Построение сети LTE в г. Камызяк
Выбор оборудования, необходимого для реализации проекта. Архитектура базовых станций сетей LTE. Расчет основных параметров участка сети 4 поколения для ЗАО "Астрахань GSM". Расчет единовременных затрат на организацию сети GSM и оценка эффективности.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.06.2014 |
Размер файла | 4,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Путь развития: адаптивных алгоритмов формирования диаграммы и MIMO.
Приведенный анализ наводит на мысль о возможности объединения двух технологий, с целью получения преимуществ. Но, к сожалению, не всё так просто.
Возникает противоречивое требование по расположению радиоизлучающих элементов: для случая применения технологии “beamforming” антенны должны располагаться достаточно близко друг к другу (как правило, это половина длины излучаемой волны). С другой стороны, для реализации схемы MIMO элементы должны быть декоррелированы, то есть должны располагаться на удалении друг от друга или должны иметь разную поляризацию.
Для оценки возможности совмещения двух технологий был проведен анализ, с целью установить:
· Каков будет результат применения технологии MIMO в случае адаптивной антенной системы? Если элементы располагаются друг к другу ближе оптимального расстояния, эффективность работы MIMO снизится.
· Возможно ли применение пары двухэлементных антенных панелей, с достаточно малым расстоянием между элементами каждой панели, но значительным пространственным разносом между панелями? Схема MIMO будет работать достаточно хорошо, хотя выигрыш от формирования диаграммы направленности станет немного хуже.
Как показывают результаты имитационного моделирования, в первом варианте выигрыш в энергетическом потенциале линии связи сравним с характеристиками системы с формированием диаграммы направленности, но с учетом коэффициентов усиления при разнесенном приеме, даваемых дополнительно MIMO. Для достижения наиболее экономичного результата переоснащение станций может быть выполнено уже сегодня, при этом будут использоваться уже существующие стандартные 4-элементные антенные панели, которые в дальнейшем не потребуется заменять. Объединение технологий «beamforming+ MIMO» может быть осуществлено простой загрузкой программного обеспечения на базовой станции (базовые станции должны поддерживать соответствующие схемы).
Второй вариант обещает даже лучшие рабочие характеристики. В зависимости от конкретных условий, можно ожидать, что сверх выигрыша, даваемого формированием диаграммы направленности, увеличение пропускной способности может достигать до 30%. Данный вариант может быть реализован уже сегодня.
Качественное сравнение рабочих характеристик
Первый показатель: Зона обслуживания.
Следует отметить, что при использовании MIMO или адаптивных антенных систем не может осуществляться пересылка обычных ресурсов обмена сигналами (“MAP”), и поэтому зона обслуживания соты ограничивается. В случае MIMO применяется две приемопередающие антенны. В случае применения антенной решетки, применяется специальная широковещательная диаграмма, обеспечиваемая 4 передатчиками и 4 антенными элементами.
Для конкретного набора параметров энергетического потенциала линии связи (выбраны максимально ограниченные ресурсы восходящей линии связи, нисходящей линии связи и средств обмена сигналами) обеспечивается следующий коэффициент усиления системы:
Таблица 2.2
Сравнительная характеристика коэффициента усиления антенн MIMO
CPE в виде отдельного блока |
CPE в виде платы PCMCIA |
||||
MIMO |
Формирование диаграммы направленности |
MIMO |
Формирование диаграммы направленности |
||
Коэффициент усиления антенны |
157.7 дБ |
162.7 дБ |
153.3 дБ |
157.9 дБ |
Вследствие лучшего энергетического потенциала линии связи, технология формирования диаграммы направленности обеспечивает увеличение “MAP” на 5 дБ по сравнению с MIMO. Это соответствует теоретическому выигрышу в отношении зоны обслуживания, превышающему 100%.
Второй показатель: Пропускная способность (или эффективность использования спектра)
При сравнении рабочих характеристик различных радиосистем в отношении пропускной способности было выполнено моделирование при максимальной зоне обслуживания соты у каждой системы. Сравнение показывает, что технология «beamforming» дает более высокие результаты, чем MIMO. Для типичной системы эффективность использования спектра в каждом секторе при схеме повторного использования частоты 1/3 следующая:
Таблица 2.3
Эффективность использования спектра
Схема |
Эффективность использования спектра, усредненная по всей площади соты |
|
Формирование диаграммы направленности |
2.1 б/c/Гц |
|
MIMO |
1.7 б/с/Гц |
|
Формирование диаграммы направленности + MIMO |
2.5 б/с/Гц |
Основу антенного парка сетей GSM в настоящее время составляют панельные антенны с кроссполяризацией (X-pol) и антенны с вертикальной поляризацией фирмы KATHREIN. Антенны V-pol выпускаются как направленные, так и всенаправленные. Поэтому рассматривать и предлагать антенны каких-либо других фирм не целесообразно. Рассмотрим некоторые виды антенн фирмы Kathrein.
2.6.1 Характеристики антенны Kathrein 800 10465
VVPol Indoor 790-960/1710-2700 C 90° 7dBi
Таблица 2.4
Характеристики антенны Kathrein 800 10465
Тип |
800 10465 |
|
Частотный ряд |
790 - 960 MHz / 1710 - 2700 MH |
|
Поляризация |
Вертикальная |
|
Коэффициент усиления антенны |
Приблизительно 7Дб |
|
Диаграмма направленности |
Горизонтальная: приблизительно 900 |
|
Максимальная мощность |
50 Вт(в 50 °C температура окружающей среды) |
|
Вес |
500 г |
|
Упаковочный размер |
363 x 152 x 62 mm |
|
Глубина/ширина/высота |
231 / 140 / 50 mm |
|
Цена |
$79 |
Материал: Отражатель: Алюминий.
Обтекатель антенны радиолокационной станции: высокопрочный полистирол
Основание тарелки: нержавеющая сталь
Основание: Два отверстия 6 мм диаметром в в основании тарелки.
Рисунок 2.8 Антенна Kathrein 800 10465
Рисунок 2.9 Диаграмма направленности антенны Kathrein 800 10465
2.6.2 Характеристики антенны Kathrein 800 10677
VXPol Indoor 790-960/1710-2700 C 90° 7dBi
Таблица 2.5
Характеристики антенны Kathrein 800 10677
Тип |
800 10677 |
||
Частотный ряд |
790 - 960 MHz |
1710 - 2700 MHz |
|
Поляризация |
Вертикальная |
+45°, -45° |
|
Коэффициент усиления антенны |
Приблизительно 7Дб |
Приблизительно 2 x 7 Дб |
|
Диаграмма направленности |
Горизонтальная: приблизительно 900 |
||
Максимальная мощность |
50 Вт(в 50 °C температура окружающей среды) |
||
Вес |
Приблизительно 600 г |
||
Упаковочный размер |
363 x 152 x 62 mm |
||
Глубина/ширина/высота |
232 / 140 / 50 mm |
Цена¨,883.95 |
Рисунок 2.10 Антенна Kathrein 800 10677
Рисунок 2.11 Диаграмма направленности антенны Kathrein 800 10677
2.6.3 Характеристики антенны Kathrein 800 10431
VPol Omni 1710-2700 360° 2dBi
Всенаправленная антенна для внутреннего и внешнего использования, 1710-2700 МГц, усиление 2 дБ, высота 11,5 см.
Таблица 2.6
Характеристики антенны Kathrein 800 10431
Тип |
800 10431 |
|
Частотный ряд |
1710 - 2700 MHz |
|
Поляризация |
Вертикальная |
|
Коэффициент усиления антенны |
Приблизительно 2Дб |
|
Максимальная мощность |
50 Вт(в 50 °C температура окружающей среды) |
|
Вес |
Приблизительно 150 г |
|
Диаметр |
20 mm |
|
Высота |
115 mm (без соединений) |
|
Цена |
$24 |
Материал: Радиатор: Латунь.
Обтекатель антенны радиолокационной станции :Стекловолокно, цвет: Белый.
Рисунок 2.12 Антенна Kathrein 800 10431
Таблица 2.7
Сравнительная таблица параметров стандартных и выбранных антенн фирмы Kathrein
Тип антенны |
KATHREIN 800 10465 (стандарт) |
KATHREIN 800 10677 (стандарт) |
KATHREIN 800 10431 |
||||
Параметр сравнения |
|||||||
Частотный диапазон |
790 - 960 MHz / 1710 - 2700 MH. |
790-960/1710-2700 |
1710 - 2700 MHz |
||||
Поляризация |
вертикальная |
Вертикальна/+ 45є, - 45є |
Вертикальная |
||||
Коэффициент усиления антенны |
7 дБi. |
7 дБi. |
2 дБ |
||||
Ширина диаграммы направленности антенны на половине мощности излучения |
горизонтальная |
900 |
горизонтальная |
900 |
круговая |
3600 |
|
Максимальная входная мощность |
50 Вт. |
50 Вт. |
50Вт |
||||
Вес |
500 г. |
600 г. |
150 г |
||||
Глубина/ширина/толщина |
231 / 140 / 50 mm. |
232 / 140 / 50 mm |
Диаметр/высота 20/115 mm |
||||
Приблизительная стоимость |
$79 |
$1,883.95 |
$24 |
2.7 Выбор оборудования для проекта
Итак, мы рассмотрели базовые станции разных производителей. Свели параметры БС разных производителей в одну таблицу (табл. 2.1). Разные базовые станции обладают своими преимуществами и недостатками, в нашем случае решающим фактором выбора будет являться унификация оборудования т.к. оборудование другого производителя потребует дополнительных затрат на написание программ совместимости на жесткие диски базовых станций. Вследствие этого выбираем оборудование компании Huawei, а именно Huawei DBS3900, которые кроме того являются довольно экономичными.
Рисунок 2.13 Диаграмма направленности антенны Kathrein 800 10677
На рис 2.11 представлен внешний вид антенны Kathrein 800 10677.
Так как нам необходимо покрыть территорию максимально эффективно, учитывая расположения трасс и населенных пунктов, выбираем антенну фирмы Kathrein модели 800 10677.
2.8 Выводы по главе
Выбранное оборудование:
1. Базовые станции Huawei DBS3900
2. Антенны Kathrein 800 10677
В таблице 2.3 приведен список выбранного оборудования для реализации проекта. Решающим фактором в выборе базовой станции DBS3900 является унификация оборудования т.к. оборудование другого производителя потребует дополнительных затрат на написание программ совместимости на жесткие диски базовых станций. Антенна KATHREIN 800 10677 стандарта LTE, с шириной ДН 900, выбрана, из-за того что ее характеристики позволяют ей максимально эффективно покрыть территорию, учитывая удаленное расположение сел, и протяженность трассы.
Таблица 2.8
Выбранное оборудование
оборудование |
название |
Кол-во |
|
БС |
DBS3900 |
4 |
|
Антенны |
KATHREIN 800 10677 |
12 |
3. Расчет основных параметров участка сети 4 поколения для АРО ПФ ОАО «МегаФон»
3.1 Необходимые данные для расчета
Для проектa развития сети Астраханской области необходимо знать следующее:
- технические характеристики оборудования сети (БС);
- технические характеристики пользовательского оборудования (АС);
- физические характеристики сети;
- площадь территории, на которой будет развернута сеть;
- количество потенциальных абонентов
Знание характеристик базовой и абонентских станций, таких как мощность передатчика, усиление антенны, чувствительность приемника нужно учитывать при расчете покрытия базовой станции. Также необходимо учитывать замирания сигнала, плотность застройки территории зданиями и другими объектами, межканальную интерференцию.
Максимальное расстояние от базовой станции до абонента, при котором еще возможно предоставление пользователю услуг связи, рассчитывается с использованием модели распространения радиоволн в пространстве. При расчете учитывается бюджет линии.
3.2 Процесс планирования радиосетей
Существуют два основных варианта планирования сетей: с целью формирования максимальной площади покрытия или с целью обеспечения требуемой емкости. Эти задачи порой противоречат друг другу. Например, в городских условиях при высокой плотности абонентов зоны обслуживания базовых станций (БС) по площади гораздо меньше максимально возможной, но оптимизированы по пропускной способности. В сельской местности зачастую ситуация - противоположная, плотность абонентов - невысокая, и базовые станции устанавливаются на максимальном удалении друг от друга так, чтобы закрыть каждой БС максимальную территорию. Но и в том и другом случае оценивают как радиопокрытие, так и емкость сети для того, чтобы выявить в проекте сети факторы, ограничивающие ее характеристики.
3.3 Выбор модели распространения сигнала
1) Модель Окамуры
Область частот: 100...13000 МГц; высоты антенн БС: 20...1000 м, AC: 1...10 м; расстояние между БС и AC: 1...100 км; рельеф местности: пригород, средний город, крупный город (мегаполис); модель базируется на большом объеме экспериментальных графиков зависимости медианного значения L0 от данных, являющимися исходными для проектирования ССС. В основе модели Окамуры также лежит множество измерений. Многочисленные измерения в частотном диапазоне от 150 до 1920 МГц проводились в Токио. Модель Окамуры очень проста. Характеристики японской городской местности немного отличаются от характеристик городской местности в Европе или США. Несмотря на это, модель Окамуры пользуется популярностью и считается наилучшей моделью для разработки сотовых и других систем наземной подвижной связи. Основной недостаток модели Окамуры - медленная реакция на изменение типа местности. Эта модель лучше всего подходит для городских и пригородных районов и не очень эффективна для сельской местности.
2) Модель Хаты
Область частот: 100...3000 МГц; высоты антенн БС: 30...300 м, AC: 1...3 м; расстояние между БС и АС: 1...100 км; плотность городской застройки: 3...50 % (наиболее вероятное значение 15,85 %); рельеф местности: село, пригород и город; степень урбанизации: 0...1 (средний город и крупный город). Модель Хата возникла в результате адаптации эмпирических формул к графикам, составленным Окамурой и его соавторами. Эти формулы хорошо аппроксимируют графики в определенных диапазонах несущих частот на квазигладкой земной поверхности.
3) Модель Уолфиша-Икегами
Область частот: 800...2000 МГц; высоты антенн БС: 4...50 м, AC: 1...3 м; расстояние между БС и АС: 0,02...5 км; высота близлежащих к БС зданий: <80 м; расстояние между домами: 20-50 м; ширина улицы: 10...25 м; ориентация улицы относительно направления прихода сигнала: 0...90°. Модель Уолфиш-Икегами может применяться в случаях, когда антенна базовой станции расположена как выше, так и ниже линии уровня крыш городской застройки. В совокупность эмпирических факторов, учтенных расчетной формулой входят высоты антенн базовой и подвижной станций, ширина улиц, расстояния между зданиями, высота зданий и ориентация улиц относительно направления распространения сигнала. В общих чертах формула, описывающая потери сигнала, состоит из трех членов: потерь L0 на распространение в свободном пространстве; потерь Lrts на дифракцию и рассеяние волн на крышах зданий; потерь Lms, вызванных многократной дифракцией от рядов зданий.
4) Модель Парсонса
Область частот: 150... 1000 МГц; высоты антенн БС: 30...300 м, АС: <3 м; расстояние между БС и АС: <10 км; плотность городской застройки: 3...50 %; степень урбанизации: 0...100 % (средний и крупный город).
5) Модель Сакагами-Кубои
Область частот: 450...2200 МГц; разность высот антенн БС и АС: 20-100 м; расстояние между БС и АС: 0,5...10 км; средняя высота близлежащих к БС зданий: больше высоты антенны БС; средняя высота зданий вблизи АС: 5...50 м; ориентация улицы относительно направления прихода сигнала: 0...90°.
6) Методика НИИР
Область частот: 30...1000 МГц; расстояние до точки приема: 2...1000 км; высота антенны в точке приема: 3...10 м; неровность рельефа местности оценивается по топографической карте; плотность городской застройки: 0...45 %; область применения: проектирование сетей телевизионного и ЧМ вещания.
В малых макросотах антенна БС устанавливается выше средней, но ниже максимальной высоты окружающих препятствий, при этом механизм потерь передачи аналогичен рассмотренному выше. Большие и малые соты по своим размерам существенно отличаются друг от друга: максимальный радиус малых сот обычно составляет менее 1,3 км, причем для сот, радиус которых не превышает 1 км, модель Хата неприменима.
3.4 Расчет зоны действия секторов базовых станций
Для расчета затухания используется модель Уолфиша-Икегами (формула 3.13), т.к. является наилучшей для определения потерь передачи в городских сотах. Область частот: 800...2000 МГц; высоты антенн БС: 4…50 м, AC: 1...3 м; расстояние между БС и АС: 0,02...5 км; высота близлежащих к БС зданий: ?80 м; расстояние между домами: 20...50 м; ширина улицы: 10...25 м; ориентация улицы относительно направления прихода сигнала: 0...90 °.
На рис. 3.1 схематично изображены параметры, которые используются для расчетов в модели.
Рисунок 3.1 Параметры необходимые для модели Уолфиша-Икегами
Медианное значение потерь передачи (Lp) определяется по формуле (3.1)
, (3.1)
где
L0 - потери при распространении волн в свободном пространстве;
LRTS -потери за счёт отражений от зданий;
LMSD - потери за счёт дифракции.
Потери при распространении в свободном пространстве рассчитываются по формуле (3.2):
, (3.2)
где
r - расстояние от БС до МС,
f - частота несущей.
По формуле (3.3) найдем потери за счет отражений от зданий;
, (3.3)
, (3.4)
где
Lb - потери, обусловленные ориентацией улиц относительно направления прихода сигнала;
w - средняя ширина улицы;
hbuild - средняя высота ближайших зданий;
hMS - высота антенны МС;
- угол ориентация улицы относительно направления прихода волны.
Потери за счёт дифракции рассчитаем по формуле (3.5)
, (3.5)
Где Lc, Ka, Kd, Kf являются поправочные коэффициенты, рассчитываемые следующим образом:
, (3.6)
, (3.7)
, (3.8)
, (3.9)
Мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равняться:
, (3.10)
где
- мощность, излучаемая передатчиком БС, дБ
- медианное значение потерь передачи, рассчитанные по модели затухания Уолфиша-Икегами.
LMS - потери в фидерном тракте базовой станции, дБ
GBS - коэффициент усиления антенны базовой станции, дБi
GMS - коэффициент усиления мобильной станции, дБi
s - запас на быстрые замирание, т. е. необходимый резерв для обеспечения адекватного быстрого управления мощностью. Это особенно относится к медленно перемещающимся подвижным пользователям, где быстрое управление мощностью помогает эффективно компенсировать быстрые замирания. Типичными значениями для запаса на быстрые замирания являются 2,0 - 7,0 дБ для медленно перемещающихся подвижных пользователей;
- отношение сигнал/шум отношение сигнал/шум, для высокоскоростной передачи данных необходимо отношение в 5 дБ, для голосовой связи достаточно 1 дБ;
- потери от места приема для улицы принимаются равными 0 дБ, для приема в машине - 5 дБ, в здании - 15 дБ;
Согласно модели Уолфиша-Икегами радиус соты определяется из следующего выражения:
, (3.11)
Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Исходные данные для расчета
Параметры |
БС1 |
БС2 |
БС3 |
БС4 |
|
Частота сигнала, МГц; (f) |
1800 |
1800 |
1800 |
1800 |
|
Высота передающей антенны БС, м (h1) |
35 |
35 |
22 |
32 |
|
Высота приемной антенны МС, м (h2) |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
|
Высота близлежащих к передающей антенне зданий, м; (hr) |
20 |
18 |
17 |
25 |
|
Расстояние между домами, м; (b) |
100 |
40 |
35 |
50 |
|
Расстояние между базовой (БС) и мобильной станцией (МС), км; (d) |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
Ширина улицы, м; (w) |
25 |
25 |
25 |
25 |
|
Ориентация улицы относительно направления прихода волны (ц) |
45 |
45 |
45 |
45 |
|
Мощность излучаемая передатчиком БС, дБ; (PBS) |
44,77 |
||||
Потери в антенно-фидерном тракте, дБ; (Pfider) |
3 |
||||
Коэффициент усиления антенны базовой станции, дБ; (GBS) |
17,5 |
||||
Запас на быстрые замирание, дБ; (s) |
5 |
||||
Отношение сигнал/шум, дБ; (SNR) |
5 |
||||
Коэффициент усиления антенны мобильной станции, дБ; (GMS) |
3 |
||||
Потери от места приема, дБ; (LW) |
для улицы 0, в машине - 5, в здании - 15 |
||||
Чувствительность приемника, дБ; (Lms) |
- 110 |
Расчет максимально допустимого затухания в свободном пространстве и радиуса соты для базовой станции № 1:
Потери распространения волн в свободном пространстве (формула 3.2):
L0 = 32,45 + 20 log 1,5 + 20 log 1800 = 101,08 дБ.
Потери, обусловленные ориентацией улиц относительно направления прихода сигнала (формула 3.4):
Lori = 2,5 + 0,75 (ц - 35) = 3,25 дБ.
Потери за счет отражений от зданий (формула 3.3):
Lrts = -16,9 - 10 log (1800) + 20 log (20 - 1,7) + 3,25 = 30, 17 дБ.
Поправочные коэффициенты (формулы 3.7, 3.8, 3.9):
Lbsh = - 18 log (1 + 35 - 1,7) = - 21,67 дБ;
ka = 54;
kd = 18;
kf = -4 + 0,7 (1800/925 - 1) = - 3,34.
Потери за счет дифракции (формула 3.5):
Lmsd = - 21,67 + 54 + 18 log(1,5) - 3,34 log (1800) - 9 log (100) = 6,63 дБ.
Медиальное значение затухания (формула 3.1):
LP = 101,08 + 30, 17 + 6,63 = 137,88 дБ.
Радиус соты (формула 3.11):
D = 10137,88 - 32,45 + 16,9 - 54 - (30 - 2,63) log (1800) + 10 log (25) - 20 log (20-1,7) - 3,25 + 18 log (1 + 35+ 20 + 9 log (1,5))/(20-2,63)
D = 0,84 км.
При потерях от места приема для улицы LW = 0 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 137,88 - 3 - 0 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 85, 61дБ.
При потерях от места для приема в машине LW = 5 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 137,88 - 3 - 5 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 90, 61дБ.
При потерях от места приема в здании LW =15дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 137,88 - 3 - 15 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = -100, 61дБ.
Расчет максимально допустимого затухания в свободном пространстве и радиуса соты для базовой станции № 2:
Потери распространения волн в свободном пространстве (формула 3.2):
L0 = 32,45 + 20 log 1,5 + 20 log 1800 = 101,08 дБ.
Потери, обусловленные ориентацией улиц относительно направления прихода сигнала (формула 3.4):
Lori = 2,5 + 0,75 (ц - 35) = 3,25 дБ.
Потери за счет отражений от зданий (формула 3.3):
Lrts = -16,9 - 10 log (1800) + 20 log (18 - 1,7) + 3,25 = 29,17 дБ.
Поправочные коэффициенты (формулы 3.7, 3.8, 3.9):
Lbsh = - 18 log (1 + 35 - 1,7) = - 22,59 дБ.
ka = 54;
kd = 18;
kf = -4 + 0,7 (1800/925 - 1) = - 3,34.
Потери за счет дифракции (формула 3.5):
Lmsd = - 22,59 + 54 + 18 log(1,5) - 3,343 log (1800) - 9 log (40) = 9,29 дБ.
Медиальное значение затухания (формула 3.1):
Lb = 101,08 + 29,17 + 9,29 = 139,53 дБ.
Радиус соты (формула 3.11):
D = 10139,53 - 32,45 + 16,9 - 54 - (30 - 2,63) log (1800) + 10 log (25) - 20 log (18-1,7) - 3,25 + 18 log (1 + 35+ 18 + 9 log (1,5))/(20-2,63)
D = 1,16 км.
При потерях от места приема для улицы LW = 0 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 139,53 - 3 - 0 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 87, 26дБ.
При потерях от места для приема в машине LW = 5 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 139,53 - 3 - 5 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 92, 26дБ.
При потерях от места приема в здании LW =15дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 139,53 - 3 - 15 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = -102, 26дБ.
Расчет максимально допустимого затухания в свободном пространстве и радиуса соты для базовой станции № 3:
Потери распространения волн в свободном пространстве (формула 3.2):
L0 = 32,45 + 20 log 1,5 + 20 log 1800 = 101,08 дБ.
Потери, обусловленные ориентацией улиц относительно направления прихода сигнала (формула 3.4):
Lori = 2,5 + 0,75 (ц - 35) = 3,25 дБ.
Потери за счет отражений от зданий (формула 3.3):
Lrts = -16,9 - 10 log (1800) + 20 log (17 - 1,7) + 3,25 = 28,62 дБ.
Поправочные коэффициенты (формулы 3.7, 3.8, 3.9):
Lbsh = - 18 log (1 + 22 - 1,7) = - 23, 91 дБ.
ka = 54;
kd = 18;
kf = -4 + 0,7 (1800/925 - 1) = - 3,34.
Потери за счет дифракции (формула 3.5):
Lmsd = - 23, 91 + 54 + 18 log(1,5) - 3,343 log (1800) - 9 log (40) = 17,88 дБ.
Медиальное значение затухания (формула 3.1):
Lb = 101,08 + 28,62 + 17,88 = 147,57 дБ.
Радиус соты (формула 3.11):
D = 10147,57 - 32,45 + 16,9 - 54 - (30 - 2,63) log (1800) + 10 log (25) - 20 log (18-1,7) - 3,25 + 18 log (1 + 35+ 18 + 9 log (1,5))/(20-2,63)
D = 2,78 км.
При потерях от места приема для улицы LW = 0 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 147,57 - 3 - 0 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 95, 03дБ.
При потерях от места для приема в машине LW = 5 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 147,57 - 3 - 5 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 100, 03 дБ.
При потерях от места приема в здании LW =15дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 147,57 - 3 - 15 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = -110, 03дБ.
Расчет максимально допустимого затухания в свободном пространстве и радиуса соты для базовой станции № 4:
Потери распространения волн в свободном пространстве (формула 3.2):
L0 = 32,45 + 20 log 1,5 + 20 log 1800 = 101,08 дБ.
Потери, обусловленные ориентацией улиц относительно направления прихода сигнала (формула 3.4):
Lori = 2,5 + 0,75 (ц - 35) = 3,25 дБ.
Потери за счет отражений от зданий (формула 3.3):
Lrts = -16,9 - 10 log (1800) + 20 log (25 - 1,7) + 3,25 = 32,27 дБ.
Поправочные коэффициенты (формулы 3.7, 3.8, 3.9):
Lbsh = - 18 log (1 + 32 - 1,7) = - 16,25;
ka = 54;
kd = 18;
kf = -4 + 0,7 (1800/925 - 1) = - 3,34.
Потери за счет дифракции (формула 3.5):
Lmsd = - 16,25 + 54 + 18 log(1,5) - 3,34 log (1800) - 9 log (50) = 14,76 дБ.
Медиальное значение затухания (формула 3.1):
LP = 101,08 + 32,27 + 14,76 = 148,11 дБ.
Радиус соты (формула 3.11):
D = 10148,11 - 32,45 + 16,9 - 54 - (30 - 2,63) log (1800) + 10 log (25) - 20 log (18-1,7) - 3,25 + 18 log (1 + 35+ 18 + 9 log (1,5))/(20-2,63)
D = 2,67 км.
При потерях от места приема для улицы LW = 0 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 148,11 - 3 - 0 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 94, 83 дБ.
При потерях от места для приема в машине LW = 5 дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 148,11 - 3 - 5 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = - 99, 83 дБ.
При потерях от места приема в здании LW =15дБ мощность принимаемого сигнала абонентской станции будет равна: (формула 3.10):
P = 44,77 - 148,11 - 3 - 15 - 5 - 5 + 17,5 + 3 = -109, 83дБ.
Результаты вычислений занесем в таблицу 3.2:
Таблица 3.2
Результаты вычислений
БС1 |
БС2 |
БС3 |
БС4 |
|||
L0, дБ |
101,08 |
101,08 |
101,08 |
101,08 |
||
Lrts, дБ |
30,17 |
29,17 |
28,62 |
32,27 |
||
Lmsd, дБ |
6,63 |
9,29 |
17,88 |
14,76 |
||
LP, дБ |
137,88 |
139,53 |
147,57 |
148,11 |
||
D, км |
0,84 |
1,16 |
2,78 |
2,67 |
||
P, дБ |
LW =0 дБ |
- 85,61 |
- 87,26 |
-95,03 |
- 94, 83 |
|
LW =5 дБ |
-90,64 |
-92,26 |
-100,03 |
- 99, 83 |
||
LW =15 дБ |
-100,64 |
-102,26 |
-110,03 |
-109, 83 |
Для качественной связи требуется, что бы вероятный уровень принимаемого сигнала на приемном конце был выше чувствительности мобильных телефонов, т.е. выполнялось условие:
, (3.12)
Анализируя данные таблицы 3.2, можно сделать вывод, что условие (3.12) выполняется для всех БС.
3.5 Расчет пропускной способности
Максимальная пропускная способность одного сектора DBS3900 при полосе пропускания 10 МГц составляет 30 Мбит/с.
БС 1 состоит из 3-х секторов, тогда опорной сети требуется предоставить этой БС канал пропускной способностью:
, (3.13)
БС 2 состоит из 3-х секторов, тогда опорной сети требуется предоставить каждой БС канал пропускной способностью:
, (3.14)
БС 3 и БС 4 состоит из 3-х секторов, тогда опорной сети требуется предоставить этой БС канал пропускной способностью:
, (3.15)
Таким образом, для нахождения оптимальной пропускной способности сети необходимо, чтобы пропускная способность канала была не менее:
, (3.16)
Где
n - максимальное количество БС на маршруте.
Таким образом, пропускная способность сети доступа LTE составляет 400 Мбит/с.
3.6 Расчет энергетического бюджета
Анализ радиопокрытия начинают с вычисления энергетического бюджета, или максимально допустимых потерь на линии (МДП). Принцип расчета иллюстрируется Рис.3.2, МДП рассчитывается как разность между эквивалентной изотропной излучаемой мощностью (ЭИИМ) передатчика и минимально необходимой мощностью сигнала на входе приемника сопряженной стороны, при которой с учетом всех потерь в канале связи обеспечивается нормальная демодуляция сигнала в приемнике.
Рисунок 3.2 Принцип расчета энергетического бюджета
Рассмотрим примеры расчета энергетического бюджета для систем LTE c частотным и временным дуплексом, работающих в диапазоне 1800 МГц. Причем для системы с временным дуплексом рассмотрим два варианта конфигураций кадра 1 и 2, формат специального субкадра - 7. Системная полоса для всех систем рассматривается равной 20 МГц, т.е. в случае FDD системная полоса будет разделяться на два канала по 10 МГц для линии вверх (UL) и линии вниз (DL), а в случае TDD вся полоса 20 МГц будет использоваться как на UL, так и на DL.
Рассмотрим БС, РЧ-блок каждого сектора которой оснащен двумя приемопередатчиками, выходная мощность передатчиков 20 Вт (43 дБм). РЧ-блок устанавливается в непосредственной близости от антенны. Поскольку энергетический бюджет рассчитывается для абонентской станции (АС) на краю соты, т.е. принимающей сигналы от БС с низким отношением сигнал/шум (ОСШ), то БС передает сигналы на эту АС в режиме разнесенной передачи. За счет сложения мощностей сигналов двух передатчиков в пространстве можно получить энергетический выигрыш (3 дБ).
Результаты расчета энергетического бюджета[17] сведены в Табл. 3.3.
Таблица 3.3
Энергетический бюджет для условий средней городской застройки
Параметр |
FDD 10+10 МГц |
TDD 20 МГц(конф. кадра 1) |
TDD 20 МГц(конф. кадра 2) |
|||||
DL |
UL |
DL |
UL |
DL |
UL |
|||
Антенная система |
2х2 |
1х2 |
2х2 |
1х2 |
2х2 |
1х2 |
||
Соотношениедлительности кадровDL/UL |
100% |
100% |
54% |
42% |
74% |
23% |
||
Передатчик |
||||||||
Выходная мощностьпередатчика, дБм |
43 |
23 |
43 |
23 |
43 |
23 |
||
Выигрыш от сложения мощности передатчиков, дБ |
3.0 |
- |
3.0 |
- |
3.0 |
- |
||
Коэффициент усиления антенны, дБи |
7.0 |
0.0 |
7.0 |
0.0 |
7.0 |
0.0 |
||
Потери в фидерномтракте, дБ |
0.4 |
- |
0.4 |
- |
0.4 |
- |
||
ЭИИМ, дБм |
52.6 |
23 |
52.6 |
23 |
52.6 |
23 |
||
Приемник |
||||||||
Скорость передачиданных на краю соты,кбит/с |
4210 |
128 |
4510 |
128 |
5910 |
128 |
||
Число ресурсных блоков |
45 |
2 |
86 |
4 |
98 |
20 |
||
Схема модуляции икодирования |
6-QPSK |
5-QPSK |
6-QPSK |
6-QPSK |
5-QPSK |
1-QPSK |
||
Эффективная скоростькодирования |
0.45 |
0.28 |
0.46 |
0.38 |
0.38 |
0.14 |
||
Мощность тепловогошума, дБм |
-104.4 |
-118.4 |
-101.4 |
-115.4 |
-101.4 |
-108.4 |
||
Требуемое ОСШ, дБ |
-0.24 |
0.61 |
-0.23 |
0.01 |
0.03 |
-4.35 |
||
Коэффициент шума приемника, дБ |
7.0 |
2.5 |
7.0 |
2.5 |
7.0 |
2.5 |
||
Чувствительностьприемника, дБм |
-97.6 |
-115.3 |
-94.6 |
-112.8 |
-94.3 |
-110.2 |
||
Прочие запасы/выигрыши |
||||||||
Запас на помехи, дБ |
8.51 |
3.8 |
8.53 |
3.8 |
10.65 |
3.8 |
||
Запас на проникновениев помещение, дБ |
17 |
17 |
17 |
|||||
Запас на затенение, дБ |
8.7 |
8.7 |
8.7 |
|||||
Выигрыш от хэндовера, дБ |
2.5 |
2.5 |
2.5 |
|||||
Максимально допустимые потери |
||||||||
МДП, дБ |
129.5 |
128.9 |
126.5 |
126.5 |
124.2123.9 |
|||
Радиус соты в условиях средней городской застройки |
||||||||
d |
Радиус соты, км |
0.53 |
0.45 |
0.38 |
||||
Площадь покрытиятрехсекторного сайта,кв. км, |
0.54 |
0.40 |
0.28 |
Энергетический бюджет в значительной степени зависит от соотношения длительности кадров на UL и DL. Если в системе FDD конфигурация кадров одинакова для линий вверх и вниз: кадр включает в себя 10 субкадров по 1 мс, то в системе TDD используется ассиметричная структура кадра для линий вверх и вниз.
На Рис.3.3 изображено 7 конфигураций кадра в системе TDD (в сети TDD конфигурации кадров всех БС должны совпадать; кадры на рисунке пронумерованы по вертикали), состоящего также из 10 субкадров по 1 мс (субкадры пронумерованы по горизонтали). Буквой «S» обозначены специальные субкадры, включающие 3 поля, см. Рис. 3.4: DwPTS - поле для передачи управляющей информации и пользовательских данных на линии вниз; GP - защитный интервал для переключения с линии вниз на линию вверх; UpPTS - поле для передачи на линии вверх управляющей информации, в основном канала доступа. Обратите внимание, что специальный субкадр позволяет переносить пользовательскую информацию только на линии вниз.
Рисунок 3.3 Конфигурация кадров в системе TDD.
В рассматриваемых примерах системы TDD используется специальный субкадр формата 7 с длительностью полей: DwPTS - 10 символов OFDM, GP - 2 символа OFDM, - 2 символа OFDM.
Рисунок 3.4 Структура специального субкадра
В системах с адаптивными схемами MCS дальность связи зависит от гарантируемой скорости передачи данных для пользователя на краю соты. В указанных примерах на линии вверх для пользователя на краю соты гарантируется скорость 128 кбит/с. В зависимости от типа дуплекса и соотношения длительностей кадра UL/DL, для переноса этого потока данных, требуется выделить разное количество ресурсных блоков (1 ресурсный блок = 180 кГц х 1 мс). Выбор оптимального числа ресурсных блоков NPRB и схемы MCS осуществляются по результатам моделирования канального уровня, исходя из заданного качества услуг с минимизацией ОСШ . Указанные в Табл.3.3 значения получены для модели канала «Enhanced Pedestrian A 5» [18].
Запас на помехи MInt определяется по результатам моделирования системного уровня в зависимости от нагрузки в соседних сотах. Указанные в Табл. 3.5 значения соответствуют нагрузке в соседних сотах 90%.
Для того, чтобы обеспечить связь в помещении, необходимо добавить в энергетический бюджет запас на проникновение радиоволн в помещение . Для диапазона 1800 МГц могут использоваться следующие типовые значения запаса на проникновение:
- 19 дБ в условиях плотной городской застройки;
- 14 дБ в условиях средней городской застройки;
- 9 дБ в условиях редкой застройки (в пригороде);
- 5 дБ в сельской местности (на открытой местности в автомобиле).
Поскольку зоны радиопокрытия соседних сот, как правило, перекрываются, то при возникновении глубоких замираний в обслуживающей соте АС может осуществить хэндовер в соту с лучшими характеристиками приема. Этот эффект можно интерпретировать как выигрыш от хэндовера .
Из двух значений МДП, полученных для UL и DL, выбирают минимальное, по которому производят дальнейший расчет радиуса соты. Ограничивающей линией по дальности связи, как правило, является линия вверх.
Обратите внимание, что в Табл. 3.3 максимально допустимые потери на линиях вверх и вниз примерно одинаковые, с разницей меньше 1 дБ. В этих примерах скорости передачи на линии вверх были зафиксированы, а на линии вниз для каждого случая скорость подбиралась так, чтобы сбалансировать максимально допустимые потери для обеих линий.
В Табл. 3.3 указаны радиусы сот для ограничивающей линии с наименьшим МДП, для линии вверх, в условиях средней городской застройки. Для расчета дальности связи в данном случае используется модель распространения радиоволн COST231-Hata [19], высота подвеса антенн БС принята равной 30 м.
Рисунок 3.5 Сравнение радиопокрытия трехсекторной БС FDD и TDD
Наилучшим радиопокрытием при одной и той же гарантированной скорости передачи данных на линии вверх обладает система FDD. Для того, чтобы передать один и тот же поток данных в трех рассмотренных системах, на линии вверх приходится выделять разное количество частотных ресурсов (в обратной зависимости от длительности кадра), поскольку длительности кадров на линии вверх различаются: 10 мс - в случае FDD; 4 мс - в случае TDD, конф.1; 2 мс - в случае TDD, конф.2. Но чем больше частотных ресурсов выделяется пользователю, тем выше мощность тепловых шумов во входных цепях приемника, и хуже его чувствительность.
Емкость, или пропускную способность, сети оценивают, базируясь на средних значениях спектральной эффективности соты в определенных условиях. В Табл. 3.4 приведены значения средней спектральной эффективности соты LTE FDD в макросети для двух случаев, специфицированных 3GPP как сценарий 1 (расстояние между сайтами 500 м), и сценарий 3 (расстояние между сайтами 1732 м). В обоих случаях характеристики оценивались для диапазона 2 ГГц, полосы канала 10 МГц (10 + 10 МГц в дуплексе), при потерях на проникновение в здание 20 дБ, в среднем при 10 активных пользователях в соте.
Таблица 3.4
Средняя спектральная эффективность в макросети
Линия |
Схема MIMO |
Средняя спектральная эффективность (бит/с/Гц) |
||
Сценарий 1 |
Сценарий 3 |
|||
UL |
1х2 |
0.735 |
0.681 |
|
1х4 |
1.103 |
1.038 |
||
DL |
2х2 |
1.69 |
1.56 |
|
4х2 |
1.87 |
1.85 |
||
4х4 |
2.67 |
2.41 |
Приведем пример расчета пропускной способности для сетей 3 конфигураций, рассмотренных в предыдущем разделе, причем пользоваться будем значениями спектральной эффективности для сценария 1 (расстояние между сайтами 500 м), как наиболее близкого по размерам сот, полученным в предыдущем разделе.
Для системы FDD средняя пропускная способность соты может быть получена путем прямого умножения ширины канала на спектральную эффективность.
Для системы TDD можно принять спектральную эффективность равной аналогичным значениям для системы FDD, а при расчете пропускной способности учитывать долю длительности кадра на линии вверх или вниз. Например, рассчитаем среднюю пропускную способность соты на линии вниз при конфигурации кадра 1:
где SFDDaverage - средняя спектральная эффективность, W - ширина канала, T% - доля длительности кадра на линии вверх или вниз.
Результаты расчета пропускной способности трехсекторных базовых станций приведены в Табл. 3.5.
Таблица 3.5
Средняя пропускная способность трехсекторной БС
Конфигурация системы |
FDD 10+10 МГц |
TDD 20 МГц (конф. кадра1) |
TDD 20 МГц (конф. кадра 2) |
||||
Линия |
DL |
UL |
DL |
UL |
DL |
UL |
|
Соотношение длительности кадров |
100% |
100% |
54% |
42% |
74% |
23% |
|
Спектральная эффективность, бит/с/Гц |
1.69 |
0.735 |
1.69 |
0.735 |
1.69 |
0.735 |
|
Средняя пропускная способность соты, Мбит/с |
16.9 |
7.35 |
18.25 |
6.32 |
25.01 |
3.38 |
|
Средняя пропускная способность БС, Мбит/с |
50.7 |
22.05 |
54.75 |
18.96 |
75.04 |
10.14 |
По диаграммам на Рис. 3.6 можно сравнить среднюю пропускную способность и площадь покрытия трехсекторного сайта для 3 рассмотренных конфигураций системы LTE (по данным из Табл. 3.3 и Табл. 3.5). Если пропускная способность на линии вниз в системах FDD и TDD с конфигурацией кадра 1 примерно одинаковая, то радиопокрытие различается уже заметно.
Рисунок 3.6 Сравнение пропускной способности и площади покрытия трехсекторной БС при разных конфигурациях системы LTE
Универсального рецепта по выбору конфигурации системы LTE не существует. Если тип дуплекса определяется отсутствием или наличием парного спектра у оператора, то на выбор конфигурации кадра в TDD могут повлиять требования как к радиопокрытию, так и к пропускной способности.
Чем больше асимметрия кадра TDD и больше длительность кадра на линии вниз, тем, к сожалению, больше ограничения по площади радиопокрытия.
Можно посоветовать операторам на начальном этапе развития сети при малом трафике использовать конфигурацию кадра 1 и ориентироваться на неглубокое/уличное покрытие (гарантировать доступ к услугам в зданиях только у окна или из автомобилей), затем по мере роста трафика и уплотнения сайтов переходить к другим конфигурациям кадра с большей асимметрией.
Для 3 рассмотренных конфигураций системы диапазона 1800 МГц рассчитаем требуемое количество трехсекторных сайтов для обслуживания некоторого мегаполиса площадью 500 кв. км. В Табл. 3.6 указаны результаты расчета, а также распределение классов застройки/местности, определяющих условия распространения радиоволн.
Таблица 3.6
Расчет числа БС диапазона 1800 МГц для обслуживания мегаполиса
Класс местности |
Плотная застройка |
Средняя застройка |
Редкая застройка |
Открытая местность, парки |
Итого |
|
% местности |
30% |
50% |
7% |
13% |
100% |
|
Площадь города по классам, |
150 |
250 |
35 |
65 |
500 |
|
Потери на проникновение в помещение |
20 |
17 |
12 |
8 |
||
FDD 10+10 МГц |
||||||
МДП, дБ |
123.9 |
128.9 |
133.9 |
137.9 |
||
Радиус соты, км |
0.31 |
0.53 |
1.32 |
4.00 |
||
Число сайтов |
246 |
195 |
10 |
2 |
453 |
|
TDD 20 МГц (конфигурация кадра 1) |
||||||
МДП, дБ |
121.5 |
126.5 |
131.5 |
135.5 |
||
Радиус соты, км |
0.27 |
0.45 |
1.12 |
3.41 |
||
Число сайтов |
338 |
267 |
14 |
3 |
622 |
|
TDD 20 МГц (конфигурация кадра 2) |
||||||
МДП, дБ |
118.9 |
123.9 |
128.9 |
132.9 |
||
Радиус соты, км |
0.23 |
0.38 |
0.95 |
2.9 |
||
Число сайтов |
475 |
375 |
20 |
3 |
873 |
Полученное число базовых станций должно впечатлить даже неспециалистов. Опыт показывает, что в городе аналогичной площади у сотового оператора имеется 1500-2000 площадок с БС. Ограничения по числу сайтов вызваны не только финансовыми возможностями сотовых компаний, но и отсутствием подходящих площадок для установки БС.
А теперь взглянем на оценку числа базовых станций в сети LTE FDD диапазона 800 МГц, см. Табл. 3.7. Энергетический бюджет рассчитывается также, как для диапазона 1800 МГц. Отличия для диапазона 800 МГц заключаются в меньшем коэффициенте усиления антенны БС (15 дБ вместо 18 дБ) и в меньших потерях на проникновение в здание (в среднем их принимают на 3 дБ меньше).
Таблица 3.7
Расчет числа БС диапазона 800 МГц для обслуживания мегаполиса
Класс местности |
Плотная застройка |
Средняя застройка |
Редкая застройка |
Открытая местность, парки |
Итого |
|
Площадь города по классам, |
150 |
250 |
35 |
65 |
500 |
|
МДП, дБ |
123.9 |
128.9 |
133.9 |
137.9 |
||
Радиус соты, км |
0.93 |
1.56 |
3.91 |
11.87 |
||
Число сайтов |
106 |
84 |
5 |
1 |
196 |
Рисунок 3.7 Сравнение радиопокрытия трехсекторной БС в диапазонах 1800 и 800 МГц
Благодаря лучшим свойствам распространения радиоволн в низкочастотном диапазоне 800 МГц площадь сайта увеличивается примерно на порядок по сравнению с диапазоном 1800 МГц, соответственно, при использовании диапазона 800 МГц сайтов требуется на порядок меньше для закрытия той же территории.
Если строить сеть только в низкочастотном диапазоне, то для достижения требуемой емкости сети при высокой плотности абонентов придется устанавливать сайты близко друг к другу. При очень плотной расстановке сайтов их зоны радиопокрытия неизбежно перекрываются (для сети LTE, работающей с коэффициентом переиспользования частот 1, это очень критично), увеличивается уровень внутрисистемных помех и ухудшается пропускная способность. И, наоборот, если работать только в высокочастотном диапазоне, то неизбежно возникают проблемы с радиопокрытием.
Идея иерархической сети не нова. Для достижения баланса между покрытием и емкостью целесообразно использовать не менее двух иерархических уровней, работающих в высоком и низком диапазонах частот, причем на разных уровнях могут использоваться разные радиотехнологии.
Итак, мы показали, что разворачивать макро-сеть только в высокочастотном диапазоне - задача неблагодарная, поскольку обеспечить нормальное радиопокрытие в этом случае затруднительно. А «дырявое» или недостаточно глубокое радиопокрытие воспринимается абонентами как низкое качество предоставляемых оператором услуг.
Операторам беспроводного широкополосного доступа, не имеющим сотовых активов, приходится строить инфраструктуру радиодоступа практически с нуля, вкладывая в развитие сети огромные средства. А в густонаселенных районах эти проблемы еще усугубляются недостаточным количеством площадок, пригодных для установки БС. Все потенциальные сайты уже заняты сотовыми операторами, арендодатели с большим скрипом идут на установку нового оборудования и новых антенн.
3.7 Выводы по главе
В третьем разделе дипломного проекта выбраны места расположения базовых станций. Выбрана модель распространения сигнала. Рассчитана зона действия секторов базовых станций, максимально допустимые значения затухания в свободном пространстве, радиуса соты для каждой базовой станции, пропускная способность сети.
4. Охрана труда и техника безопасности в сети АРО ПФ ОАО «МегаФон»
При осуществлении хозяйственной деятельности государственные органы, предприятия, учреждения, организации Российской Федерации обязаны руководствоваться основным принципом - приоритетом охраны жизни и здоровья человека, т.е. обеспечением благоприятных экологических условий для жизни, труда и отдыха населения.
Связь является неотъемлемой частью производственной и социальной инфраструктуры Российской Федерации и функционирует на ее территории как взаимоувязанный производственно-технический комплекс, предназначенный для удовлетворения нужд граждан, органов государственной власти (управления), обороны, безопасности, охраны правопорядка в Российской Федерации, физических и юридических лиц в услугах электрической связи. В самом общем виде электросвязь - это всякая передача для приема знаков, сигналов, письменного текста, звуков по проводной, радио-, оптической и другим электромагнитным системам.
Необходимый для электросвязи процесс излучения электромагнитной энергии приводит к нежелательным эффектам с точки зрения экологии, а именно, загрязнению окружающей среды электромагнитными полями. Возникли экологические проблемы электромагнитного загрязнения окружающей среды и санитарно-гигиенические проблемы защиты человека от него.
4.1 Электромагнитная безопасность
4.1.1 Обеспечение электромагнитной безопасности
В последние несколько десятилетий бурное развитие получили различные технологии, прямо или косвенно связанные с излучением электромагнитной энергии в окружающую среду. Многочисленными исследованиями доказано, что электромагнитные поля могут оказывать неблагоприятное воздействие на биологические объекты, в том числе на человека. Несовершенство некоторых используемых технологий как в технологическом, так и в экологическом отношении, невозможность изъятия из телекоммуникационных технологий процесса создания электромагнитных полей определяют необходимость проведения соответствующих исследований и установления регламентации как на электромагнитные поля, так и на излучающие технические средства. Отсутствие регламентации, как правило, приводит к неконтролируемому, скрытому воздействию электромагнитных полей на человека. [20]
Обеспечение электромагнитной безопасности стало одной из острых экологических проблем. Основными источниками техногенного электромагнитного излучения в окружающую среду являются многие технические средства, используемые и эксплуатируемые в отрасли «Связь». К ним относятся, в первую очередь, излучающие телекоммуникационные технические средства (передающие технические средства телевидения и радиовещания), системы сотовой связи (базовые и абонентские станции) и различие оконечные устройства телекоммуникаций.
Таким образом, обеспечение электромагнитной безопасности в отрасли «Связь» - это актуальная и важная народнохозяйственная проблема. От правильных подходов к этой проблеме зачастую зависят решения ответственных хозяйственных, финансовых, инвестиционных и коммерческих задач отрасли. Решение проблемы электромагнитной безопасности возможно только в рамках четкого взаимодействия административных, организационных технических и научных структур отрасли. Основой такого взаимодействия должна стать отраслевая система обеспечения электромагнитной безопасности.
Подобные документы
Общая характеристика и описание требований к проектируемой компьютерной сети. Выбор необходимого материала и оборудования. Экономический расчет проекта и оценка его эффективности. Порядок настройки сетевого оборудования и конечных пользователей.
курсовая работа [319,8 K], добавлен 25.03.2014Выбор протокола и технологии построения локальной вычислительной сети из расчёта пропускной способности - 100 Мбит/с. Выбор сетевого оборудования. Составление план сети в масштабе. Конфигурация серверов и рабочих станций. Расчёт стоимости владения сети.
курсовая работа [908,5 K], добавлен 28.01.2011Расчет площадей помещений и количества компьютеров. Выбор и обоснование топологии сети. Обоснование среды передачи. Расчет необходимого количества оборудования, кабеля и корректности сети. Выбор операционной системы и протоколов.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 06.04.2012Построение сегментов локальной вычислительной сети, выбор базовых технологий для подразделений. Построение магистральных каналов взаимодействия между сегментами. Выбор оборудования для магистрали центральный офис – производство. Схема вычислительной сети.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.01.2013Разработка топологии сети, выбор операционной системы, типа оптоволоконного кабеля. Изучение перечня функций и услуг, предоставляемых пользователям в локальной вычислительной сети. Расчет необходимого количества и стоимости устанавливаемого оборудования.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 26.12.2011Особенности построения сети доступа. Мониторинг и удаленное администрирование. Разработка структурной схемы сети NGN. Анализ условий труда операторов ПЭВМ. Топология и архитектура сети. Аппаратура сетей NGN и измерение основных параметров сети.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 19.06.2011Обоснование организации Wi-Fi сети в офисном помещении. Частотные полосы и каналы. Выбор и обоснование необходимого оборудования, технология производства работ и оценка полученных результатов. Анализ функциональности разработанной беспроводной сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.03.2015Выбор топологии сети и расчет ее главных параметров. Выбор оборудования передачи данных, а также серверов и клиентских машин, расчет его стоимости. Подключение к действующей сети на расстоянии 532 метров. Соединение с сетью Интернет, принципы и этапы.
курсовая работа [82,1 K], добавлен 05.12.2013Два типа локальных сетей: одноранговые и сети с выделенным сервером, их преимущества и недостатки. Выбор топологии сети. Спецификация физической среды ETHERNET. Расчет корректности сети - величин PDV и PVV и оценка их с предельно допустимыми в Ethernet.
курсовая работа [569,2 K], добавлен 01.09.2014Техническое обоснование разработки вычислительной сети и анализ исходных данных. Выбор архитектуры или топологии сети. Проектирование реализации и комплекса технических средств ЛВС. Построение логической схемы сети и выбор активного оборудования.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 30.07.2010