Выбор оптимального вида мобильной связи с точки зрения экономических затрат для г. Капчагай

Цена и наличие оборудования

Существующие оценки стоимости системы CDMA в отношении сетевого и абонентского оборудования показывают, что по стоимости эта система эквивалентна существующим аналоговым системам. Более высокая пропускная способность позволяет организовать связь при значительно меньшем числе сот, чем в аналоговых системах и системах с TDMA, что снижает капитальные и эксплуатационные затраты. Проверенная технология заказных интегральных схем позволила свести технологию сложных схем CDMA к очень простым решениям.

Стандарт IS-95 обеспечивает высокую степень безопасности передаваемых сообщений и данных об абонентах.

Безопасность связи обеспечивается также применением процедур аутентификации и шифрования сообщений.

Шифрование сообщений, передаваемых по каналу связи (ТСН), осуществляется также с использованием процедур стандарта IS-54B.

В стандарте IS-95 используется также режим "частый характер связи", обеспечиваемый с помощью секретной маски в виде длинного кода.

Современные технологии связи с первых дней работы позволяют уходить от непроизводительного труда на всех этапах, начиная с проектирования и заканчивая строительством и эксплуатацией. Оценена простота проектирования и монтажа системы CDMA.

Данная система сразу стала популярной. За ней закрепился стабильный спрос, характерный, впрочем, для всех радиосистем, которые создают возможность немедленной установки телефона в тех районах, куда годами не доходили проводные сети. Это одноэтажные массивы городов, загородные дачные участки, пригородные хозяйства.

Отзывы клиентов подтвердили преимущества CDMA. Система отличается лучшим качеством передачи речи и надежностью соединения. Немалую роль играет гарантия качества защищенности от несанкционированного доступа. Разумная тарифная политика и качество связи, удобная местная нумерация создают системе необходимую популярность.

Современное оборудование не оставляет нам шансов строить и эксплуатировать сети по старым правилам. Если мы меняем координатную станцию на цифровую, мы вынуждены проводить и определенную реконструкцию абонентской сети, поменять почти всю сеть абонентских линий. Нет возврата к столбовым многокилометровым линиям, голым кабелям связи с низкой изоляцией. В то же время строить для четырех-пяти абонентов хутора или поселка линии бронированным кабелем, заглубленным в грунт не менее метра, чтобы защитить от порывов, мы не сможем из экономических соображений. Современные радиотелефонные системы - один из наиболее приемлемых, на наш взгляд, способов телефонизации местности с малой плотностью населения.

Координатные и декадно-шаговые станции составляют 80% коммутационного оборудования в области. Кабельное хозяйство и воздушные линии связи по возрасту превосходят коммутационные системы. Задача, которую вынуждены решать все операторы, - это проблемы села. Полноценная реконструкция и обновление сельской телефонной связи могут стать реальностью только при восстановлении платежеспособности населения, но готовить решение нужно уже сегодня. Не следует сбрасывать со счетов вариант определенного развития экономики, когда износ сельских сетей поставит перед оператором задачу вынужденной их реконструкции.

3.4.2 Принципы кодового разделения каналов

28 сентября 1995 года компания Hutchison Telephone (Гонконг) открыла коммерческую эксплуатацию первой в мире цифровой ССПС с кодовым разделением каналов (CDMA). Сеть построена на оборудовании фирмы Motorola: базовых станциях SC9600 и коммутационной станции типа EMX2500

Принципы кодового разделения каналов связи (CDMA - Code Division Multiple Access) подробно исследованы и рассмотрены во многих работах. Они основаны на использовании широкополосных сигналов (ШПС), полоса которых значительно превышает полосу частот, необходимую для обычной передачи сообщений, например, в узкополосных системах с частотным разделением каналов (FDMA). Основной характеристикой ШПС является база сигнала, определяемая как произведение ширины его спектра F на его длительность Т:

B = F · T.

В цифровых системах связи, передающих информацию в виде двоичных символов, длительность ШПС Т и скорость передачи сообщений С связаны соотношением Т = 1/С. Поэтому база сигнала B = F/C характеризует расширение спектра ШПС относительно спектра сообщения. Расширение спектра частот передаваемых цифровых сообщений может осуществляться двумя методами или их комбинацией [6]:

прямым расширением спектра частот;

скачкообразным изменением частоты несущей;

В существующих и разрабатываемых системах сотовой связи преимущественно используются ШПС, формирование которых осуществляется по методу прямого расширения спектра (DS-CDMA-Direct Sequence-CDMA).

Создание систем сотовой подвижной радиосвязи с кодовым разделением абонентов сдерживалось отсутствием технических и технологических возможностей по реализации малогабаритных, малопотребляемых и многофункциональных устройств "сжатия" ШПС. В настоящее время эти проблемы успешно решены американскими фирмами Qualcomm, InterDigital, Motorola. На основе предложений фирмы Qualcomm в США принят стандарт IS-95 на систему сотовой подвижной радиосвязи с кодовым разделением каналов.

3.4.3 Сотовая система подвижной радиосвязи с кодовым разделением каналов стандарта IS-95

Сотовая система подвижной радиосвязи общего пользования с кодовым расширением каналов (CDMA) впервые была разработана фирмой Qualcomm (США). Основная цель разработки состояла в том, чтобы увеличить емкость системы сотовой связи по сравнению с аналоговой не менее чем на порядок и соответственно увеличить эффективность использования выделенного спектра частот.

Технические требования к системе CDMA сформированы в ряде стандартов.

Система CDMA фирмы Qualcomm рассчитана на работу в диапазоне частот 800 МГц.

Безопасность или конфиденциальность является свойством технологии CDMA, поэтому во многих случаях операторам сотовых сетей не потребуется специального оборудования шифрования сообщений.

Система CDMA Qualcomm построена по методу прямого расширения спектра частот на основе использования 64 видов последовательностей, сформированных по закону функций Уолша. Для передачи речевых сообщений выбрано речепреобразующее устройство с алгоритмом CELP со скоростью преобразования 8000 бит/с (9600 бит/с в канале). Возможны режимы работы на скоростях 4800, 2400 и 1200 бит/с.

Протоколы установления связи в CDMA, также как в стандартах AMPS и N-AMPS, основаны на использовании логических каналов.

В CDMA каналы для передачи с базовой станции называется прямыми (Forward), для приема базовой станцией - обратными (Reverse). Структура каналов в CDMA в стандарте IS-95 показана на рисунке



Рисунок 3.3 - Структура каналов в CDMA

Структура каналов связи в стандарте CDMA IS-95

Прямые каналы в CDMA:

- ведущий канал - используется подвижной станцией для начальной синхронизации с сетью и контроля за сигналами базовой станции по времени, чистоте и фазе;

- канал синхронизации - обеспечивает идентификацию базовой станции, уровень излучения пилотного сигнала, а также фазу псевдослучайной последовательности базовой станции. После завершения указанных этапов синхронизации начинаются процессы установления соединения;

- канал вызова - используется для вызова подвижной станции. После приема сигнала вызова подвижная станция передает сигнал подтверждения на базовую станцию, после чего по каналу вызова на подвижную станцию передается информация об установлении соединения и назначении канала связи. Канал персонального вызова начинает работать после того, как подвижная станция получит всю системную информацию (частота несущей, тактовая частота, задержка сигнала по каналу синхронизации);

- канал прямого доступа - предназначен для передачи речевых сообщений и данных, а также управляющей информации с базовой станции на подвижную.

Обратные каналы в CDMA:

- канал доступа - обеспечивает связь подвижной станции к базовой станции, когда подвижная станция не использует канал трафика. Канал доступа используется для установления вызовов и ответов на сообщения, передаваемые по каналу вызова, команды и запросы на регистрацию в сети. Каналы доступа совмещаются (объединяются) с каналами вызова;

- канал обратного трафика - обеспечивает передачу речевых сообщений и управляющей информации с подвижной станции на базовую станцию.

Процедура установления обычного соединения (случай входящего вызова у подвижной станции). Вызов к абонентскому аппарату может включать фазу, когда устанавливается конкретная требуемая опция (вариант) службы.

В стандарте IS-95 регулировка уровня мощности сигнала, излучаемого подвижной станцией, осуществляется в динамическом диапазоне 84 дБ с шагом 1 дБ. Это обеспечивает возможность приема сигналов подвижных станций базовой станцией с практически одинаковым уровнем мощности независимо от удаления до базовой станции. Чем ближе уровень мощности сигналов от подвижных станций на входе базовой станции к минимальному, соответствующему требуемому качеству связи, тем меньше уровень взаимных помех в системе и, следовательно, тем выше ее емкость.

Высокие требования к регулировке уровня мощности подвижной станции можно отнести к недостатку системы Qualcomm. Вторым недостатком CDMA Qualcomm является необходимость использования одинаковых по размерам сот на всей сети, в противном случае возникают взаимные помехи от сигналов подвижных станций, которые находятся в соседних сотах разного размера [5].

Стандарт CDMA обеспечивает большую емкость сети по сравнению с традиционными аналоговыми сотовыми сетями. Увеличение емкости может быть достигнуто двумя способами:

1) увеличением количества каналов на МГц выделенной полосы частот;

2) увеличением повторного использования каналов связи на данной территории.

Фактором, способствующим снижению взаимных помех в системе CDMA и, следовательно, увеличению ее емкости, является применение, аналогично GSM, системы прерывистой передачи речи.

На интервале сеанса связи активная часть разговора составляет около 35% , 65% приходится на прослушивание сообщений с противоположной стороны и паузы. Излучение сигнала подвижной станцией только на интервалах активности речи приводит к дополнительному снижению системных помех и общему увеличению емкости системы CDMA.

4. Сравнительный анализ параметров и характеристик сотовых систем связи стандарта GSM и CDMA

Оба стандарта являются цифровыми и принадлежат к семейству второго поколения (2G). На их возникновение, становление и развитие во многом повлиял географический фактор. GSM возник и укрепился в Европе, a CDMA - в Северной Америке, получив распространение также в странах Юго-Восточной Азии.

Для GSM (Global System for Mobile communication) были отведены частоты 900 и 1800 МЕц (в США - 850 и 1900 МГц). CDMA разрабатывался для диапазона 800 МГц (в некоторых странах значительно позже этот стандарт получил развитие и в диапазоне 450 МГц). Его создателем считается компания Qualcomm. Основными преимуществами CDMA по сравнению с GSM являются больший радиус действия одной базовой станции, на несколько порядков меньшее излучение сотового терминала, более рациональное использование частотного ресурса и высокая степень защиты от прослушивания [6].

Из-за возможности относительно просто обеспечить международный роуминг и наличия SIM-карты GSM смог раньше других стандартов получить распространение в мире. CDMA-операторы реализовали роуминг позже, а со временем появились и телефоны данного стандарта с поддержкой аналога SIM-карты - R-UTM-карты. До этого CDMA-терминалы «прошивались» мобильным провайдером или продавцом «трубки», что было не слишком удобным для пользователей и сдерживало расширение ассортимента сотовых CDMA-аппаратов.

«Надстройками» для GSM являются GPRS (2,5G) и EDGE (2.75G), позволяющие увеличить пропускную способность соответственно в десятки и сотни раз. Создатели CDMA сначала нарастили скорость работы инфраструктуры до 144 Kbps (IX), а затем, с помощью надстройки EV-DO (Evolution Data Optimized), - до 2,4 Mbps.

4.1 Принципиальные отличия реализации передачи данных в CDMA и GSM

Технологии GSM и CDMA2000 IX демонстрируют два различных подхода. Принципиальное отличие в том, что операторы GSM вынуждены идти на существенные затраты для запуска этих услуг из-за необходимости модернизации всех базовых станций, поскольку передача данных не является стандартной опцией GSM. Сети GSM не разрабатывались для подобных целей - эта проблема решается только с покупкой дорогостоящего оборудования GPRS. Кроме того, далеко не все GSM-терминалы имеют функции поддержки передачи данных, что затрудняет продвижение таких услуг на рынке.

В сетях CDMA2000 IX высокоскоростная возможность передачи данных (до 153кб/сек) была заложена на этапе разработки самого стандарта. Поэтому базовые станции и терминалы CDMA обеспечивают возможность поддержки передачи данных с использованием общепринятых сетевых протоколов. Скорость передачи данных в сетях CDMA2000 IX существенно превосходит аналогичные показатели для GSM (GPRS). Нелишним будет упомянуть и тот факт, что даже после модернизации GSM до GPRS, передача данных будет занимать ресурсы голосовой связи GSM, что не лучшим образом сказывается на качестве связи. Напротив, технология CDMA2000 IX предлагает гораздо более эффективное использование имеющегося диапазона. Для абонентов CDMA2000 IX открываются действительно безграничные возможности, связанные с практически мгновенным доступом к различным источникам данных, Интернет и электронной почте.

4.2 Расчет радиуса соты

Радиус соты можно получить, найдя расстояние на котором потери при распространении приводят к уровню сигнала равному требуемому, как функции загрузки соты.

Расчет бюджета радиолинии для конкретной зоны ведет к нахождению величины максимальных приемлемых потерь при распределении Lmax. Так как потери при распространении пропорциональны длине радиолинии, значение Lmax выражает максимальную дистанцию радиолинии или другими словами эффективный радиус зоны или сектора в определенном направлении.

Общее выражение для потерь при распространении в дБ как функции расстояния следующее:

, (4.1)

где расстояние в километрах;

значение потерь для 1, дБ;

закон распределения энергии;

На краях соты, и потери равны . Таким образом, полное выражение для радиуса зоны обслуживания в километрах имеет вид:

. (4.2)

Решая общее выражение относительно , получаем:

, (4.3)

Или

. (4.4)

Таким образом, для нахождения отношения между радиусом зоны обслуживания и количеством трафика в зоне, необходимо найти выражения для максимальных потерь при распределении .

Эмпирическая формула потерь для открытой местности была определена МСЭС(ITU-R), и выглядит следующим образом:

(4.5)

где

- радиочастота несущей, МГц;

- высота подвеса антенны ЦС, м;

- высота подвеса антенны БС, м;

Воспользуемся значениями обратного канала, центральная частота (МГц) и высотами антенн ЦС =40 (м) и мобильного терминала (м).



Таким образом, сравнивая выражения (4.2) и (4.5) находим значения для и :

и (4.6)

Теперь необходимо найти выражение для максимальных потерь при распределении относительно загрузки соты. Для этого необходимо определить зависимость уровня сигнала от загрузки соты.

Обозначим средний уровень сигнала, требуемый при приеме и минимальный необходимый при приеме уровень сигнала в отсутствии интерференции .

В соответствии с идеально отрегулированной по мощности моделью требуемое среднее значение принимаемого сигнала:

, (4.7)

где отношение количества пользователей в соте (секторе) к максимальному количеству пользователей.

С учетом запаса по мощности в дБм:

(4.8)

где

дБм (4.9)

Идеальное максимальное количество пользователей с учетом запаса по мощности вычисляется по формуле:

. (4.10)

Отсюда следует, что максимально приемлемые потери при распределении, это потери, при максимальной мощности передатчика мобильного терминала и различных усилениях и потерях не при распределении в обратном канале, приводят к тому, что на базовой станции принимается требуемый уровень сигнала. Выражение, описывающее данное состояние следующее:

(4.11)

Где

(4.12)

- определяет мощность мобильного терминала, которая была бы принята приемником базовой станции в отсутствии потерь, дБм. Таким образом:

(4.13)

Воспользуемся данными обратного канала, полученные выше и найдем результат формулы 4.12

Выражение для максимального ослабления при распространении как функции параметра загрузки сети Х имеет вид:

(4.14)

Если добавить в (3.39) детализированные потери из (3.37) учетом запаса по мощности используемого в (4.8), тогда (4.14) можно выразить как:

(4.15)

Теперь подставим (4.15) в качестве в (4.4) для того, чтобы получить желаемое выражение радиуса соты как функции загрузки сети:

(4.16)

Это выражение показывает максимальный радиус соты доступный мобильному передатчику с мощностью рассмотренной в расчетах (дБм)без потерь.

Найдем числовое выражения для радиуса соты, основываясь на выражении (4.13) используя модель МСЭС(ITU-R), численные значения параметров обратного канала, а так же предполагая, что высоты антенн ЦС и БС .

Для получение радиуса зоны покрытия пользуется отношениями сигнал/шум двух видов: с малым значением для определение максимальной зоны покрытия

,

и средним значением при котором базовая станция (мобильный терминал) работает в нормальном режиме

.

Рассчитаем формулу (4.16) и результат приведем в графическом виде (для максимального и среднего значения сигнал/шум):

- для максимального значения

Рисунок 4.1 - График зависимости радиуса соты от загрузки соты

Из рисунка следует что:

Максимально возможное расстояние работы МТ при

: км;

Максимально возможное расстояние работы МТ при

: км;

4.3 Расчет абонентской нагрузки в сотовой сети

Проектирование сетей сотовой подвижной связи, как и предварительный расчет базовой станции, обычно начинают с прогнозирования предполагаемой нагрузки, поэтому вопрос о нагрузке в соте, и в целом, во всей сети, является ключевым. Правильный расчет нагрузки делает систему гибкой, готовой к любым неординарным ситуациям. Изучению нагрузки уделяется много внимания, но в большинстве своем это работы по исследованию статистических данных уже работающих сетей. Данная информация, безусловно, важна, но только для дальнейшей эксплуатации сотовой сети, так как позволяет повысить пропускную способность базовой станции, избавиться от перегрузок или исправить погрешности результатов проектирования.

В настоящее время при расчете нагрузки ориентируются на данные, нормированные в рекомендации Международного союза электросвязи (ITU-T) [11]. Предлагаемое в рекомендации нормирование нагрузки рассматривается с точки зрения вероятности отказа в час наибольшей нагрузки (ЧНН) 30 наиболее загруженных дней года.

На данный момент вероятность отказа (блокировки) радиоканала составляет 5 - 10% , а на участке ЦКП - ТфОП составляет около 1% . Такая вероятность отказа радиоканала является несколько избыточной и поэтому многие фирмы-разработчики устанавливают более жесткие требования, позволяющие добиться оптимального качества с меньшими потерями. На практике вероятность потерь составляет, приблизительно, от 3 до 5% .

Правильный порог вероятности потерь возможно определить только после начала эксплуатации сети, когда нагрузка будет создаваться реальными абонентами с реальным трафиком, но, тем не менее, предварительные расчеты нагрузки позволят заложить тот фундамент, на котором будет основана вся сеть СПС.

Модели телетрафика - неоценимое для этой цели средство. Модели полезны в различных областях сетевой архитектуры, сетевых распределений и оценок характеристик протоколов. Изначально традиционные модели телетрафика были разработаны для стационарных сетей связи [11]. В частности, это была первая модель Эрланга для расчета вероятностей потерь в системе массового обслуживания.

Сотовая сеть является типичным примером системы массового обслуживания (СМО). В ней присутствуют все необходимые для этого характеристики СМО: случайный поток заявок, продолжительность вызова (длительность занятия радиоканала), конечное число обслуживания каналов, предоставляемых подвижным абонентам сотовой сети. Наибольший интерес, с точки зрения СМО, представляет модель для расчета абонентской нагрузки в соте с учетом конкретных параметров оборудования базовых станций.

При оценке нагрузки и, следовательно, емкости в сотовых сетях пользуются распространенной моделью Эрланга для систем с отказами (вероятность поступления вызова в момент, когда все каналы заняты [10].

, (4.17)

Уравнение (4.17) представляет собой известную формулу Эрланга и связывает один из важнейших показателей качества функционирования сети - вероятность отказа p - со значениями нагрузки A и числа каналов n. Данная формула Эрланга является табулированной. Но, как оказалось на практике, это не всегда является удобным для расчетов нагрузки при проектировании сотовой сети. Очевидная сложность процедуры определения нагрузки непосредственно при помощи формулы не позволяет рекомендовать ее для инженерного использования, тем более, что по ее виду ничего нельзя сказать о характере зависимости величины допустимой нагрузки от значений вероятностей отказа и числа каналов.

Точное решение уравнения (4.17) относительно нагрузки (A) невозможно. В то же время со сколь угодно высокой точностью оно может быть получено одним из методов приближенного решения нелинейных уравнений, например, с помощью итерационной процедуры Ньютона.

Исходя из формулы Эрланга и учитывая высокоточную формулу Стирлинга (4.18)

, (4.18)

Воспользуемся методом итерационной процедуры Ньютона.

В результате получаем следующие соотношения:

, (4.19)

Где

, (4.20)

Основная трудность состоит в отыскании эффективной аппроксимации для функции F(n). Как оказалось, удовлетворяющим этим условиям, достаточно точным и удобным для последующего использования является следующее приближение:

Таким образом, используя аппроксимацию (4.21) и формулу (4.19), получаем следующий приближенный вариант уравнения (4.17):

Логарифмируя обе части (4.21) получаем:

В дальнейших рассуждениях большую роль играет параметр, который можно назвать критическим значением вероятности отказа в обслуживании pАКР. Величина pАКР разделяет множество возможных значений pА на два подмножества:

Если p I, допустимая величина нагрузки меньше числа каналов n, т.е. A< n; напротив, при p I имеет место обратное неравенство, т.е. A> n.

Решая уравнение (4.22) с учетом уравнений (4.23) и (4.24) получаем [10]:

Используя приведенные формулы, вычислим нагрузку для стандартной конфигурации базовой станции (1,1,1), когда в каждом секторе работает по одному приемопередатчику и, соответственно, имеется всего 24 канала. Из этих 24 каналов 3 используются для передачи служебной информации, а для пользователей предоставляется 21 канал. Приняв n=21 и вероятность отказа рА=0,05, рассчитаем нагрузку. Для начала, необходимо сравнить вероятность отказа и критическое значение вероятности отказа . Вычисляем по приведенным формулам данные вероятности:

Следовательно:



Зависимость критического значения вероятности отказа от числа каналов приводится. Получаем значение =0,154 при =0,05. Сравниваем: <. Значит, нагрузку А вычисляем по первой формуле. Для этого необходимы следующие дополнительные вычисления:

Используя рассчитанные значения, получаем нагрузку:

А= n(1-)=21(1-0,578)=8,862 Эрл

По статистическим данным фирмы Ericsson один абонент в час наибольшей нагрузки создает нагрузку в 0,025 Эрл. Таким образом, базовая станция с данной конфигурацией может обслуживать: NАБ = 8,862/0,025=354 абонента

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Анализ условий труда

Планирование рабочего места оператора

При конструировании рабочего места оператора необходимо создать следующие условия: достаточное рабочее пространство для работающего человека, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования; достаточные физические, зрительные и слуховые связи между работающим человеком и оборудованием, а также между людьми в процессе выполнения общей трудовой задачи; оптимальное размещение рабочих мест в производственных помещениях, а также безопасные и достаточные проходы для работающих людей; необходимое естественное и искусственное освещение для выполнения трудовых задач, технического обслуживания; допустимый уровень акустического шума и вибрации, создаваемых оборудованием рабочего места или другими источниками шума и вибрации 7.

На рабочем месте оператора используют:

- средства отображения информации (дисплей);

- средства ввода информации (клавиатура, различные манипуляторы);

- средства связи и передачи информации (телефонный аппарат, модем);

- средства документирования и хранения информации (принтеры, дисковые накопители);

- вспомогательное оборудование.

Деятельность оператора при приёме информации связана с восприятием информации о состоянии объекта управления и внешней среды, а его действия заключаются в обнаружении, выделении познании сигналов. При обработке данных, деятельность оператора направлена на анализ обобщение поступающей информации, сопоставление требуемого и текущего состояния системы. На этом этапе выполняются действия, связанные с запоминанием извлечением из памяти и декодированием информации. Таким образом, на этих двух этапах деятельность оператора связана с восприятием информационной модели. Экран дисплея, документы и клавиатура располагаются так чтобы перепад яркостей поверхностей зависящий от расположения относительно источника света не превышал 1:10 (оптимальное значение 1:3).При нормальных значениях яркостей на экране 50-100 кг/м2 освещённость документа составляет 300-500 лк. Яркость фона, обеспечивающая наивысшую остроту зрения, составляет 104 кг/м2. При различии сложных объектов яркость составляет 300 кг/м2. Резкое падение остроты зрения имеет место при яркости менее 10 кг/м2. Максимальный допустимый перепад яркости в поле зрения операторов не превышает 1:100. Оптимальное соотношение 20:1между источником света и ближайшим окружением и 40:1 между самым светлым и самым тёмным участком изображения. При формировании на экране буквенно-цифровой информации учитывается что:

Таблица 5.1 - Параметры буквенно-цифровой информации

Параметры	Значения
Размер знаков, угл.мин: -допустимый -оптимальный	35-40 18-20
Ширина знака /высота знака	2/3;3/4;5/7;
Толщина знака /высота знака -при прямом контрасте -при обратном контрасте	2/10 1/10
Число элементов: При формировании знаков из дискретных элементов, сегментов -при растовом способе формирования, линий -при матричном способе формирования точек	18-16 10 5/7;5/9

Рабочее место рассчитывается на работу оператора сидя, стоя, сидя-стоя попеременно.

При работе оператора с ограниченной подвижностью, рабочей зоной 380-500 мм, усилием Н50, малой статистической утомляемостью, более спокойном положении рук и возможностью выполнения более точной работы, рекомендуется работать сидя за пультом, с наклоном дисплея 60 градусов, с расстоянием: дисплея от пола 70 см., сидения от пола 45 см [7].

При работе с возможностью периодического изменения позы, усилением 50Н100, рабочей зоной 500-700 мм, достаточно большом обзоре и зоне досягаемости, рекомендуется работать сидя-стоя (попеременно), с наклоном дисплея 45 градусов, расстоянием: дисплея от пола 100см., от пола до сидения 70 см., и подставкой для ног 25 см.

При работе большой свободной позы и движений, рабочей зоной 750 мм, усилием100Н120, с большим обзором и для лучшего использования силы, рекомендуется работать стоя с наклоном дисплея 30 градусов и расстоянием от пола 100см.

Рисунок 5.1 - Рабочее место оператора

Организация освещенности на рабочем месте.

Информация, которую человек получает из внешнего мира, поступает в основном через зрительный канал. Поэтому качество информации, получаемой через посредство зрения, во многом зависит от освещения.

Ощущение света при воздействии на глаз человека вызывает электромагнитные волны так называемого оптического диапазона. Область оптических электромагнитных излучений расположена между областью рентгеновских излучений и областью радио излучений.

Неудовлетворительное освещение может исказить информацию; кроме того, оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может являться и причиной травматизма: плохо освещённые опасные зоны, слепящие лампы и блики от них, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работающих.

Неправильная эксплуатация так же, как и ошибки, допущенные при проектировании и устройстве осветительных установок (неправильный выбор светильников, проводов), могут привести к взрыву, пожару и несчастным случаям. Кроме того, при неудовлетворительном освещении снижается производительность труда и увеличивается брак продукции.

Между освещенностью и работоспособностью существует непосредственная связь [7].

Увеличение освещенности способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия. При плохом освещении человек быстро устаёт, работает менее продуктивно, возрастает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. Плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям, например, таким, как рабочая меопия, спазм аккомодации.

Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на организм человека, могут быть сведены к следующим:

- спектральный состав света, создаваемого искусственными источниками, должен приближаться к солнечному;

- уровень освещённости должен быть достаточным и соответствовать гигиеническим нормам, учитывающим условия зрительной работы;

- должна быть обеспечена равномерность и устойчивость уровня освещенности в помещении во избежание частой переадаптации. В то же время, по имеющимся данным, при длительной работе в равномерно освещенном пространстве может нарушиться восприятие форм объектов, реализующееся, в конечном счете, в зрительных галлюцинациях.

На практике пользуются двумя видами освещения - естественным и искусственным.

Естественное освещение положительно влияет не только на зрение, но также тонизирует организм человека в целом и оказывает благоприятное психологическое воздействие. В связи с этим все помещения в соответствии с санитарными нормами и правилами должны иметь естественное освещение. Исключение составляют производство, где естественное освещение нарушает технологический процесс.

Естественное освещение помещений осуществляется боковым, верхним и комбинированным светом.

Искусственное освещение предназначено для освещения рабочих поверхностей в тёмное время суток или при недостаточности естественного освещения. Создаётся оно искусственными источниками света и подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное. Искусственное освещение проектируется в виде двух систем: общая и комбинированная (общее и местное вместе).

При выборе соотношений нормируемых значений освещенности по разрядам точности и напряженности зрительной работы необходимо учитывать следующие показатели: точность зрительной работы и коэффициент отражения рабочей поверхности; продолжительность напряженной зрительной работы в общем бюджете рабочего времени; характеристики качества освещения; технико-экономические показатели применяемой системы освещения; требования обеспечения безопасности работы.

Классификация зрительных работ по точности определятся угловым размером и яркостным контрастом объекта наблюдения с фоном.

Нормируемую освещенность позволяют определить три характеристики: точность зрительной работы, контраст объекта с фоном и коэффициент отражения рабочей поверхности.

В реальных условиях работы глаза яркость поля зрения неодинакова из-за различия коэффициентов отражения отдельных участков поля зрения и распределения светового потока по освещаемым поверхностям. В результате наличия в поле зрения световых пятен с яркостью, значительно превышающий яркость адаптации глаза, возникает ощущение неудобства и напряжённости - зрительный дискомфорт. Зрительный дискомфорт отвлекает внимание и уменьшает сосредоточенность, веет к зрительному и общему утомлению. Утомляет также неправильная передача света освещаемых предметов и пульсация яркости рабочих поверхностей во времени. В связи с этим нормируется и качественные показатели освещения: показатели ослепленности и дискомфорта, пульсация и спектр излучения.

Пульсация яркости рабочих поверхностей во времени, возникающая при освещении газоразрядными источниками света, вызывает зрительное утомление и снижает производительность труда.

Спектр излучения современных источников света очень разнообразен. Для обеспечения более правильной передачи света освещаемых объектов целесообразно применять лампы с улучшенной светопередачей.

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы: выбрать систему освещения и тип источника света; определить норму освещенности; установить тип светильников; произвести размещение светильников; рассчитать освещенность в необходимых точках; уточнить после этого размещение светильников; определить единичную мощность светильников и ламп.

Освещение внутри помещений осуществляется либо системой общего, либо комбинированного освещения. При этом следует учитывать, что экономичнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения совершенней, так как позволяет создать более благоприятное распределение яркостей поля зрения.

Выбор источников света определяется их основными характеристиками: электрическими (напряженность, мощность), световыми (световая отдача, срок службы, яркость), цветовыми (спектральный состав, цветность излучения), размером и формой колбы, экономичностью [8].

Для облегчения задачи выбора освещенности в проектной практике составлены отраслевые нормы, представляющие собой расписание значений освещенности для основных помещений и рабочих мест по отраслям промышленности. В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность на рабочих поверхностях снижается за счет уменьшения светового потока источников света, загрязнения ламп и осветительной арматуры, а также загрязнение стен и потолка освещаемого помещения. Это учитывается коэффициентом запаса, повышающим расчетное значение освещенности по сравнению с нормированным.

Оснащение автозала противопожарными средствами

Наряду с искусственным освещением в автозале необходима система пожарной охраны. Требования к системе пожарной охраны: высокая надежность, быстрое срабатывание, для ручной системы: удобство в использовании; расположение в соответствии с требованиями пожарных нормативов [7].

Объекты связи (ЛАЦ, автозал) относятся к категории В. К категории В относятся помещения, в которых на половине площади производственного помещения технологический процесс связан с применением твердых сгораемых веществ и материалов с температурой вспышки паров 610С, горючей пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/куб. м.

Автоматические извещатели монтируются, как правило, на потолках помещений, а также в нишах стен и перекрытий, на оборудовании.

Извещатели устанавливаются в зоне наиболее вероятного загорания и в местах возможного скопления горячего воздуха и дыма, на пути следования конвективных потоков продуктов горения. При этом следует учитывать потоки воздуха, вызванные приточной или вытяжной вентиляцией.

Приёмные пункты пожарной сигнализации устанавливаются в помещениях пожарной или сторожевой охраны или в других помещениях с круглосуточным дежурством.

Для тушения электроустановок эффективным химическим средством является углекислота. При быстром испарении углекислоты образуется снегообразная масса, которая, будучи направлена в зону пожара, снижает концентрацию кислорода и охлаждает горящее вещество.

Ручные углекислотные огнетушители типов ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8 конструктивно отличаются ёмкостью баллона соответственно 2, 5 и 8 л. Они приводятся в действие вручную открыванием запорного вентиля путём вращения маховика против часовой стрелки. Эти огнетушители предназначены для тушения небольших очагов пожара, применяются в закрытых помещениях и могут быть использованы в электроустановках, находящихся под напряжением, вследствие низкой электропроводности углекислоты.

Все огнетушители подвергаются периодической проверке и перезарядке.

5.2 Расчет защитного заземления

Тип заземления - контурный, при котором заземлители располагаются по контуру вокруг здания. Контур заземления вокруг здания (длина 25 м ширина 10 м) равен при расстоянии между заземлителями

Требуемое сопротивление защитного устройства должно быть не более (ГОСТ 464-79) 4 Ом, т.е.

В качестве горизонтального электрода применим стальную полосу сечением 20 х 4 мм2. Глубина заложения электродов в землю t0 = 0,5м стержни длиной d = 12 мм. Удельное сопротивление грунта . В качестве естественного заземлителя применяются железобетонная арматура сопротивлением Rз = 20 Ом.

Расчет производим по методу коэффициента использования.

Требуемое сопротивление искусственного заземляющего устройства:

(5.1)

Сопротивление растеканию вертикальных и горизонтальных электродов:

(5.2)

где t - расстояние от поверхности земли до сердечника заземлителя:



Коэффициент использования электродов и

Сопротивление растеканию группового искусственного заземления определяется по формуле 5.3

(5.3)

Это сопротивление несколько меньше заданного (5 Ом), что повышает безопасность.

Общее сопротивление

 (5.4)

Так как сопротивление меньше требуемых 4 Ом, то заземляющее устройство нам подходит.

На рисунке 5.2 изображена схема расположения заземлителей.

Рисунок 5.2 - Схема расположения заземлителей



Рисунок 5.3 - Устройство заземления: 1 - магистраль заземления (заземляющих проводников); 2 - группа заземлителей (заземляющий контур); 3 - корпуса электрооборудования; 4 - ответвляющие проводники, обеспечивающие присоединения корпусов электрооборудования к магистрали заземления.

5.3 Расчет молниезащиты антенн

При разработке молниезащиты антенны использовано методическое указание СНиП РК 4.02 - 05 [10].

Ожидаемое количество N поражений молнией в год антенно-мачтовых сооружений, не оборудованных молниезащитой, определяется по формуле:

N = (S+6h)•(L+6h)•n•10-6 (5.6)

где S и L -размеры антенны, м;

h - наибольшая высота антенны

n - среднегодовое число ударов молнии в 1 кмІ земной поверхности в месте расположения антенны (Алматинская область), оно характеризуется интенсивностью грозовой деятельности, ч/г (n = 3). Интенсивность грозовой деятельности может быть оценена по карте среднегодовой продолжительности гроз на территории Казахстана или на основании данных местных метеорологических станций.

N = (0,3+6•50)•(0,3+6•50)•3•10-6=0.0018018

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h ? 150 м представляет собой круглый конус с вершиной hо < h и круглым основанием радиусом rо. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте hx представляет собой круг радиусом rx.

Параметры зоны защиты могут быть определены следующим образом:

ho = 0,85•h = 0,85•50 = 42,5 м.

ro = (1,1-0,002•h)•h

ro =(1,1-0,002•50)•50= 50 м.

rx = (1,1-0,002•h)•(h-hx/0,85)

rx = (1,1-0,002•50)•(50-30/0,85) = 1•12,5 =12,5 м

Вывод: из расчетов видно, что молниезащита выполнена правильно, и антенна вписывается в конус, для высоты молниеотвода ho выберем равного 42,5 м, выберем конус радиус ro равным 50 м и высотой hx 30 м.

Рисунок 5.4 - Конструкция молниеприёмника из полосовой стали.

Молниеприемник - стержень из стали любых марок или любого другого металла (рисунок 5.4), длинной 500 (мм) и площадью сечения 100 (мм2). Молниеприемник необходимо защитить от коррозии оцинковыванием, лужением или окраской. Токоотвод - полосовая сталь, площадь сечения 50 (мм2), толщиной 4 (мм). Токоотводы служат для соединения молниеприемников с заземлителями. Токоотводы прокладываются по защищаемому зданию кратчайшими путями к заземлителям. При высоте сооружения до 50 (м) от молниеприемника пролагается один токоотвод. Соединение молниеприемников с токоотводами выполняется сваркой, а при невозможности применения сварки допускается болтовое.

6. Бизнес-план

6.1 Общая информация о проекте

Главной целью данного проекта является расчет экономических показателей для двух предприятий связи города Капчагай, а именно, «GSM - Казахстан» с торговой маркой ACTIV и «Алтел» с торговой маркой PATHWORD с целью выявления наиболее выгодной с точки зрения экономических затрат. Данные предприятия связи работают в двух различных стандартах: GSM и CDMA соответственно.

6.2 Маркетинг и ценовая политика

Сотовая связь остается одним из наиболее динамично развивающихся сегментов рынка телекоммуникаций Казахстана. На нее приходится 45,9% в структуре доходов от всех услуг связи. Для сравнения, прибыль от услуг интернет - доступа составляет 5,2%, радиовещания и телевидения -- 3,4%, почтовых услуг -- 1,8%. [15]

Рисунок 6.1 - Структура доходов на рынке телекоммуникационных услуг Казахстана

На рынке сотовой связи стран СНГ Казахстан стоит на четвертом месте по уровню распространения мобильной связи согласно статистике 2008 года. Лидером по числу абонентов и уровню проникновения является Россия -- 101% населения. Далее расположились: Украина -- 84%, Беларусь -- 56%, Казахстан -- 46%, Азербайджан -- 33% и т.д.

Мобильный рынок Казахстана характеризуется следующими особенностями: услуги сотовой связи практически одинаковы у всех операторов, компании - операторы конкурирует между собой только на одном рынке мобильной связи, барьеры для вхождения на рынок очень высокие, цены на услуги сотовой связи публикуются. Спрос на услуги сотовой связи быстро растет, что способствовало увеличению количества пользователей мобильной связью на конец 2008 года почти в 4 раза по сравнению с 2004 годом.

В данный момент в республике сравнительно небольшое число операторов связи. Сегодня действует шесть операторов: три в стандарте GSM -- GSM Kazakhstan (с торговыми марками K'Cell и Activ), «КаР-Тел» (Beeline и K-Mobile) и Mobile Telecom Service (NEO); три в стандарте CDMA -- «Алтел» (Dalacom и PATHWORD), «Мобайл Телеком Сервис» («Жаршы») и компания Nursat (торговая марка Excord). Хотя, на самом деле, в большинстве своем рынок сотовой связи поделен между тремя крупнейшими операторами: GSM Kazakhstan (абонентская база около 4,8 млн. человек), «КаР-Тел» (более 4 млн. пользователей) и «Алтел» (500000 абонентов).

По оценкам iKS-Consulting, суммарная база активных абонентов (т.е. воспользовавшихся хотя бы одной платной услугой в течение 3 последних месяцев) составила на конец 2008 года 13,3 млн. человек. Таким образом, реальное проникновение сотовой связи достигло 86%. Наглядно это представлено в таблице 6.1

Таблица 6.1 - Сравнительные данные

Показатель года	1 января 2008 года	1 января 2009 года
Количество зарегистрированных абонентов, млн. чел	12,5	15,9
Количество активных абонентов, млн. чел	10,2	13,3
Проникновение номинальное, %	81	103
Проникновение реальное, %	66	86

Рисунок 6.2 - Сравнительный анализ количества абонентов за разные периоды времени

Существенное влияние на рост числа абонентов сотовых сетей оказывает конкуренция. С появлением конкуренции между поставщиками услуг связи, последние становятся доступнее пользователям, и цены на услуги снижаются. Но низкая стоимость абонентских услуг - это только один из факторов, обеспечивающих рост числа пользователей сотовых сетей. Равным по значению фактором является платежеспособность абонента. К сожалению, доходы населения и предприятий в Казахстане невысоки, к тому же отличаются региональной неравномерностью.

Поль Адан, канадский специалист по маркетингу, в своем руководстве рекомендует предварять инвестиции сбором информации о деловой активности региона. Лично он черпает ее из прессы, статистических сводок, но изначально обращается к отчетам местных компаний сотовой связи для акционеров. Темпы развития средств телекоммуникации без прикрас показывают уровень деловой активности города и региона. «…Сотовая связь - лучший показатель того, насколько бурно развивается бизнес в этой местности. Бездельникам не нужны средства современной телекоммуникации!» [13]

Если применить методику канадца в оценке алматинской области, а в частности г.Капчагай, можно утверждать, что РК находится далеко не на последнем месте по количеству энергичных и деловых людей.

По результатам опросов, проведенных компанией «Gallup Media Asia» в городе Астана выяснилось, что в 2008 году в Казахстане количество пользователей мобильными связями увеличилось на 30% и составило 60% от всей численности населения. Использование спутниковой связи увеличивается, использование интернета увеличивается значительными темпами (рисунок 6.3)

Рисунок 6.3 - Динамика использования средств связи

Общее число потенциальных пользователей составит порядка 45000 человек в год.

Компания «GSM Казахстан» - «K-Cell»

ТОО «GSM Казахстан» основана 30 сентября 1998 года. Коммерческий пуск сети «GSM Казахстан» состоялся 6 февраля 1999 года с торговой маркой «K-Сell». Запуск карточной сотовой «Activ», которая является ещё одной торговой маркой компании, состоялся девятого сентября 1999 года.

ТОО «GSM Казахстан» является лидером на рынке мобильной связи города Астана и Казахстана по ряду серьёзных показателей, таких как темп роста абонентской базы, объём инвестиций, качество и спектр предоставляемых услуг. Успешная деятельность компании «GSM Казахстан» получила высокую оценку.

На сегодняшний день сеть «GSM Казахстан» покрывает 49 городов с населением свыше 50 тысяч человек, а также более 20 населенных пунктов с населением свыше 20 тысяч человек.

ТОО предоставляет услугу международного автоматического роуминга с 186 операторами в 86 странах мира.

Абонентам «K-Сell» и «Activ» предлагаются следующие дополнительные услуги:

передача коротких сообщений (SMS);

голосовая почта;

факс/ дата;

высокоскоростная передача данных;

SMS-игра МОБИ, виртуальный питомец, который живет в телефоне;

SMS флирт - клуб знакомств;

ТВ гид.

Ценовая политика компании «GSM Казахстан» заключается в стремлении сделать мобильную связь еще более доступной для жителей Казахстана.

ТОО «Кар-Тел» - K-Mobile и Beeline

ТОО «КаР-Тел» - один из ведущих в Казахстане операторов сотовой связи стандарта GSM-900, представляющий на рынке торговые марки «K-Mobile» и «Beeline». Компания предлагает корпоративным и индивидуальным пользователям оптимальное сочетание современных и качественных телекоммуникационных услуг с гибкой системой тарифов.

Торговая марка «K-Mobile» начала осуществлять деятельность оператора сотовой связи стандарта GSM в Казахстане с февраля 1999 года.

Позднее появляется торгрвая марка BEELINE. Делая упор на улучшение качества обслуживания клиентов, ТОО «КаР-Тел» ставит перед собой задачу стать крупнейшим оператором сотовой связи в Республике Казахстан, привлекая большее количество клиентов, поставляя на рынок большее количество услуг лучшего качества.

ТОО «КаР-Тел» уделяет большое внимание сервису и обслуживанию абонентов: клиенты компании могут получить весь комплекс услуг в специализированных центрах продаж и обслуживания. К сети «K-Mobile» и «EXCESS» можно подключиться через широкую сеть дилерских точек, расположенных во всех крупнейших городах Казахстана. Услуги автоматического роуминга предоставляются в 124 странах мира посредством 178 операторов.

Достигнуты результаты:

- обслуживание абонентов через десять крупных дистрибьюторских компаний в 566 точках по всей территории Казахстана;

- клиенты компании, владеющие терминалами спутниковой связи, могут использовать свой телефон в любой местности, в любых условиях на территории, охватывающей одну треть земного шара, благодаря партнерскому соглашению между Торговой маркой «K-Mobile» и оператором спутниковой связи «Thuraya»;

- широкие возможности оплаты услуг;

- клиенты имеют возможность пользоваться сотовой связью по самым выгодным в Казахстане тарифам. С апреля 2002 года, торговая марка «K-Mobile» отменила абонентскую плату, для всех тарифных планов;

- карточная сотовая связь «EXCESS» предлагает своим абонентам самые выгодные тарифы на территории Казахстана, где исходящие звонки с «EXCESS» на «EXCESS» равняются 14 единицам в минуту, а за каждые пол минуты общения с абонентами других сотовых операторов стоимость разговора 20 единиц, но за каждую минуту входящего звонка добавляется две единицы [14]

ТОО «Алтел» - «PATHWORD»

Казахстанская ТОО «Алтел» начала эксплуатацию сети сотовой связи стандарта CDMA 2000 1X, надеясь увеличить свою долю на быстрорастущем рынке, где сейчас доминируют GSM-операторы.

Правительство Казахстана стимулировало внедрение нового стандарта, указывая на низкий уровень конкуренции в отрасли.

В 1994 году «Алтел» стала первым казахстанским оператором сотовой связи, предоставляя услуги в аналоговом стандарте AMPS. Впоследствии, с появлением операторов GSM, ее доля на рынке сократилась до 2,5 процента - у компании около 30000 абонентов.

«Алтел» заключила контракт на поставку оборудования емкостью до 500.000 абонентов со шведской компанией «Ericsson» на сумму 30 миллионов долларов США, из которых около 16 миллионов долларов США были профинансированы семилетним кредитом шведского подразделения ABN AMRO Bank по ставке LIBOR плюс 0,5 процента годовых.

Акционерами «Алтел» являются казахстанский монополист в области международной и междугородней связи «Казахтелеком» и британская «Wireless Technology Corporation»

Основным конкурентом компании станет сотовая компания, работающая в городе Капчагай, «GSM - Казахстан» с торговой маркой ACTIV. Конкурентов со стороны спутниковой связи можно не учитывать - на их долю приходится менее 1% всех пользователей мобильной связи.



Рисунок 6.4 - Диаграмма количества абонентов сотовых компаний города Капчагай

Рассмотрим основные достоинства и недостатки конкурентов, представленные таблицей 6.2

Таблица 6.2 - Основные достоинства и недостатки конкурентов

«ACTIV»	«PATHWORD»
Сильные стороны: - высокое качество связи; - достаточно широкая зона покрытия сети; - новые технологии.	Cильные стороны: - связь CDMA - высокое качество связи; - новые технологии; - низкие тарифы.
Слабые стороны: - высокие цены; - нехватка пунктов приема оплаты; - нет контроля над; длительностью разговоров клиентов; - отсутствие маркетинговых мероприятий.	Слабые стороны: - низкое качество телефонов; - высокие цены на телефоны; - неспозициони- рованный брэнд; - неэффективный маркетинг.

Ценовая политика компании ТОО «Алтел» - «PATHWORD» направлена на привлечение большего числа потенциальных клиентов, путем удовлетворения стоимостью услуг сотовой связи для различных социальных групп.

При разработке тарифного плана компании были учтены потребности каждого клиента.

Тарифный план, предлагаемый компанией рассчитан на абонентов студенческого и школьного возраста, так как существует множество развлекательных услуг (таких как игры, картинки, мелодии на сотовый телефон, гороскоп, анекдоты, расписание телевизионных программ, прогноз погоды и т.д.), интернет по доступным ценам. Стоимость одного сообщения содержащего нужную информацию 9 тенге за сообщение. При использовании интернета, стоимость одного мегабайта 25 тенге.