Wi-Max в диапазоне частот 3600 МГц

Содержание

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПИСАНИЕ СЕТИ СВЯЗИ WiMax

1.1. Определение WiMAX

1.2. Эволюция средств доступа к глобальной Сети

1.3. История развития проекта WiMAX

1.4. Задачи, цели, преимущества WiMAX

1.5. Перспективы развития WiMAX на ближайшие годы

1.6. WiMAX сегодня

1.7. Перспективы WiMAX в Кыргызской Республике

1.8. Принцип работы WiMAX

1.9. Режимы работы WiMAX

1.10. Испытания WiMAX

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НОРМ ЧАСТОТНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ РАЗНОСОВ ДЛЯ СИСТЕМ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА WiMax

2.1 Определения и общий методический подход

2.2 Условие обеспечения ЭМС РЭС

2.3 Расчетные формулы ослабления

2.3.1 Расчет ослабления за счет частотной расстройки

2.3.2 Расчет ослабления сигналов при распространении вдоль земной поверхности

2.3.2.1 Дополнительные потери за счет отражения от местных предметов

2.4 Построение графиков норм территориального разноса

2.5 Анализ вариантов взаимного влияния РЭС и последовательность вычисления норм ЧТР

3. РАСЧЕТ НОРМ ЧТР МЕЖДУ СТАНЦИЯМИ WiMax И ФИКСИРОВАННОЙ СЛУЖБОЙ

3.1 Исходные данные для расчетов

3.2 Расчет норм ЧТР

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ НОРМ ЧАСТОТНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ РАЗНОСОВ

5. ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОМЕЩЕНИЯ И УСЛОВИЙ ТРУДА ПРОЕКТИРОВЩИКОВ НА 10 ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Аннотация

В данном дипломном проекте разрабатываются нормы частотно-территориальных разносов для систем широкополосного доступа WiMax в диапазоне частот 3600 МГц.

В теоретической части подробно описывается система широкополосного доступа WiMax. Расчет ослабления сигналов вдоль земной поверхности был произведен согласно Рекомендации МСЭR Р.452, а расчет ослабления за счет частотной расстройки в соответствии с материалами Венского соглашения по координации частотных присвоений.

С экономической стороны было произведено экономическое обоснование разработки норм частотно-территориальных разносов. Были рассмотрены вопросы обоснования требований и расчет параметров помещения и условий труда проектировщиков на 10 посадочных мест.

Задачи, цели, преимущества WiMAX

Для продвижения и развития технологии WiMAX был сформирован WiMAXфорум на базе рабочей группы IEEE 802.16, созданной в 1999 году. В форум вошли такие фирмы, как Nokia, Harris Corporation, Ensemble, Crosspan и Aperto. К маю 2005 года форум объединял уже более 230 участников. В том же году Всемирный съезд по вопросам информационного сообщества (World Summit on Information Society, WSIS) сформулировал следующие задачи, которые были возложены на технологию WiMAX.

1. Обеспечить при помощи WiMAX доступ к услугам информационных и коммуникационных технологий для небольших поселений, удалённых регионов, изолированных объектов, учитывая при этом, что в развивающихся странах 1,5 миллиона поселений с числом жителей более 100 человек не подключены к телефонным сетям и не имеют кабельного сообщения с крупными городами.

2. Обеспечить при помощи WiMAX доступ к услугам информационных и коммуникационных технологий более половины населения планеты в пределах своей досягаемости, учитывая при этом, что общее число пользователей Интернета в 2005 году составляло приблизительно 960 млн. человек, или около 14,5 процента всего населения Земли.

Цель технологии WiMAX заключается в том, чтобы предоставить универсальный беспроводный доступ для широкого спектра устройств (рабочих станций, бытовой техники "умного дома", портативных устройств и мобильных телефонов) и их логического объединения - локальных сетей. Надо отметить, что технология имеет ряд преимуществ.

1. По сравнению с проводными (xDSL, T1), беспроводными или спутниковыми системами сети WiMAX должны позволить операторам и сервис-провайдерам экономически эффективно охватить не только новых потенциальных пользователей, но и расширить спектр информационных и коммуникационных технологий для пользователей, уже имеющих фиксированный (стационарный) доступ.

2. Стандарт объединяет в себя технологии уровня оператора связи (для объединения многих подсетей и предоставления им доступа к Интернет), а также технологии "последней мили" (конечного отрезка от точки входа в сеть провайдера до компьютера пользователя), что создает универсальность и, как следствие, повышает надёжность системы.

3. Беспроводные технологии более гибки и, как следствие, более просты в развёртывании, так как по мере необходимости могут масштабироваться.

4. Простота установки как фактор уменьшения затрат на развертывание сетей в развивающихся странах, малонаселённых или удалённых районах.

5. Дальность охвата является существенным показателем системы радиосвязи. На данный момент большинство беспроводных технологий широкополосной передачи данных требуют наличия прямой видимости между объектами сети. WiMAX благодаря использованию технологии OFDM создает зоны покрытия в условиях отсутствия прямой видимости от клиентского оборудования до базовой станции, при этом расстояния исчисляются километрами.

6. Технология WiMAX изначально содержит в себе протокол IP, что позволяет легко и прозрачно интегрировать её в локальные сети.

7. Технология WiMAX подходит для фиксированных, перемещаемых и подвижных объектов сетей на единой инфраструктуре.

WiMAX сегодня

Несмотря на то, что повсеместное распространение WiMAX ещё только в проекте даже в самых развитых странах, внедрение стандарта прогрессирует с завидной скоростью. Казалось бы, ещё совсем недавно – осенью прошлого года, в дни Форума Intel для разработчиков в помещении РАН впервые в России демонстрировалась работа экспериментальной сети IEEE802.162004. И вот уже не где-то там в Америке или Азии, а в Киеве, в Украине, компанией Украинские новейшие технологии запущена в коммерческую эксплуатацию первая в странах СНГ сеть беспроводного широкополосного доступа в интернет на основе технологии WiMAX. С этой недели под новой торговой маркой АЛЬТЕРНЕТ сеть "Украинских новейших технологий" начала предоставлять услуги беспроводного широкополосного доступа в интернет на основе WiMAX с использованием клиентских устройств, построенных на основе чипсета Intel PRO/Wireless 5116.

Предоставляемые услуги - это фиксированный беспроводный доступ к интернету с использованием технологии WiMAX на базе клиентского оборудования Alvarion на чипсете Intel PRO/Wireless 5116. Они предлагаются компаниям и частным лицам, которые находятся в районах с плохо развитой или устаревшей кабельной инфраструктурой. Компания "Украинские новейшие технологии" намерена обеспечить услуги "под ключ" всего за пару дней с момента первого звонка клиента.

На самом деле не стоит считать, что в Украине наблюдается какая-то WiMAX-аномалия. Внедрение сетей WiMAX производится в последнее время постоянно, анонсы запуска таких сетей во всем мире возвещаются чуть ли не каждый день.

Заключение

Целью данного дипломного проекта была разработка норм частотно-территориальных разносов для системы связи WiMax в Кыргызской Республике. В теоретической части подробно описывается система связи WiMax.

Подробна, приведена сама методика расчета норм частотно-территориальных разносов. Для расчета ослабления сигналов при распространении вдоль земной поверхности воспользуемся Рекомендацией МСЭR P.452 «Процедура прогнозирования микроволновых помех между станциями, находящимися на поверхности земли, на частотах выше приблизительно 0,7ГГц», которая является согласованной моделью в МСЭR и CEPT для оценки помех, которая также включает дополнительные потери за счет изменения высот антенн в условиях беспорядочного отражения от местных предметов.

Существенный выигрыш, в смысле защиты от помех, можно получить если учесть дополнительные дифракционные потери, которые возникают вследствие беспорядочного отражения сигнала от местных предметов (зданий, растений и т.д.), окружающих антенны. Описываемая процедура позволяет учесть такие потери на одном или обоих концах трассы в ситуациях, когда имеется полная информация относительно типа окружающей среды. Если же такая информация не точна, то названные дополнительные потери не следует учитывать.

Потери за счет отражения от местных предметов для станций, создающих помехи и испытывающих эти помехи, обозначены, соответственно Aht (дБ) и Ahr (дБ). Возможная дополнительная защита зависит от высоты и, следовательно, моделируется в виде функции выигрыша за счет высоты, нормированной по отношению к номинальной высоте местных отражающих предметов. Имеются соответствующие значения номинальных высот для ряда таких отражателей различного типа.

Для корректного использования формул расчета дополнительных потерь Ah, необходимо учитывать следующие характеристики местности:

1. Плотная городская застройка (густонаселенный город) - плотная застройка в основном высокими зданиями (выше 20 этажей) с малой площадью зеленых насаждений. Покрытие ячеек в значительной мере определяется дифракцией и рассеянием сигнала на ближайших к абоненту зданиях.

2. Городская застройка - многоэтажная административная и жилая застройка, индустриальные районы. Плотность зданий достаточно высокая, но может быть разбавлена зелеными насаждениями, небольшими скверами.

3. Пригород - одиночные жилые дома, административные здания, магазины высотой 1-3 этажа. Большие площади зеленых насаждений (деревьев), парковые зоны с отдельными группами зданий плотной застройки.

4. Сельская местность - открытое пространство с несколькими зданиями, фермы, кустарниковые насаждения, шоссе.

5. Открытое пространство - озера, водохранилища, открытые участки без насаждений, неплодородные земли.

Расчет ослабления за счет частотной расстройки в соответствии с материалами Венского соглашения по координации частотных присвоений. Метод вычисления основан на интеграции плотности спектра общей части маски спектра передатчика и маски селективности приемника. Площади этих элементов являются относительными частями мощности по отношению к мощности передатчика. Площадь в пределах всей маски представляет собой мощность передатчика. Кроме того, есть упрощенные методы вычисления для специальных случаев:

• Ширина полосы мешающего передатчика меньше, чем ширина полосы пропускания приемника, и весь спектр передатчика оказывается в пределах полосы пропускания приемника;

• Ширина полосы мешающего передатчика больше, чем ширина полосы пропускания приемника, и спектр передатчика закрывает всю полосу пропускания приемника

В настоящее время в диапазоне 3600 МГц эксплуатируются большое число разнообразных систем ФС и для удовлетворения растущего спроса разрабатываются ряд новых систем. Требуемые разносы по частоте и расстоянию РЭС сотовой связи стандарта WiMax3600 с РЭС фиксированной службы (ФС) в диапазоне 3600 МГц были определены на примере оборудования компании Aperto, а характеристики станции фиксированной службы (ФС) на примере оборудования радиорелейной станции «Рассвет».

С экономической стороны было произведено экономическое обоснование разработки норм частотно-территориальных разносов. Были рассмотрены вопросы обоснования требований и расчет параметров помещения и условий труда проектировщиков на 10 посадочных мест.