ДИПЛОМ ПОЛНОСТЬЮ редакктированный (1052840), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ИБП представляет собой качественный и надежный бесперебойный источник переменного тока, состоящий из инвертора, встроенной электронной обводной цепи (байпасса), помехоподавляющего фильтра и ограничителя импульсных перенапряжений. В дежурном режиме работы питает нагрузку от однофазной электросети переменного тока через обводную цепь, обеспечивая фильтрацию и подавление выбросов сетевого напряжения. В автономном режиме, при отключении или недопустимых отклонениях параметров сетевого напряжения, переключает нагрузку на питание от инвертора, использующего энергию резервной аккумуляторной батареи. Время работы от батареи не ограничено и определяется ее емкостью.
Достоинства и отличительные особенности:
недорогое и эффективное решение проблемы бесперебойного электропитания;
гальваническая развязка выхода от сети и аккумуляторной батареи в автономном режиме;
перегрузочная способность до 200%;
высокий КПД (98 % при работе от сети и 93 % при работе от аккумуляторной батареи);
не требуют систем охлаждения;
пульсация напряжения на аккумуляторе не более 2 мВ псофометрических в соответствии с ГОСТ 5237;
возможность работы с дизель-генераторными установками;
непрерывное питание нагрузки при временном отключении аккумуляторной батареи для ее ремонта или замены;
электронные защиты от перегрузок и недопустимых изменений напряжений сети и аккумуляторной батареи;
автоматическое отключение при разряде резервной аккумуляторной батареи;
удобство и простота обслуживания;
микропроцессорное управление;
автоматическая диагностика;
развитая световая и акустическая сигнализации режимов работы;
изолированный порт RS-232 обеспечивает дистанционный контроль и управление на расстоянии до 300 м.
Программное обеспечение PowerAgent позволяет:
управлять работой ИБП с любого рабочего места в локальной компьютерной сети;
настраивать параметры ИБП;
получать и сохранять информацию о состоянии системы электропитания.
7.5 Расчет бесперебойного электропитания
Максимальная потребляемая мощность Рмах выносного радиочастотного блока (RRU) базовой станции - 315 Вт, блока обработки базовых частот (BBU) – 150 Вт. Производители ИБП всегда указывают полную мощность (мощность инвертора), выраженную в Вольт-Амперах (В∙А), следовательно, необходимо перевести активную мощность оборудования в полную. Активную мощность можно вычислить, зная коэффициент мощности (PowerFactor, PF), который для источников бесперебойного питания серии Flatpack2 равен 0,7.
(7.1)
Подставив значения, получим:
где PИБП БС - требуемая мощность ИБП базовой станции.
Для ИБП с топологией оn-line рекомендуемый запас по мощности от 10 до 20 процентов. Необходимо предусмотреть возможное расширение сети и подключение к опорному узлу дополнительной нагрузки. Ближайшая модель, способная обеспечить требуемый уровень мощности, для базовой станции EatonPowerwarePW9200(2000 ВА). Также обеспечен небольшой запас по мощности на случай непредвиденного потребления.
В дежурном режиме работы ИБП питает нагрузку от однофазной электросети переменного тока через обводную цепь, обеспечивая фильтрацию и подавление выбросов сетевого напряжения.
В автономном режиме, при отключении или недопустимых отклонениях параметров сетевого напряжения, переключает нагрузку на питание от инвертора, использующего энергию резервной аккумуляторной батареи. Время работы от батареи не ограничено и определяется ее емкостью.
Важным источником постоянного тока являются аккумуляторные батареи, поскольку именно они определяют надежность, стабильность и долговечность ИБП.
Для ИБП EatonPowerware решено использовать батареи Oerlikon 12CP60 - свинцово-кислотные, герметичные, с клапанным регулированием.
Преимущества свинцово-кислотных батарей:
дешевизна и простота производства - по стоимости 1 Вт ∙ ч энергии эти батареи являются самыми дешевыми;
отработанная, надежная и хорошо понятная технология обслуживания;
малый саморазряд - самый низкий по сравнению с аккумуляторными батареями других типов;
низкие требования по обслуживанию - отсутствует "эффект памяти", не требуется доливки электролита;
допустимы высокие токи разряда.
Недостатки свинцово-кислотных батарей:
не допускается хранение в разряженном состоянии;
низкая энергетическая плотность - большой вес аккумуляторных батарей ограничивает их применение в стационарных и подвижных объектах;
допустимо лишь ограниченное количество циклов полного разряда;
кислотный электролит и свинец оказывают вредное воздействие на окружающую среду;
при неправильном заряде возможен перегрев. Свинцово-кислотные батареи имеют настолько низкую энергетическую плотность по сравнению с другими типами батарей, что это делает нецелесообразным использование их в качестве источников питания переносных устройств. Хотя примеры их применения в портативной электронной технике есть. Кроме того, при низких температурах их емкость существенно снижается.
ИБП базовой станции комплектуется восьмью батареями OerlikonRackline 12CP60 емкостью 60 А∙ч каждая. Напряжение каждой батареи составляет 12 В. Необходимо рассчитать максимальное время автономной работы при заданной нагрузке. Так как, расчётная мощность базовой станции составляет 1564,28 ВА:
(7.2)
где
- ёмкость батареи;
U – суммарное напряжение батарей в ИБП;
Р – расчётная мощность нагрузки.
Таким образом достигнуто приемлемое время автономной работы оборудования сети базовой станции более 4х часов.
Заключение
Реализация данного дипломного проекта позволит провайдеру предоставлять услуги связи посредством высокоскоростного широкополосного радио доступа LTE юридическим и физическим лицам, с возможностью перемещения в пределах беспроводной сети.
В ходе проектирования были произведены расчеты дальности покрытия базовой станцией методом COST231 - Hata. Также данным дипломным проектом была предусмотрена привязка проектируемых базовых станций к существующей опорной сети оператора и заложена возможность для дальнейшего развития сети.
Рассмотрены общие вопросы, касающиеся стандартов и развития технологии LTE, приведены особенности технологии MIMO, а также предложены основные типовые решения покрытия базовых станций.
В проекте произведены расчеты бесперебойного питания и показателей надежности. Значения параметров надежности удовлетворяют требованиям. Экономическая часть дипломного проекта говорит об эффективности его реализации. Согласно выполненному расчету, срок окупаемости составляет два года и три месяца. При разработке проекта были учтены требования по соблюдению санитарных норм и правил защиты населения от воздействия ЭМИ РЧ, создаваемых ПРТО, рассчитаны санитарно - защитная зона и зона ограничения застройки.
В соответствии с поставленной целью было выбрано оборудование соответствующее стандарту LTE, рассмотрены различные варианты его размещения, также был произведен расчет оптимальной зоны покрытия города для стартового разворачивания сети 4G и найдено наилучшее географическое размещение базовых станций.
Список сокращений
LTE (Long-Term Evolution) — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными.
FDD - дуплексная связь с частотным разделение каналов.
TDD - дуплексная связь с временным разделением каналов).
MIMO (MultipleInputMultipleOutput – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая в беспроводных системах связи, позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальную скорость передачи данных и емкость сети.приемопередатчика BTS.
BSC - контроллера базовых станций .
MME - выбор блока управления мобильностью
PWS - диспетчеризация и передача сообщений
S-GW (Serving Gateway) — обслуживающий шлюз
PGW (Packet Data Network Gateway) - пакетный шлюз.
HSS (Home Subscriber Server) — сервер абонентских данных сети.
S-GW (ServingGW) - обслуживающий шлюз.
P-GW - шлюз взаимодействия с пакетными сетями.
библиографический Список
-
Вишневский, В. Технология сотовой связи LTE – почти 4G / В.Вишневский, А.Красилов, И.Шахнович // LastMile. – 2009. - №2. – С.2-13.
-
Старостин, В. Антенно-фидерные устройства: учеб. пособие для вузов / В. Старостин, А. М. Сомов, Р. Кабетов. – М.: Горячая линия - Телеком, 2011. – 404с.
-
Тихвинский, В. О. Сети мобильной связи LTE. Технологии и архитектура / В.О. Тихвинский, С.В. Терентьев, А.Б. Юрчук. –М.: Экотрендз, 2010. – 284 с.
-
MIMO Transmission Schemes for LTE and HSPA Networks // 3G Americas. – 2009.– 50p.
-
LTE technical overview: student guide. – 80-W2516-1 Rev D. – USA: Qualcomm Incorporated , 2010. -244p.
-
LTE - The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice / StefaniaSesia,IssamToufik,Matthew Baker. – Wiley, 2009. – 648p.
-
Huawei / Frederic P Miller, Agnes F Vandome, John McBrewster. - VDM Publishing House Ltd., 2010.– 136.
-
790 – 6000 MHz Base Station Antennas, Filters, Combiners and Amplifiers for Mobile Communications: Customer Catalogue. – Germany: Kathrein Publishing Ltd., 2011. – 318 p
-
Анисимов, А. В. MIMO - Miltiple Input Multiple Output [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://anisimoff.org/lte/general/mimo.html
-
Архитектура сети LTE [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://pro3gsm.com/Летов, И.А. Multiple Input Multiple Output [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://celnet.ru/mimo.php
-
Введение в LTE-Advanced [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2187/doc/56316/
-
Волшебное оптоволокно [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://pressa41.ru/story/331
-
Супрун, С. В. Оптоволокно доберется до Камчатки [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://eastrussia.ru/region/4/1691/
-
Испытательная базовая станция сотовой сети: что внутри http://habrahabr.ru/company/beeline/blog/192430/
-
Особенности выбора технологий WiMAX и LTE [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/YAT/AT_SV/STANDART_TEH_CMC/ZAOCH.PDF
-
Применение GSM-R DBS3900 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://enterprise.huawei.com/ru/products/network/wireless/gsm-r/hw-192885.htm
-
Расчет зоны покрытия базовой станции [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.techmatch.ru/mabirs-1086-2.html
-
Технические характеристики DBS3900 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://lib.convdocs.org/docs/index-43866.html?page=8
-
Что такое Базовая станция сотовой связи Huawei DBS3900 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://seoofis.ru/bazovaya-stanciya-huawei-dbs3900/
-
Описание стандарта LTE. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.3gpp.org/LTE
-
Kathrein [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.uio.no/studier/emner/matnat/fys/FYS2130/v11/80010621.pdf
-
Long Term Evolution. Все об LTE (Live) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.mforum.ru/analit/LTE.htm
-
LTE (Long Term Evolution) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/%D1%F2%E0%F2%FC%FF:LTE
-
Multiple Input Multiple Output [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://celnet.ru/mimo.php
-
The Huawei Node B Evolution [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.slideshare.net/Thininh/og003dbs3900hardwarestructureissue20
-
Мамот, Б.А. Защита от электрического тока и электромагнитных полей: Учебное пособие / Б.А. Мамот. – Хабаровск: ДВГУПС, 1999. – 59 с.
-
Спичихин, А.С. Системы беспроводного широкополосного доступа. Функциональность и основные технические характеристики / А.С. Спичихин // Технологии и средства связи. – 2009. - № 2. – С.43-48.
-
Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В.М. Вишневский и др. – М.: Техносфера, 2009 – 592 с.
-
МУК 4.3.1677-03. Определение уровней электромагнитного поля, создаваемого излучающими техническими средствами телевидения, 4M радиовещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи. -М.:Госкомсанэпиднадзор России, 2003. – 96 с.
-
ГОСТ 12.1.019-79. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты (с Изменением N 1).- М: Изд-во стандартов, 1985. – 79 с.
приложение А
Рисунок А1 – расположение проектируемого объекта.
Рисунок А2 – Физическая карта проектируемого объекта














