Проектирование мобильной сети связи в условиях сильно пересеченной местности

Содержание

Введение 4

1. Теоретические основы исследования 7

1.1 Описание и основные характеристики стандарта GSM 7

1.2 Структура сетей GSM 10

1.3 Описания алгоритма позиционирования. Генетические алгоритмы 15

1.3.1 Функциональные принципы в муравьиных алгоритмах 19

1.4 Использование метаэвристики оптимизации муравьиной колонией к задаче оптимального расположения базовых станций 24

2. Проектирование мобильной связи в условиях сильно пересеченной местности 33

2.1 Расчет числа каналов для передачи необходимого объема дискретной информации 33

2.2 Выбор системы передачи данных 36

2.3 Выбор коммутационно-распределительных устройств и муфт 39

2.4 Выбор оптического кабеля 42

3 Разработка схем функционирования мобильной сети 47

3.1 Нахождение количества каналов трафика и необходимых параметров соты 47

3.2 Расчет необходимой мощности передатчика БС 49

3.3 Суммарные потери на трассах распространения радиосигнала 50

3.4 Потери на трассе распространения радиоволн в зависимости от типа местности 51

3.5 Модели оценки помех 54

3.5.1 Модель Хата 54

3.5.2. Модель COST231-Хата 56

3.5.3 Модифицированная модель Хата 57

3.5.4. Дифракционная модель Уолфиша – Икегами 59

3.5.5 Модель COST231 Уолфиша-Икегами 62

4 Расстановка базовых станций в г. Анапа 64

4.1 Расчет по модифицированной модели Хата 64

4.2 Расчет по модели COST231 Уолфиша-Икегами 64

4.3 Результаты моделирования 66

5. Охрана труда 72

5.1 Условия труда. Анализ 72

5.2 Техника безопасности 78

5.3 Гигиена труда и санитарные нормы рабочего места 79

5.4 Профилактика пожарной опасности 83

Заключение 86

Список используемых источников 88

Приложение А 91

Приложение Б 4

Приложение В 3

Приложение Г 5

Введение

Сотовая связь - вид мобильной связи, за основу которого взята сотовая сеть. Главная характеристика сотовой связи исходит из ее названия зона ее охвата представлена в виде сот, установленными зонами покрытия мобильных базовых станций (БС). Соты в постоянно накладываются друг на друга (перекрываются) и этим создают сеть мобильной связи. На открытой области распространения радиосигнала зона покрытия БС характеризуется кругом, и созданная из этих кругов мобильная сеть представляет собой шести угольные соты.

Сотовая связь, а точнее сотовая сеть состоит из разнесённых на какой-либо местности приемопередающие устройства, раздающие сигнал в одном частотном диапазоне, и коммутаторы, позволяющие находить местоположение абонентов и гарантировать устойчивое качество связи при движении радио абонента из зоны в зону охвата БС.

Главные компоненты образующие сотовую сеть - это телефоны, способные принять сотовый сигнал и БС. БС принято располагать на высотных зданиях или специально оборудованных вышках. Когда сотовый телефон включён - он прослушивает эфир, и подключается к наилучшим сигналам, исходящему от БС. В процессе подключения к БС, абонентский телефон отправляет базовой станции свой специальный код. В итоге, эти два устройства-сотовый телефон и БС, находятся в постоянном контакте друг с другом, посылая и получая друг от друга пакеты данных, характеризующиеся различными протоколами связи.

Территориальные (сотовые) системы являются результатом дальнейшего развития транкинговых сетей и, прежде всего, с точки зрения коммерческого использования. Основное внимание при проектировании уделяется обеспечению индивидуального вызова любого подвижного абонента системы на выделенной рабочей частоте. Основным принципом организации связи в сотовых системах является создание радионаправлений с ретрансляцией сигналов. Радионаправления формируются между двумя любыми MS зоны обслуживания, а также между любой MS и телефонным аппаратом абонента стационарной телефонной сети связи. 10 Основным способом улучшения качества радиоканалов является устранение теневых зон путем деление всей зоны обслуживания на более мелкие субзоны за счет введения множества базовых станций.

Качественная и стабильная связь требуется для оперативного управления сферами человеческой деятельности, роста обороноспособности государства, удовлетворения культурных и бытовых потребностей граждан.

В настоящее время очень масштабное развитие и непосредственное применение получает волоконная оптика. Значительные темпы роста данного направления на мировом рынке превышают другие направления в области организации связи и составляют примерно 40 % в год.

Основным преимуществом оптического волокна является огромная пропускная способность. Время показывает, что современные потребности человека постоянно увеличиваются, причем, со скорость гораздо более высокой, чем можно предполагать. Два десятка лет назад ВОЛС использовались, как правило, для организации магистральных линий связи - для соединения городов, стран и континентов. На сегодняшний день волоконно-оптические сети охватывает здания отдельных городов и поселков, а также широко применяются при организации сетей в конкретных помещениях и офисах. Мощные многоуровневые современные системы связи используют очень сложные "интеллектуальные" технические средства и компоненты и требуют четкого контроля, а также квалифицированного технического обслуживания.

Увеличение потребностей в расширении пропускной способности полосы пропускания носит по истине взрывной характер. Данный факт вынуждает разработчиков современных систем связи формировать такие решения, которые располагают значительным запасом пропускной способности, а также позволяют увеличивать параметры производительности сетей.

Объект исследования: основы проектирования мобильной связи.

Предмет исследования: процесс проектирования мобильной сети связи в условиях сильно пересеченной местности.

Цель работы: изучить особенности проектирования мобильной сети связи в условиях сильно пересеченной местности.

Для достижения поставленной цели нами были определены следующие задачи:

1) Изучить принципы организации мобильной связи в условиях сильно пересеченной местности.

2) Изучить особенностей проектирования мобильной связи в сложных условиях, пересеченной местности.

3) Разработать схемы функционирования мобильной связи для проектируемого района.

4) Произвести расчет зоны покрытия одной базовой станции для района с сильнопересеченной местностью.

5) Произвести расчет магистральной ВОЛС для включения мобильного оборудования.

Теоретико-методологическую основу работы составляют: подходы к рассмотрению проектирования корпоративных сетей в трудах зарубежных и отечественных ученых (Фролов, А.В., Шиндер Д.Л., Чарли Р., Шарон К., Джейсон Д., и др.); особенности рассмотрения проблематики конструирования структуры ККС в операционной системе Windows. (Брэгг Р., Баранова Е.К., Бабаш А.В., Воробьев Л.В., Давыдов А.В., Щербина Л.П., Власов Ю.В., Рицкова Т.И., Гленн У., Симпсон М. и др.).

Методы исследования. В работе использовался комплекс теоретических и практических методов исследования, такие как сбор и анализ информации, моделирование и конструирование, разработка.