Проектирование беспроводной сети на основе технологии WiMax для Ставропольского филиала ОАО "ЮТК" - Дипломная работа

1.3.1 Задачи решаемые с использованием средств ЭИВТ 1.4.1 Общие сведения о проекте 1.4.2 Назначение, цели создания системы.4.4 Требования к системе 1.4.7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта проектирования к вводу системы в действие 2.4 Система широкополосного беспроводного доступа SKYMAN компании INFINET WirelessМеждународный опыт показывает, что высокие технологии, в том числе информационные и телекоммуникационные, являются локомотивом социально-экономического развития многих стран мира, а обеспечение гарантированного свободного доступа граждан к информации - это одна из важнейших задач государств. В этой связи активное развитие технологии беспроводной связи на базе технологии WIMAX на территории России, и в частности реализация программы "Региональные мини-сети WIMAX" приобретает высокое социально-политическое значение и актуальность. Технологии WIMAX, хотя и не являются единственными технологиями беспроводной связи, впитали в себя все лучшее, что есть в пограничных технологиях ЗG, IEEE 802.11, DVB, DAB и другие. Технологии WIMAX позволяют быстро прогрессировать, как мобильным, так и фиксированный операторам, в том числе - новым операторам, только начинающим свою деятельность. Деятельность по предоставлению услуг широкополосного доступа с большой долей вероятности станет новой крупной нишей телекоммуникационного рынка и уже одно это вызывает повышенный интерес к ним как со стороны различного рода инвесторов, так в государственных деятелей и политиков, регуляторов рынка.информационные системы, функционирующие на предприятии; программные и технические средства, используемые на предприятии; проблемные ситуации, имеющиеся на предприятии; В качестве основной информационной системы рассматривается информационная система широкополосного беспроводного доступа по стандарту IEEE 802.16-2004, IEEE 802-16d, и будут проанализированы следующие характеристики: - функции, выполняемые системой; производственные процессы, связанные системой;Обследование проводится по заранее разработанной программе, составляемой по форме, представленной в таблице 1.1. Общая характеристика Начальник отдела развития Студент Федоренко Н.В. Организационная структура Директор предприятия Студент Федоренко Н.В. Задачи, решаемые с использованием средств ЭИВТ Начальник ЦНТ Студент Федоренко Н.В. Технические средства Начальник отдел ИС Студент Федоренко Н.В.Для организации труда проектировщиков во время выполнения сбора материалов обследования и его последующего анализа составлен план-график выполнения работ на предпроектной стадии, приведенный в таблице 1.2. Таблица 1.2 - План-график выполнения работ на предпроектной стадии Общая характеристика 001 Студент Федоренко Н.В. 06.12.10 2 07.12.10 Организационная структура 002 Студент Федоренко Н.В. 08.12.10 1 08.12.10 Задачи решаемые с использованием средств ЭИВТ 004 Студент Федоренко Н.В. 16.12.10 1 16.12.10Ставропольский филиал предоставляет населению и юридическим лицам традиционные и современные услуги: местную и внутризоновую связь, широкополосный доступ в Интернет, IP-TV, построение VPN (виртуальные частные сети), услуги интеллектуальных сетей связи, Call-центра и т.д. Структура ОАО "ЮТК" представляет собой дивизионную систему управления (дивизионы - структурные подразделения компании), с централизованным аппаратом управления, находящимся в генеральной дирекции (Краснодарский край, г. Схема взаимодействия Ставропольского филиала ОАО "ЮТК" на макроуровне представлена на рисунке 1.3. Схема взаимодействия Ставропольского филиала ОАО "ЮТК" на микроуровне представлена на рисунке 1.4. В таблице 1.4 представлены функциональные задачи, а также структурные подразделения ОАО "ЮТК", участвующие в решении этих задач.

Содержание

Введение

1. Предпроектное обследование ОАО "ЮТК"

1.1 Постановка задачи предпроектного обследования

1.1.1 Объект и методы проведения предпроектного обследования

1.1.2 Программа проведения обследования

1.1.3 План-график выполнения работ, стадии предпроектного обследования

1.2 Характеристика предприятия ОАО "ЮТК"

Международный опыт показывает, что высокие технологии, в том числе информационные и телекоммуникационные, являются локомотивом социально-экономического развития многих стран мира, а обеспечение гарантированного свободного доступа граждан к информации - это одна из важнейших задач государств.

Выполнение задач, сформулированных в Стратегии развития информационного общества в России, требует резкого сокращения "цифрового неравенства" в регионах. В этой связи активное развитие технологии беспроводной связи на базе технологии WIMAX на территории России, и в частности реализация программы "Региональные мини-сети WIMAX" приобретает высокое социально-политическое значение и актуальность.

Технологии WIMAX, хотя и не являются единственными технологиями беспроводной связи, впитали в себя все лучшее, что есть в пограничных технологиях ЗG, IEEE 802.11, DVB, DAB и другие. И поэтому, именно эта технология являются наилучшим решением для обеспечения абонентов широкополосный доступом, как в развевающихся, так и в развитых странах. Технологии WIMAX позволяют быстро прогрессировать, как мобильным, так и фиксированный операторам, в том числе - новым операторам, только начинающим свою деятельность. Сегодня уже развернуто 475 WIMAX сетей в 140 странах.

Много операторов в России и в других странах СНГ. Около полумиллиарда человек проживают в зоне действия операторов WIMAX или на территории, где действуют лицензии WIMAX. Международная некоммерческая ассоциация WIMAX-форум объединяет более 400 компаний разработчиков элементной базы, оборудования, операторов связи всех видов, а также "экосистему WIMAX. беспроводная информационная сеть широкополостный

В сетях связи последующих поколений широкополосный доступ займет исключительно важное место, представляя собой одну из фундаментальных составляющих концепции NGN. К нему приковано особое внимание операторов связи в разработчиков нового оборудования. Деятельность по предоставлению услуг широкополосного доступа с большой долей вероятности станет новой крупной нишей телекоммуникационного рынка и уже одно это вызывает повышенный интерес к ним как со стороны различного рода инвесторов, так в государственных деятелей и политиков, регуляторов рынка. При рассмотрении проблем широкополосного доступа активно дискутируется вопрос о роли проводных, беспроводных и космических средств связи. По данным маркетинговых исследований, широкополосные беспроводные сети на базе технологий сотовой связи третьего поколения, а также технологий Wi-Fi и WIMAX обладают сегодня исключительными преимуществами по оперативности развертывания, охвату территории, мобильности, предоставляя во многих случаях не только наиболее эффективное, но иногда и единственно возможное экономически оправданное решение.

Таким образом, целью проекта является проектирование информационной сети по технологии Fixed WIMAX на территории города Ставрополя для предоставления услуг беспроводного широкополосного доступа к глобальным и региональным сетям.

Пояснительная записка к дипломному проекту включает в себя пять разделов, заключение и приложения.

Первый раздел посвящен предпроектному обследованию и характеристики предприятия ОАО "ЮТК", также дается описание технических и программных средств функционирующих на предприятии, выявляются проблемные ситуации, и формулируется задача проектирования системы широкополосного беспроводного доступа (ШБД).

Второй раздел описывает реализацию информационной сети WIMAX, дается сравнение с пограничными технологиями в данном телекоммуникационном секторе. Обосновывается выбор сетевого оборудования и его размещение.

Третий раздел посвящен информационному и программному обеспечению спроектированной WIMAX сети. Приводится описание функционального назначения, логической структуры и характеристика технических средств системы ШБД.

Четвертый раздел описывает технико-экономическое обоснование проекта. Приводятся результаты расчетов трудоемкости работ проектирования, себестоимости сети и экономической эффективности внедрения информационной системы.

Пятый раздел посвящен безопасности и экологичности проекта, дается общая характеристика опасных и вредных факторов при работе с системой ШБД. Описывается технология обеспечения безопасности работ специалистов. Приводятся результаты расчета влияния ЭМИ базовых станций на человека.

Заключение включает в себя описание основных итогов дипломного проектирования, описывается экономический эффект от внедрения системы ШБД и возможность дальнейшего развития спроектированной WIMAX сети.

1. Предпроектное обследование ОАО "ЮТК"

Спроектированная сеть WIMAX, имеет развитую инфраструктуру, большим преимуществом является легкость и быстрота развертывания системы, в отличие от проводных сетей. Комплексы программного обеспечения управления и мониторинга, повышают надежность и эффективность сети в целом. Тестовые испытания показали стабильные параметры приемопередающего оборудования. Технология NLOS позволяет использовать систему в плотной городской застройке, показывая при этом устойчивую связь между БС и АС.

Скорость передачи данных оборудования Infinet SKYMAN R5000 соответствует заявленным производителем оборудования характеристикам. Максимальная скорость, полученная во время испытаний - 14,8 Мбит/с нисходящем или восходящем потоках, (29,6 суммарная) - является рекордно высокой для оборудования беспроводных сетей передачи данных в своем классе и превосходит показатели оборудования других производителей.

4. Технико-экономическое обоснование проекта

4.1 Краткая характеристика проекта

Разрабатываемая система ШБД по технологии WIMAX, на сегодняшний день, является широко востребованной и актуальной. Большое количество предприятий используют широкополосную беспроводную сеть, как для построения внутренних локальных, так и для магистральных сетей.

Широкополосный доступ занимает исключительно важное место, представляя собой одну из фундаментальных составляющих концепции NGN. К нему приковано особое внимание операторов связи и разработчиков нового оборудования. Деятельность по предоставлению услуг беспроводного широкополосного доступа с большой долей вероятности станет новой крупной нишей телекоммуникационного рынка и уже одно это вызывает повышенный интерес к ним как со стороны различного рода инвесторов, так в государственных деятелей и политиков, регуляторов рынка. По данным маркетинговых исследований, широкополосные беспроводные сети на базе технологий сотовой связи третьего поколения, а также технологий Wi-Fi и WIMAX обладают сегодня исключительными преимуществами по оперативности развертывания, охвату территории, мобильности, предоставляя во многих случаях не только наиболее эффективное, но иногда и единственно возможное экономически оправданное решение.

4.2 Трудоемкость выполняемых работ

Трудоемкость проектирования информационной системы определяется по формуле

Tno = To Tu Ta Tn Тотл Тд, (4.1) где To - затраты труда на описание задачи, чел. - ч.;

Tu - затраты на исследование предметной области, чел. - ч.;

Ta - затраты на разработку схем проектирования, чел. - ч.;

Tn - затраты на монтажные работы сети, чел. - ч.

Тотл - затраты на настройку системных программ, чел. - ч.;

Тд - затраты на подготовку документации, чел. - ч.

Большинство составляющих трудоемкости определяются через общее число операторов D, ед., по формуле

, (4.2)

Где а - число операторов, ед.;

c - коэффициент сложности задачи, (с = 1,75);

p - коэффициент настройки системы, учитывающий новизну проекта (p = 0,1).

D = 1000•1,75 (1 0,1) = 1925 ед.

Затраты труда на описание задачи To точно определить заранее невозможно, поэтому ориентировочно примем значение 40 чел. - ч. Работу выполняет инженер-технолог с окладом 10000 руб. в месяц и коэффициентом квалификации .

Затраты труда на исследование предметной области, чел. - ч., с учетом уточнения описания и квалификации специалистов определяются по формуле

(4.3) где D - общее число операторов, ед.;

b - коэффициент увеличения затрат труда, вследствие недостаточного описания задачи (b = 1,2);

- количество операторов, приходящееся на один чел. - ч. (для данного вида работ = 75 ед. /чел. - ч);

- коэффициент квалификации специалиста (этот коэффициент определяется в зависимости от стажа работы и составляет: для работающих до 2-х лет - 0,8; от 2-х до 3-х - 1,0; от 3-х до 5 лет - 1, 1.1,2; от 5 до 7 лет - 1,3.1,4; свыше 7 лет - 1,5.1,6).

Tu = 1925 • 1,2/75•1,0 = 30,8 чел. - ч.

Затраты труда на разработку схем проектирования Ta, чел. - ч., рассчитывается по формуле

, (4.4)

Примем значение = 25 ед. /чел. - ч.

Ta = 1925/25 • 1,0 = 77 чел. - ч.

Затраты труда на монтажные работы сети Tn, чел. - ч., вычисляют по формуле

, (4.5) где = 25 ед. /чел. - ч.

Затраты труда (инженер по монтажу сетей, с окладом 7000 руб. /мес. и коэффициентом квалификации )

Tn = 1925/25•1,4 = 55 чел. - ч.

Затраты труда на настройку системных программ Тотл, чел. - ч., вычисляют по формуле

, (4.6) где sотл = 5 ед. /чел. - ч. Затраты труда на отладку программы (инженер 1-й категории, с окладом 9500 руб. /мес. и коэффициентом квалификации )

Тотл = 1925/5 •1,2 = 320,8 чел. - ч.

Затраты труда на подготовку документации по задаче, (инженер 2-й категории) чел. - ч., Тд вычисляют по формуле

, (4.7) где Тдр - затраты труда на подготовку материалов в рукописи, чел. - ч.

, (4.8)

где = 15 ед. /чел. - ч.

Тдр = 1925/15 • 1,2 = 106,9 чел. - ч.

Тдо - затраты труда на редактирование, печать и оформление документов, чел. - ч.

, (4.9)

= 0,75 • 106,9 = 80,175 чел. - ч.

Тд = 106,9 80,175 = 187,075 чел. - ч.

Общая трудоемкость равна

Tno = 40 30,8 77 55 320,8 187,075 = 710,675 чел. - ч.

4.3 Расчет себестоимости информационной сети

Структура расходов оператора на построение сети радиодоступа показана на рисунке 4.1.

Так как структура сети радиодоступа имеет широкую инфраструктуру оценить затраты на ее развертывание очень сложно. Могут возникать дополнительные расходы с монтажем оборудования для развертывания сетей WIMAX. Для расчета капитальных вложений используем данные для средних капитальных вложений на квадратный километр, в зависимости от плотности насыщения базовых станций.

Рисунок 4.1 - Схема расходов оператора на построение сети WIMAX

В данном работе рассматривается типовой город с населением 373 800 человек. Характеристики рассматриваемого района приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Распределение населения в рассматриваемом регионе

Районы Площадь, км? Население

Городской центр 25 45 400

Остальной город 147 228 400

Окраины 70 100 000

Вся городская территория 242 373 800

Ставропольский филиал ОАО "ЮТК" имеет развитые оптоволоконные городские сети, к которым подключается оборудование БС. Следовательно, нет необходимости прокладывания новых проводных магистралей для подключения радиооборудования. Однако придется затратить значительные средства на подготовку мест установки. Стоимость оборудования, включая базовые станции и системы управления, составляет 42000 руб. на одну точку доступа.

Таким образом доля капитальных затрат в данной технологии определяется, как произведение затрат на 1 км? и количество покрытой площади (таблица 4.1)

K = So•Sp, (4.10) где K - доля капитальных затрат; So - общая стоимость оборудования; Sp - общая площадь покрытия.

K = 42000 • 25 42000 • 147 42000 • 70 = 10 164 000 руб.

Часовая тарифная ставка sч, руб. /ч, инженера-технолога: sч = 10000 / 163 = 61,3 руб. /ч.

Часовая тарифная ставка sч, руб. /ч, инженера 1-й категории: sч = 9500 / 163 = 58,2 руб. /ч.

Часовая тарифная ставка sч, руб. /ч, инженера по монтажу сетей: sч = 7000 / 163 = 42,95 руб. /ч.

Фонд рабочего времени при создании информационной сети тв, ч, можно определить по формуле

, (4.11) где - коэффициент, учитывающий затраты времени на профилактические работы ( ). тв = 1,15 • (55 80,175 320,8) = 524,37 ч.

Основная заработная плата Зо, руб., с учетом различных часовых ставок

Зо = 55 • 61,3 (320,8 106,9 80,175) • 58,2 (40 30,8 77) • 42,95 = = 9703582,904 руб.

Дополнительная заработная плата обслуживающего персонала Зд, руб., определяется по формуле

, (4.12) где - коэффициент дополнительной заработной платы ( = 0,2).

Зд = 9703582,904 •0,2 = 1940716,581 руб.

Отчисления на социальные нужды Зо, руб., определяется по формуле

Зс , (4.13) где - норматив социальных отчислений ( = 34%).

Зс = 34• (9703582,904 1940716,581) / 100 = 3027517,866 руб.

Затраты на потребляемую электроэнергию Зэ, руб. определяется по формуле

, (4.14) где - мощность БС, КВТ;

- время работы информационного комплекса, ч;

- стоимость 1 КВТ-ч электроэнергии, руб. /КВТ-ч.

Зэ = 3 • (0,3) • 24 • 2,82 = 61 руб.

Расходы на материалы и запасные части Зм, руб., определяется по формуле

, (4.15) где - перечень видов материалов (CSN шлюз);

- количество i-го вида материалов, ед., шт. (1);

- цена одной единицы i-го вида материалов, руб (8790).

Зм = 8790 руб.

Затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт Зп, руб (стоимость БС равна 126000 руб.)

, (4.16) где - балансовая стоимость вычислительной техники, руб.;

- годовой фонд времени работы вычислительной техники ( = 2112 ч);

- норма отчислений на ремонт.

Зп = 126000 • 0,04 • (24/2112) = 57,28 руб.

Полные затраты на создание программного продукта З, руб., определяется по формуле

, (4.17)

З = 9703582,904 1940716,581 3027517,866 61 8790 57,28 = = 14680725,63 руб.

Оптовая цена информационной системы не рассматривается.

4.4 Оценка экономической эффективности внедрения проектируемой информационной сети

Капиталовложения при внедрении информационной системы К, руб., равняются его себестоимости и в приведении к расчетному году не нуждаются

К = З = 14680725,63 руб.

Эксплуатационные затраты З, руб., при использовании информационной системы за 12 месяцев составят

З = Зэ Зп, (4.18), З = (61 • 365) 57,28 = 22322,28 руб.

Прибыль от использования продукта за год П, руб., определяется по формуле

, (4.19)

ГДЕЭ - стоимостная оценка результатов применения информационной системы в течение года, руб.; З - стоимостная оценка затрат при использовании программного продукта, руб.

Э = Са • Тп • 12, (4.20)

ГДЕСА - количество абонентов WIMAX сети, чел.;

Тп - средняя стоимость по тарифу в месяц, руб.

Э = 2500 • 350 • 12 = 10500000 руб.

Прибыль П согласно формуле (4.19)

П = 10500000 - 22322,28 = 10477677,72 руб.

Таким образом, получаем следующий денежный поток, представленный в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - денежный поток от использования системы

Период Сумма в руб.

0 шаг (капиталовложения) 14680725,63

1 шаг 10477677,72

2 шаг 10477677,72

3 шаг 10477677,72

4 шаг 10477677,72

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) за четыре года использования информационной системы, при норме дисконта E = 20%, определяется по формуле: , (4.21) где n - расчетный период, год; Пк - прибыль от использования программного продукта за k-й год его эксплуатации, руб.; Е - норма дисконта; K - капиталовложения при внедрении программного продукта, руб.

ЧДД = (10477677,72/1 0,2) (10477677,72/ (1 0,2) 2) (10477677,72/ (1 0,2) 3) (10477677,72/ (1 0,2) 4) - 14680725,63 =

= 8731398,11 7276165,08 6063470,91 5052892,42 - 14680725,63 =

= 12443200,89 руб.

Исходя из ЧДД, можно сделать вывод, что проект эффективен.

Срок окупаемости проекта рассчитывается по формуле: То = K / П1, (4.22)

ГДЕК - капиталовложения при внедрении программного продукта, руб.;

П1 - прибыль от использования программного продукта за первый год его эксплуатации, руб.

То = 14680725,63/10477677,72 = 1,4 года.

Амортизация берется в размере 10% - 15% от стоимости основного оборудования: Ам = 126000 · 0,12 = 15120 руб.

Амортизация оборудования за месяц: Ам = 15120 / 12 = 1260 руб.

Реализация проекта включают следующие этапы: - проведение ремонта помещений;

- покупка и доставка оборудования;

- выпуск рекламы;

- привлечение персонала;

- эксплуатация объекта.

Предполагается начать проект с января 2011 года. Календарный график реализации проекта по всем работам представлен в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - календарный план реализации проекта

Показатели 2011 год январь февраль март апрель

Закупка оборудования

Ремонт помещений

Оформление договоров

Рекламная кампания

Найм персонала

Реализация услуг

4.5 Основные технико-экономические показатели проекта

Основные технико-экономические показатели проекта приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Основные технико-экономические показатели проекта

Основные характеристики Единицы измерения Проект

Итоговая трудоемкость разработки чел. - ч. 710,675

Полные затраты на создание информационной системы руб. 14680725,63

Годовой эффект от внедрения информационной системы руб. 10500000,00

Чистый дисконтированный доход за 4 года использования информационной системы руб. 12443200,89

Внутренняя норма доходности % 58,23

Срок окупаемости проекта год 1,4

Выводы: Информационная сеть WIMAX имеет расширенную инфраструктуру, существующие проводные оптоволоконные магистрали, позволяют связать БС между собой, что значительно снизит затраты и исключит необходимость прокладки новых систем. Исходя из проектных расчетов, срок окупаемости системы составит 17 месяцев, при 2500 подключенных абонентах. С увеличением числа абонентов ожидается приток средств доходности. Годовой эффект от внедрения информационной системы составит 10500000,00 руб. Возможность масштабирования системы, позволит в будущем увеличить эффективность использования сети, подключить большее число абонентов услуг широкополосного беспроводного доступа, что отразится на прибыли предприятия и его конкурентоспособности на существующем рынке ШБД.

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Общая характеристика опасных, вредных факторов при работе с системой широкополосного беспроводного доступа

В ходе обслуживания и монтажных работ системы ШБД специалист может сталкивается с воздействием таких опасных и вредных производственных факторов, как повышенный уровень механической травмоопасности, возможность поражения электрическим током, статическое электричество и электромагнитные излучения. Также оказывают воздействие психофизиологические факторы: динамические перегрузки, физиологический дискомфорт, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

При техническом обслуживании, ремонте или монтаже радиооборудования системы ШБД, специалисты работают на антенно-мачтовых сооружениях, что является непосредственным риском для жизни и здоровья обслуживающего персонала. Верхолазные работы относятся к работам повышенной опасности и проводятся по наряду-допуску. В процессе труда имеют место опасные и вредные производственные факторы: пребывание в вынужденной рабочей позе;

работы, связанные с вынужденными наклонами корпуса;

работы, связанные с региональными мышечными напряжениями мышц рук и плечевого пояса;

электромагнитные поля;

обслуживание действующего электрооборудования;

недостаточная освещенность рабочей зоны;

повышенная и пониженная температура воздуха и поверхностей оборудования;

повышенная влажность;

острые кромки и заусенцы на поверхности оборудования и инструментов.

Верхолазные работы, так же сопровождаются опасностью падения различных предметов на работника. Причины падения предметов с высоты: падение монтируемых конструкций вследствие конструктивных недостатков, нарушения последовательности технологических операций и другие;

аварии строительных конструкций вследствие проектных ошибок, нарушения технологии изготовления сборных конструкций, низкого качества строительно-монтажных работ и другие;

падение материалов, элементов конструкций, оснастки, инструмента и тому подобного вследствие нарушения требований правил безопасности.

Действие электрического тока на организм человека имеет сложный характер, однако, наиболее опасно для жизни поражение внутренних органов и, прежде всего, воздействие на сердечную мышцу. Степень поражения зависит от силы и напряжения тока, времени воздействия тока на человека, индивидуальной чувствительности организма к данному поражающему фактору. Базовые станции и сетевое оборудование системы ШБД подключены к линии электропередачи с напряжением 220 В. Для обеспечения безопасности работников и окружающих, все провода и точки соединений тщательно заизолированы.

На специализированных площадках, где размещается сетевое и приемопередающее оборудование, токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновении персонала к любому из элементов системы. Такие разряды опасности для человека практически не представляют, однако кроме неприятных ощущений могут привести к выходу оборудования из строя.

Для отвода возникающих зарядов статического электричества от токопроводящих частей сетевого оборудования и металлоконструкций, их присоединяют к заземляющему устройству. Поскольку разрядные токи зарядов статического электричества весьма малы (тысячные доли ампер), величина сопротивления заземляющего устройства может быть принята до 100 Ом.

Система молниезащиты используется с целью обеспечения защиты оборудования системы ШБД, размещаемого на антенной опоре от возможных разрядов молний.

В стандартную комплектацию системы молниезащиты входят: молниеприемник;

кабель заземления;

система крепления с изолятором.

Молниезащита антенных опор монтируется согласно требованиям к установке и заземлению защиты от молний, изложенными в нормативных документах СО-153-34.21.122-2003 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций) и РД 34.21.122-87 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений). Согласно нормативным документам, антенные опоры должны быть оборудованы системой молниезащиты не ниже III категории защиты по классификации зданий и сооружений. Молниеприемник, монтируемый на антенной опоре, должен быть выполнен из стали с минимальным сечением 100 мм2 и подвергнут обязательной антикоррозионной обработке с помощью оцинкования, лужения или окраски. Все элементы антенных устройств, изготовленные из металла, должны быть заземлены.

Воздействию электромагнитных излучений (ЭМИ), создаваемых системами беспроводной связи, могут подвергаться лица профессиональных групп, работа которых связана с источниками ЭМИ (персонал базовых станций, связисты, диспетчеры), население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, пользователи системы ШБД.

Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнитных излучений проводится систематический контроль фактических значений нормируемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. При монтаже или технической работе на БС, рекомендовано отключение радиооборудования, до завершения работ. Так же используются индивидуальные средства защиты (защитные очки, комбинезоны). В целях предупреждения профессиональных заболеваний необходимо проводить предварительные и периодические медицинские осмотры.

5.2 Обеспечение безопасности при работе с системой широкополосного беспроводного доступа

При установки оборудования и технических работах персонала системы ШБД имеется риск поражения электрическим током.

Поражение электрическим током возникает при соприкосновении с электрической цепью, в которой присутствуют источники напряжения и/или источники тока, способные вызвать протекание тока по попавшей под напряжение части тела. Обычно чувствительным для человека является пропускание тока силой более 1 МА.

Основными поражающими воздействиями электрического тока на организм человека являются: - термическое;

- элетролитический;

- биологическое;

- механическое.

Для обеспечения электробезопасности приняты следующие меры: - применение малых напряжений (где это возможно);

- электрическая изоляция;

- контроль и профилактика повреждения изоляции;

- защитное зануление;

- защита от случайного прикосновения к токоведущим частям.

Базовые станции работают на частоте 2400 - 2492 МГЦ, с мощностью антенн от 300 до 500 МВТ. Каждая направленная антенна является источником электромагнитного излучения. При работе специалистов в непосредственной близости от радиооборудования, применяются следующие способы защиты: использование средств предупредительной защиты;

использование возможностей дистанционного управления и автоматического контроля;

Конечным звеном в цепи инженерных средств защиты являются средства индивидуальной защиты. В качестве индивидуальных средств защиты глаз от действия СВЧ-излучений рекомендуются специальные защитные очки, стекла которых покрыты тонким слоем металла (золота, диоксида олова).

Защитная одежда изготовляется из металлизированной ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, курток с капюшонами, с вмонтированными в них защитными очками. Применение специальных тканей в защитной одежде позволяет снизить облучение в 100-1000 раз, то есть на 20-30 децибел (ДБ). Защитные очки снижают интенсивность излучения на 20-25 ДБ.

Для обеспечения безопасности при работе на антенно-мачтовых сооружениях должны выполняться следующие требования: работники, поднимающиеся на антенно-мачтовые сооружения, должны быть допущены к верхолазным работам;

перед подъемом на антенно-мачтовые сооружения должны быть отключены сигнальное освещение мачты, прогрев антенн и вывешены плакаты "Не включать. Работают люди".

Подъем работников на антенно-мачтовые сооружения не допускается: во время грозы и при ее приближении;

при гололеде, дожде, снегопаде, тумане;

при скорости ветра более 12 м/с;

в темное время суток;

на бракованных канатах;

при неисправной лебедке;

без защитной каски и предохранительного пояса;

при не утвержденном наряде на верхолазные работы;

без предварительного медицинского осмотра.

Для защиты, специалистам необходимо применять соответствующие сертифицированные средства защиты и спец. одежду согласно типовым отраслевым нормам. Необходимо пользоваться предохранительным поясом и защитной каской. О замеченных неисправностях оборудования, приспособлений, инструмента, представляющих опасность для себя и окружающих, а так же случаях травмирования работников необходимо немедленно устранить действие травмирующего фактора, сообщить начальнику или непосредственному руководителю.

Необходимо соблюдать установленные правила внутреннего и трудового распорядка предприятия, время начала и окончания работы, а так же время перерыва для отдыха и питания.

Каждая базовая станция оснащена пожарной сигнализацией и датчиком сотрясения. Удаленно ведется постоянный мониторинг состояния БС, при возникновении аварийной ситуации незамедлительно оповещается обслуживающий персонал и специализированные службы.

5.3 Расчет влияния электромагнитного излучения базовых станций на человека

Антенны базовых станций (БС) системы ШБД, излучают мощность в пределах 300 - 500 МВТ. Они размещаются на крышах домов и на специальных мачтах, на высотах 30 - 35 м над поверхностью земли. Эти антенны имеют секторальные диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Рабочий частотный диапазон составляет 2400 - 2492 МГЦ.

БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых (загрузка) не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием активного абонентского подключения в зоне обслуживания конкретной базовой станции, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения БС, дня недели и др.

Плотность потока мощности электромагнитного поля П (МКВТ/см2), излучаемого антенной, рассчитывается по формуле: , (5.1)

ГДЕР - мощность излучения антенны (300 МВТ), БС имеет 6 секторально - направленных антенн;

G - коэффициент усиления антенны (17 ДБ);

r - расстояние в свободном пространстве между антенной и точкой наблюдения, которая находится в дальней зоне поля антенны (35 м).

П = 1800 • 102/4п • 35002 = 183600 / 153860000 = 0,001 МКВТ/см2

Вычисленное значение плотности потока мощности электромагнитного поля значительно меньше предельно допустимой по медико-санитарным нормам величине, которая составляет 2,5 МКВТ/см2.

Минимальное расстояние от антенных комплексов, на которых интенсивность облучения П будет равна 2,5 МКВТ/см2 (максимально допустимое П) при мощности излучения P = 1800 МВТ и коэффициенте усиления G = 102 ДБ, можно определить по формуле: , (5.2) r = 5 • 152,93 = 764,86 см = 7,64 м

Таким образом, уже на расстоянии 8 м от антенны в направлении основного лепестка диаграммы антенны для человека излучение становится безопасным. Очевидно, что на этом же расстоянии от антенны в других направлениях гарантия безопасности будет еще большей. Непосредственно под антенной и в других направлениях действуют боковые лепестки диаграммы, где интенсивность излучения антенны уменьшается почти на порядок. Если, антенна базовой станции расположена на крыше жилого дома, на высоте 5 м, то жители уже верхнего этажа, защищенные железобетонным перекрытием, будут облучаться с небольшой интенсивностью на порядок ниже допустимой нормы. Касательно жителей соседних домов, достаточно, чтобы верхние этажи были ниже антенны при расстоянии от нее не менее 8 м. Это условие всегда выполняется при соблюдении норм на расстояние между домами при строительстве.

Пешеходы автоматически попадают в зону безопасности, даже когда с тротуара они видят антенну базовой станции, потому что расстояние к ней увеличивается на значение высоты дома, на котором установлена антенна. Еще меньше облучаются люди в помещении или на улице при попадании на них волны, отраженной от стены здания.

Выводы: Излучения антенн абонентских станций не оказывают практически никакого влияния на здоровье человека. Так как мощность излучения радиооборудования АС, значительно ниже БС.

Что касается базовых станций, то на расстоянии 35 метров от нее, а также под самой антенной на последнем этаже плотность излучения составляет всего 0,001 МКВТ/см2, что не представляет угрозы для жизни и здоровья человека. Базовые станции GSM (стандарт 2G) в непосредственной близости от антенны создают излучение с плотностью 0,5-0,7 МКВТ/см2, а на последних этажах зданий, на которых расположены антенны, плотность излучения составляет порядка 0,01-0,05 МКВТ/см2. То есть, базовые станции WIMAX излучают в несколько десятков раз меньше, чем GSM. Впрочем, это естественно: стандарт GSM был разработан 20 лет назад, а WIMAX - 5 лет назад, и вполне логично, что более современная технология позволяет снизить уровень электромагнитного излучения. Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно-гигиенического контроля при введения в эксплуатацию базовых станций WIMAX связи позволяют отнести базовые станции к наиболее экологически и санитарно-гигиенически безопасным системам связи.

Заключение

Спроектированная сеть WIMAX предоставляет абонентам широкополосный беспроводной доступ к глобальным и региональным сетям. Эффективность технологии и организации связи позволяют использовать всего три базовые станции для покрытия всей территории города. При использовании беспроводного доступа оператор может сэкономить, как на трудовых резервах, так и при развертывании базовых станций нужен только монтаж и установка, что несравненно скажется на себестоимости предоставляемых услуг.

В ходе проектирования был предложен и обоснован выбор радиооборудования базовых станций и абонентских устройств.

Предложенная структурная схема организации связи и размещения оборудования, позволяет оператору подключить базовые станции к уже существующим оптико-волоконным городским магистралям, что снизит затраты на прокладку проводных сетей и установочные площадки.

Проведены тестовые испытания WIMAX сети, результаты которых показали устойчивую связь, высокую скорость и надежность при передаче данных по беспроводному каналу.

В основу расчета себестоимости услуги был положен принцип распределения капитальных затрат при развертывании сетей на квадратный километр, учитывая распределение базовых станций в различных районах города.

Срок окупаемости проекта составит 17 месяцев. Чистый дисконтированный доход за 4 года использования информационной системы - 12443200 руб.

Большим преимуществом, разработанной WIMAX сети, является возможность масштабирования системы, за счет увеличения числа базовых станций. В будущем рост и развитие системы ШБД, позволит подключить большее число абонентов, что отразится на прибыли предприятия и его конкурентоспособности на существующем рынке беспроводных технологий связи.

Библиографический список

1. В.С. Сюваткин, В.И. Есипенко WIMAX - технология беспроводной связи: теоретические основы, стандарты, применение. Санкт-Петербург. 2005 г.

2. В. Вишневский, С. Портной, И. Шахнович. Энциклопедия WIMAX. Путь к 4G. Техносфера, 2009.

3. А. Весоловский, Н. Кшиштоф. Системы подвижной радиосвязи. Горячая линия - Телеком, 2006.

4. В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. Сети и системы радиодоступа. Эко-Трендз, 2005.

5. Маковеева, Шинаков. Системы связи с подвижными объектами. Радио и связь, 2002.

6. А.С. Гринберг, В.М. Шестаков. Информационные технологии моделирования процессов управления экономикой Издательство: Юнити-Дана, 2003 г.

7. Л.А. Широков. Бухгалтерские информационные системы Издательство: МГИУ, 2002 г.

8. Н.Н. Карабутов. Информационные технологии в экономике Издательство: Экономика, 2003 г.

9. С.М. Патрушина. Информационные системы в бухгалтерском учете Издательство: МАРТ, 2003 г.

10. И.И. Родионов. Рынок информационных услуг и продуктов Издательство: МК-Периодика, 2002 г.

11. А.В. Волокитин. Средства информатизации государственных организаций и коммерческих фирм. Справочное пособие Издательство: ФИОРД-ИНФО, 2002 г.

12. Ю. Шафрин. Информационные технологии Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2002 г.

13. М.Р. Когаловский. Перспективные технологии информационных систем Издательство: ДМК Пресс, 2003 г.

14. И.А. Стрелец. Новая экономика и информационные технологии Издательство: Экзамен, 2003 г.

15. Т. Хюлланд. Тирания момента. Время в эпоху информации Издательство: Весь Мир, 2003 г.

16. В.В. Липаев. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем Издательство: Синтег, 2002 г.

17. Скрипкин К.Г. Экономическая эффективность информационных систем Издательство: ДМК Пресс, 2002 г.

18. Веревченко А.П. Информационные ресурсы для принятия решений Издательство: Академический проект, 2002 г.

19. Д. Саттон. Корпоративный документооборот. Принципы, технологии, методология внедрения Издательства: БМИКРО, Азбука, 2002 г.

20. В. В. Годин, И.К. Корнеев. Информационное обеспечение управленческой деятельности Издательства: Высшая школа, Мастерство, 2001 г.

21. А.П. Прокушева, Т.Ф. Липатникова, Н.А. Колесникова. Информационные технологии в коммерческой деятельности Издательство: Маркетинг, 2001 г.

22. В.П. Божко. Информационные технологии в статистике Издательство: Финстатинформ, 2002 г.

23. Л.Н. Герасимова. Информационное обеспечение маркетинга Издательство: Маркетинг, 2004 г.

24. В.Б. Уткин, К.В. Балдин. Информационные системы в экономике Издательство: Финансы и статистика, 2004 г.

25. В.Г. Синюк, А.В. Шевырев. Использование информационно-аналитических технологий при принятии управленческих решений Издательство: ДМК Пресс, 2003 г.