Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

^СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

1 Исходные данные для проектирования 9

2 Системы беспроводной связи четвертого поколения 11

2.1 LTE Advanced 12

2.2 Цели разработки LTE 13

2.3 Возможности, обеспечиваемые LTE 14

2.4 Архитектура сети LTE 15

2.6 Архитектура базовой сети SAE 21

3 Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) 25

3.1 Особенности распространение радиоволн 25

3.2 Многолучевое распространение как преимущество 27

3.3 Пространственное уплотнение 28

3.4 Принцип работы MIMO 29

3.5 Multi-user MIMO (MU - MIMO) 31

4 Выбор оборудования сети 34

5 Расчет и анализ зоны покрытия 45

5.1 Расчет покрытия БС 45

6 РАСЧЕТ надежности 54

7 Электропитание 59

7.1 Электротехнические решения 59

7.2 Выбор коммутационной аппаратуры 60

7.3 Заземление и защитные меры электробезопасности 61

7.4 Выбор источника бесперебойного питания 61

7.5 Расчет бесперебойного электропитания 63

Заключение 67

Список сокращений 68

Список используемых источников 69

ВВЕДЕНИЕ

Беспроводные цифровые коммуникации, бурно стартовав, продолжают развиваться чрезвычайно быстро. Быстрыми темпами развиваются персональные и локальные сети, широко внедряются беспроводные сети регионального масштаба. Низкая стоимость, быстрота развертывания, широкие функциональные возможности по передаче данных, телефонии, видеопотоков делают беспроводные сети одним из основных направлений развития телекоммуникационной индустрии.

Развитие беспроводной связи сопровождается непрерывной сменой технологий, в основе которых лежат стандарты сотовой связи GSM и CDMA, а также стандарты систем передачи данных IEEE 802. Исторически технологии беспроводной связи развивались по двум независимым направлениям – системы телефонной связи (сотовая связь) и системы передачи данных (Wi – Fi, WiMAX). Но в последнее время наблюдается явная тенденция к слиянию этих функций. Более того, объем пакетных данных в сетях сотовой связи третьего поколения (3G) уже превышает объем голосового трафика, что связано с внедрением технологий HSPA.

По сравнению с ранее разработанными системами 3G, радиоинтерфейс LTE обеспечивает улучшенные технические характеристики. В частности, в LTE ширина полосы пропускания может варьироваться от 1,4 до 20 МГц, что позволит удовлетворить потребности разных операторов связи, обладающих различными полосами пропускания. При этом оборудование LTE одновременно поддерживает не менее 200 активных соединений (т.е. 200 телефонных звонков) на каждую 5-МГц ячейку. LTE позволяет достичь внушительных агрегатных скоростей передачи данных – до 75 Мбит/с для восходящего соединения и до 150 Мбит/с для нисходящего соединения. При этом должна обеспечиваться поддержка соединений для абонентов, движущихся со скоростью до 350 км/ч. Зона покрытия одной БС – до 30 км в штатном режиме, но при этом возможна работа с ячейками радиусом более 100 км. Поддерживаются многоантенные системы MIMO. Радиоинтерфейс LTE позиционируется в качестве решения, на которое операторы будут постепенно переходить с нынешних систем стандартов 3GPP и 3GPP2, а его разработка является важным этапом в процессе перехода к сетям нового поколения.

В дипломном проекте, территориальным объектом, где предполагается планировать сеть LTE, был выбран город Тында и близлежайшие поселки. Одной из множества задач проекта является обеспечение всей территории городского округа устойчивым радиосигналом сети LTE и предоставление жителям высокоскоростного мобильного доступа в сеть Интернет.

1 Исходные данные для проектирования

Сеть проектируется для города Тында и близлежайших поселков.

Исходные данные для построения сети приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные для построения сети

Специфика построения сети LTE – Advanced в городе Тында и близлежайших поселках заключается в сложном окружающем горном рельефе, сложном геологическом строении территории, природных условиях, сейсмичности, цунамиопасности, а также отсутствии хороших проектов застройки. В городе десять 9 — 16 - этажных зданий (Приложение А)

В настоящий момент времени построение сети LTE встретит ряд проблем, в первую очередь - невозможность обеспечить заказчиков услуги заявленной скоростью передачи данных. Проблема заключается в отсутствии линии ВОЛС. А спутниковая связь не дает возможности нормального общения с миром в режиме онлайн из - за естественной задержки в передаче сигнала, вносимой спутником. Обеспечить быструю передачу информации пока позволяет только одна технология – ПВОЛС. Максимальная пропускная способность будущей оптоволоконной линии - 8 Тбит/с. Реализация проекта позволит создать высоконадежную линию связи для сейсмоопасного региона со сложными климатическими условиями, которая позволит предоставлять современные качественные телекоммуникационные услуги жителям Тынды и близлежайших поселков, которые невозможно обеспечить с помощью спутниковой связи [11].

При разработке проекта необходимо:

спроектировать беспроводную сеть широкополосного доступа (БСШД) стандарта LTERelease 8;

произвести расчет дальности покрытия базовой станцией методом COST231-Hata;

произвести расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов, определить тарифную политику для эффективного получения прибыли.

Проект сети должен обеспечить:

на первом этапе разворачивания сети подключение и обслуживание до 10 процентов жителей и гостей города;

скорость нисходящего потока не менее 512 кбит/св час наибольшей нагрузки;

основу для дальнейшего развития:

высокая масштабируемость;

возможность поддержки различных уровней услуг;

снижение затрат:

низкая стоимость оконечного оборудования;

простота установки;

возможность управления на расстоянии;

зону действия и пропускную способность:

работа вне пределов прямой видимости;

спектральная эффективность.

2 Системы беспроводной связи четвертого поколения

Технология LTE – это основное направление эволюции сетей сотовой связи третьего поколения (3G). В январе 2008 г. международное объединение Third Generation Partnership Project (3GPP), разрабатывающее перспективные стандарты мобильной связи, утвердило LTE в качестве следующего после UMTS стандарта широкополосной сети мобильной связи.

Международный союз электросвязи выбрал в качестве стандартов беспроводной широкополосной связи четвёртого поколения (4G) две технологии — LTE - Advanced и WirelessMAN - Advanced (базируется на стандарте WiMAX). В соответствии с критериями, определёнными экспертами, стандартом беспроводной связи четвёртого поколения могут считаться технологии, обеспечивающие пиковую скорость передачи данных 100 Мбит/с в движении и 1 Гбит/с при стационарном использовании. Развёрнутые LTE - и WiMAX - сети, которые в маркетинговых целях часто относят к 4G, не соответствуют обнародованным ITU требованиям (их пропускная способность примерно в три раза ниже установленных критериев).

LTE обеспечивает теоретическую пиковую скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю (де - факто 5 - 10 Мбит/с) и до 172,8 Мбит/с в обратном направлении. Для сравнения, сети второго поколения (2G) теоретически способны обеспечить пиковую скорость передачи данных с помощью технологии GPRS 56 – 114 Кбит/с, а помощью EDGE до 473,6 Кбит/с. Сети третьего поколения (3G) обеспечивают скорость передачи данных до 3,6 Мбит/ [1].

Одним из компонентов LTE - сети является сеть на базе IP, которая обеспечивает высокоскоростную передачу данных. Основным достоинством LTE является то, что она строится на базе существующего оборудования со сравнительно легкой интеграцией GSM и WCDM. Таким образом, LTE - сеть поддерживает существующие абонентские устройства 2G и 3G. Этого лишены сети WiMAX, которые также относятся к четвертому поколению [18].

2.1 LTE Advanced

В мае 2012 года Такехиро Накамура, председатель рабочей группы 3GPP Radio Access Networks, директор NTT DoCoMo Radio System Design Group, обнародовал результаты натурных испытаний перспективной технологии LTE Advanced, которая представляет собой новую ступень в эволюции мобильных сетей. Заявленная в этой спецификации скорость передачи данных должна составить 1 Гбит/с по направлению к абоненту и 500 Мбит/с от абонента. Проведенные в сети DoCoMo эксперименты подтвердили высокую производительность LTE Advanced в опытной зоне, показав скорость 600 Мбит/с вниз и 200 Мбит/с вверх в условиях плотной городской застройки при движении в автомобиле [23].

LTE Advanced — следующее поколение сетей LTE, четвертого поколения мобильной связи. Отличается от «базового» LTE большей скоростью передачи данных и возможностью распределенно транслировать один и тот же сигнал сразу по нескольким диапазонам. Для этих сетей также разработка направленных антенн, которые смогут передавать сигнал в лишь сторону абонента. Кроме того, LTE Advanced поддерживает возможность ретрансляции — выход в сеть одного устройства через другое.

Поэтому более совершенная версия LTE и называется, как LTE - Advanced, что удовлетворяет всем требованиям и стандартам IMT - Advanced. Хотя теоретически LTE - Advanced в состоянии достичь скорости загрузки до 1 Гбит и отдачи до 500 Мбит, но в настоящее время оборудование поддерживает скорость загрузки не более 300 Мбит. Тем не менее, скорость передачи данных будет увеличена в ближайшие годы [11].

2.2 Цели разработки LTE

Целью разработки LTE является:

- снижение стоимости передачи данных;

- увеличение скорости передачи данных;

- возможность предоставления большего спектра услуг по более низкой цене;

- повышение гибкости использования уже существующих систем.

Основная цель - наращивание скорости передачи данных, поскольку все остальное, в значительной степени, является следствием решения этой задачи. Внедрение LTE обеспечит возможность создания высокоскоростных систем сотовой связи, оптимизированных для пакетной передачи данных со скоростью до 300 Мбит/с в нисходящем канале (от базовой станции к пользователю) и до 75 Мбит/с в восходящем канале. Пиковые скорости передачи данных в ранних реализациях должны составлять более 100 Мбит/с в нисходящем канале и более 50 Мбит/с в направлении от пользователя. Реализация LTE возможна в различных частотных диапазонах - от 1.4 МГц до 20 МГц, а также по различным технологиям разделения - FDD (частотное) и TDD (временное).

Для реализации скоростей до 326.4 Мбит/с планируется использовать технологию MIMO в конфигурации антенн 4x4. В конфигурации 2x2 предельные скорости "вниз" могут достигать 172.8 Мбит/с (в каждой частотной полосе 20 МГц). Пиковая скорость в направлении "вверх" может достигать 86.4 Мбит/сна каждую полосу в 20 МГц.

Радиус действия базовой станции LTE может быть различным. В оптимальном случае - это порядка 5 км, но при необходимости он может составлять до 30 км или даже 100 км (при достаточном поднятии антенны).

Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G (WCDMA), CDMA2000 или в GSM/GPRS/EDGE.

LTE лучше использует частотный спектр, отличается повышенной емкостью и меньшими значениями задержки (latency), которая для небольших пакетов может снижаться до значения всего в 5 мс. Увеличение скорости передачи данных способствует повышению качества предоставляемых услуг. Еще одно преимущество - в отличие от WCDMA (требующей полосы в 5 МГц), LTE способна работать с различными полосами частот - от 1.5 МГц до 20 МГц.

Внедрение технологии LTE позволяет операторам уменьшить капитальные и операционные затраты, снизить совокупную стоимость владения сетью, расширить свои возможности в области конвергенции услуг и технологий, повысить доходы от предоставления услуг передачи данных. Сеть поддерживает MBSFN (MulticastDroadcastSingleFrequencyNetwork), что позволяет внедрять такие услуги, как мобильное ТВ в противовес DVB-H.

Стандарт Rel.8 предусматривает возможность одновременной работы до 200 активных пользователей в каждой соте, использующей полосу в 5 МГц [22].

2.3 Возможности, обеспечиваемые LTE

Новые беспроводные сети, построенные по стандарту LTE, будут поддерживать самые современные приложения, которые сегодня доступны для индивидуальных абонентов и корпоративных пользователей только через высокоскоростные проводные сети. Помимо быстрого Интернет-доступа, ускоренной работы электронной почты и более качественных видеоуслуг, беспроводные пользователи получат мобильный доступ к приложениям, которые ранее были доступны только для проводных домашних и офисных сетей. Кроме того, LTE поможет протянуть связь в удаленные сельские районы, где до сих пор отсутствует широкополосный доступ. Возможности, обеспечиваемые LTE:

- высокая пропускная способность сети;

- большая чувствительность;

- поддержка игровых приложений за счет низкого времени отклика;

- высокая интерактивность;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР