Главная Коллекция "Revolution" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Проектирование широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах

Проектирование широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах

Теоретические основы построения широкополосного радиодоступа. Технологии беспроводных сетей GPRS, ZigBee и LTE. Описание объекта проектирования. Выбор аппаратуры и расчет сети. Расчёт пропускной способности сети WiMAX. Определение показателей проекта.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 29.06.2020
Размер файла 1,2 M
рефераты на заказ со скидкой

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»

Институт математики и информатики

Кафедра многоканальных телекоммуникационных систем

Проектирование широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

Направление: 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

Профиль: Многоканальные телекоммуникационные системы

Якутск - 2020

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»

Институт математики и информатики

Кафедра многоканальных телекоммуникационных системы

Проектирование широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах

Выполнил: студентка 5 курса

группы ЗБ-ССиСК-15 ИМИ

Горнакова Екатерина Николаевна

Руководитель: Михалёва Ульяна Анатольевна,

к.т.н., доцент кафедры ИМИ «МТС»

Якутск - 2020

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»

Институт математики и информатики

Кафедра «Многоканальные телекоммуникационные системы»

Направление: «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

Профиль: «Многоканальные телекоммуникационные системы»

УТВЕРЖДАЮ

И.о. зав. кафедрой МТС_____________Афанасьева В.И.

____ __________________2020 г.

ЗАДАНИЕ

На выполнение выпускной квалификационной работы

студентки ФИО группы ЗБ-ССиСК-15

1. Тема ВКР: «Проектирование широкополосного радиодоступа ТЦТР «п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я)»»

Утверждена приказом от ___ __________20___г. № _____________

2. Руководитель: Михалёва Ульяна Анатольевна, к.т.н., доцент кафедры ИМИ «МТС»

3. Исходные данные к работе:

п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я)

4. Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

Выбор варианта реализации новой сети связи в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я);

* Расчет трафика, генерируемого абонентами сети;

* Выбор оборудования, необходимого для реализации сети связи;

* Расчет объема оборудования и линейно-кабельных сооружений;

* Разработка рекомендации по строительству сети связи;

* Технико-экономическое обоснование проекта;

* Разработка требований к охране труда, технической безопасности и экологической безопасности проекта;

5. Перечень демонстрационных материалов: презентация на MS Power Point.

6. Консультанты по работе (проекту) с указанием относящихся к ним разделов работы:

Раздел

Консультант

Подпись, дата

Задание выдал

Задание принял

Глава 1

ФИО.

Глава 2

ФИО.

Глава 3

ФИО.

Глава 4

ФИО.

Оформление

ФИО.

7. Календарный план

Наименование этапов выполнения работы

Срок выполнения этапов работы

Отметка о выполнении

Теоретические основы построения широкополосного радиодоступ

09-10

Выполнено в срок

Выбор и расчёт аппаратуры, и планирование сети

11-01

Технико-экономические расчёты

Март-апрель

Безопасность жизнедеятельности

Май

Руководитель __________________ ФИО

Задание принял к исполнению _____________________ФИО

7. Выпускная работа закончена ____ ____________ 20__г.

8. Допустить Горнакову Екатерину Николаевну к защите выпускной квалификационной работы на аттестационной комиссии (протокол заседания №_____от____________20__г.)

И.о. зав. кафедрой МТС_____________Афанасьева В.И.

РЕФЕРАТ

Тема бакалаврского проекта «Проектирование широкополосного радиодоступа ТЦТР п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я)».

Целью проекта является разработка проекта широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я).

Для реализации нашего проекта необходимо решить несколько задач:

* анализ существующей сети связи;

* выбор варианта реализации новой сети связи в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я);

* расчет трафика, генерируемого абонентами сети;

* выбор оборудования, необходимого для реализации сети связи;

* расчет объема оборудования и линейно-кабельных сооружений;

* разработка рекомендации по строительству сети связи;

* технико-экономическое обоснование проекта;

* разработка требований к охране труда, технической безопасности и экологической безопасности проекта.

Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка использованной литературы общим объёмом - 67 страниц. В работе содержится - 11 рисунков и - 14 таблиц.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

WiMAX -- это система дальнего действия, покрывающая километры пространства, которая обычно использует лицензированные спектры частот (хотя возможно и использование нелицензированных частот) для предоставления соединения с Интернетом типа точка-точка провайдером конечному пользователю. Разные стандарты семейства 802.16 обеспечивают разные виды доступа, от мобильного (схож с передачей данных с мобильных телефонов) до фиксированного (альтернатива проводному доступу, при котором беспроводное оборудование пользователя привязано к местоположению).

Wi -- Fi -- это система более короткого действия, обычно покрывающая десятки метров, которая использует нелицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Обычно Wi -- Fi используется пользователями для доступа к их собственной локальной сети, которая может быть и не подключена к Интернету. Если WiMAX можно сравнить с мобильной связью, то Wi -- Fi скорее похож на стационарный беспроводной телефон.

Радиотехнологиями, имеющими наибольшее применение в настоящее время, являются:

- радиотехнологии для сетей подвижной радиотелефонной (сотовой) связи различных поколений:

- 2G, включающие стандарты GSM, GPRS, EDGE;

- 3G, включающие стандарты UMTS, HSPA и HSPA+, HSDPA и HSUPA;

- 4G, включающие стандарты LTE и LTE-Advanced;

- радиотехнологии для сетей подвижной (транкинговой) радиосвязи - TETRA, DMR;

- радиотехнологии для сетей телевизионного вещания - DVB-T/T2, DVB-H, DVB-S2;

- радиотехнологии для сетей радиовещания - DRM, T-DAB;

- радиотехнологии для сетей широкополосного радиодоступа - IEEE 802.11 a/ac/ad/af/b/g/n/, IEEE 802.22;

- радиотехнологии, используемые устройствами малого радиуса действия - Bluetooth, ZigBEE, IEEE 802.11p, Weightless

Оглавление

радиодоступ широкополосный проектирование

Введение

Глава I. Теоретические основы построения широкополосного радиодоступа

1.1 Обзор беспроводных технологий связи

1.2 Сравнительный анализ WiMAX и WI -- FI

1.3 Технологии беспроводных сетей GPRS, ZigBee и LTE

ГЛАВА II. Выбор и расчёт аппаратуры, и планирование сети

2.1 Описание объекта проектирования

2.1 Выбор аппаратуры и расчет сети

2.3 Расчёт трассы сети WiMAX

2.4 Расчёт пропускной способности сети WiMAX

ГЛАВА III. Технико-экономические расчёты

3.1 Расчет капитальных вложений

3.2 Расчет эксплуатационных расходов

3.3 Расчет амортизационных расходов

3.4 Затраты на оплату электроэнергии

3.5 Прочие затраты

3.4 Расчет годовых доходов

3.5 Определение оценочных показателей проекта

ГЛАВА IV. Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности

4.1 Характеристика объекта проектирования и условий его эксплуатации

4.2 Мероприятия по технике безопасности

4.3 Мероприятия по пожарной профилактике

Введение

С развитием мультимедийной связи людям нужен беспроводной широкополосный доступ с более высокой скоростью, большим покрытием и мобильностью. Появление технологии WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) в некоторой степени удовлетворило потребность людей в беспроводном Интернете. Если технология беспроводной локальной сети (WLAN) решает проблему доступа «последней сотни метров», то технология WiMAX является лучшим решением для доступа «последней мили».

Хотя WiMAX является новой и чрезвычайно конкурентоспособной технологией беспроводного широкополосного доступа, перспективы развития его рынка до сих пор неизвестны. Гибридные сети, являющиеся дополнением к услугам на основе ячеек или IP-пакетов, могут в полной мере отражать характеристики широкого охвата сети. Это означает создание беспроводного сосуществования беспроводной локальной сети (WLAN или WiFi стандарт IEEE 802.11x) и WiMAX для устройств в разных технологических сегментах для связи друг с другом.

С помощью программного обеспечения OPNET Modeler развертывание сосуществования беспроводных сетей оценивается с помощью выходных графиков. Наконец, статья завершается обсуждением будущего WiMAX по отношению к WiFi.

Актуальность работы обусловлена существующей потребностью в услугах в связи с недостатками телекоммуникационной инфраструктуры в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я).

Важным моментом при этом является использование новых и современных технологий, которые имеют возможность дальнейшего расширения и модернизации. Поэтому тема работы «Проектирование широкоплосного радиодоступа жилом поселке П. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я) является актуальной.

Целью проекта является разработка проекта широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я).

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:

* анализ существующей сети связи;

* выбор варианта реализации новой сети связи п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я);

* расчет трафика, генерируемого абонентами сети;

* выбор оборудования, необходимого для реализации сети связи;

* расчет объема оборудования и линейно-кабельных сооружений;

* разработка рекомендации по строительству сети связи;

* технико-экономическое обоснование проекта;

* разработка требований к охране труда, технической безопасности и экологической безопасности проекта.

Данная выпускная квалификационная работа состоит из 4 разделов, посвященных решению поставленных задач и приложений.

Глава I. Теоретические основы построения широкополосного радиодоступа

1.1 Обзор беспроводных технологий связи

Беспроводные технологии позволяют одному или нескольким устройствам обмениваться данными без фактического проводного соединения. Радиочастота используется передать данные. Такие технологии быстро развиваются для удовлетворения различных потребностей в коммуникациях, от простых до сложных.

Потребности в беспроводной связи можно классифицировать одним из трех способов в зависимости от расстояния, которое они должны покрыть. Эти включают в себя: беспроводные персональные сети (WPAN), беспроводные локальные сети (WLAN) и беспроводные глобальные сети (WWAN).

Рисунок 5 - Примерная структура иерархии беспроводных технологий связи

Беспроводные сети образуют транспортный механизм между устройствами и традиционными проводными сетями. WPAN ограничены на расстояния до 10 метров и включают такие технологии, как инфракрасный порт (IR), технология Bluetooth® и сверхширокополосный (СШП). WLAN покрывают локальную зону с расстояниями отдельных точек доступа до 100 метров, и включают такие технологии, как Wi -- Fi (802.11a / b / g / n). WWAN охватывают еще большие площади, используя сотовые сети передачи данных.

В этом разделе рассматриваются некоторые из самых популярных и широко используемых беспроводных технологий, чтобы дать читателям точку ссылки для использования технологии 3G.

Как правило, WPAN предоставляют специальные сетевые подключения, предназначенные для динамического подключения устройств к другим устройствам в непосредственной близости.

Диапазон друг друга. Эти соединения называются специальными, потому что они обычно не должны подключаться к какой-либо сети инфраструктура для работы. Они могут просто соединяться друг с другом и выполнять необходимые коммуникации без необходимости любые устройства доступа к сети, такие как точки доступа или базовые станции.

Bluetooth стал наиболее широко используемым стандартом сети WPAN. Стандарт Bluetooth является отраслевой спецификацией который описывает, как мобильные телефоны, гарнитуры, компьютеры, карманные компьютеры, периферийные устройства и другие вычислительные устройства должны соединяться друг с другом. Сетевые приложения Bluetooth включают беспроводные гарнитуры, громкую связь, беспроводную связь синхронизация, беспроводная печать, расширенный стереозвук, удаленный доступ к сети, передача файлов и обмен изображениями, и многое другое.

WLAN обеспечивают соединения, предназначенные для подключения устройств к проводным сетям. В отличие от проводной локальной сети, для беспроводной сети не требуется прокладка кабелей подключить устройство к коммутатору или маршрутизатору. Устройства подключаются беспроводным способом к ближайшим точкам беспроводного доступа, которые подключены к локальной сети с использованием соединения Ethernet. Одна точка доступа связывается с соседними устройствами WLAN в зоне покрытия около 100 метров. Эта зона покрытия позволяет пользователям свободно перемещаться в пределах зоны доступа к своим ноутбукам, портативные устройства или другие сетевые устройства. Несколько точек доступа могут быть скоординированы вместе сетевым коммутатором WLAN, чтобы позволить пользователям раздавать между точками доступа.

Wi -- Fi (или IEEE 802.11) -- это набор стандартов, установленных для определения беспроводных локальных сетей. Определен ряд различных протоколов в семействе стандартов 802.11 для различных рабочих частот и максимальной пропускной способности. Стандарт 802.11g в настоящее время является преобладающим протоколом, развернутым в реализациях WLAN.

WWAN обеспечивают широкополосные сети передачи данных с гораздо большим диапазоном, используя сотовые технологии, такие как GPRS, HSPA, UMTS, 1xRTT, 1xEV-DO и LTE. Беспроводные устройства передачи данных подключаются к беспроводной широкополосной сети через сеть передачи данных коммерческого оператора, разрешить широкополосную работу без необходимости кабельного подключения к сетевой инфраструктуре (во многом как WLAN), в то время как предоставление конечным пользователям гораздо большей мобильности. Эти WWAN обычно включают в себя сложные методы идентификации пользователей для убедитесь, что только авторизованные пользователи имеют доступ к сети. Несколько базовых станций координируются контроллерами базовых станций разрешить пользователям осуществлять передачу между базовыми станциями (сотовыми сайтами).

1xEV-DO -- это стандарт широкополосной беспроводной сети, разработанный Партнерским проектом третьего поколения 2 (3GPP2) как часть семейства стандартов CDMA2000. Сети EV-DO были впервые запущены на основе версии 0 стандарта. Стандарт в настоящее время в редакции А, которая была развернута на национальном уровне Verizon Wireless, и обеспечивает среднюю скорость загрузки 600 Кбит / с до 1,4 Мбит / с и средняя скорость загрузки от 500 до 800 Кбит / с с низкой задержкой, обычно от 150 до 250 миллисекунд.

1.2 Сравнительный анализ WiMAX и WI -- FI

Wi -- Fi стандарта IEEE 802.11x, является технологией беспроводной передачи на коротких расстояниях. WiFi -- это технология, использующая беспроводные средства для соединения персональных компьютеров, портативных устройств (таких как КПК, смартфон и т. Д.) И других терминалов. Это бренд технологии беспроводной сетевой связи, которой владеет WiFi Alliance. Цель состоит в том, чтобы улучшить взаимодействие между беспроводными сетевыми продуктами на основе стандартов IEEE802.11. Как правило, для настройки беспроводной сети точка доступа (AP) и адаптеры беспроводной сети являются основной необходимостью. Таким образом, он может использовать беспроводную среду и координировать со структурой существующей проводной сети для совместного использования сетевых ресурсов. В результате стоимость установки и сложность намного ниже традиционной проводной сети.

Исследование Банерджи и Чоудхури (2013) показывает, что зона покрытия обычной точки доступа составляет около 20 метров в помещении и 100 метров на открытом воздухе. Это больше подходит для использования в офисе и дома. WiFi был первой широко используемой и развернутой высокоскоростной беспроводной технологией, и он имеет широкий спектр приложений в сетях дома, в офисе и в растущем числе кафе, отелей и аэропортов.

Wi -- Fi и WiMax используются для создания беспроводных сетевых подключений. Wi -- Fi используется для создания небольших сетей и используется для подключения принтеров, компьютеров, игровых приставок. WiMax использует спектр для подключения к сети. WiMax используется для предоставления интернет-услуг, таких как мобильные данные и точки доступа.

Таблица 1 - Ниже приведены важные различия между Wi -- Fi и WiMax.

№

Описание

ва-- фай

WiMax

1

Определение

Wi -- Fi расшифровывается как Wireless Fidelity.

WiMax обозначает беспроводную совместимость для микроволнового доступа.

2

Применение

WiFi использует радиоволны для создания беспроводного высокоскоростного интернета и сетевых подключений. Беспроводной адаптер необходим для создания горячих точек.

WiMax использует спектр для доставки соединения в сеть и управления большей интероперабельной сетью.

3

IEEE

Wi -- Fi определен в соответствии со стандартами IEEE 802.11x, где x определяет различные версии WiFi.

WiMax определяется в соответствии со стандартами IEEE 802.16y, где y определяет различные версии WiMax.

4

Применение

Wi -- Fi используется в приложениях локальной сети.

WiMax используется в приложениях MAN.

5

QoS

Wi -- Fi не гарантирует качество обслуживания, QoS.

WiMax гарантирует качество обслуживания, QoS.

6

Диапазон сети

Сеть Wi -- Fi находится на расстоянии до 100 метров.

Сеть WiMax достигает максимум 90 км.

7

Скорость передачи

Скорость передачи Wi -- Fi может быть до 54 Мбит / с.

Скорость передачи WiMax может достигать 70 Мбит / с.

WiMAX, что означает всемирную совместимость для микроволнового доступа, является стандартом, основанным на технологии широкополосного беспроводного доступа IEEE 802.16, и является стандартом радиоинтерфейса для микроволнового и миллиметрового диапазонов. WiMAX, также известный как IEEE Wireless MAN (городская сеть), может обеспечить эффективный метод широкополосного беспроводного доступа с возможностью взаимодействия в среде MAN точки многоточечного многопользовательского окружения. Считается, что беспроводные ячеистые сети (WMN) являются ключевой технологией для улучшения пропускной способности и покрытия для услуг беспроводного широкополосного доступа при разумных затратах в сельских районах, где инфраструктуру проводной связи слишком дорого устанавливать (Niyato and Hossain, 2007).

WiMAX Forum - отраслевая некоммерческая организация, в которую входят сотни членов, включая большинство операторов WiMAX, поставщиков компонентов и поставщиков оборудования. Он был создан в июне 2001 года для продвижения и сертификации беспроводного широкополосного оборудования на основе стандартов IEEE802.16 и ETSI HiperMAN (Европейские институты телекоммуникационных сетей (High Performance Metropolitan Networks)), наградив продукты производителей оборудования знаком «WiMAX Forum Certified» (Pareit). и др., 2012).

 В качестве новой технологии беспроводной связи WiMAX обеспечивает высокоскоростное подключение к Интернету и может использоваться для подключения точек беспроводного доступа 802.11x к Интернету. Компания или личная сеть также могут быть подключены к проводной магистральной линии. Он может служить беспроводным удлинителем и технологией DSL, обеспечивая беспроводной широкополосный доступ. Зона покрытия технологии WiMAX достигает 50 км, эта технология может передавать данные в диапазоне 50 км с очень высокой скоростью. WiMAX не только в Северной Америке. Европа быстро развивалась в этой технологии, и эта тенденция продвинулась в Азию. WiMAX -- это еще один метод предоставления решений для беспроводной широкополосной связи «последней мили» для деловых и домашних пользователей. Безопасность в WiMAX также может быть проблемой.

Некоторые различия между Wi -- Fi и WiMAX можно найти в таблице №1. Совершенно очевидно, что эти два типа технологий очень разные с использованием разных стандартов IEEE.

Как видно из рисунка 1 о сосуществовании сетей сотовой связи, технологий WiMAX и WiFi. Сотовым технологиям (таким как 3G, поскольку 4G сейчас не так хорошо охвачены) не хватает пропускной способности сети Wi -- Fi, но она имеет лучшую мобильность, в то время как WiFi обладает большей пропускной способностью и меньшей мобильностью.

Вот недостатки технологии Wi -- Fi, когда мы думаем о большом беспроводном покрытии:

(1) Характеристики Wi -- Fi определяют, что точки доступа должны иметь свои собственные каналы в зоне, иначе это вызовет помехи. Среди множества операторов биллинг и роуминг стали ограничивающим фактором в развитии.

(2) Из-за небольшого ограничения дальности передачи каждая точка доступа WiFi становится сетевым островом. Поэтому трудно охватить весь поселок или район.

(3) Он не может использоваться сам по себе с высокоскоростным движущимся транспортным средством, таким как метро, железная дорога и автобусный транспорт. Таким образом, сеть не сможет по-настоящему поддержать мечту в поселке.

Рисунок 1 - Беспроводное сосуществование (WiFi, WiMAX и 2G / 3G)

Рисунок 2 - Гибридная сеть (WiFi и WiMAX)

Рисунок 3 - Сеть WiMAX

Наиболее конструктивный подход заключается в том, что WiMAX и WiFi наиболее эффективны при совместной работе. Таким образом, многорежимные карты (для многорежимных устройств) произведут революцию в восприятии пользователя в роуминге. Кроме того, технологии будут творчески сосуществовать (Marzuki and Baba, 2011). Существование WiMAX и WiFi может решить обсуждаемые проблемы WiFi, как показано на рисунке 1. Развитие WiMAX и WiFi является взаимодополняющей тенденцией. В последнее время они сосуществуют друг с другом и хорошо скоординированы с технологией 3G. Совместная сеть WiMAX, Wi -- Fi и 3G использует единую платформу управления для обмена информацией пользователя. Между тем, производительность существующих сетей может быть значительно улучшена.

WiMAX был развернут в три этапа. На первом этапе используется внутренняя антенна для развертывания технологии WiMAX стандарта IEEE802.16d. Целевой пользователь -- это известный абонент в фиксированном местоположении. На втором этапе следует развернуть значительные внутренние антенны. Технология WiMAX расширит привлекательность для операторов, которые стремятся упростить пользовательскую точку установки. На третьем этапе запускается стандарт IEEE802.16e. Сертификационное оборудование WiMAX в этом стандарте будет использоваться в портативном решении для тех пользователей, которые хотят перемещаться в зоне обслуживания, с поддержкой, аналогичной современным возможностям WiFi, но с более устойчивым и стабильным соединением.

Gumaidah, B.F., Soliman, H.H. и Obayya, M. (2012) обсуждают производительность WiMAX с помощью голосовой связи. Результаты показывают, что чем выше базовая частота, тем выше соотношение сигнал / шум, что приводит к высокой пропускной способности и низкой сквозной задержке пакетов. Ожидается, что системы WiMAX будут предоставлять услуги широкополосного доступа для бытовых и корпоративных клиентов экономичным способом (Шаббир Ахмед, 2014).

Если оставить в стороне сотовые сети, практический способ объединения сетей WiMAX и WiFi заключается в использовании WiMAX для соединения точек доступа WiFi. Он может обеспечить двухканальную беспроводную передачу E1 / T1 и IP для точки доступа WLAN и обеспечить более широкий диапазон высокоскоростного беспроводного доступа. Таким образом, WiFi может увеличить область доступа и предоставить пользователям более качественные услуги передачи данных.

1.3 Технологии беспроводных сетей GPRS, ZigBee и LTE

Одноранговый - одноранговый означает просто, когда два устройства соединены вместе для прямой связи. Только два устройства могут нормально участвовать в одноранговом соединении.

В следующем разделе я расскажу о так называемых технологиях ячеистой сети, которые позволяют соединять многие устройства.

Как вы, наверное, уже знаете, традиционный WiFi устанавливает точку доступа, которая позволяет подключаться к ней множеству устройств. Но что, если вы хотите передавать данные напрямую с одного устройства на другое без дополнительной нагрузки на точку доступа? Вот где WiFi Direct вступает в игру.

Direct использует ту же базовую технологию, что и традиционный Wi-Fi. Он использует ту же частоту и предлагает аналогичную полосу пропускания и скорость. Но для этого не требуется точка доступа, позволяющая двум устройствам иметь прямое соединение, аналогичное Bluetooth.

Преимущество WiFi Direct по Bluetooth в основном в более высоких скоростях передачи. На самом деле, WiFi Direct более чем в сто раз быстрее, чем Bluetooth. Тем не менее, эта скорость имеет свою цену, и в основном это более высокое энергопотребление.

Связь ближнего поля

Связь ближнего радиуса действия (NFC) принципиально отличается от других беспроводных технологий, обсуждаемых в этой статье. NFC связывается с использованием электромагнитных полей, совместно используемых двумя катушками, тогда как все другие беспроводные технологии излучают радиоволны.

Поскольку NFC обменивается данными через две катушки, которые электромагнитно связаны друг с другом, рабочий диапазон составляет всего около дюйма или двух. Две соединенные катушки по существу образуют трансформатор с воздушным сердечником.

Чаще всего NFC используется в системах бесконтактных платежей. Хотя данные платежа, конечно, зашифрованы, чрезвычайно короткий рабочий диапазон NFC также помогает исключить возможность взлома транзакции кем-то еще поблизости.

NFC позволяет использовать пассивные метки NFC. В этом случае пассивное означает отсутствие источника питания. Вместо этого пассивная метка питается от электромагнитного поля устройства считывания NFC. И связь, и передача энергии происходят между двумя соединенными катушками.

Преимущество пассивных меток в том, что они просты, дешевы, малы и служат почти бесконечно, так как батареи нет. Также доступны активные теги, которые включают батарею.

В качестве примечания, беспроводная зарядка, когда вы заряжаете устройство, помещая его на зарядный коврик, также использует тот же феномен передачи мощности между двумя соединенными катушками.

Сетчатые технологии с низким энергопотреблением / малой дальности / с малыми данными

Существует четыре распространенных технологии для создания сети с низким энергопотреблением и низким уровнем передачи данных: Bluetooth Low-Energy, Zigbee, Z-Wave и 6LoWPAN.

Если ваш продукт работает от батареи и ему необходимо передавать относительно небольшие объемы данных на небольшое расстояние, то одна из этих четырех технологий, вероятно, является лучшим решением.

Критическая функция, поддерживаемая всеми четырьмя из этих технологий, называется ячеистой сетью, иногда называемой сетью «многие ко многим».

Обычно для отправки данных с устройства A на устройство C необходимо создать прямую связь между устройством A и устройством C. Это относится к одноранговым технологиям, таким как Bluetooth и WiFi Direct.

Но с помощью ячеистой сети вы можете вместо этого отправлять данные с устройства A на устройство C через устройство B. Данные отправляются с устройства A на устройство B, которое затем передает данные на устройство C. Это позволяет вам создать огромную сеть взаимосвязанных устройств. это может охватывать большую область с чрезвычайно низким количеством энергии.

Например, представьте, что у вас есть 26 устройств с маркировкой от A до Z, которые расположены на расстоянии ста футов между каждым устройством. Обычно, если вы хотите отправить данные от устройства А до устройства Z, расположенного на расстоянии 2500 футов, вам понадобится передатчик со значительной мощностью. Для этого требуется продукт с большой батареей.

Но с помощью ячеистой сети вы можете передавать данные с устройства A на устройство B, на устройство C и т. Д. Вплоть до устройства Z. Ни одно устройство не должно передавать данные более чем на сто футов, поэтому мощность, требуемая для каждого устройства намного меньше.

Сетчатая сеть может открыть множество действительно интересных приложений.

Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE)

Bluetooth Low-Energy -- это гораздо больше, чем просто низкоэнергетическая версия Bluetooth Classic. На самом деле это приложения совершенно иные, чем для обычного Bluetooth.

Bluetooth LE, пожалуй, самый распространенный тип беспроводных функций для продуктов, которые я помогаю разрабатывать. Он предназначен для передачи / приема небольших объемов данных на довольно редкой основе, при этом потребляя чрезвычайно малое количество энергии.

BLE имеет множество применений, но одним из наиболее распространенных является передача данных с датчиков. Сенсорное устройство, которое измеряет температуру один раз в минуту, или устройство GPS, которое регистрирует и передает свое местоположение каждые 10 минут, являются несколькими примерами.

Во многих случаях продукты Bluetooth LE питаются только от маленькой батарейки типа «таблетка». Если данные отправляются только нечасто, устройство BLE, работающее от батарейки типа «таблетка», может работать в течение года или дольше.

Bluetooth LE широко поддерживается мобильными телефонами и планшетами, что делает его идеальным решением для сопряжения вашего продукта с мобильным приложением. Он также поддерживает приличную скорость передачи данных до 1 Мбит / с (классический Bluetooth может работать до 2-3 Мбит / с).

Рисунок 4 - BLE, Zigbee, Z-Wave и 6LoWPAN являются потенциальными решениями для приложений умного дома.

Zigbee -- это еще одна сетевая технология ближнего действия, во многом похожая на Bluetooth LE с аналогичными приложениями. Он использует ту же несущую частоту 2,4 ГГц, потребляет очень мало энергии, работает в аналогичном диапазоне и предлагает ячеистую сеть.

Фактически ячеистая сеть Zigbee может включать до 65 000 устройств, что вдвое больше, чем может поддерживать Bluetooth LE. Тем не менее, я еще не видел приложение, которое выдвигает любой предел.

Zigbee в основном используется для приложений домашней автоматизации, таких как интеллектуальное освещение, интеллектуальные термостаты и мониторинг энергии дома. Он также широко используется в промышленной автоматизации, интеллектуальных счетчиках и системах безопасности.

Z-Wave -- это запатентованная беспроводная технология (приобретенная Silicon Labs в 2018 году), которая в основном конкурирует с Zigbee и BLE на рынке домашней автоматизации.

В отличие от BLE и Zigbee, которые используют популярную полосу 2,4 ГГц, Z-Wave использует полосу менее 1 ГГц. Точный диапазон варьируется во многих странах, что может вызвать осложнения, если вы хотите продавать свой продукт по всему миру. В США Z-Wave работает на частоте 908 МГц, тогда как в Европе она использует 868 МГц. Другие страны и регионы используют все от 865 МГц до 921 МГц.

Есть два существенных преимущества более низкой несущей частоты: увеличенный диапазон и уменьшенные помехи. Низкочастотные радиоволны распространяются дальше. Полоса 2,4 ГГц, используемая BLE и Zigbee, также используется для WiFi, Bluetooth Classic и даже вашей микроволновой печи, поэтому существует большой потенциал для помех.

Частотные полосы, используемые Z-Wave, имеют тенденцию быть намного менее насыщенными. Недостатком более низкой несущей частоты является более низкая скорость передачи данных, которая оказывается почти в 10 раз медленнее, чем Bluetooth LE.

Z-Wave поддерживает меньшие ячеистые сети до 232 устройств, что более чем достаточно для большинства приложений.

6LoWPAN -- это технология со странным названием, которая сочетает в себе две разные аббревиатуры. 6 относится к версии 6 Интернет-протокола (IP), а LoWPAN относится к беспроводной персональной сети с низким энергопотреблением. Броское имя, я знаю.

6LoWPAN -- это принципиально новый конкурент Zigbee. Основным отличием является то, что 6LoWPAN является сетью на основе IP, такой как Wi-Fi. Как и в случае с Zigbee и Z-Wave, 6LoWPAN в основном используется для приложений домашней автоматизации и интеллектуальных счетчиков.

Технологии локальной сети (LAN)

Wi-Fi, возможно, даже больше, чем Bluetooth, вероятно, требует небольшого введения. Если вашему продукту требуется доступ к Интернету, и он всегда будет использоваться рядом с точкой доступа WiFi, тогда WiFi -- это решение. Wi-Fi известен как технология локальной сети из-за его умеренной зоны покрытия.

WiFi быстрый, дешевый, простой в использовании, имеет хороший рабочий диапазон и широко доступен. Самым большим недостатком WiFi, по крайней мере, для мобильных устройств, является энергопотребление. Из-за более высокого энергопотребления вам, как правило, лучше использовать другие беспроводные технологии, если вам действительно не нужна производительность, предлагаемая WiFi.

ГЛАВА II. Выбор и расчёт аппаратуры, и планирование сети

2.1 Описание объекта проектирования

Аллаиховский улус - один из самых северных и самых отдаленных районов Якутии. Территория улуса занимает 107,3 тыс.кв.м, расположен на северо-востоке республики за Полярным кругом. Богат месторождениями олова, золота, камнесамоцветного сырья. Площадь улуса огромна, занимает бескрайнюю тундру, самую северную полосу материковой суши на пути к Северному полюсу. В течение десяти месяцев в году эта территория находится во власти льда и снега. Обширная площадь в период длительного зимнего времени погружается во тьму полярной ночи, нарушаемую лишь светом Северного сияния.

Административным центром с 5 ноября 1936 года является п.Чокурдах. До 1936 года центром района был с.Аллаиха. Коренным образом изменились жизнь и быт жителей райцентра. Являясь улусным центром, включает в свой состав 4 муниципальных образований: Берелехский, Быянгнырский, Русско-Устьинский и Юкагирский., занимает центральное положение относительно всего землепользования улуса, Чокурдахскому поселку подчинена основная масса предприятий, учреждений и организаций райцентра, а также коммунально-бытовые и социально-культурное.

Климат района резко континентальный с холодной продолжительной зимой и коротким прохладным летом. Средние характеристики климата по данным метеостанции «Чокурдах»:

* среднегодовая температура воздуха минус 14,2єС, наибольшая температура (июль) плюс 9,7єС, наименьшая в январе минус 35,5єС.

* среднегодовое количество осадков 184 мм, из них 121 мм выпадает в июне-октябре

* устойчивый снежный покров ложится 25 сентября, сходит полностью 19 мая.

* средняя скорость ветра 4,7 м/сек, в осенне-зимний период преобладают ветры юго-западного и западного направлений, в летне-весенний - северные и северно-восточные.

Основной водной артерией является река Индигирка, длиной 1726 км, длина ее без малого 2 тыс.км. - пятая река Якутии по протяженности. Площадь бассейна 360 тыс.кв.км. Второй по величине рекой, является Хрома (общая протяженность реки 685 км). Индигирка с многочисленными притоками: Аллаиха, Берелех, Шандрино и другие, также река Хрома. Множество озер, наиболее крупные из них - Моготоево, Ожогино, Бакул, Солунтах, 41% от общей территории Аллаиховского улуса относится к особо охраняемой зоне.

Расстояние до г. Якутска:

* наземным путем - 2 700 км.

* водным путем - 2 830 км.

* воздушным путем - 1 290 км.

Администрация МО «поселок Чокурдах», Улусный районный Совет депутатов, Улусное Управление образования, Управление культуры, спорта и молодежной политики, Аллаиховский филиал ГУП «ЖКХ РС (Я)», Чокурдахская РЭС ОАО «Сахаэнерго»

Реализация проектируемой сети в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я) позволит жителям получать доступ к современным телекоммуникационным услугам связи, таких как: доступ в Интернет, IP-телефония (SIP) и пр.

Необходимость создавать мультисервисные сети связи обусловлена тем, что традиционные на сегодня телефонные сети связи не способны предоставить пользователям полный спектр необходимых телекоммуникационных услуг, которые бы отвечали современным требованиям к скорости приема и передачи информации, а также заданным уровнем качества.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что создание традиционной телефонной сети связи в новых строящихся поселках (одним из которых и является рассматриваемый п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я)) нецелесообразно. Поскольку п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я) на сегодня не имеет действующей сети связи, которая могла бы предоставить полный комплект современных телекоммуникационных услуг, необходимо создать новую сеть, которая будет отвечать всем современным требованиям пользователей и стандартам качества.

Построение сети на базе технологии xDSL не дает большого процента проникновения услуг, а использование технологий радиодоступа, также сталкивается с проблемой высокой стоимости и низкой окупаемости, при этом сохраняя недостатки сетей на базе традиционной телефонии. Реализуя мультисервисную сеть, оператор должен иметь возможность повысить свою доходность и конкурентоспособность в заданном регионе.

Рисунок 6 - Карта района с указанными улицами

В районе работает один оператор фиксированной связи, предоставляющий услуги проводного Интернета, Узел ШПД РТК, Узел доступа ООО «ЯкСтар».

В соответствии с задачами выпускной квалификационной работы для разработки мультисервисной сети в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я) необходимо провести анализ состояния существующей сети связи и инфраструктуры поселка. Это необходимо для дальнейшего проектирования сети связи, а также для возможности выбора таких аспектов как:

* вид предоставляемых услуг;

* требования к проектируемой МСС;

* технология построения сети;

Необходимо так же определить возможность использования существующей технической телекоммуникационной базы поселка для предоставления абонентам необходимого спектра услуг при проектировании и реализации сети.

Для построения мультисервисной сети был спрогнозирован анализ потребностей абонентов, которые будут проживать в данном поселке. Учитывая тот факт, что не все абоненты, проживающие в поселке, будут подключены к проектируемой сети, и, следовательно, невозможно обеспечить 100% проникновение, для всех последующих расчетов будет использовано значение 2068 абонентов, что составляет около 80% всего населения поселка. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные проектируемой сети

Общее количество возможных абонентов

Телефония

Internet

2068

800

1500

Поскольку выбранный поселок не имеет развитой инфраструктуры сетей связи, кабельная канализация и расположение местной АТС еще не были спроектированы.

В настоящее время на территории Аллаиховского улуса мобильная связь организована в п.Чокурдах.

Таблица 3

Нас. пункт

Доступ к Интернет

АТС

Мобильная связь

Циф ровое

ТВ

Билайн

Мега фон

М ТС

Чокурдах

(районный центр)

Узел ШПД РТК, Узел доступа ООО «ЯкСтар»

SI-2000,

DECT

Есть

Есть

Есть

Есть

Распространение программ телевидения и радиовещания на территории улуса обеспечивается техническими средствами ГУП «Технический центр телевидения и радиовещания» РС (Я) и ФГУП «Российская телевизионная и радиовещательная сеть».

Вещание программ телевидения и радиовещания по населённым пунктам улуса приведено в таблице:

Таблица 4 - Список телеканалов поселке Чокурдах

Пункт

НВК "Саха"

РВ НВК "Саха"

Радио России

Т В

К

Оборудование

Чокурдах

7

Прием телеканала имеется

Прием радиовещания имеется

Прием радиовещания имеется

Охват населения улуса телерадиовещанием ГУП ТЦТР составляет: «НВК «Саха» - 100%, Радио НВК «Саха» - 100%, Радио России - 100%

В Аллаиховском улусе функционирует 5 отделений почтовой связи: Чокурдах, относящихся к ОСП Арктический почтамт. Количество населенных пунктов, не имеющих отделений почтовой связи, в Аллаиховском улусе 2 ед., обслуживается близлежащими сельскими отделениями почтовой связи (СОПС).

Действует пункт коллективного доступа к сети Интернет в ОПС Чокурдах

Таблица 5

№

Населенные пункты

Расстояние административного центра улуса, км

до

Наличие отделения почтовой связи

Наличие пункта коллективного доступа в Интернет (ПКД)

1

п.Чокурдах

центр

+

+

На сегодня услуги связи на территории выбранного поселка предоставляются сотовыми операторами связи. Однако предоставление качественных мультисервисных услуг с помощью технологий 3G и 4G связи для каждого жителя поселка не является возможной. В связи с этим возникает необходимость реализации развитой проводной МСС.

Предполагается предоставлять абонентам следующие услуги связи:

- Доступ в Интернет;

- IP-телефония.

Рассматриваемый поселок является перспективным для построения рентабельной проводной сети связи. В связи с отсутствием действующей мультисервисной сети существует необходимость спроектировать МСС на базе беспроводных технологий доступа, отвечающую современным стандартам скорости доступа, функционала и надежности.

Оценивая вышеизложенный материал можно сделать вывод, что разработка и проектирование широкополосного радиодоступа в п. Чокурдах Аллаиховского района РС(Я) является актуальной задачей, поскольку подобная МСС позволит предоставлять абонентам широкий спектр услуг по единому каналу связи и на единой технологической основе коммутации пакетов.

Необходимыми условиями для проектирования и дальнейшей реализации сети являются:

- обеспечение требуемого качества обслуживания абонентов при передаче трафика.

- соблюдение стандартов, норм и технических отчетов в сфере телекоммуникаций в РФ.

2.1 Выбор аппаратуры и расчет сети

1. Базовая станция WiMAX Base Station Air4Gs - компактная, оптимизированная по стоимости микробеспроводная базовая станция [10]

Для планирования сети возьмём оборудование компании Airspan. Произведем расчет параметров сети с использованием оборудования одобренного WiMAX Forum.

Станция Air4Gs обладает высокой производительностью, конструкцией -«все-в-одном», применяется для наружного использования - «все на улице», является оборудованием операторского класса. С небольшой, тонкий и легкий форм-фактором Масса - 10,5 kg/23.15 фунтов. Низкое энергопотребление - менее 90 Вт.

Air4Gs является простым и доступным в установке и обслуживании.

Base Station Air4Gs может работать с каналами шириной 5 МГц и 10 МГц.

Air4Gs идеально подходит для операторов и операторских сетей в пригородных и сельских районах, а также расширения (развертывания) городских сетей. Продукт оптимизирован для вертикальных приложений, таких как Smart Grid или транспорта, где часто есть необходимость в мощных, экономически эффективных решениях. Air4Gs это базовая станция мобильного WiMAX (IEEE802.16e), стандартные интерфейсы R1 и R6.

Рисунок 8 - Базовая станция Air4Gs

Таблица 6 - Характеристики Базовой станции

Поддерживаемые диапазоны частот, ГГц

2.3-2.4, 2.5-2.7, 3.3-3.8, 4.9-5.0

Ширина канала, МГц

1.75, 3.5, 5, 10

Число поднесущих

256 ; 512 и 1024

Метод дуплексилования

FDD + TDD

Модуляция

2-ФМ; 4-ФМ; 16-КАМ; 64-КАМ.

Поддерживаемые профили

Фиксированный WiMAX (расширяемый до мобильного WiMAX)

Стандарт

IEEE 802.16e-2005

Мощность передатчика

до 40дБм на сектор

Чувствительность приемника

-115 дБм (1/16), -103 дБм (1/1)

Коэффициент усиления антенн (UL/DL)

17дБ

Антенна конфигурация

MIMO: круговая 2х2;

Кодирование с коррекцией ошибок

Сверточное кодирование; турбокодирование.

Кабели соединяющие ODU и IDU

Полностью внешнее исполнение

Диаграмма направленности антенны одного сектора

60°, 90°, 120°, 180°, 360°

2. Mobile WiMAX ASN шлюз решения (AN1 WIMAX ASN-GW)[10]

IEEE 802.16e-2005 совместно с сетью WiMAX Forum эталонной модели (NRM) обладает способностью управлять мобильностью абонентов, обеспечивает возможность идентификации, учета и применения политики в расчете на абонента, а также для выполнения функций AAA. Это достигается путем деления WiMAX сети на две основные части:

* Доступ к службе Network (ASN);

* Подключение сетевых служб (ДНС)

ASN состоит из базовых станций WiMAX и ASN Gateway (ASNGW).

ДНС в Центре сети, обеспечивает контроль и управление функций IMS (спецификация передачи мультимедиа в электросвязи на основе протокола IP), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol -- протокол динамической конфигурации узла), FTP (File Transfer Protocol -- протокол передачи файлов) и AAA (Authentication, Authorization, Accounting).

Сеть управляется программным пакетом AS8200 Netspan.

Одним из ключевых элементов ASN является ASNGW, которая контролирует и управляет трафиками от большого количества базовых станций WiMAX. Платформа AN1 представляет собой идеальную среду начального уровня для распределения покрытия WiMAX приложений к небольшому числу абонентов и удовлетворения требований к пропускной способности. Создается сеть, архитектура которой обеспечивает экономическую эффективность на сельских сетях и сетях небольших населенных пунктов.

Каждый шлюз ASN может сосредоточить трафики от нескольких базовых станций, что сокращает необходимое количество управляемых устройств и AAA операций при сведении к минимуму задержки установления соединения за счет уменьшения числа вызовов в сети. HA: (Home Agent, часть CSN)- элемент сети, отвечающий за возможность роуминга

Основные характеристики и преимущества

* Полный ASN шлюз и функциональность HA( Home Agent, часть CSN)

* Надежная производительность, тарифы, сделки, обработка пакетов

* Полный набор возможностей, управление мобильностью, в том числе и CMIP (Common Management Information Protocol. Протокол общей управляющей информации) -- стандарт управления сетью OSI. PMIP v4/v6

* Прочная конструкция, операторский класс соответствует NEBS / ETSI требованиям, а также возможностью восстановления программного обеспечения

3. Netspan -программа управления сетью

Продукты Airspan включают в себя все функции, необходимые для первоначальной установки и ввода в эксплуатацию продукции, а также их бесперебойной и эффективной работы. Для этого все продукты включают в себя широкие возможности управления функциями этих продуктов, а также централизованное управление и операции (O & M) системы.

Netspan обеспечивает выполнение следующих функций:

* Исправность управления

* Управление конфигурацией

* Обработка аварийных сигналов

* Управление производительностью

* Управление безопасностью

Netspan строится в соответствии с архитектурой клиент / сервер. Сервер Netspan работает на платформе ПК, используя базу данных SQL для хранения конфигурации, статистики и историй тревоги по радиосети. Доступ к серверу Netspan от различных стандартных веб-браузеров - с помощью веб-службы сервера Netspan.

Управление сетью с помощью Netspan осуществляется одним работником - оператором круглосуточно.

4. Секторная антенна для базовой станции INT-SEC-17/5X-H

Описание антенны

SECTOR это профессиональные антенны, предназначенные для построения базовых станций высокой ёмкости в сельских районах. Антенны имеют возможность наклона, что обеспечивает мощный, сфокусированный сигнал в секторе. Благодаря высокому усилению и широкому углу охвата антенны, в малонаселённых районах достигается покрытие качественным сигналом большой площади. Высококачественный корпус позволяет достигать высокого результата даже в суровых погодных условиях.

Ключевые достоинства

* Излучающая поверхность покрыта лаком - надёжность при любых погодных условиях

* Антенна относительно небольшая и лёгкая.

* Облучатель микрополоскового типа.

* Модульная конструкция обеспечивает надёжное функционирование в самых суровых погодных условиях.

* Сегментирование покрытия позволяет обслуживать больше пользователей одной базовой станцией.

* Антенное крепеление имеет возможность наклона, что позволяет оптимизировать покрытие и уменьшить влияние посторонних сетей.

* Крепление с возможностью регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскостях обеспечивает точное нацеливание антенны.

Технические характеристики антенна

Таблица 7 - Технические характеристики антенны

Диапазон частот, МГц

2300-3800MHz

усиление

17dBi

в горизонтальной плоскости (-3dB)

60°

в вертикальной плоскости (-3dB)

6°

в горизонтальной плоскости (-10dB)

134°

в вертикальной плоскости (-10dB)

25°

вперед / назад соотношение

> 24dB

кросс поляризации

> 27dB

5. Мобильная станция - модем BreezeMAX USB 200[12]

Мобильные устройства BreezeMAX включают в себя BreezeMAX USB 200 WiMAX Модем и BreezeMAX PC карту - компактные, малогабаритные радиомодемы, разработанные для фиксированного и мобильного функционирования с поддержкой Plug and Play инсталляции и самостоятельной инициализации. Оборудованные передовыми handoff алгоритмами, эти мобильные устройства позволяют пользователям ноутбуков и настольных компьютеров соединяться с WiMAX сетями в любое время, в любом месте.

Таблица 8 - Технические характеристики модема

Поддерживаемые диапазоны частот, ГГц

2,3-2,4; 2,5-2,7; 3,4-3,6.

Ширина канала, МГц

5; 7; 10.

Число поднесущих

512; 1024.

Метод дуплексилования

Временной.

Модуляция

4-ФМ; 16-КАМ; 64-КАМ.

Поддерживаемые профили

Мобильный, фиксированный WiMAX

Стандарт

802.16e

Мощность передатчика

До 23 дБ при 4-ФМ

Чувствительность приёмника

-94дБм при 4-ФМ

Коэффициент усиления антенн (UL/DL)

3дБ/4,4дБ

Пропускная способность

В Исходящем канале (DL) 20 Мбит/с; в восходящем канале (UL) 5 Мбит/c.

Применяемые технологии

MIMO; Стандартный ARQ; гибридный ARQ.

Рисунок 8 - Схема подключения компонентов проектируемой сети.

2.3 Расчёт трассы сети WiMAX

Для расчёта выбираем модель COST-231 Hata. Расчёт ведём на минимальной частоте f = 2300 МГц, высота антенны БС 30 м., высота МС 2 м. Расчёт выполним для различных видов модуляций, используемых в каналах связи: 4-ФМ, 16-КАМ, 64-КАМ. Необходимые расчётные формулы и исходные величины, а так же полученные результаты занесем в таблицах 9 и 10.

Расчёт трассы даст результаты, которые определят реальную зону обслуживания базовой станции. Эти расчёты важны для определения радиуса соты, что позволяет найти необходимое число базовых станций для покрытия заданной территории

Таблица 9 - Расчёт трассы вниз при модуляции 4-ФМ

Энергетические

характеристики, параметры

Значение

Расчетные формулы

Мощность передатчика , дБм

40

Потери в фидере антенны ПРД, PfidTX, дБ

2

Максимальный КУ антенны ПРД, G0TX, дБи

17

Излучаемая мощность , дБм

55

Prad =PTX - PfidTX + G0TX

Prad = 43 - 2 + 17

Чувствительность приемника, дБм

-115

Необходимая мощность полезного сигнала с вероятностью 50 % , дБм

-119,4

Pws(50%) =PRX - G0RX

Pws(50%) = -115 - 4,4

Энергетические

характеристики, параметры

Значение

Расчетные формулы

Необходимая напряженность поля полез-ного сигнала с вероятностью 50 % , дБ (мкВ/м)

25

Ews(50%) = 77,2 + 20lg F + Pws(50%) Ews(50%) = 77,2 + 20lg 2300 - 119,4

Среднеквадратическое отклонение (СКО) флуктуаций сигнала , дБ

10

Параметр логнормального распределения уров...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены