ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ ИНФРАСТРУКТУРЫ ГОРОДА ИСКИТИМ
НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ 8
1.1 Экспликация объекта 8
1.2 Анализ состояния существующей сети связи г. Искитим 10
2. ОБЗОР И ОНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ LTE 12
2.1 Краткое рассмотрение основных параметров технологии LTE 12
2.2 Сетевая архитектура стандарта LTE 13
2.3 Радиоинтерфейс сети LTE 15
2.4 Радиочастотный спектр технологии LTE 19
2.5 Взаимодействие стандарта LTE с UMTS/GSM и стандартами
He-3GPP 20
2.6 Использование стандарта MIMO в сетях LTE 22
2.7 Спектр услуг, предоставляемых сетями LTE 23
3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ 25
3.1 Расчет частотных каналов 25
3.2 Определение размерности кластера 26
3.3 Расчет частотных каналов, которые используются для обслуживания
абонентов БС 30
3.4 Расчет параметров трафика 31
3.5 Проверочный расчет помехоустойчивости для обеспечения работы
сети 35
3.6 Расчет вероятности ошибки 36
3.7 Расчет эффективности радиоспектра 37
4. РАСЧЕТ ЗОН РАДИОПОКРЫТИЯ СЕТИ LTE 39
4.1 Расчет зон радиопокрытия 39
4.2 Частотно-территориальное деление и ситуационное расположение eNB
на территории г. Искитим 43
5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТИПА ЛИНИИ СВЯЗИ 46
6. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА 63
6.1 Электромагнитные излучения, их воздействие на организм человека и принципы гигиенического нормирования и защиты 63
6.2 Охрана труда при строительно-монтажных работах 66
6.3 Техника безопасности при эксплуатации антенно - мачтовых
сооружений 66
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 69
7.1 Этап строительства сети LTE 69
7.1.1 Расчет капитальных вложений на первом этапе 69
7.1.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов 72
7.1.3 Расчет тарифных доходов 77
7.1.4 Оценка показателей экономической эффективности проекта в первый
год эксплуатации 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 86
В современном мире бурно развиваются технологии широкополосной беспроводной связи. Беспроводные цифровые коммуникации очень быстро стали популярными. И этому способствует прогресс в микроэлектронике, который позволяет выпускать все более сложные средства беспроводной связи. Бум сотовой связи, сравнимый лишь с ростом производства ПК и развитием Интернета, не замедляется уже около 25 лет. Быстрыми темпами развиваются персональные и локальные сети, широко внедряются беспроводные сети регионального масштаба.
Такое увеличение объемов трафика в сетях связи говорит о повышении популярности высокоскоростных сервисов, которые связаны с передачей мультимедийной информации. Не удивительно, что операторы стараются как можно быстрее перейти к системам следующего поколения.
Традиционные проводные сети все еще составляют основу телекоммуникационной инфраструктуры и будут долго сохранять значимость. Но они развиваются слишком медленно и не всегда успевают за спросом. Построение таких систем характеризуется высокими первоначальными затратами, а срок окупаемости проекта довольно долог (многие годы).
Именно поэтому в современных системах связи все шире применяются технические решения, которые основаны на технологиях радиодоступа. Они во многом свободны от этих недостатков и требуют минимального времени развертывания. Благодаря этому достигается высокая экономическая эффективность, особенно на этапе создания базовой инфраструктуры.
В России распространение доступа к Интернету вызывает трудности, в основном, из-за обширности территории. В крупных городах центральной части нашей страны к глобальной сети может подключиться любой желающий, выбрав удовлетворяющий его тариф. Причем у городского жителя есть выбор между проводным и беспроводным доступом. Но в некрупных населенных пунктах Новосибирской области дело обстоит намного хуже. Операторы связи не стремятся их более телефонизировать и обеспечивать услуги доступа в Интернет на более высоком уровне, а та связь, что предоставляется, зачастую вызывает нарекания. Обеспечение данной местности высокоскоростным выходом в сеть Интернет является одним из важных аспектов развития услуг широкополосного радиодоступа в России. Решение этой задачи приведет к повышению качества образования, а так же будет способствовать притоку молодых специалистов всех сфер деятельности.
Для решения данной проблемы можно пойти разными путями. Можно использовать для доступа в сеть Интернет спутниковую связь, организовать доступ с помощью проводных линий связи или с помощью мобильной связи. Спутниковый доступ не удовлетворяет скоростью и слишком дорог. Доступ с помощью проводных линий возможен только при наличии цифровых АТС, но по данным Федеральной службы государственной статистики за весну 2016 года цифровизация местности страны составила не более 65% и продвигается довольно медленными темпами. Доступ с помощью мобильной связи стал возможен благодаря стандартам EDGE/GSM и UMTS/HSPA. Но скорость первого слишком мала для комфортной работы в сети Интернет, а действие второго зачастую не распространяется на данную местность. Это происходит по двум причинам: во-первых, мобильные операторы, в первую очередь, стараются охватить городскую местность центральной части страны и, во-вторых, дальность действия сигнала в диапазоне 1920-2100 МГц не высока, поэтому, чтобы охватить большие территории придется строить огромное количество базовых станций, что экономически не выгодно.
Один из перспективных вариантов - это построение сетей сотовой подвижной радиосвязи четвертого поколения (4G). Самый подходящий стандарт 4G для решения этой задачи - это технология беспроводного доступа LTE.
LTE (от англ. Long Term Evolution - эволюция в долгосрочной перспективе) - технология построения сетей беспроводной связи, созданная в рамках проекта сотрудничества в создании сетей третьего поколения 3 GPP (3G Partnership Project). Основными целями разработки технологии LTE являются: снижение стоимости передачи данных, увеличение скорости передачи данных, возможность предоставления большего спектра услуг по более низкой цене, повышение гибкости сети и использование уже существующих систем мобильной связи. Главное отличие стандарта LTE от других технологий мобильной связи заключается в полном построении сети на базе IP-технологий. Радиоинтерфейс LTE обеспечивает улучшенные технические характеристики, включая максимальную скорость передачи данных более 300 Мбит/с, время задержки пересылки пакетов менее 5 мс, а также значительно более высокую спектральную эффективность по сравнению с существующими стандартами беспроводного мобильного доступа третьего поколения (3G).
В ВКР территориальным объектом, в котором предполагается планировать сеть LTE, выбран город Искитим Новосибирской области.
Целью выпускной квалификационной работы является приобретение практических навыков проектирования сетей широкополосного радиодоступа и предоставление современных мультисервисных услуг населению г. Искитим.
Основными задачами при построении сети являются:
• Анализ существующей сети связи и методов реализации абонентского доступа в сеть Интернет;
• Выбор варианта реализации абонентского доступа в сеть Интернет в г. Искитим Новосибирской области;
• Выбор принципа построения сети;
• Расчет нагрузок и зоны радио покрытия
• Выбор оборудования и расчет объема оборудования;
• Технико-экономическое обоснование проекта;
• Рассмотрение вопросов по экологии и безопасности жизнедеятельности;
• Разработка рекомендации по построению сети
В ходе выполнения данного дипломного проекта была разработана мультисервисная сеть связи с организацией широкополосного доступа в городе Искитим Новосибирской области. Все поставленные задачи для достижения этой цели были решены. Был проведен анализ существующей сети, в ходе которого было определено предполагаемое количество абонентов сети - 11500 пользователей. Было решено предоставлять абонентам такие основные услуги Triple Play Services, такие как услуги IP телефонии, IP телевидения и предоставления доступа к глобальной сети Internet.
Для предоставления всего перечня услуг проектируемой МСС были выбраны технологии «Gigabit Ethernet» - для организации транспортной сети, и технология беспроводной передачи данных «LTE» - для частного сектора. Сеть построена на оборудовании фирмы-производителя «Ericsson».
Для предоставления услуг мультисервиса было решено арендовать каналы у местного оператора связи «Ростелеком» на первоначальном этапе реализации проекта.
При проектировании были рассчитаны капитальные затраты на реализацию проекта, которые складывались из затрат на приобретение оборудования и строительства волоконно-оптических и кабельных линий связи, а также антенно-мачтовых сооружений. Первоначальные капитальные затраты составили 32568056,5 рублей. Так же были определены рентабельность проекта и чистый доход.
Мультисервисная сеть на начальном этапе проектировалась из расчета покрытия всей территории предполагаемого расположения абонентов. В дальнейшем при увеличении числа пользователей сети возможно добавление оборудования доступа, так как при проектировании использовались технологии и принципы построения, обеспечивающие гибкость и масштабируемость сети.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
