Расчет транспортной сети оператора сотовой связи 'Мегафон' в Верхнебуреинском районе

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Информатика, ВТ, телекоммуникации
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    103,29 Кб
  • Опубликовано:
    2012-08-30
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчет транспортной сети оператора сотовой связи 'Мегафон' в Верхнебуреинском районе

ВВЕДЕНИЕ

В силу растущих объемов передаваемой информации, все более ощущается потребность в качественных, надежных и емких каналах связи. Если в Европе на магистральных линиях основную роль играют волоконно-оптические линии связи, то на территории РФ прокладка оптоволоконной линии связи может иметь слишком высокую стоимость из-за низкой плотности населения отдельных районов. Вот тут нужно вспомнить о существовании другого оборудования связи - радиорелейных линий (РРЛ).

Радиорелейные линии связи прямой видимости занимают одно из важнейших мест в системах средств передачи информации. Быстрое развитие технологии открывает новые возможности в этой области. Потребность в недорогих надежных ЦРРЛ с относительно небольшой протяженностью и емкостью стремительно возрастает. Для частот выше 10 ГГц разработано и имеется на рынке большое количество типов аппаратуры как отечественного, так и импортного производства. Конструктивно, такая аппаратура часто выполняется в виде моноблоков, когда приемопередающее оборудование и антенна составляют единое целое. Это дает возможность строить на линиях связи простые необслуживаемые промежуточные станции с относительно недорогими антенными опорами. Многие системы полностью автоматизированы, управляются микропроцессорными или компьютерными устройствами, имеют гибкую структуру и обеспечивают реализацию различных конфигураций сетей.

Целью данного проекта является расчет транспортной сети оператора сотовой связи «Мегафон» в Верхнебуреинском районе. После проведения анализ существующей сети, стало ясно, что она безнадежно устарела, ведь основная ее часть была построена еще в 80-е годы XX века. Лишь на участке Чегдомын - Новый Ургал функционирует линия ЦРРЛ, построенная на оборудовании Pasolink фирмы NEC (Япония), развитие которой является довольно дорогостоящим вложением.

Данный дипломный проект направлен на разработку более дешевой и эффективной линии связи, приспособленной под климатические условия Дальневосточного региона, и обеспечение населения набором доступных услуг: мобильный интернет, мобильная голосовая связь, передача коротких сообщений.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СЕТИ СОТОВОЙ СВЯЗИ ОПЕРАТОРА «МЕГАФОН−ДВ» В ВЕРХНЕБУРЕИНСКОМ РАЙОНЕ

В настоящее время Верхнебуреинский район Хабаровского края неполностью охвачен сотовой связью. Оператор сотовой связи «Мегафон−ДВ» имеет базовые станции (БС) только в наиболее крупных населенных пунктах:

БС1 находится по адресу п.Чегдомын, ул.Заводская,33 на территории объекта«РТРС»;

БС2 находится по адресу п.Чегдомын, ул.Шоссейная на территории Ургальского угольного комбината;

БС3 находится по адресу п.Новый Ургал, ул.Киевская, 2 на территории ТТК - «Новый Ургал»;

БС4 располагается по адресу п.ЦЭС, на территории котельной;

БС5 находится по адресу п.Тырма.

Технологическое оборудование и антенны установлены на арендованных площадях. Транспортирование информационных потоков от БС до контроллера базовых станций (КБС) осуществляется также за счет аренды каналов у других операторов связи. Стоимость аренды довольно высокая. Поэтому есть необходимость иметь собственную транспортную сеть связи в Верхнебуреинском районе.

Оператор «Мегафон−ДВ» еще не имеет БС в крупном населенном пункте района пгт.Софийск и небольших - с.Алонка и с.Этыркэн. Выход в сеть общего пользования из пгт.Софийск осуществляется по спутниковым каналам связи, а с.Алонка и с.Этыркен - по каналам связи, арендованным у ОАО «Российские железные дороги».

На рисунке 1.1 представлена схема существующей сети сотовой связи оператора «Мегафон−ДВ» в Верхнебуреинском районе Хабаровского края.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЦРРЛ ДЛЯ ПРОЕКТА

При выборе оптимального варианта сети связи необходимо учитывать все возможные факторы, которые могут затруднить или наоборот облегчить построение какой-либо линии связи.

Современные системы передачи информации используют множество различных технологий, количество которых стремительно увеличивается. Однако наибольшее развитие получили кабельные, волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) и беспроводные системы. Кабельные системы связи получили наибольшее распространение в распределительных сетях и системах дальней связи, однако высокая стоимость исходных материалов (цветных и драгоценных металлов), наряду с относительно небольшой полосой пропускания, делают проблематичным конкурентоспособность подобных устройств в будущем. Общими недостатками кабельных структур являются: большое время строительства, связанное с земляными или подводными работами, подверженность воздействию природных катаклизмов, актов вандализма и терроризма и все возрастающая стоимость прокладочных работ. Работы по развертыванию проводных систем трудоемки, а в некоторых местах, особенно в охраняемых районах или при сложном рельефе, практически неосуществимы.

Развитие сети связи на базе волоконно-оптических линий связи обходится очень дорого и экономически нерационально при малых скоростях передачи информации, как требуется в данном проекте. Поэтому для решения этой задачи целесообразнее использование беспроводных систем связи, к которым относятся спутниковая и радиорелейная связь, тем более что во многих регионах мира внедрение беспроводных технологий идет опережающими темпами.

Важным же достоинством беспроводных систем является малое время развертывания. Это, в частности, связано с тем, что отпадает необходимость в рытье траншей, укладывании кабеля. Беспроводные системы могут вводиться в эксплуатацию поэтапно. Проводная же система требует создания всей инфраструктуры единовременно.

Для спутниковых систем связи характерной особенностью является возможность передачи относительно небольших объемов информации со скоростью до 10 - 60 Мбит/с на очень большие дальности, перекрывая значительные площади земной поверхности (вплоть до построения глобальных систем). Поэтому спутниковую связь, как правило, используют при условии, если земные станции располагаются на расстоянии не менее 500 км друг от друга. К тому же, аренда спутниковых каналов достаточно дорога, чтобы использовать этот вид связи для развития на участках местной сети. Поэтому для данного дипломного проекта использование спутниковой системы связи нерационально.

Для передачи больших объемов информации на расстояния в тысячи километров широкое распространение получили радиорелейные линии связи прямой видимости (РРЛ), принцип которых заключается в создании системы ретрансляционных станций, расположенных на расстоянии, обеспечивающих устойчивую работу.

Разработка цифровых систем передачи стала основной для появления и развития цифровой радиорелейной линии. Спектр применения цифровых радиолиний достаточно широк. Сеть радиорелейных станций (РРС) может строиться как однопролетная линия, многопролетная линия и радиорелейная сеть. Радиорелейная линия на основе цифровых РРС стали важной составной частью цифровых сетей электросвязи - ведомственных, региональных, национальных, корпоративных и международных.

Цифровая система передачи (ЦСП) перед аналоговыми системами передачи обладает следующими достоинствами:

1)    высокая помехоустойчивость, следовательно, можно снизить требования к переходным влияниям и собственным шумам;

2)  цифровой способ позволяет заменить усиление сигнала на ПРС регенераций, что увеличивает дальность, облегчает условия передачи из-за снижения требований к допустимым помехам;

)    более высокие технико-экономические показатели, однотипность узлов, широкое применение вычислительной техники;

)    высокая стабильность параметров ЦСП устраняет необходимость регулировки узлов оборудования в процессе эксплуатации;

5)    негласность связи;

6)    возможность создания цифровой сети связи, в которой передача информации и ее коммутации будут основываться на единых принципах;

7)  в аналоговых системах передачи при увеличении загрузки растет мощность шумов, а в ЦСП такой зависимости нет.

Таким образом, проанализировав явные достоинства цифровых систем передачи, можно сделать вывод, что данный проект целесообразнее реализовать на базе более экономичных и обеспечивающих лучшее качество связи цифровых РРС.

3. ВЫБОР ТРАССЫ ЦРРЛ И РАССТАНОВКА РРС

Стоимость строительства проектируемой ЦРРЛ, а также ее последующей эксплуатации, в значительной степени зависит от правильного выбора трасы. Выбор мест установки радиорелейных станций, должен быть такой, при котором обеспечивается высокий и стабильный во времени уровень высокочастотных сигналов на входах приемников всех станций. При этом надежность и качество связи проектируемой РРЛ полностью должны удовлетворять заданным нормам на ее качественные показатели.

Выбор трассы целесообразно производить по следующему плану:

выбор числа и места расположения промежуточных станций;

производиться предварительный выбор трассы по топографическим картам масштабом 1:1000000 или 1:500000, намечая ее общее направление;

после предварительного выбора направления трассы ее более подробно намечают уже по мелкомасштабным картам (1:100000 или 1:50000), отмечая места предполагаемого размещения площадок РРЛ;

далее строят продольные профили пролетов.

При выборе трассы РРЛ, во избежание дополнительных затрат при строительстве, необходимо предусмотреть, чтобы площадки РРС размещались на доминирующих высотах при максимальном приближении к населенным пунктам, трассам автомобильных и железнодорожных дорого. А также должна быть предусмотрена «зигзагообразность», исключающая помехи от станций, расположенных через три пролета.

При рассмотрении топографической карты, стало ясно, что на интервале от пгт.Чегдомын до пгт.Софийск нет прямой видимости из-за превалирующей возвышенности высотой до 1234 м., на протяжении этого интервала имеются еще возвышенности - 703, 774, 700, 614, 1212, 1184, 1234. Расстояние между с.Алонка и пгт.Софийск (156 км) следует разбить на 3 пролета. Самые оптимальные варианты - на высотах 1212 и 774. Этот вариант расположения промежуточных станций будет самым удобным и в отношении высоты локации, и в отношении возможности обслуживания радиорелейных станций.

Рассмотрим участок Чегдомын - Новый Ургал. Расстояние между пунктами 35 км. Здесь достаточно одного пролета. Участок Новый Ургал - Алонка имеет расстояние 33 км, Алонка - Этыркэн имеют расстояние 52 км и мы его разобъем на два участка: первый - Алонка - ПРС-1 - 40 км и ПРС-1 - Этыркэн - 12 км.

В результате мы обеспечиваем связь на участках с. Алонка - пгт. Софийск при помощи трех интервалов (58; 45 и 53 км), на участке пгт. Чегдомын - пгт. Новый Ургал - 35 км, пгт. Новый Ургал - с. Алонка - 33 км и с. Алонка - с. Этыркэн - при помощи двух интервалов (40 и 12 км).

Оборудование промежуточных станций можно разместить на ретрансляционных башнях, что в последующем значительно сократит затраты на строительство магистрали цифровой радиорелейной линии (ЦРРЛ).

Электропитание удаленных объектов планируется производить от ветряных генераторов.

На оконечных станциях необходима установка достаточно компактных крышевых антенно-мачтовых устройств.

Станции, проектируемые в населенных пунктах имеют площади для размещения оборудования РРЛ.

Схема прохождения выбранной трассы проектируемой линии РРЛ изображена на рисунке 3.1.

4. РАСЧЕТ И ПОСТРОНИЕ ПРОФИЛЕЙ ИНТЕРВАЛОВ РРЛ

Продольный профиль интервала представляет собой вычерченный в определенном масштабе вертикальный разрез местности по линии, соединяющей две соседние радиорелейные станции. Продольные профили интервалов РРЛ полно и наглядно характеризуют рельеф местности на каждом интервале связи и являются основными рабочими документами, позволяющими выполнять расчет устойчивости работы радиорелейной линии при заданных нормах на ее качественные показатели.

Построение продольных профилей производится в прямоугольной системе координат с применением разных масштабов по горизонтали и вертикали. Высоты препятствий на поверхности земли измеряются в метрах, а расстояние между радиорелейными станциями - в километрах. Таким образом, высоты откладывают на профиле не по линиям, проходящим через центр Земли (т.е. по радиусу Земли), а по вертикали (по оси ординат) и отсчет их ведется не от горизонтальной линии профиля, а от линии кривизны земной поверхности, принимаемой за линию уровня моря или за условный нулевой уровень. Расстояние же между станциями откладывается не по криволинейной поверхности, а по горизонтали (оси абцисс). При таком построении профиля земная поверхность изображается не окружностью, а параболой. Построение дуги земной кривизны (параболы) производится после определения расстояний между станциями и максимальной разности высот на поверхности земли, так как в зависимости от расстояний меняется масштаб по вертикали. Расстояния между станциями, а также наиболее низкие и наиболее высокие точки профиля интервала определяются по данным топографических карт.

Линия, изображающая на профиле уровень моря (дуга земной кривизны) или условный нулевой уровень (условный горизонт) и имеющая вид параболы, рассчитывается по формуле:

 (4.1)

где  - текущая координата дуги нулевого уровня, м;

- протяженность интервала, км;

- радиус Земли, R3 = 6370 км;

 - относительная абцисса точки , принадлежащей интервалу (0, Rо),

 (4.2)

где  - расстояние от левого конца интервала до точки, в которой определяется величина , км.

Максимальная высота препятствия, создаваемая выпуклостью земной поверхности, доля любой протяженности интервала R при R1 = R/2, определяется по формуле:

, (4.3)

Тогда профиль интервала будет определяться по формуле:

, (4.4)

где  - высотные отметки точек профиля интервала относительно условного уровня (определяемые по топографической карте), м.

Профиль первого интервала представлен в таблице 4.1 и в приложении А.1

Таблица 4.1 − Профиль интервала на участке Чегдомын - Новый Ургал

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

0,00

0,00

0,00

500,00

500,00

3,50

0,10

8,65

368,00

376,65

7,00

0,20

15,40

312,00

328,40

10,50

0,30

20,20

394,00

414,20

14,00

0,40

23,10

324,00

347,10

17,50

0,50

24,00

300,00

324,00

21,00

0,60

23,10

288,00

311,10

24,50

0,70

20,20

292,00

312,20

28,00

0,80

15,40

297,00

312,40

31,50

0,90

8,65

296,00

304,65

17,50

0,50

24,00

300,00

324,00

35,00

1,00

0,00

300,00

300,00


Профиль второго интервала представлен в таблице 4.2 и в приложении А.2

Таблица 4.2 - Профиль интервала на участке Новый Ургал - Алонка

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

1

2

3

4

5

0

0,00

0

300,00

300

3,3

0,10

7,69

342,00

349,69

6,6

0,20

13,68

360,00

373,68

9,9

0,30

17,95

404,00

421,95

13,2

0,40

20,51

437,00

457,51

16,5

0,50

21,37

471,00

492,37

19,8

0,60

20,51

485,00

505,51

23,1

0,70

17,95

541,00

558,95

26,4

0,80

13,68

613,00

626,68

29,7

0,90

7,69

580,00

587,69

33

1,00

0

700,00

700


Профиль третьего интервала представлен в таблице 4.3 и в приложении А.3

Таблица 4.3 - Профиль интервала на участке Алонка - ПРС-4

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

0

0

0

700,00

700

2

0,05

5,97

671,00

676,97

4

0,1

11,3

648,00

659,3

6

0,15

16,01

635,00

651,01

8

0,2

20,09

644,00

664,09

10

0,25

23,55

624,00

647,55

12

0,3

26,37

623,00

649,37

14

0,35

28,57

617,00

645,57

16

0,4

30,14

579,00

609,14

18

0,45

31,08

578,00

609,08

20

0,5

31,4

579,00

610,4

22

0,55

31,08

612,00

643,08

24

0,6

30,14

608,00

638,14

26

0,65

28,57

591,00

619,57

28

0,7

26,37

674,00

700,37

30

0,75

23,55

625,00

648,55

32

0,8

20,09

604,00

624,09

34

0,85

16,01

621,00

637,01

36

0,9

11,3

756,00

767,3

38

0,95

5,97

986,00

991,97

40

1

0

1126,00

1126


Профиль четвертого интервала представлен в таблице 4.4 и в приложении А.4

Таблица 4.4 - Профиль интервала на участке ПРС-4 - Этыркэн

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

0

0

0

1126,00

1126

1,2

0,1

1,02

1051,00

1052,02

2,4

0,2

1,81

922,00

923,81

3,6

0,3

2,37

873,00

875,37

4,8

0,4

2,71

862,00

864,71

6

0,5

2,83

820,00

822,83

7,2

0,6

2,71

854,71

8,4

0,7

2,37

945,00

947,37

9,6

0,8

1,81

886,00

887,81

10,8

0,9

1,02

917,00

918,02

12

1

0

1061,00

1061


Профиль пятого интервала представлен в таблице 4.5 и в приложении А.5

Таблица 4.5 - Профиль интервала на участке Алонка - ПРС-6

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

1

2

3

4

5

0

0,00

0

700,00

700

2,9

0,05

12,54

652,00

664,54

5,8

0,10

23,76

627,00

650,76

8,7

0,15

33,67

622,00

655,67

11,6

0,20

42,25

605,00

647,25

14,5

0,25

49,51

592,00

641,51

17,4

0,30

55,45

582,00

637,45

20,3

0,35

60,07

590,00

650,07

23,2

0,40

63,37

604,00

667,37

26,1

0,45

65,35

698,00

763,35

29

0,50

66,01

618,00

684,01

31,9

0,55

65,35

601,00

666,35

34,8

0,60

63,37

596,00

659,37

37,7

0,65

60,07

588,00

648,07

40,6

0,70

55,45

592,00

647,45

43,5

0,75

49,51

623,00

672,51

46,4

0,80

42,25

646,00

688,25

49,3

0,85

33,667

648,00

681,667

52,2

0,90

23,76

679,00

702,76

55,1

0,95

12,54

732,00

744,54

58

1,00

0

774,00

774


Профиль шестого интервала представлен в таблице 4.6 и в приложении А.6

Таблица 4.6 - Профиль интервала на участке ПРС-6 - ПРС-7

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

1

2

3

4

5

0

0

0

774

774

2,25

0,05

7,55

751

758,55

4,5

0,1

14,31

771

785,31

6,75

0,15

20,27

715

735,27

9

0,2

25,43

688

713,43

11,25

0,25

29,8

684

713,8

13,5

0,3

33,38

721

754,38

15,75

0,35

36,16

746

782,16

18

0,4

38,15

779

817,15

20,25

0,45

39,34

803

842,34

22,5

0,5

39,74

881

920,74

24,75

0,55

39,34

921

960,34

27

0,6

38,15

927

965,15

29,25

0,65

36,16

930

966,16

31,5

0,7

33,38

941

974,38

33,75

0,75

29,8

965

994,8

36

0,8

25,43

1066

1091,43

38,25

0,85

20,27

1025

1045,27

40,5

0,9

14,31

1002

1016,31

42,75

0,95

7,55

1060

1067,55

45

1

0

1212

1212


Профиль седьмого интервала представлен в таблице 4.7 и в приложении А.7

Таблица 4.7 - Профиль интервала на участке ПРС-7 - Софийск

R1, км

Ki

Y1(Ki), м

Y2(Ki), м

Y(Ki), м

0

0

0

1212

1212

2,65

0,05

10,47

1198

1208,47

5,3

0,1

19,84

1188

1207,84

7,95

0,15

28,11

1135

1163,11

10,6

0,2

35,28

1045

1080,28

13,25

0,25

41,34

1083

1124,34

15,9

0,3

46,3

1089

1135,3

18,55

0,35

50,16

1076

1126,16

21,2

0,4

52,92

1068

1120,92

23,85

0,45

54,57

1048

1102,57

26,5

0,5

55,12

1031

1086,12

29,15

0,55

54,57

1020

1074,57

31,8

0,6

52,92

1066

1118,92

34,45

0,65

50,16

1163

1213,16

37,1

0,7

46,3

1109

1155,3

39,75

0,75

41,34

1087

1128,34

42,4

0,8

35,28

1130

1165,28

45,05

0,85

28,11

1130,11

47,7

0,9

19,84

1134

1153,84

50,35

0,95

10,47

1143

1153,47

53

1

0

1234

1234


5. ВЫБОР ТИПА И СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ

.1 Выбор типа радиорелейной аппаратуры

Основным параметром, влияющим на выбор аппаратуры, для ЦРРЛ являются энергетические характеристики станции, которые определяют дальность связи и характеризуют технический уровень аппаратуры. Они оцениваются коэффициентом системы (Кс), представляющим собой выраженное в децибелах отношение выходной мощности передатчика к минимально - пороговой мощности полезного сигнала на входе приемника при обеспечении заданного уровня достоверности передачи информации. Очевидно, чем больше величина Кс, тем больше возможное расстояние и качество связи при фиксированной антенне.

Надежность оборудования, свойства систем ТУ и ТС, электропитание и электропотребление - характеристики, на которые также необходимо обратить внимание при выборе оборудования. Надежность обычно характеризуется параметром средней наработки на отказ (MTBF) для конфигурации «1+0».Большинство производителей современных ЦРРЛ гарантируют MTBF не менее 100 000 часов, и более является достаточной. Учитывая такую высокую надежность, если нет очень жестких требований на простои связи, РРЛ можно строить по конфигурации системы «1+0» или «1+1», значительно снижая при этом капитальные затраты. Системы теленаблюдения, телеуправления и обслуживания является одной из важнейших составных частей станции, возможности которой существенно влияют на работу пользователя и в ряде случаев при прочих равных условиях служат определяющим фактором при выборе РРС. В настоящее время, несмотря на отсутствие жесткой регламентации, на проектирование в целом систем ТУ-ТС, реально у ведущих производителей сложилась как архитектура, так и более детальные требования к системам ТУ-ТС, обеспечивающим сервис и удобство пользователя.

В настоящее время в качестве обобщенного энергетического показателя аппаратуры используют коэффициент системы, равный отношению выходной мощности передатчика к минимально допустимой (“пороговой”) мощности полезного сигнала на входе приемника при BER = 10-3 (называемой иногда чувствительностью приемника). Поскольку это отношение зависит от скорости передачи, для сравнения РРС мы приведем данные только для одной (в каком-то смысле “средней”) скорости 34мбит/с, на которой параметры оговорены для всех станций.

В части архитектуры система ТУ-ТС подразделяется на три основных подсистемы:

система телеобслуживания собственно станции;

система управления и обслуживания РРЛ;

система управления телекоммуникационной сетью (является отдельным продуктом).

Очевидно, чем разнообразнее возможности электропитания РРС, чем более низкие требования предъявляет РРС к первичной сети, чем меньше энергопотребление аппаратуры, тем проще и удобнее установка и эксплуатация РРС, надежнее работа. Энергопотребление обобщающий показатель, отражающий общий технический уровень аппаратуры, включая качество элементной базы, оптимальность принятых схемотехнических решений. Энергопотребление влияет также и на аппаратную надежность, которая обычно повышается при уменьшении потребления, а следовательно, тепловыделение. Поэтому при выборе аппаратуры целесообразно обратить внимание на параметр энергопотребление. Обычно энергопотребление приводится в расчете на один ствол в конфигурации «1+0». Для современной аппаратуры эта величина лежит в пределах 35-50 Вт.

Кроме вышесказанного аппаратура должна удовлетворять условиям эксплуатации по температурному диапазону, устойчивости к воздействию гидрометеоров (дождь, снег, иней, роса), по ветровым нагрузкам, габаритно весовым характеристикам, возможному удалению антенны от аппаратного помещения.

Последний показатель - интервал рабочих температур. Зарубежные ЦРРС не могут эксплуатироваться при температуре ниже -30°. Условия проектирования и особенности климатического пояса требуют эксплуатации оборудования при температурах намного ниже -30°. Учитывая данный показатель, можно сделать вывод о том, что использование отечественных ЦРРС является наиболее целесообразным.

Рассмотрим более подробно основные характеристики новейшего оборудования, представленного научно-производственной фирмой «МИКРАН» г. Томск, семейства ЦРРС «МИК-РЛ7…18Р+» ООО Конверсия-3.О

Его отличительные особенности:

- изменяемая пропускная способность 5…155 Мбит/с;

максимальная скорость передачи 2х155 Мбит/с в конфигурации 2+0;

помехоустойчивое кодирование Витерби / Рида-Соломона;

возможность управления шириной полосы частот радиоканала, программное переключение вида модуляции от QPSK до 256-QAM, спектральная эффективность до 8 бит/с/Гц;

адаптивная регулировка мощности передатчиков для снижения помех в сети РРС;

модульное построение IDU с возможностью установки до 3-х сменных интерфейсных модулей;

возможность наращивания скорости передачи в эксплуатации без замены оборудования;

полезная нагрузка до 48хЕ1+Ethernet или STM-1;

поддержка защищённых конфигураций: горячее резервирование с без обрывным переключением радиостволов и резервирование с пространственным разносом;

повышенная грозозащищенность оборудования благодаря использованию оптоволоконного кабеля снижения;

возможность питания приемопередатчиков от независимого источника для увеличения расстояния ODU-IDU до нескольких километров;

универсальный протокол сетевого управления SNMP;

компактная конструкция оборудования, простота монтажа.

ППУ ЦРРС МИК-РЛ7…18Р+ имеют герметичный литой корпус и выполняются в виде выносных модулей, которые устанавливаются непосредственно на антенну, что обеспечивает максимальный энергетический потенциал радиолинии. Универсальный цифровой модем с программно переключаемыми видами модуляции QPSK / 16QAM / 64QAM / 256QAM размещён непосредственно в ППУ.

Высокочастотным интерфейсом ППУ является коаксиальный разъем. Передача информационного сигнала между ППУ и модулем доступа осуществляется по оптическому кабелю, возможен режим двунаправленной передачи по одному волокну. Питание на ППУ подается по отдельному кабелю. При расстоянии ODU-IDU до 400 метров питание подаётся непосредственно от модуля доступа, при большем расстоянии питание ППУ может осуществляться от автономного источника, находящегося в непосредственной близости от ППУ.

По кабелю осуществляется передача цифровых потоков и, кроме того, подается питание ППУ и происходит обмен сигналами телеметрии. ППУ выполняются в различных модификациях по частотному диапазону, скорости передачи и выходной мощности передатчика.

Все приёмопередатчики имеют синтезаторы частот. Возможность перестройки частоты в пределах поддиапазона определяется настройкой СВЧ фильтров.

В стандартном исполнении фильтры настраиваются на частоту, указанную заказчиком. Литерные (диапазонные) фильтры применяются в передатчиках, предназначенных для ЗИП.

Высокочастотным интерфейсом ППУ является коаксиальный разъем. Входящим и исходящим информационным сигналом для ППУ со стороны IDU является цифровой поток в коде HDB3. Модуль доступа первого уровня МД1-1 предназначен для работы в составе РРС 1-го уровня. В зависимости от варианта исполнения модуль МД1-1 позволяет организовать в основном потоке передачу сигнала Е1; Е2; Е3 или трафика Ethernet с соответствующей скоростью, интерфейс основного цифрового потока - G.703 или Ethernet-10/100BT.

Модуль доступа первого уровня МД1-1 предназначен для работы в составе РРС 1-го уровня при организации зоновых и местных линий связи.

В зависимости от варианта исполнения модуль МД1-1 позволяет организовать в основном потоке передачу сигнала Е1; Е2; Е3 или трафика Ethernet с соответствующей скоростью, интерфейс основного цифрового потока - G.703 или Ethernet-10/100BT. Модуль выполнен в корпусе 19" высотой 1U. Модуль доступа МД1-1 имеет расширенный набор функциональных возможностей.

Модули имеют расширенные возможности локального управления и аппаратные средства сетевого управления. Выполняют мультиплексирование и демультиплексирование основного цифрового потока и дополнительного трафика, за счет которого в аппаратуре первого уровня реализованы:

дуплексный канал служебной связи с селективным вызовом;

измерение коэффициента ошибок на интервале связи и индикация достоверности передачи с усреднением 1 сек. и 15 минут (BER в пределах 10-4...10-10);

безобрывное резервирование по критериям BER и аппаратной неисправности;

измерение параметров и управление приемопередатчиками;

дополнительные низкоскоростные цифровые каналы для подключения систем внешней сигнализации и управления внешними устройствами (по 8 каналов);

организация конфигурации 1+1 и 1+0;

встроенный канал передачи данных с интерфейсами RS-232, RS-422, RS-485 со скоростью от 110 бит/c до 57,6 кбит/с;

локальное управление, контроль параметров, проверку и диагностику станции.

Модуль МД1-1-В34, используемый в проекте, является модификацией для передачи одного потока Е3

МЦП-13Т1 - терминальный мультиплексор, имеющий одно направление по агрегатному потоку (Е3) и одно направление по трибутарным (16Е1) потокам, обеспечивают коммутацию трибутарных потоков Е1 из любого интерфейсного порта в любой тайм-слот потока Е3.

МЦП-13ВВ - мультиплексор ввода/вывода, имеющий два направления - «западное» и «восточное» как по агрегатным (2хЕ3) так и по трибутарным (2х16Е1) потокам, обеспечивают ввод/вывод/транзит от 1 до 16 потоков Е1 на промежуточной станции, обеспечивают коммутацию трибутарных потоков Е1 из любого интерфейсного порта в любой тайм-слот потоков Е3 «западного» или «восточного» направлений и коммутацию потоков Е1 между тайм-слотами потоков Е3, могут работать в сетях с линейной и кольцевой топологией.

5.2 Выбор конфигурации радиостволов

К общим характеристикам радиорелейных линий относится конфигурация системы. Различают режим работы без резервирования (1+0) - одноствольный - и режим работы с резервированием стволов (1+1), при котором по двум стволам одновременно передаются одни и те же цифровые сигналы. При этом используются варианты горячего резервирования (hot stand-bay), разнесения по частоте (frequency diversity) и разнесения по пространству (space diversity). Применение конфигурации (1+1) значительно повышает надежность связи по радиорелейной линии. Переключение на резервный ствол происходит автоматически: либо при внезапных отказах аппаратуры основного ствола, либо при снижении качества передачи цифрового сигнала, например, при глубоких замираниях радиосигнала.

Переключение стволов производится так называемым «безотрывным» (hitless) способом, предусматривающим предварительное выравнивание времени задержки цифровых сигналов в двух стволах. Это сохраняет внутреннюю структуру цифровых сигналов и предотвращает нарушение нормальной работы аппаратуры цифрового группообразования. Применяется также конфигурация (2+0)-два ствола, когда по стволам могут передаваться либо одинаковые сигналы и тогда функции переключения принимает на себя аппаратура потребителя, либо разные сигналы для удвоения пропускной способности радиолинии.

Во время эксплуатации производятся: профилактическое измерение, тестирование, ремонтные работы, возможны аварийные ситуации, а за простой связи применяются штрафные санкции, поэтому целесообразно резервирование. В данном проекте применяется резервирование 1+1.

5.3 Определение рабочих частот приемо-передатчиков

На проектируемом участке имеется 7 пролетов, на которых необходимо установить 8 РРС. Исходя из выбранного диапазона рабочих частот, можно рассчитать рабочие частоты приемо-передатчиков.

Расположим в п.Чегдомын ОРС1 типа НВ, тогда в п.Новый Ургал будет располагаться ПРС2 - ВН, в с.Алонка УРС3 - НВ, на ПРС4 - ВН, в с.Этыркен ОРС5 - НВ, на ПРС6 - ВН, на ПРС7 - НВ, в п.Софийск ОРС8 -ВН.

Рассчитаем частоты приемников и передатчиков на магистральной линии по формулам:

, (5.1)

, (5.2)

где fнп - рабочая частота нижнего полудиапазона;

fвп - рабочая частота верхнего полудиапазона;

п - номера стволов, п =1,2,…10, в данном проекте для основного ствола п = 1, а для

резервного п = 5.

Рассчитаем для нижнего полудиапазона, используя формулу (5.1):

1)  для основного ствола

, МГц,

2)  для резервного ствола

, МГц

Теперь произведем расчет для верхнего полудиапазона, используя формулу (5.2):

)    для основного ствола

, МГц,

2)  для резервного ствола

, МГц

Таблица 5.1 - Рабочие частоты приемо-передатчиков

РРС

Частота передатчика, МГц

Частота приемника, МГц


Основной

Резервный

Основной

Резервный

1

2

3

4

5

ОРС1

7263,5

7375,5

7424,5

7536,5

ПРС2

7424,5

7536,5

7263,5

7375,5

УРС3

7263,5

7375,5

7424,5

7536,5

ПРС4

7424,5

7536,5

7263,5

7375,5

ОРС5

7263,5

7375,5

7424,5

7536,5

ПРС6

7424,5

7536,5

7263,5

7375,5

ПРС7

7263,5

7375,5

7424,5

7536,5

ОРС8

7424,5

7536,5

7263,5

7375,5


По результатам расчетов видно, что необходимо установить 32 приемо-передатчиков, для основного и резервного стволов. Для основного ствола:

7 комплектов с приемником, работающим на частоте 7263,5 МГц, и передатчиком, работающим на частоте 7424,5 МГц;

7 комплектов с приемником, работающим на частоте 7424,5 МГц, и передатчиком, работающим на частоте 7263,5 МГц.

Для резервного ствола:

7 комплектов с приемником, работающим на частоте 7536,5 МГц, и передатчиком, работающим на частоте 7375,5 МГц;

7 комплектов с приемником, работающим на частоте 7375,5 МГц, и передатчиком, работающим на частоте 7536,5 МГц.

5.4 Организация электропитания

Электропитание аппаратуры МИК-РЛ7 осуществляется от сети постоянного тока с номинальным напряжением минус -39…-72В, в качестве резервного питания будем использовать аккумуляторные батареи. Для выбора мощности автономных источников питания РРС рассчитывают общее потребление электроэнергии каждой станции. Предусматривается 15% запас по мощности для развития системы в дальнейшем. Расчеты потребляемой мощности аппаратуры приведен в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Расчет потребляемой мощности аппаратуры

Тип аппаратуры

Потребляемая мощность, Вт

ОРС-1 ОРС-5 ОРС-8

УРС-3

ПРС-2 ПРС-4 ПРС-6 ПРС-7

ODU

40

40

120

80

IDU

40

40

120

80

Итого

80

80

240

160

Вспомогательное оборудование (15%)

92

92

276

184

Потребляемый ток, А

1,92

1,92

5,75

3,83


Так как в п. Чегдомын и п. Новый Ургал уже имеется оборудованное помещение для установки оборудования РРС, с уже подведенным питанием, то качестве источника энергоснабжения используем сеть переменного тока, напряжением 220 вольт. В пгт.Софийск, п.Этыркен и п.Алонка также питание будет осуществляться от сети переменного тока. Для бесперебойной подачи питания в связи с вышеприведенными расчетами выбираем: ИБЭП 220/48 - 4 А - 3 шт, ИБЭП 220/48 - 8 А - 2 шт.

Источник бесперебойного питания предназначены для преобразования переменного напряжения ~220В 50 Гц в постоянное напряжение 48В в целях обеспечения бесперебойного электропитания телекоммуникационного оборудования, а также обслуживания и заряда АКБ. ИБЭП крепится в 19" евростойку и имеет высоту 1U, предназначен для работы с АКБ емкостью 10-100 А/ч. Имеет COM-порт для мониторинга текущего состояния системы аварийного электропитания.

Так как в удаленные пункты ПРС4, ПРС6 и ПРС7 проблематично подвести питание, то для автономной работы оборудования устанавливаем ветрогенераторную установку мощностью 200 Вт и выходным напряжением 24В. Так как его выходное напряжение не соответствует требуемому, то используем имеющийся в комплекте инвертор. В таблице 5.3 приведены технические характеристики предлагаемого устройства.

Таблица 5.3 - Параметры ветрогенератора 0,2 КВт

Параметры

Значения

Диаметр крыльчатки, м

2,2

Количество лопастей

3

Материал лопасти

Стекловолокно

Занимаемая площадь, 3,7


Номинальное число оборотов, об/мин

400

Номинальная скорость ветра, м/сек

10

Тип генератора

Трехфазный с постоянными магнитами

Номинальная мощность, Вт

200

Максимальная мощность , Вт

350

Выходное напряжение, В

24

Начальная скорость ветра, м/с

3

Рабочая скорость ветра, м/с

3-25

Максимальная скорость ветра, м/с

40

Высота мачты, м

6

Полная масса, кг

27

Управление

Микропроцессорный блок

Аккумуляторы (опция)

12В 100АHx2 шт


Таблица 5.4 - Комплектация ветрогенератора

Комплектующие

Количество

Генератор

1 шт

Лопасти

3 шт

Втулка

7 шт

Комплект крепежных болтов для лопастей

1 шт

Механизм направления по ветру

1 шт

Блок контролер заряда/инвертор

1 шт

Мачта, основания для мачты

1 шт

Закладные детали (анкерные болты L-образные) для основания

1 комплект

Закладные детали (анкерные болты О-образные) для растяжек

1 комплект

Кабель электрический


Инструкция по упаковке



Так как выходное напряжение ветрогенератора не совпадает с напряжением питания оборудования РРС, то в комплекте присутствует инвертор 24В/220В, 50 Гц. Для преобразования переменного тока в постоянный используем ИБЭП 220/48 - 8 А - 3 шт

5.5 Определение состава оборудования радирелейных станций

В пункте 5.1 была выбран аппаратуре МИК-РЛ7+ диапазона 7 ГГц.

Все характеристики приведены в таблицах 5.3-5.5.

Таблица 5.5 - Технические характеристики МИК-РЛ7 7 ГГц

Тип РРС

7 ГГц

Рабочий диапазон частот, ГГц

7,25-7,55

Ширина полосы, МГц

28,0

Выходная мощность, дБм

30,0

Модуляция

QPSK

Основные интерфейсы

G.703 или Ethernet-10/100BT

Напряжение питания, В

-39…-72

Потребляемая мощность, Вт

<60


Таблица 5.6 - Условия эксплуатации

Рабочая температура

Выносное оборудование (ODU)

от -55 °С до + 50 °С (полный набор функций)


Внутреннее оборудование (IDU)

от +5 °С до + 45 °С (полный набор функций)

Относительная влажность

Выносное оборудование (ODU)

98% при + 25 °С


Внутреннее оборудование (IDU)

80% при + 25 °С

Допустимая ветровая нагрузка для всех типов антенн, м/с

50


Таблица 5.7 - Характеристики антенн

Диаметр, м

Коэффициент усиления, дБ

Ширина диаграммы направленности, градус

Дальность связи, км

1,0

36,6

4,1

40…50

1,8

40,6

2,8

55…65

5.6 Комплектация ЦРРЛ с указанием цен

В данном проекте сделан выбор оборудования МИК-РЛ7.

В таблице 5.6 приводится перечень оборудования, необходимый для комплектации ОРС, УРС и ПРС.

Таблица 5.8 - Комплектация станций с указанием цен

Наименование затрат

Количество единиц

Сметная стоимость, руб



единицы

общая

1

2

3

4

Антенна Ø 1,0 м

2

26 800

53 600

Антенна Ø 1,8 м

12

80 000

960 000

Приемо-передатчик PDH+ 7,25-7,55 ГГц

28

180 000

5 040 000

МИК-РЛ7 блок IDU (МД1-1-В34)

11

37 200

409 200

МИК-РЛ7 блок IDU (МЦП-13Т, МЦП-13ВВ)

5

110 000

550 000

Программное обеспечение Мастер 3.х

1

44 800

44 800

Компьютер с монитором и принтером

1

27 300

27 300

Ноутбук

1

22 550

2 2550

Ветрогенератор 0,2 КВт

3

15 000

45 000

АКБ 12В 100 АH

14

8 000

112 000

АКБ 12В 40 АH

12

4800

57 600

ИБЭП 220/48 - 4А

3

20 955

62 865

ИБЭП 220/48 - 8А

27 665

138 325

Комплект для монтажа

8

1 500

12 000


6. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ ПО ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦРРЛ

цифровой радиорелейный связь сотовый

На каждой радиорелейной станции сооружают антенные опоры для размещения на них (с учетом перспективы развития) радиорелейных антенн, антенн радиотелевизионных ретрансляторов и других радиосредств. В качестве антенных опор, как правило, применяют металлические опоры мачтового типа из унифицированных конструкций. Мачта удерживается в вертикальном положении с помощью оттяжек. Площадь, занимаемая радиорелейной станцией, определяется отнесением анкерных фундаментов от центрального фундамента (анкерный фундамент - фундамент, на котором крепится оттяжка; на центральном фундаменте крепится опора). Применение антенных опор башенного типа из металлоконструкций или монолитного железобетона допускается при недостаточных размерах площадки (например, на вершине холма, среди городской застройки, на пахотных землях).

Мачты и башни должны быть обеспеченны маркировкой и светоограждением.

На каждом объекте существующей сети связи имеются помещения, отведенные под узел связи, где достаточно места для размещения вновь водимого оборудования. Поэтому, при организации нашей РРЛ, нет необходимости в новых постройках, так как можно использовать уже существующие. На площадках узловых и оконечных РРС предусматривают следующие здания и сооружения: техническое здание, антенная опора, трансформаторная подстанция. Радиотерминал и основной узел разместится в помещении линейно-аппаратного зала узла связи в типовых шкафах и на ПРС - в контейнерах. Соединение ЦРРС с радиотерминалом будет осуществляться с применением кабеля КСПП (возможно применение других типов кабеля обладающих требуемыми характеристиками).

Существует три основных вида станций организуемых на РРЛ любой протяженности:

·оконечная радиорелейная станция (ОРС);

·узловая радиорелейная станция (УPC);

·промежуточная радиорелейная станция (ПРС).

ОРС расположены на концах РРЛ и являются обслуживаемыми станциями. На ОРС осуществляется введение и выведение сообщений или какой-либо другой информации предаваемой по РРЛ с полной демодуляцией предаваемого сообщения. Также имеется выход на междугородние телефонные станции. Оконечные станции устанавливаются в крайних пунктах линии связи и содержат модуляторы и передатчики в направлении передачи сигналов и приемники с демодуляторами в направлении приема. Для приема и передачи применяется одна антенна, соединенная с трактами приема и передачи при помощи устройства разделения (дуплексера). Модуляция и демодуляция сигналов проводится на одной из стандартных промежуточных частот. При этом модемы могут работать с приемопередатчиками, использующими различные частотные диапазоны. Передатчики предназначены для преобразования сигналов промежуточной частоты в рабочий диапазон СВЧ, а приемники - для обратного преобразования и усиления сигналов промежуточной частоты.

УРС являются необслуживаемыми. Узловые станции устанавливаются там, где необходимо выделить и ввести вновь телефонные каналы. Принцип построения УРС аналогичен построению ОРС с той лишь разницей, что на УРС используется двойной комплект оборудования. Тоже самое относится и к антенно-фидерному комплекту.

ПРС предназначены для приема от предыдущей станции СВЧ сигналов, их усиления и передачи на следующую станцию. Эти станции не обслуживаемые и автоматизированы. Комплект оборудования аналогичен применяемому на УРС.

Резервирование ствола осуществляется во внутреннем модуле (IDU). На УРС и ПРС производится синхронное подключение резервного ствола при превышение коэффициента ошибок допустимого значения. Разделение и объединение стволов осуществляется с помощью специальных фильтров разделения стволов.

Модемы (IDU) и мультиплексоры имеют 100% резерв, то есть, при появлении неисправности на основном комплекте, производится автоматическое переключение на резервный комплект.

Так как для работы оператора связи на каждом их пунктов требуется всего лишь один цифровой поток Е1, то остальные потоки планируется сдавать в аренду ОАО «Дальсвязь».

В данном дипломном проекте спроектированы УРС, ПРС и ОРС. В пгт.Чегдомын, пгт.Софийск и с.Этыркен ставим ОРС, с.Алонка - УРС, остальные - ПРС.

Схема организации связи представлена на рисунке 6.1

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТ ПОДВЕСА АНТЕНН

Различают два типа пролетов:

- пересеченные, на которых влиянием отраженных радиоволн от поверхности Земли можно пренебречь (если высоты неровностей Земли соответствуют условию );

слабопересеченные, где необходимо учитывать отражение радиоволн от поверхности Земли.

Расчет высоты подвеса антенн и устойчивости связи для пересеченных и слабопересеченных пролетов различен. Основным критерием для расчета высоты подвеса антенн на пересеченном пролете является условие отсутствия экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля, при субрефракции радиоволн. Как известно, основная часть энергии радиоволны при ее распространении сосредоточена внутри минимальной зоны Френеля, представляющей эллипсоид вращения с фокусами в точках расположения передающей и приемной антенн. Радиус минимальной зоны Френеля в любой точке пролета определяется по формуле:

, (7.1)

где  - длина пролета;

λ - длина волны радиосигнала.

, (7.2)

 

ki - относительная координата точки пролета.

Обычно  определяется в критической точке трассы (в точке наименьшего просвета) и относительная координата обозначается kmp, а просвет  называется критическим.

Просвет на пролете - расстояние между линией, соединяющей центры антенн и критической точкой профиля. Просвет без учета рефракции рассчитывается по формуле:

, (7.2)

где ρ и  - среднее значение и стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха (тропосферы), значения которых равны:

Среднее значение приращения за счет рефракции определяется по формуле:

 (7.3)

Для получения в месте приема напряженности поля, равного полю свободного пространства, необходимо обеспечить свободную от затенения минимальную зону Френеля, т.е. чтобы просвет в любой точке трассы с учетом рефракции был не менее радиуса минимальной зоны Френеля.

7.1 Интервал Чегдомын - Новый Ургал

Рассчитаем радиус первой зоны Френеля для интервала Чегдомын - Новый Ургал по формуле (7.1):

Приращение просвета за счет рефракции:


где  - среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха (тропосферы), 1/м.

Данный пролет предполагает установку антенн на большой естественной возвышенности. В этом случае для повышения устойчивости работы РРЛ величину просвета выберем такой, чтобы при  точка приема находилась в первом интерференционном максимуме:

, (7.4)

где  - величина просвета в отсутствии рефракции (т.е. при =0), м;

m=1,2,3,… выбирается таким образом, чтобы высоты антенных опор получались по возможности наименьшими.

Высота подвеса антенн определяется из профиля, отложив по вертикали от критической точки вверх, полученную величину H(0) и через эту точку проводится прямая, соединяющая предполагаемые высоты установки антенн. Тогда h1=1,8 м, а правая антенна будет располагаться на отметке h2=2 м.

7.2 Интервал Новый Ургал - Алонка

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала Новый Ургал - Алонка:

Приращение просвета за счет рефракции, существующей в течение 80% времени:

 

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=14 м, h2=11 м.

.3 Интервал Алонка - ПРС4

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала Алонка - ПРС4:

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=1 м, h2=6,9 м.

.4 Интервал ПРС4 - Этыркэн

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала ПРС4 - Этыркэн:

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=1 м, h2=7,1 м.

.5 Интервал Алонка - ПРС6

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала Алонка - ПРС6:

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=58 м, h2=67 м.

.6 Интервал ПРС6 - ПРС7

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала ПРС6 - ПРС7:

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=3,2 м, h2=1 м.

7.7 Интервал ПРС7 - Софийск

Рассчитаем радиус минимальной зоны Френеля в точке с наивысшим препятствием для интервала ПРС7 - Софийск:

Откладываем от верхней критической точки интервала значение  определяем высоты подвеса антенн: h1=9,5 м, h2=5,5 м.

Результаты вычислений сведены в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - значения для расчета высоты подвеса антенн

Номер интервала

H0, м

ΔH, м

H(0), м

h1, м

h2, м

1

9,899

7,074

31,3

2,1

2

2

8,39

1,089

7,301

14

11

3

10,583

9,24

170,1

1

6,9

4

5,797

0,832

137,8

1

7,1

5

13,624

5,046

8,578

58

67

6

9,798

8,91

89,6

3,2

1

7

12,679

3,994

8,685

9,5

5,5


8. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ЦРРЛ

.1 Расчет минимально-допустимых значений множителей ослабления на пролетах

Множитель ослабления зависит от многих факторов: от рельефа и электрических параметров земной поверхности на трассе линии, от высот поднятия антенн над поверхностью Земли, от используемых длины волны и вида поляризации радиоволн, от характера неоднородностей тропосферы и метеорологических условий на трассе линий. Из-за случайного характера изменения неоднородностей тропосферы и метеоусловий множитель ослабления в любой момент времени является случайной величиной, а его изменение во времени - случайным процессом.

Минимально-допустимое значение множителя ослабления определим по формуле:

 (8.1)

где  - мощность сигнала на входе приемника при распространении радиоволн в

свободном пространстве, Вт;

- пороговая мощность приемника, Вт.

, (8.2)

где - коэффициент усиления антенны;

 - коэффициент передачи АФТ;

L0 - потери при распространении радиосигнала в свободном пространстве;

, (8.3)

Таблица 8.1 - Характеристики передатчиков ППУ и АУ

Пролет

f0 ,ГГц

, мG, дБGРпрд, дБм

Рпрд,дБВт

Рпрд,Вт




1

2

3

4

5

6

7

8

Первый

7,4

0,04

41

3001,0




Второй

7,4

0,04

41

3001,0




Третий

7,4

0,04

41

3001,0




Четвертый

7,4

0,04

35

3001,0




Пятый

7,4

0,04

41

3001,0




Шестой

7,4

0,04

41

3001,0




Седьмой

7,4

0,04

41

3001,0





Таблица 8.2 - Характеристики приемников ППУ

Пролет

Рс.пор, дБм при Рош=10-6

Рс.пор,дБВт при Рош=10-6

Рс.пор,Вт при Рош=10-6

Первый

-81

-111

Второй

-81

-111

Третий

-81

-111

Четвертый

-81

-111

Пятый

-81

-111

Шестой

-81

-111

Седьмой

-81

-111

Восьмой

-81

-111


Значение пороговой мощности сигнала на входе приемника взяты из таблицы в соответствии с рабочим частотным диапазоном и скоростью передачи цифрового потока.

Рассчитаем потери мощности при распространении радиосигнала в свободном пространстве для первого пролета по формуле (8.3):

Потери радиосигнала при распространении в свободном пространстве выраженные в децибелах:

дБ

Результаты расчета затухания радиосигнала при его распространении в свободном пространстве для всех пролетов сведем в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Значения затухания радиосигнала в свободном пространстве

Пролет

L0

L0, дБ

1

2

3

Первый

-140,82


Второй

-140,309


Третий

-140,98


Четвертый

-131,522


Пятый

-145,207


Шестой

-143,002


Седьмой

-144,424



Применяемая ЦРРС имеет ППУ размещенная непосредственно возле АУ. Примем значение коэффициента передачи АФТ =1.

Рассчитаем мощность сигнала на входе приемного устройства при распространении радиоволн в свободном пространстве для первого пролета (Чегдомын - Новый Ургал), на данном участке используется антенна с диаметром 1,0 м, результаты расчетов занесем в таблицу 8.4.

Вт

Таблица 8.4 - Мощность радиосигнала на входе приемного устройства при его распространении в свободном пространстве

Пролет

, Вт, дБВт


Первый

-58,841


Второй

-58,33


Третий

-60


Четвертый

-61,523


Пятый

-63,207


Шестой

-61,002


Седьмой

-62,423



Рассчитаем минимально-допустимый множитель ослабления для первого пролета (Чегдомын-Новый Ургал) по формуле 8.1:

 дБ

Таблица 8.5 - Результаты расчета минимально-допустимого множителя ослабления

Пролет

Vmin

Vmin, дБ

Первый

-26,08


Второй

-26,336


Третий

-25,501


Четвертый

-24,739


Пятый

-23,897


Шестой

 -24,999


Седьмой

-24,289



.2 Расчет процента ухудшения связи на пролетах, вызванных условиями распространения радиоволн

Замирание радиоволн на пролетах РРЛ обусловлено изменением во времени величины  (градиента диэлектрической проницаемости воздуха). Для получения устойчивой связи необходимо, чтобы при всех возможных для данной местности изменениях g, множитель ослабления не падал ниже  за исключением малого процента времени.

Суммарная устойчивость связи на пролете РРЛ характеризуется суммарным процентом времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально допустимого и определяется по формуле:

, (8.4)

где T0(Vmin) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально допустимого за счет экранирующего действия препятствия, то есть за счет искривления траектории радиоволн;

 - процент времени, в течение которого множитель ослаблении, обусловленный интерференцией прямой волны и волн, отраженных от поверхности Земли, меньше Vmin за счет попадания точки приема в область n - го интерференционного минимума;

Ттp(Vmin) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше Vmin за счет интерференции прямой и отраженных от слоистых неоднородностей тропосферы волн с резкими перепадами диэлектрической проницаемости воздуха;

Тд(Vmin) - процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше Vmin за счет деполяризационных явлений в тропосфере (дожде), замирание радиоволн из-за деполяризации и ослабления в дожде сказываются на частотах от 8 ГГц и выше.

Величина замираний из-за экранирующего действия препятствия на пролете Т0(Vmin) зависит от протяженности интервала, длины волны, величины просвета, рельефа местности и определяется в зависимости от параметра ψ. Расчет произведем для первого пролета.

, (8.5)

где - значение относительного просвета на интервале, при котором наступает

глубокое замирание сигнала;

 - относительный просвет при .

, (8.6)

где  - приращение просвета за счет рефракции при  [1].

, (8.7)

где - значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости.

Для определения ψ необходимо найти параметр А, который рассчитывается по формуле:

, (8.8)

где σ - стандартное отклонение градиента диэлектрической проницаемости

тропосферы,

σ =  1/м.

Значение относительного просвета на интервале Р(g0), при котором V = Vmin, определяется согласно рекомендаций [1] в зависимости от параметра μ, который в свою очередь находится по формуле:

, (8.9)

где  длина неровностей.

, (8.10)

Для ее нахождения от вершины препятствия вниз на расстояние  проводят линию параллельно линии соединяющей антенны, которая отсекает часть препятствия шириной r и высотой . В данном случае на первом интервале ширина препятствия r составляет 1,8 км.


Исходя из того, что μ = 5,189 и Vmin = -26,08 дБ, то Р(g0) = -2,6. Тогда Ψ рассчитывается следующим образом:

, (8.11) где - относительный просвет на пролете при = 3,877


Таблица 8.6 - Результаты расчета параметра

Пролет

Р(g0)







1

2

3

4

5

7

8

Первый

7,074

3,877

0,784

0,051

5,189

-2,6

11,73

Второй

1,089

1

0,981

0,061

3,842

-2,3

7,478

Третий

9,24

16,946

0,642

0,055

4,935

-2,4

28,691

Четвертый

0,832

23,914

3,906

0,067

4,326

-2,2

235,623

Пятый

5,046

1

0,344

0,022

9,936

-2,5

2,781

Шестой

8,91

10,054

0,616

0,049

4,446

-2,0

17,152

Седьмой

3,994

1

0,404

0,064

4,705

-2,2

2,986


Определяем Т0 (V min). Для всех пролетов, эта величина столь мала, что ею можно пренебречь, поэтому принимаем Т0 (V min)=0%.

Замирания из-за интерференции прямой и отраженной от земной поверхности волн  имеют быстрый характер, их средняя длительность составляет секунды - десятки секунд. Они частотно - селективны. Чтобы рассчитатьнужно определить к какому типу относится данный пролет (к пересеченному или слабопересеченному). Для этого необходимо найти коэффициент расходимости D. Если получится что D > 0,8 , то пролет считается слабопересеченным, а если D < 0,8 , то пересеченным. На слабопересеченном пролете необходимо учитывать отражения от Земли. Найдем D, чтобы определить есть ли необходимость учитывать отражения от Земли.

Для этого сначала необходимо определить:

а) среднее значение просвета с учетом рефракции при , которое определяется как:

, (8.12)

, (8.13)

где , 1.

б) относительный просвет на пролете при :

, (8.14)

в) номер интерференционного максимума при :

, (8.15)


г) относительный просвет на пролете в отсутствии рефракции:

, (8.16)


тогда коэффициент расходимости определяется по формул

, (8.17)


Так как D < 0,8 то это говорит о том, что первый пролет - пересеченный и отражениями от земной поверхности можно пренебречь. Расчеты остальных пролетов производятся аналогично, результаты расчета сведены в таблицу 8.7

Таблица 8.7 - Значения коэффициентов расходимости для пролетов

Пролет

D






Первый

20,194

51,494

5,202

4,51

3,162

0,398

Второй

13,678

20,979

2,5

1,042

0,87

0,397

Третий

26,376

196,476

18,565

57,443

16,073

0,649

Четвертый

2,374

140,174

24,18

97,445

23,771

0,731

Пятый

63,378

71,956

5,282

4,65

0,63

0,243

Шестой

25,434

115,034

11,741

22,975

9,145

0,644

Седьмой

50,165

63,85

5,036

4,227

0,685

0,406


Так как все пролеты на трассе являются пересеченными, то отражениями от земной поверхности можно пренебречь, поэтому  = 0.

Величина замираний Tmp(Vmin) из-за неоднородностей тропосферы на пролете рассчитывается по формуле:

, (8.18)

где Tε) - параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха (Δε), который вычисляется по формуле:

, (8.19)

где - коэффициент, учитывающий климатические особенности района, равный единице для сухопутных районов, а для районов с повышенной влажностью равен пяти.

Данная трасса, в основном проходит по заболоченной местности и вблизи многочисленных рек, поэтому примем нашу трассу как район с повышенной влажностью.

, %

Замирания, вызванные рассеянием электромагнитной энергии в дождях Тд(Vmin), существенно проявляются в тех случаях, когда длина волны передаваемых колебаний оказывается соизмеримой с размерами дождевой капли. Поэтому такие замирания имеют место на частотах f > 8 ГГц. В нашем проекте используется средняя частота 7,4 ГГц, поэтому Тд(Vmin) можно пренебречь, т.е. принять за 0.

Определим суммарный процент времени ухудшения качества связи для первого пролета по формуле (10.1).

Расчет устойчивости связи для остальных пролетов аналогичен и приведен в таблице 8.8.

Таблица 8.8 - Результаты расчета устойчивости связи для пролета

Пролет

Т0(Vmin)

Tε)

Тmp(Vmin)

Тд(Vmin)

Тnp(Vmin)

1

2

3

4

5

6

Первый

0

50,522

0



Второй

0

44,94

0



Третий

0

66,027

0



Четвертый

0

5,942

0



Пятый

0

138,822

0



Шестой

0

83,565

0



Седьмой

0

115,919

0




8.3 Расчет устойчивости ЦРРЛ в целом

Ожидаемая величина процента времени, в течение которого не выполняется норма на устойчивость связи на всей РРЛ, рассчитывается по формуле:

, (8.20)

где n - число пролетов на линии.

Рассчитаем для магистрального участка Чегдомын - Этыркен:


Для РРЛ произвольной протяженности lррл допустим процент времени (Тдоп), в течение которого может быть ухудшено качество связи. Величина Тдоп рассчитывается по формуле:

, (8.21)

Таким образом, можно сделать вывод, что связь на ЦРРЛ будет устойчивой, если ожидаемый процент времени ухудшения связи будет меньше допустимого процента времени ухудшения связи.

Найдем допустимый процент времени ухудшения связи.

, %

, поэтому можно сделать вывод, что связь на ЦРРЛ будет устойчивой.

Рассчитаем для участка Чегдомын-Софийск.


Найдем допустимый процент времени ухудшения связи.

, %

, поэтому можно сделать вывод, что связь на ЦРРЛ будет устойчивой.

9. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ СИГНАЛА НА ПРОЛЕТАХ

Для приемного оборудования в РРЛ существует понятие пороговой мощности, которое показывает на сколько можно допустить ослабление сигнала в свободном пространстве, чтобы приемное устройство смогло восстановить исходный сигнал. В случае если мощность сигнала на входе приемника будет меньше пороговой мощности, произойдет замирание сигнала. Поэтому нам необходимо построить диаграммы уровней, чтобы определить будет ли работоспособна наша линия. Диаграмма уровней - это графическое представление изменения уровня сигнала при его прохождении по линии связи. На диаграммах будут отображены все значения усиления и ослабления мощности сигнала между передатчиком и приемником.

Мощность сигнала на входе приемного устройства ЦРРС определяется по формуле:

 дБВт, (9.1)

где Рпрд - мощность передатчика, дБВт;

Gпрд,Gпрм - коэффициенты усиления соответственно приемной и передающей антенн, дБ, Gпрд=Gпрм;

 - коэффициенты усиления соответственно приемного и передающего

АФТ,дБ, ;

 

L0 - потери при распространении радиосигнала в свободном пространстве, дБ;

V - множитель ослабления, характеризующий дополнительные потери Lдоп, дБ.

Величина V подвержена постоянным изменениям, связанным с изменением вертикального градиента g. Поэтому при расчетах пользуются статистически определенными значением V(20%), характерным для 20% времени месяца в течении которого множитель ослабления ниже не опускается. Для открытых интервалов .

Мощность радиосигнала, излучаемая АУ

 дБВт (9.2)

Мощность радиосигнала в точке размещения приемной антенны

, дБВт (9.3)

Мощность радиосигнала на входе приемного устройства

, дБВт (9.4)

Далее рассчитаем значения мощности радиосигнала при его распространению по тракту РРЛ для остальных интервалов, сведем результаты расчета в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Данные для построения диаграммы уровней мощности радиосигнала при

 Пролет

Значение уровня мощности радиосигнала, дБВт


Первый

0

41

-99,82

-58,82

Второй

0

41

-99,309

-58,309

Третий

0

41

-99,98

-58,98

Четвертый

0

35

-96,522

-55,522

Пятый

0

41

-104,207

-63,207

Шестой

0

41

-102,002

-61,002

Седьмой

0

41

-103,424

-62,424


Затем, построим вторую кривую при

, дБВт (9.5)

, дБВт (9.6)

Сведем результаты расчета при  в таблицу 9.2.

Таблица 9.2 - Данные для построения диаграммы уровней мощности радиосигнала при

 Пролет

Значение уровня мощности радиосигнала, дБВт


Первый

0

41

-125,389

-84,389

Второй

0

41

-125,645

-84,645

Третий

0

41

-125,481

-84,481

Четвертый

0

35

-121,261

-86,261

Пятый

0

41

-128,104

-87,104

Шестой

0

41

-127,001

-86,001

Седьмой

0

41

-127,713

-86,713


На рисунках Б.1 - Б.7 (приложение Б) представлены диаграммы уровней сигналов на пролетах.

10. РАСЧЕТ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦРРЛ

Для ЦРРЛ характерна резко выраженная пороговая зависимость вероятности ошибок на выходе линии от уровня сигнала на входе приемника, а также от амплитудных и фазовых искажений сигналов на пролетах РРЛ из-за избирательности интерференционных замираний, вызванных многолучевым распространением радиоволн. Качество тракта ЦРРЛ характеризуется вероятностью ошибок (коэффициент ошибок).

Тракт считается находящимся в состоянии неготовности (срыв связи), если в течении, по крайней мере, последних десяти секунд наблюдается либо пропадание сигнала. Либо вероятность ошибок превышает величину . Вероятность ошибок существенно зависит от отношения сигнал/шум на входе приемника.

Рассчитаем вероятность ошибок для первого интервала:

 (10.1)

где  - запас на замирание, дБ;

 - длина пролета, км;

 - рабочая частота, ГГц.

, (10.2)

где  - пороговая мощность сигнала на входе при вероятности ошибок ;

 - мощность сигнала на входе приемного устройства при распространении

радиоволн в свободном пространстве.

Рассчитаем вероятность ошибок для первого пролета.

, дБ (10.3)

 (10.4)

Далее рассчитаем вероятность ошибки для остальных пролетов, результат расчета сведем в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Результаты расчетов вероятности ошибки для интервалов сети ЦРРЛ

Номер интервала

Точки интервала

А0

Рош

1

2

3

4

1

Чегдомын - Новый Ургал

-52,159

2

Новый Ургал - Алонка

-52,67

3

Алонка - ПРС4

-51

4

ПРС4 - Этыркен

-49,477

5

Алонка - ПРС6

-47,793

6

ПРС6 - ПРС7

-49,998

7

ПРС7 - Софийск

-48,577


Суммарная вероятность ошибки для каждого участка сети РРЛ определяется суммой вероятностей ошибки на интервалах, через которые к конкретному объекту осуществляется связь

, (10.5)

где n - количество интервалов.

Для участка Чегдомын - Этыркен:

Для участка Чегдомын - Софийск:

Из расчетов видно, что вероятность ошибок на протяжении всей ЦРРЛ не превышает предельно допустимую норму, то есть выполняется условие

Следовательно, вероятность ошибки в рассчитываемой системе связи соответствует существующим требованиям и связь будет удовлетворительной.

11. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

В данном дипломном проекте необходимо рассчитать основные технико-экономические показатели проектируемой сети связи.

.1 Расчет капитальных затрат

Капитальными затратами называется совокупность затрат на создание новых и реконструкцию действующих производственных фондов. В данном проекте капитальные затраты будут состоять из затрат на приобретение и монтаж оборудовании. Расходы на монтаж и настройку не рассчитываются, так как монтаж и настройка оборудования будет производиться силами обслуживающего персонала.

Расчеты капитальных затрат на приобретение и монтаж оборудования представлены в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Капитальные затраты на оборудование

Наименование оборудования

Единицы измерения

 Кол-во

Сметная стоимость, руб.

 




Единицы

Общая

 

1

2

3

4

5

 

А: Покупка оборудования

 

Антенна

Ø 1,0 м

шт.

2

26 800

53 600

 


Ø 1,8 м

шт.

12

80 000

960 000

 

Приемо-передатчик PDH+ 7,25-7,55 ГГц

шт.

28

180 000

5 040 000

 

МИК-РЛ7 блок IDU (МД1-1-В34)

шт.

11

37 200

409 200

 

МИК-РЛ7 блок IDU (МЦП-13Т, МЦП-13ВВ)

шт.

5

110 000

550 000

 

Программное обеспечение Мастер 3.х

шт.

1

44 800

44 800

 

Компьютер с монитором и принтером

шт.

1

27 300

27 300

 

Ноутбук

шт.

1

22 550

2 2550

 

Ветрогенератор 0,2 КВт

шт.

3

15 000

45 000

 

АКБ 12В 100 АH

шт.

14

8 000

112 000

 

АКБ 12В 40 АH

шт.

12

4800

57 600

 

Комплект для монтажа

шт.

8

1 500

12 000

 

Итого

7 334 050

 

Тара и упаковка

%

0,5

-

36 670

 

Транспортные расходы

%

2

-

146 681

 

Итого

183 351

 

Заготовительно-складские расходы

%

5

-

9 167,5

 

Итого по разделу А

7 526 568,5

 

Б: Монтажные работы

 

Монтажные работы

%

21

-

1 540 150,5

Плановые накопления

%

6

-

440 043

Итого по разделу Б

1 980 193,5

 

Итого по разделу А и Б

9 506 762

 


Смета затрат на ИБЭП в таблице 11.2.

Таблица 11.2 - Капитальные затраты на ИБЭП

Наименование оборудования

Единицы измерения

 Кол-во

Сметная стоимость, руб.




Единицы

Общая

А: Покупка оборудования

ИБЭП 220/48 - 4А

шт.

3

20 955

62 865

ИБЭП 220/48 - 8А

шт.

5

27 665

138 325

Итого

201 780

Стоимость неучтенного оборудования

%

5

-

10 089

Итого

211 869

Тара и упаковка

%

0,3

-

635,6

Транспортные расходы

%

5

-

10 593,4

Итого по разделу А

223 098

Б: Монтажные работы

Монтаж и настройка оборудования

%

21

-

46 850

Итого по разделу А и Б

269 948


Смета затрат на мачтовые устройства и их монтаж в таблице 11.3

Таблица 11.3 - Капитальные затраты на мачтовые устройства

Наименование оборудования

Единицы измерения

 Кол-во

Сметная стоимость, руб.




Единицы

Общая

А: Покупка оборудования

Антенные мачты

м

215

10 050

2 257 500

Стоимость неучтенного оборудования

%

10

-

225 750

Итого

2 483 250

Тара и упаковка

%

0,3

-

7 449

Транспортные расходы

%

5

-

124 162,5

Итого по разделу А

2 614 864,5

Б: Монтажные работы

Монтаж и настройка оборудования

%

21

-

549 120,5

Итого по разделу А и Б

3 163 985


Общие капитальные затраты на постройку ЦРРЛ представлены в таблице 11.4.

Таблица 11.4 - Общие капитальные затраты

Наименование капитальных затрат

Капитальные затраты, руб

Структура капитальных затрат, %

Оборудование

9 506 762

73,5

ИБЭП

269 948

2,1

Мачтовые устройства

3 163 985

24,4

Итого

12 940 695

100


.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов

В эксплуатационные затраты включаются следующие статьи расходов:

фонд оплаты труда;

затраты на электроэнергию;

затраты на материалы и запасные части;

амортизационные отчисления.

.2.1 Расчет фонда оплаты труда

Для расчета годового фонда зарплаты необходимо определить численность штата производственного персонала и их оклад.

Таблица 11.5 - Расчет фиксированной заработной платы

Наименование должностей и профессий

Количество единиц

Оклад, руб.

Премия, 40%

Районный и ДВ коэффициент, 60%

Заработная плата

Общий ФЗП

Инженер - руководитель

1

14 000

5 600

8 400

28 000

28 000

Инженер

2

11 500

4 600

6 900

23 000

56 000

Электромеханик

4

9 000

3 600

6 300

18 900

75 600

Водитель

1

9 000

3 600

6 300

18 900

18 900

Всего

8





178 500

Всего за год:

2 142 000


Отчисления на социальные нужды состоят из::

- пенсионный фонд - 26%;

фонд социального страхования - 2,9%;

федеральный фонд ОМС - 3,1%.

Итого, на социальные нужды, работодатель будет отчислять 34% от фонда оплаты труда.

В связи с этим отчисления на социальное страхование рассчитаем по формуле:

 руб, (11.1)

11.2.2 Расчет затрат на электроэнергию

Затраты на электроэнергию будут определяться исходя из потребляемой активным оборудованием мощности, продолжительности работы и действующих тарифов на электроэнергию.

Оборудование проектируемой сети связи работает в необслуживаемом режиме 24 часа в сутки.

Оплата расходов на электроэнергию для производственных нужд осуществляется в соответствии с фактически израсходованным количеством электроэнергии в киловатт - часах, учтенных счетчиком, которое можно рассчитать по формуле:

руб, (11.2)

где Wi - мощность, потребляемая за час работы единицей оборудования (из данных на

оборудование), кВт;

ti - время действия оборудования за год в часах ();

η - КПД электропитающей установки, равный 0,8;

т - тариф за 1 кВт-ч для данной энергосистемы, равный 4 рубля.

Таблица 11.6 - Расчет потребляемой мощности

Наименование оборудования

Потребляемая мощность, кВт

Количество оборудования

Общая потребляемая мощность, кВт

Антенна диаметром 1,0 м;

0,02

2

0,04

Антенна диаметром 1,8 м;

0,02

12

0,24

Блок ODU

0,02

28

0,56

МИК-РЛ7 блок IDU (МД1-1-В34)

0,027

11

0.297

МИК-РЛ7 блок IDU (МЦП-13Т, МЦП-13ВВ)

0,027

5

0.135

Компьютер с монитором и принтером

0,03

1

0,03

Ноутбук

0,03

1

0,03

Итого

0,9


 68 985, руб (11.3)

.2.3 Расчет затрат на материалы и запасные части

Расходы на материалы и запасные части Змат рассчитываются в процентном соотношении к стоимости оборудования по формуле:

, руб (11.4)

где -  - затраты на оборудование, руб.

.2.4 Расчет суммы годовых амортизационных отчислений

Амортизационные отчисления - плановое погашение стоимости основных фондов по мере износа путем ее перенесения в создаваемую продукцию. Для возмещения износа и воспроизводства основных фондов предприятия производят амортизационные отчисления.


, (11.5)

где  - сумма капитальных затрат, руб.;

 - норма амортизационных отчислений, %.

Полную сумму годовых эксплуатационных расходов по проектируемой сети определяем, суммируя расходы по всем статьям. Результаты расчетов по всем статьям эксплуатационных расходов обобщены в таблице 11.7.

Таблица 11.7 - Эксплуатационные расходы

Наименование эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы,руб.

Процент к общей сумме расходов

ФОТ

2 142 000

51,6

Отчисления на социальные нужды

685 440

16,5

Затраты на электроэнергию

68 985

1,7

Затраты на материалы и запасные части

146 681

3,7

Амортизационные отчисления

1 105 858

26,5

Итого

4 148 964

100


.3 Расчет доходов

Проектируемая сеть связи будет иметь два источника доходов:

от абонентов сотовой подвижной связи;

от сдачи в аренду сторонним операторам цифровых каналов.

11.3.1 Расчет доходов от абонентов сотовой подвижной связи

На момент проектирования невозможно точно спрогнозировать доходы получаемые от пользователей сотовой связью, т.к. это зависит от множества факторов, таких как: количество подключенных абонентов, платежеспособность населения и др.

В Верхнебуреинском районе проживает 31 600 человек. Из них в населенных пунктах, где проектируется сеть связи - 21 000 человек. С учетом низкой платежеспособности населения, предположим, что пользование сотовой связью может позволить себе лишь 30% населения.

До ввода сети в эксплуатацию нет возможности оценки, какую сумму денежных средств будет расходовать каждый потенциальный потребитель услуг связи. Возьмем среднюю величину, равную 100 рублям на каждого абонента.

Рассчитаем доходы, получаемые от пользователей услуг сотовой подвижной связи:

, (11.6)

где  - количество жителей в поселках, чел.;

 - коэффициент, учитывающий заинтересованность абонентов в получении услуг;

n - количество месяцев

 - средние месячные затраты за пользование услугами связи.

.3.2 Расчет доходов от сдачи в аренду цифровых каналов

Общее количество используемых оператором связи каналов Е1 равно пяти. Остальные 11 планируется сдавать в аренду. Согласно принятым тарифам, плата за один канал E1 составляет 10500 руб/мес.

Доходы от сдаваемых в аренду каналов за год вычисляются по формуле:

, (11.7)

где  - количество арендованных каналов;

 - количество месяцев;

T - тариф за аренду одного канала, руб/мес.

Найдем общую сумму доходов:

 (11.8)

11.4 Расчет основных экономических показателей

Определим прибыль:

 , (11.9)

где Д - доходы, получаемые компанией;

Э - эксплуатационные расходы.

Рентабельность капитальных вложений в систему:

, (11.10)

где К - капитальные затраты.

Определим фондоотдачу:

, (11.11)

Себестоимость единицы продукции на 100 рублей доходов равна:

, (11.12)

Определим срок окупаемости капитальных вложений, который характеризует период, в течение которого сумма эффекта, полученная в результате капитальных вложений, сравнивается с ними и сможет возместить их сумму:

3 года, 1 месяц, (11.13)

Для оценки общей экономической эффективности капитальных вложений, рассчитанные показатели сравниваются с нормативными:

лет

Таким образом, должно выполняться условие:

Данные условия выполняются, следовательно, капитальные вложения являются эффективными.

Показатели экономической эффективности проектируемой системы сведём в таблицу 11.8

Таблица 11.8 - Показатели экономической эффективности

Наименование показателя

Условное обозначение

Единица измерения

Значение показателя

1. Капитальные вложения

рубль14 486 734



2. Доходы

Д

рубль

8 928 000

3. Эксплуатационные рас- ходы

рубль4 736 196



4. Себестоимость единицы продукции

рубль46,95



5. Прибыль

рубль4 736 196



6.Рентабельность вложений в проект

%32,69



7. Фондоотдача

-0,62



8. Срок окупаемости

лет3,1





12. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Аппаратура радиорелейных станций должна обеспечивать высокое качество передачи и бесперебойность в работе, что требует частой проверки и измерения качественных показателей, внимательного отношения к технической эксплуатации и своевременного проведения ремонтно-профилактических работ.

Аппаратуру радиорелейных станций может обслуживать один дежурный с квалификационной группой не ниже IV без права производства ремонтных работ.

На радиорелейной станции один раз в год и, кроме того, при установке дополнительного оборудования, а также после реконструкции аппаратуры производят замеры плотности потока мощности на рабочих местах. Измерения производят при включенной аппаратуре в режиме полной мощности. Плотность потока мощности на рабочих местах измеряют специально выделенные и обученные лица в присутствии старшего электромеханика станции.

Работы по настройке и измерениям аппаратуры выполняют два лица с квалификационной группой по электробезопасности - одно из них не ниже IV, а второе не ниже III.

Ремонтно-профилактические работы на электроприемниках промежуточных радиорелейных станций можно производить после того, как будут приняты меры, предотвращающие дистанционное включение оборудования с оконечной станции. При этом ключ автоматики необходимо переключить из режима «Работа» в режим «Ремонт» и отключить оперативные цепи включения снятием предохранителей или отключением концов включающей катушки.

Необходимо проверить отсутствие напряжения на силовом щите, стабилизаторе напряжения, на других частях электроустановки, после чего можно приступить к работе.

Требования техники безопасности к помещениям, устройствам и оборудованию радиорелейных станций:

Электроинструмент должен быть безопасным в работе, его напряжение должно

быть до 220 В, и до 42 В в помещениях с повышенной опасностью, причем он должен иметь зажим для присоединения заземляющего провода. Инструмент должен включаться и отключаться от сети. Их штепселя должны быть без доступных для прикосновения токоведущих частей и соответствовать нормам конструкций для различных напряжений. Для прикосновения электроинструмента к сети должен применяться шланговый или многожильный гибкий провод, провода должны по возможности подвешиваться.

Аппаратура, используемая на данной РРЛ, работает в диапазоне СВЧ, который характеризуется наиболее выраженным биологическим воздействием на человека. Воздействие электромагнитного поля проявляется в виде теплового эффекта, что повышает температуру тела и приводит к местному перегреву тканей и органов со слабой теплорегуляцией. При этом у работников может наступить нарушение сна, боли в области сердца, головные боли, повышение утомляемости.

Степень поражения зависит от интенсивности излучения, длительности воздействия, длины волны, особенностей подверженных излучению тканей и органов.

Для защиты обслуживающего персонала от воздействия электромагнитных полей и волн, высокочастотное оборудование должно быть экранировано так, чтобы в местах нахождения персонала интенсивность облучения не превышала предельно допустимые величины:

при облучении в течении всего рабочего дня - 0,01 мВт/см2;

при облучении не более двух часов за рабочий день - 0,1 мВт/см2;

при облучении не более 15-20 минут за рабочий день - 1 мВт/см2.

Для защиты обслуживающего персонала от воздействия электромагнитных полей и волн используются следующие методы:

включение предупредительной сигнализации, что позволяет информировать персонал о том, что установка работает в режиме излучения. Для информации персонала используются предупредительные плакаты и надписи;

для ослабления излучения в процессе настройки и регулировки необходимо работать на пониженной мощности, когда установка работает, отдавая только часть своей проектной мощности. Работа на эквивалентную нагрузку, когда установка подключена не к излучающей антенне, а к ее эквиваленту, это позволяет контролировать режимы работы установки при полной мощности, но без излучения электромагнитных полей и волн;

для поглощения и отражения электромагнитной энергии использовать защитное экранирование. Для изготовления экранов используют материалы с высокой электрической проводимостью, а так же высокими поглощающими и отражающими способностями, в виде листов или мелкоячеистой сетки.

Рабочие помещения и персонал должны быть обеспечены защитными средствами, под которыми подразумеваются: приборы, аппараты, переносные и перевозные приспособления, устройства служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги. Защитные средства должны храниться в соответствии с правилами, они подвергаются периодическому контролю и учитываются. Персонал должен быть ознакомлен с правилами пользования защитными средствами. К основным защитным изолирующим средствам, от напряжения до 1000 В, относятся:

диэлектрические перчатки;

инструмент с изолированными ручками;

штанги;

клещи.

К дополнительным защитным изолирующим средствам, от напряжения до 1000 В, относятся:

диэлектрические галоши;

диэлектрические коврики;

изолирующие подставки.

Аккумуляторные батареи и зарядные устройства должны устанавливаться в специальных помещениях с выходом через отдельный тамбур, в близи должен быть водопроводный кран, оборудована приточно-вытяжная вентиляция, освещаться лампами накаливания, установленными во взрывозащитной арматуре, отапливаться калориферным устройством, расположенным вне данного помещения. Температура должна быть не ниже плюс 160 С. Кислотные и щелочные аккумуляторы должны размещаться в разных помещениях. Персонал должен работать в защитной одежде в соответствии с нормами. На дверях аккумуляторной должны быть крупные предупреждающие надписи об опасности.

При осуществлении противопожарных мероприятий следует руководствоваться «Правилами пожарной безопасности на объектах Госкомсвязи РФ».

Весь пожарный инвентарь, противопожарное оборудование и первичные средства пожаротушения должны содержаться в исправном состоянии, находится на видном месте, по мере необходимости в любое время суток к ним должен быть обеспечен беспрепятственный доступ.

Все стационарные и переносные средства пожаротушения должны периодически проверяться и испытываться.

Мероприятия по пожарной безопасности предполагают ограничение или запрещение применения открытого огня в пожароопасных местах.

При эксплуатации РРЛ территория ОРС, УРС и ПРС должна периодически очищаться, весь горючий мусор должен систематически вывозиться.

Коридоры, проходы, выходы из помещения станции должны содержаться в исправном состоянии и ничем не загромождаться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте рассмотрены вопросы организации цифровой сети связи с интеграцией обслуживания в Верхнебуреинском районе.

В ходе работы над проектом решаются задачи:

-   увеличения пропускной способности сети;

-   повышения устойчивости и качества связи;

-   объединения удаленных объектов в единую информационную сеть.

Решение данных задач позволяет перейти на качественно иной, более высокий уровень функционирования системы связи, повысить ее эффективность в решения повседневных и оперативных задач управления.

В проекте дан краткий анализ возможностей и конструктивных особенностей современных низкоскоростных ЦРРС, на основе которого выбрано подходящее оборудование. Проведены расчеты параметров интервалов РРЛ, определен состав и количества необходимого оборудования.

Технико-экономическое обоснование показывает, что реконструкция ведомственной системы связи эффективно и целесообразно.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Вовк И.Ф. Проектирование ЦРРЛ. Учебное пособие к выполнению курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 201100 и 200100. - Х.: 2004.

Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи. - М.: Радио и связь, 1989.

Бородич С.В. Справочник по радиорелейной связи. - М.: Радио и связь, 1981.

Аппаратура беспроводных систем связи. НПФ «Микран» - Т.: Микран., 2009.

Аппаратура ЦРРС «МИК-РЛ7…18Р+» - Руководство по эксплуатации, - Т., 2006.

Ананьин А.В., Литвинова Н.Б., Суркова И.В., Федоренко И.П. - Методическое пособие по дипломному и курсовому проектированию.- Х., 2006.

7 Данные сайта www.micran.ru <http://www.micran.ru>

Материалы сайта: www.svs-solar.ru <http://www.svs-solar.ru>

Похожие работы на - Расчет транспортной сети оператора сотовой связи 'Мегафон' в Верхнебуреинском районе

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!