAX:
Mobile WiMAX — мобильный доступ.
Предполагается использование фиксированного режима WiMAX как альтернативы проводным сетям. Используется диапазон частот от 3 до 66 ГГЦ при этом требуется наличие прямой видимости между базовой станцией и станцией пользователя из-за сильного затухания волн. Однако ширина диапазона позволяет достигать скоростей до 120 Мбитс. Сети с фиксированным режимом работы уже распространены в некоторых странах однако многие телекоммуникационные компании делают ставку на портативный и мобильный режимы работы.
Сеансовый режим вносит понятие сессий к фиксированному режиму работы. Подобный режим позволяет перемещать клиентское оборудование и использовать соединение не привязанное к определённой базовой станции. Подобный режим удобен для использования сетей для подключения ноутбуков и других портативных устройств.
Портативный режим работы WiMAX поддерживает возможность автоматического переключения между базовыми станциями без обрыва соединения. Скорость перемещения больше чем в режиме сессий однако ограничена 40 кмч. С 2006 года некоторые компании приступили к производству портативных устройств поддерживающих WiMAX сети.
Отличается от портативного режима возможностью перемещения приёмника со скоростью до 120 КМч.
MAC канальный уровень
В Wi-Fi сетях все пользовательские станции которые хотят передать информацию через точку доступа (АР) соревнуются за «внимание» последней. Такой подход может вызвать ситуацию при которой связь для более удалённых станций будет постоянно обрываться в пользу более близких станций. Подобное положение вещей делает затруднительным использование таких сервисов как Voice over IP (VoIP) которые очень сильно зависят от непрерывного соединения.
Что же касается сетей 802.16 в них MAC использует алгоритм планирования. Любой точке доступа стоит лишь подключиться к точке доступа для нее будет создан выделенный слот на точке доступа и другие пользователи уже не смогут повлиять на это соединение.
WiMAX Forum разработал архитектуру которая определяет множество аспектов работы WiMAX сетей: взаимодействия с другими сетями распределение сетевых адресов аутентификация и многое другое.
Следует заметить что архитектура сетей WiMax не привязана к какой-либо определённой конфигурации обладает высокой гибкостью и масштабируемостью.
Сопоставления WiMAX и Wi-Fi далеко не редкость возможно потому что звучание терминов созвучно название стандартов на которых основаны эти технологии похожи (стандарты IEEE оба начинаются с «802.») а также обе технологии используют беспроводное соединение и используются для подключения к интернету. Но несмотря на это эти технологии направлены на решение совершенно различных задач.
Таблица 1.1 - Сравнительная таблица стандартов беспроводной связи
WiMAX это система дальнего действия покрывающая километры пространства которая обычно использует лицензированные спектры частот (хотя возможно и использование нелицензированных частот) для предоставления соединения с интернетом типа точка-точка провайдером конечному пользователю. Разные стандарты семейства 802.16 обеспечивают разные виды доступа от мобильного (схож с передачей данных с мобильных телефонов) до фиксированного (альтернатива проводному доступу при котором беспроводное оборудование пользователя привязано к местоположению)
Wi-Fi это система более короткого действия обычно покрывающая сотни метров которая использует нелицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Обычно Wi-Fi используется пользователями для доступа к их собственной локальной сети которая может быть и не подключена к Интернет. Если WiMAX можно сравнить с мобильной связью то Wi-Fi скорее похож на стационарный беспроводной телефон.
WiMAX и Wi-Fi имеют совершенно разный механизм Quality of Service (QoS). WiMAX использует механизм основанный на установлении соединения между базовой станцией и устройством пользователя. Каждое соединение основано на специальном алгоритме планирования который может гарантировать параметр QoS для каждого соединения. Wi-Fi в свою очередь использует механизм QoS подобный тому что используется в Ethernet при котором пакеты получают различный приоритет. Такой подход не гарантирует одинаковый QoS для каждого соединения.
Из-за дешевизны и простоты установки Wi-Fi часто используется для предоставления клиентам быстрого доступа в интернет различными организациями. Например в большинстве кафе отелей вокзалов и аэропортов можно обнаружить бесплатную точку доступа Wi-Fi.
Рисунок 1.1. - Принцип работы WiMAX
Система WiMAX состоит из двух основных частей.
Базовая станция WiMAX может размещаться на высотном объекте: здании или вышке.
Приёмник WiMAX: антенна с приёмником в форм-факторе карты PC Card карты расширения ПК или внешней карты.
Соединение между базовой станцией и клиентским приёмником производится в низкочастотном диапазоне 2-11 ГГц. Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 20 Мбитс и не требует наличия прямой видимости между станцией и пользователем. Этот режим работы базовой станции WiMAX близок широко используемому стандарту 802.11 (Wi-Fi) что допускает совместимость уже выпущенных клиентских устройств и WiMAX.
Следует помнить что технология WiMAX применяется как на "последней миле" - конечном участке между провайдером и пользователем так и для предоставления доступа региональным сетям: офисным районным.
Между соседними базовыми станциями устанавливается постоянное соединение с использованием режима СВЧ (сверхвысокие частоты 10-66 ГГц) радиосвязи прямой видимости (line-of-sight). Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 120 Мбитс. Ограничение по условию прямой видимости разумеется не является плюсом однако оно накладывается только на базовые станции участвующие в цельном покрытии района что вполне возможно реализовать при размещении оборудования.
Как минимум одна из базовых станций может быть постоянно связана с сетью провайдера через широкополосное скоростное соединение (T3 или другое гарантирующее стабильно высокую скорость передачи данных). Фактически чем больше станций имеют доступ к сети провайдера тем выше скорость и надёжность передачи данных. Однако даже при небольшом количестве точек система способна корректно распределить нагрузку за счёт сотовой топологии.
На базе сотового принципа разрабатываются также пути построения оптимальной сети огибающей крупные объекты (например горные массивы) когда серия последовательных станций передаёт данные по эстафетному принципу. Это позволяет существенно поднять скорость.
По структуре сети стандарта IEEE 802.16 очень похожи на традиционные сети мобильной связи: здесь тоже имеются базовые станции которые действуют в радиусе до 50 км при этом их также не обязательно устанавливать на вышках - для них вполне подходят крыши домов требуется лишь соблюдение условия прямой видимости между станциями. Для соединения базовой станции с пользователем необходимо наличие абонентского оборудования. Далее сигнал может поступать по стандартному Ethernet-кабелю как непосредственно на конкретный компьютер так и на точку доступа стандарта 802.11 Wi-Fi или в локальную проводную сеть стандарта Ethernet.
Это позволяет сохранить существующую инфраструктуру районных или офисных локальных сетей при переходе с кабельного доступа на WiMAX. Это позволяет также максимально упростить развёртывание сетей позволяя использовать знакомые технологии для подключения компьютеров.
На примере WiMAX рассмотрим использование технологии для наблюдения за потоком машин и передачи данных о нарушении ПДД. При этом проектируемая система будет состоять из:
) камер на улицах города (всего 10000)
) передатчиков для связи в сеть Wimax
) приемо-передающих станций (вышек)
) центрального пульта "слежения и контроля". к нему стекается вся информация
1Сюваткин В. С. и др. С98 WiMAX — технология беспроводной связи: основы теории стандарты применение. Под ред. В. В. Крылова. — СПб.: БХВ-Петербург 2005. - 368 с: ил.