Файл: Задача работы.pdf

2
Оглавление
Задание на контрольную работу .................................................................. 3
Задача работы ............................................................................................ 3
Исходные данные ...................................................................................... 4
Проектирование сети WiMax ....................................................................... 5
Выбор оборудования БС .......................................................................... 5
Размещение БС .......................................................................................... 5
Организация связи между БС .................................................................. 7
Структурная схема сети связи ................................................................. 7
Частотно-территориальное планирование сети связи ........................... 8
Литература ................................................................................................... 11

3
Задание на контрольную работу
Задача работы
В контрольной работе необходимо выполнить следующие пункты:
1. Подобрать оборудование базовой станции стандарта WiMAX:
‒ определить климатические характеристики города;
‒ в соответствие с рабочим диапазоном частот в Вашем варианте по- добрать оборудование базовой станции стандарта WiMAX из основ- ных вендоров (Airspan, Proxim, Aperto, InfiNET);
2. Разработать структурную схему сети:
‒ определить вариант соединения БС между собой (ВОЛС, РРЛ,
WiMAX);
‒ выполнять совместно с п.3, так как вариант соединения зависит от удалённости БС между собой, наличия прямой видимости и тополо- гии сети.
3. Подобрать в 2ГИС/Yandex Maps/Google Maps места для размещения
БС в городе:
‒ подобрать тип размещения – АМС (башня, столб) или крыша здания;
‒ указать адрес или географические координаты БС;
‒ определить высоту подвеса в метрах (примерно).
4. Составить частотно-территориальный план сети с оптимальным ис- пользованием частотного ресурса в соответствие со следующими параметрами:
‒ выбранным оборудованием (характеристики приемопередатчиков и антенн);
‒ количеством секторов;
‒ рельефом местности;
‒ высоты подвеса антенн.
‒ частоты выбирать таким образом, чтобы избежать пересечений ча- стот и, как следствие, интерференций.
‒ использовать вертикальную и горизонтальную поляризацию для ми- нимизации количества используемых частот.

4
Исходные данные
Пароль – 04, вариант – 14 (0 – чётное число).
Город – Биробиджан.
Количество секторов – 12.
Количество БС – 3.
Диапазон частот – 4…5 ГГц.

5
Проектирование сети WiMax
Выбор оборудования БС
Город Биробиджан находится в умеренном муссонном климатическом поясе, с очень холодной и сухой зимой, жарким и влажным летом. По много- летним данным средняя температура воздуха в течение года изменяется в пре- делах от минус 30°С до плюс 30°С. Экстремальные значения – минус 40°С и плюс 40°С. Средняя норма осадков наиболее влажного месяца – июля – 147 мм осадков.
Для построения сети типа «точка–многоточка» в заданном диапазоне ча- стот можно использовать оборудование InfiMAN 2x2 производства ООО
«InfiNET». Кроме того, в сложившейся обстановке выбор оборудования зару- бежных производителей может быть сопряжён с определёнными трудностями.
Характеристики базовой станции:
‒ тип оборудования
R5000-Smnb
‒ дальность, км
10…15
‒ скорость на сектор, Мбит/с
150
‒ мощность передатчика, дБм
27
‒ чувствительность приёмника, дБм
–80
Характеристики абонентской станции:
‒ дальность, км
5…7
‒ производительность, Мбит/с
100
‒ коэффициент усиления антенны, дБ
19
Размещение БС
Точки размещения БС выбираются на плане местности исходя из опти- мального покрытия всей территории заданного населённого пункта, дальности действия БС и АС, рельефа местности. Географическое расположение города
Биробиджана показано на рисунке 1.

6
Рисунок 1 – Географическое расположение города Биробиджана
С учётом формы и размеров города и пригородной зона, а также задан- ного числа БС, их целесообразно разместить, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2 – Расположение БС и зоны покрытия

7
Координаты базовых станций:
‒ БС1 –
‒ БС2 –
‒ БС3 –
Примерная высота подвеса антенн БС – 20…25 м над уровнем земли. В условия среднеэтажной городской застройки (высота пятиэтажного дома в среднем около 15 м) такая высота подвеса антенны обеспечит устойчивую связь между БС и АС.
Организация связи между БС
Помимо БС в состав сети входит шлюз, обеспечивающий подключение к сети интернета, телефонной связи и других услуг
Связь БС друг с другом и с шлюзом может быть реализована с исполь- зованием радиорелейной линии (РРЛ) волоконно-оптический линии (ВОЛС) или WiMax.
Ввиду наличия между точками размещения БС водоёмов и городской за- стройки, прокладка между ними ВОЛС существенно затруднена и поэтому не- целесообразна. РРЛ имеет смысл использовать при большом количестве БС и невозможности непосредственной связи каждой БС с шлюзом. В данном слу- чае при наличии трёх БС и возможности размещения шлюза в точке размеще- ния одной из БС (например, БС1) можно использовать WiMax «точка–точка».
Частоту следует выбрать за пределами диапазона работы сети – 6 ГГц. Исполь- зуется оборудование Vector 5 производства ООО «InfiNET». Его параметры:
‒ диапазон частот, ГГц
4,9…6
‒ производительность, Мбит/с
650
‒ дальность, км
15…20
Оборудование БС1 подключается к шлюзу непосредственно.
Структурная схема сети связи
Структурная схема сети показана на рисунке 3.

8
Рисунок 3 – Структурная схема сети связи
Топология сети соответствует типовой топологии «звезда». Централь- ным элементом топологии является шлюз, которому радиально подключены три БС, причём БС2 и БС3 подключены к шлюзу при помощи радиоканала
WiMax, реализованном на оборудовании Vector 5, а БС1 – непосредственно, т.к. БС1 и шлюз расположены в одном месте.
Частотно-территориальное планирование сети связи
Для заданного числа БС и секторов число секторов на одну БС составит:
12 4
3
С
СБС
БС
N
N
N
=
=
=
Количество частот должно выбираться таким образом, чтобы в любой точке уровень двух сигналов на одной частоте не был бы достаточным для со- здания взаимных помех. На рисунке 4 красными окружностями показаны зоны уверенного приёма, а синими – зона, в которых уровень сигнала достаточен для создания интерференционных помех. Т.е. в пределах этих зон не должно пересекаться сектора с одной и той же частотой.
С учётом этих зон распределяются частоты в секторах БС.

9
Рисунок 4 – Зоны приёма и зоны помех
Результаты частотно-территориального планирования приведены в таб- лице 1 и на рисунке 5. При частотном планировании используется шаг 20 МГц между каналами.
Таблица 1 – Частотно-территориальный план сети связи
БС
Сектор
Частота, ГГц
Обозначение
1 1 (1)
4,90
A
2 (2)
4,92
B
3 (3)
4,90
A
4 (4)
4,92
B
2 1 (5)
4,94
C
2 (6)
4,96
D
3 (7)
4,94
C
4 (8)
4,96
D
3 1 (9)
4,98
E
2 (10)
5,00
F
3 (11)
4,98
E
4 (12)
5,00
F

10
Рисунок 5 – Схема частотно-территориального планирования

11
Литература
1. Бабков, В.Ю. Сети мобильной связи. Частотно-территориальное пла- нирование: Учебное пособие / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. –
М.: ГЛТ, 2013. – 222 c.
2. Гольдштейн, Б.С. Сети связи. Учебник для вузов / Б.С. Гольдштейн.
– СПб.: BHV, 2014. – 400 c.