LTE технологиясының дамуы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 61 бет
Таңдаулыға:

5

6

7

8

АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте рассмотрено организация мобильной связи

в пригороде Махамбет города Кызылорда используя технологию LTE. На

первом этапе проводился выбор оборудования и осуществлены нужные

технические расчетные показатели.

В расчетной части проекта были рассчитаны число базовых станций,

максимальные потери, число абонентов на одну базовую станцию и пропускная

способность сети.

В экономической части был определен срок окупаемости и

целесообразности проекта.

В проекте рассмотрены вопросы о безопасности жизнедеятельности, в

том числе вентиляция и расчеты системы автоматического огнетушения.

АҢДАТПА

Бұл дипломдық жобада LTE технологиясын қолдану арқылы Қызылорда

қаласының Махамбет қала маңында ұялы байланыс ұймдастыру мәселесі

қарастырылды. Алғашқы кезеңде құрылғыға таңдау жасалып, қажетті

техниалық есеп көрсеткіштері жүзеге асырылды.

Экономикалық бөлімде жобаның мақсаты мен өзін - өзі ақтау мерзімі

көрсетілген.

Жобада, сондай-ақ, өміртіршілік қауіпсіздігі мәселелері, соның ішінде

жерлендіру, өрт сөндірудің автоматтық жүйелерінің есептері келтірілген.

ABSTRACT

In this diploma project examined the organization of mobile communications

in the suburbs of Makhambet the city of Kyzylorda by using technology LTE. In the

first stage selection of equipment and made the necessary technical indicators are

calculated.

The computational part of the project were calculated number of base stations,

the maximum loss, the number of subscribers per base station and network

bandwidth.

In the economic part of the payback period was determined and the feasibility

of the project.

The project examines questions about the safety of life, including ventilation

and calculations of automatic fire-extinguishing systems.

9

МАЗМҰНЫ

8

КІРІСПЕ

1 ҚЫЗЫЛОРДА ҚАЛАСЫНДА 4G ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ҚЫЗМЕТІН

ҚҰРУДЫҢ ТЕХНИКАЛЫҚ МҮМКНДІГІН ЗЕРТТЕУ

1. 1 Қызылорда облысындағы байланыс желісінің анализі

1. 2 LTE технологиясының дамуы

1. 3 LTE технологиясының негізгі параметрлері

1. 4 LTE технологиясының жиіліктік сәулеті

2. LTE ЖЕЛІСІН ҚҰРУ ҮШІН ҚҰРЫЛҒЫНЫ ТАҢДАУ

2. 1 Ericsson RBS 6201 LTE үшсекторлы базалық станциясы, фидері және

қорек көзі блогы

2. 2 Ericsson-LG ES-3026P коммутаторы

2. 3 Ericsson MBR L21 4G LTE Mobile Broadband Router маршрутизаторы

2. 4 ASN Samsung бақылауыш шлюзы

2. 5 Katherin фирмасының үшсекторлы антеннасы

2. 6 Радиорелейлiк байланыс жолдары мен БС арасына арналған құрылғы

2. 7 Қызмет ұсынылатын абоненттік станция

3 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ

3. 1 LTE технологиясына талдау

3. 2 Махамбет аумағында LTE желісі үшін қамту аумағын есептеу

3. 3 Махамбет қала маңы аумағында eNB-ның жиiлiкті-аймақтық бөлiнуі

және жағдайға байланысты орналастырылуы

3. 4 Желінің өткізу қабілетін есептеу

3. 5 Потенциалдық абоненттердiң санын есептеу

3. 6 Байланыстың тұрақтылығын есептеу

3. 7 Қабылданатын дабыл қуатын есептеу

3. 8 РРЖ пролетін есептеу

3. 9 Пайдалы дабылдың қуатын есептеу

3. 10 БС тиесілі жүктемені есептеу

4 БИЗНЕС ЖОСПАР

4. 1 Түйін

4. 2 Компания және сала

4. 3 Қызметтерді (өнімдерді) бейнелеп жазу

4. 4 Нарықтық өтімді талдау

4. 5 Менеджмент

4. 6 Маркетинг стратегиясы

4. 7 Қаражат жоспары

4. 8 Табысты есептеу

4. 9 Пайдалану шығындары

4. 10 Экономикалық тиімділіктің көрсеткішін есептеу

5 ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ

5. 1 Өнеркәсіп бөлмелеріндегі еңбек жағдайына талдау жасау

10

9

9

5. 2 Жерлендірудің қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар

5. 3 Өрттің пайда болу көздерін талдау және өртке қарсы техниканы

тиімді таңдау

5. 4 Жұмыс орнындағы табиғи жарықтандырудың параметрлері

5. 5 Ауа алмасу

5. 6 Жерлендіруді есептеу

ҚОРЫТЫНДЫ

Әдебиеттер тізімі

Қысқартылған сөздер тізімі

А Қосымшасы

Ә Қосымшасы

Б Қосымшасы

11

КІРІСПЕ

Қазіргі таңда байланыс саласының дамуы әлемде орасан зор өзгерістер

енгізуде. Жүйелік және телекоммуникациялық саланың дамуы, елдің дамуында

үлкен роль атқаратынын көптеген халықаралық тәжірибелер дәлел болуда, ал

тұрғындарды қол жетімді әрі жоғары жылдамдықты байланыспен

қамтамасыздандыру алға қойылған тапсырмалардың бірі болып табылады.

Телекоммуникацияның дамуымен қатар сымсыз байланыс өте үлкен

жылдамдықпен дамуда, оның қолданылу аясы кеңейіп, мүмкіндіктері артып

келеді. Еліміздің қалаларында кез-келген адамның интернет желісіне қосылуға

үлкен мүмкіндігі бар. Сонымен қатар қала тұрғындарының алдында сымсыз

немесе сымды инетрент желісіне қосылуына таңдау мүмкіндігі бар. Алайда

қала маңы және ауылды жерлердегі жағдай әлдеқайда төмен. Ауылды жерлерді

интернетпен қамтамасыздандыру “Ақпараттық Қазақстан - 2020” мемлекеттік

бағдарламасының маңызды аспекті болып табылады. Осы мәселенің шешілуі

ауылдағы агро өндірістік кешеннің дамуымен қатар, ауылдағы білім деңгейінің

өсуіне алып келеді.

Ауылды жерді жоғары жылдамдықты интернетпен қамтамасыз етудің

перспективті нұсқаларының бірі - мобильді 4G ұялы байланыс желісін құру.

Бұл тапсырманы шешу үшін LTE технологиясын қолданамыз. Қазақстан

Республикасында ұялы байланыс қызметін қолданушылар саны шамамен 65, 6

пайызға жеткен, ал кеңжолақты үлкен жылдамдықты мәлімет тарату қызметін

пайдаланушы абоненттер саны 7053, 8мыңды(41, 5%) көрсеткен.

Дипломдық жобадағы LTE желісі құрылатын аумақтық обьект ретінде

Қызылорда қаласындағы Махамбет қала маңы таңдалды. Дипломдық жобаның

мақсаты Махамбет қала маңында LTE стандартын қолдану арқылы ұялы

байланыс жүйесінің жоғары жылдамдықты мүмкiндiгiмен қамтамасыз ету.

12

1 ҚЫЗЫЛОРДА ҚАЛАСЫНДА 4G ҰЯЛЫ БАЙЛАНЫС ҚЫЗМЕТІН

ҚҰРУДЫҢ ТЕХНИКАЛЫҚ МҮМКНДІГІН ЗЕРТТЕУ

1. 1 Қызылорда облысындағы байланыс желісінің анализі

Қызылорда облысы-Арал теңізінің шығысында Сырдария өзенінің

төменгі ағысы, Тұран ойпатында орналасқан. Облыс 1938 жылы 15 қаңтар күні

құрылған. Қазақстан Респуликасының бірнеше облыстарымен оның ішінде

шығыс және оңтүстік-шығысында Оңтүстік Қазақстан облысымен,

солтүстігінде-Қарағанды облысымен, солтүстік-батысында Ақтөбемен

шекараласады. Жер көлемі жөнінен республика бойынша 4-орында. Әкімшілік

орталығы-Қызылорда қаласы. Қызылорда облысы кенет - континенттi к ауа

райы аймағында орналасқан. Күншуақ жылына 300 астам. Жазы ыстық және

ұзақ мерзімді. Бұл кезеңде температурадағы күрт өзгеру сипаты байқалмайды.

Кейбір жерлерде шілде айының орташа температурасы 36-39 0С. Облыс

аумағының басым бөлігінде температураның абсолютты максимумы 44-48 0С

құрайды. Қыс мезгілінде облыстың солтүстік және оңтүстік аймақтарынының

арасында температурада айтарлықтай айырмашылықтары бар. Мысалы, ең

салқын ай - қаңтардағы орташа температура 35-36 С градусты құрайды. Құрғақ

климат - облыс климатының ерекшелектерінің бірі. Жауын-шашын өте аз

жауады. Орташа жылдық мөлшері 100-190

мм аспайды және жыл

маусымдарында оның түсімі біркелкі емес: барлық жауын -шашынның 60

пайызы көктемгі-қысқы кезеңдерге тиесілі. Қазақстанның оңтүстігіндегі

әкімшілік-аумақтық бөлік. Жерінің аумағы - 226, 0 мың шаршы шақырым

(Қазақстан жерінің 8, 3%-ы) . Тұрғыны - 734, 300 адам [29] .

Бұл дипломдық жобада Қызылорда облысының Махамбет елді мекені

қарастырылды, сондықтан осы елді мекен жайлы ақпарат төменде келтірілген.

Махамбет - қала маңы, ауылдық округ орталығы. 1994 жылдан бастап Ақсуат

ауылдық округіне Кеңес Одағының батыры Жақыпбек Махамбет атындағы

ауыл (бұрынғы С. М. Киров атындағы ауыл) және «Наурыз» саяжайы,

Жаңадария арнасы бойында орналасқан шағын елді мекендер қарайды. Соңғы

жүргізілген санақ бойынша 8743 адам саны тіркелді. Жерінің көлемі 22, 5

шаршы шақырымды құрайды. Дипломдық жобада жүргізілетін есептеулер осы

мәліметтерді қолдана отырып шығарылды. Бұл елді мекен қарқынды даму

үстінде және халық саны да уақыт өте өсу үстінде. Себебі жаңа бағдарлама

бойынша қала орталығы Сырдария өзенінің сол жақ жағалауына көшіру

жоспарлануда. Қазіргі кезде көптеген мекемелер, бизнес орталықтар,

ауруханалар және де мектеп орындары салынуда. 2014 жылдың қыркүйек

айында салынып, қолданысқа берілген Қазақстан Республикасының тұңғыш

президентңі Н. Назарбаев мектебі осы аумақтан бой көтерді. Аймақтың

әлеуметтік-экономикалық даму динамикасы нақты секторда да, әлеуметтік

салада және инфраструктура комплексінде де оң өзгерістермен сипатталады.

13

Жер бедері жағынын Қызылорда облысы жазық болып келеді. Сыр

бойынын 10 км қашықтықты ала отырып бойлай орналасқан. Жалпы алғанда

қала теңіз деңгейінен 123 м биіктікте орналасқан. Жер бедерінің осылай

орналасуы мобильді байланыс орнату және пйдалану кезінде өте қолайлы.

Қазіргі таңда мобильді байланыс барлық жерде басым орынға ие. Жоғары

сұраныста тұрған бұл байланыс қалаларда орнығып, енгігі уақытта қызмет

аумағын кеңейту жұмыстары жүргізілуде. Қызылорда қаласында 6 автоматты

телфон станциясы, 2 спутниктік SKY EDGE және CDMA 250 радио телефон

станциясы қала халқына қызмет көрсетуде. Осы станциялардың барлығы да

халықаралық сөйлесу жүйесіне қосылған. Қызылорда қаласы бойынша кең

жолақты Интернет желісіне қатынау MEGALINE, Beeline, Icon үмкіндігі бар

жабдықталған порттары толық іске қосылған.

DWDM енгізу - «толық оптикалық желілер» бағыты бойынша қозғалыс.

Қазірде коммерциялық түрде оптикалық енгізу/шығару мультиплексорлары

жұмыс істеуде және алғашқы оптикалық кросс-коннекторлар іске асырылуда.

IP-телефония, Интернетке кеңжолақты мүмкіндік, электрондық почта,

ағындық бейне және мәліметтерді тарату, бейнеконференция, виртуалдық жеке

компьютерлік желілер және т. б. қазіргі кездегі жаңа қызметтері бар.

Электрондық АТС, сонымен қатар талшықты-оптикалық байланыс жолдарын

және SDH аппаратураларын кеңінен енгізілу үсінде. Байланыс желісі

толығымен дерлік цифрлық, ҚТС-да абоненттік жолда бессандық нөмірлену

жүйесі қабылданған.

Қалада байланыс қызметтерін Қызылорда облыстық телекоммуникация

дирекциясы АҚ «Қазақтелеком» филиалы қамтамасыз етеді. "GSM Kazakhstan"

байланыс операторының Kсell, Activ брендтері, «ЖШС Кар-Тел» байланыс

операторының Beeline және “АҚ АЛТЕЛ” дан Pathword, Jet, City брендтері

жұмыс істейді.

«Қазақтелеком» ұлттық байланыс операторының даму бағдарламасына

сәйкес, байланыс саласының технологиялық түрленулерінің негізін құрайтын,

жүйеқұрушы жобалардың ең ірісі ҰАСМ (НИСМ) құрылысы болады. Бұл

жобаның концепциясы SDH сақина технологиясын қолдану арқылы аналогтық

магистральдық желіні жерүсті талшықты - оптикалық жоғары жылдамдықты

цифрлық магистральдық желіге толығымен ауыстыру қажеттілігіне негізделеді.

Нәтижесінде республиканың барлық аймақтарын, бүкіләлемдік ақпараттық

желіге кем дегенде үш шығысы бар үш ірі сақина түрінде байланыстыру жүзеге

асырылады. LTE ұялы байланыс жүйесі байланыс сапасының артуына және

интернет тұтынушыларының саны бойынша әлемдегі ең дамыған 50

мемлекеттің қатарына кіруіне себебін тигізеді және біздің мемлекеттің әлемдік

ақпараттық кеңістікке интеграциясы үрдісін жылдамдатуға мүмкіндік береді.

Алдағы уақытта “АҚ Алтел” және

“АҚ Қазақтелеком” 4G LTE

технологиясымен байланыс орнату жоспары қолға алынды.

14

1. 2 LTE технологиясының дамуы

LTE технологиясының стандарт ретінде ресми түрде құрылуы 2004 жылы

басталды. Зерттеушілердің алдында жоғары жылдамдықты қамтамасыз ете

алатындай физикалық деңгейдегі технологияны таңдау сұрағы тұрды. Оны

жүзеге асыру үшін екі нұсқа ұсынылды: ертеректе HSPA желісінде қолданыста

жүрген W-CDMA, және радиоинтерфейстің жаңа технологиясы OFDM.

Жүргізілген зерттеу жұмыстарынан кейін арнаның ортогоналды жиілікті

бөлінуімен мультиплексирлеу - (Orthogonal frequency-division multiplexing)

OFDM технологиясын пайдалану туралы шешім қабылданды. 3GPP жобасының

аясында 2006 жылдың май айында бірінші радиоинтерфейске E-UTRA (Evolved

UMTS Terrsatial Radio Access) арнайы құрылды. Бұл 3GPP Release 7 негізіне

кірді. 2008 жылыдың желтоқсан айында LTE жүйесінің функционалды және

архитектуралық талаптарына сай келетін 3GPP Release 8 стандарттар нұсқасы

бекітілді. 2009 жылдың ортасына тамам LTE негізіде бірінші тәжірибелі

жүйелер пайда болды. Осы жылдың соңында шведтік телекоммуникациялық

Telia Sonera компаниясы Ericsson компаниясымен біріге отырып Стокгольм мен

Ослода әлемдегі бірінші коммерциялық желіні іске қосуы жайында хабарланды.

4G - ұялы байланыстың төртінші ұрпағы, мәліметтер таратудың жоғары

жылдамдығын және байланыс сапасының жоғарлауын сипаттайды. Төртінші

ұрпаққа мәліметтерді таратуда 100 Мбит/с-тан асатын жылдамдық көрсететін

технологиялар жатады. Мысалы 4G ретінде LTE және WiMax технологиялары

саналады да, 1 Гбит/с теориялық жылдамдықта мәліметтер таратады.

Салыстырмалы түрде максималды жылдамдық GSM (2G) үшін 240 кбит/с, ал

3G үшін 10 Мбит/с. 4G-дің ерекшелігі сол бұнда тұтынушыға 326, 4

Мбит/секундқа және кері бағытқа 172, 8 Мбит/секундқа (3G-ден 2 есе жылдам)

дейін мәлімет жіберуді жүзеге асыра алатын жылдам интернет, видеоқоңырау

мен ұялы телевидение көруге, т. б көптеген қызметтерге қол жеткізе алады.

LTE желісімен ұсынылатын қызметтер 2G/3G желілер қызметіне

қарағанда кең ауқымға ие. Ең бастысы бұл күшейтілген жылдамдықты ақпарат

тарату мен жоғары өткізу қабілеттілігі және де «барлығы IP арқылы»

концепциясына өтуімен байлнысты. LTE желісімен ұсынылатын негізгі

қызметтер:

- дауысты дестелік тарату;

- интернет файлдарды тарату;

- элетронды почтаны ұсыну;

- мультимедиалық файлдарды тарату;

- телевизиондық қызмет пен файлдарды жүктеу қызметін қосатын

мультимедиалық тарату;

- бейнелік ағын;

- VoIP және жоғары сапалы конференциялар;

- Ұялы құрылғылар арқылы онлайн ойындар мен әртүрлі типтегі

терминалдар;

- Жоғары жылдамдықпен реквизит жіберетін мобильдік төлемдер.

15

Қазіргі таңда LTE стандартының желісі әлемнің 80-нен астам елдерінде

қолданылуда және олардың саны қарқынды түрде өсуде [28] .

1. 3 LTE технологиясының негізгі параметрлері

LTE стандарты аса ыңғайлылы эфирлі интерфейске ие. Желiнiң түрi

мынадай атауға ие - E-UTRAN - Evolved Universal Terrestrial Radio Access

Network (дамушы радиоқабылдаудың әмбебап жер бетiндегi желiсi) . Төменде

LTE технологиясының негізгі параметрлері көрсетілген.

1. Көптiк ашық пайдаланудың технологиясы:

- тікелей арна (Downlink - DL) - OFDMA;

- керіарна (Uplink - UL) - SC-FDMA;

2. Жұмыс жиілігінің диапазоны: 450 МГц; 700 МГц; 800 МГц;

2, 1 ГГц; 2, 4 - 2, 5 ГГц; 2, 6 - 2, 7 ГГц.

Биттік жылдамдық:

- тікелей арна (DL) MIMO 2TX×2RX: 100 - 300 Мбит/с;

- керіарна (UL) : 50 - 172, 8 Мбит/с.

Радиоарна жолағының ені: 1, 4 - 20 МГц.

Ұяшық радиусы: 5 - 30 км.

Ұяшық сыйымдылығы (қызмет көрсетілетін абоненттер саны) :

- 200 аса абоненттер 5 МГц жолағында;

- 200 аса абоненттер 5 МГц-тен жоғары жолағында.

Жылжымалылық: орын ауысу жылдамдығы 250 км/сағ дейін.

MIMO параметрлері:

- тікелей арна (DL) : 2TX×2RX, 4TX×4RX;

- керіарна (UL) : 2TX×2RX.

Кідіру (latency) : 5мс.

Модуляцияның қабылданатын түрлерi:

- тікелей арна (DL) : 64 QAM, QPSK, 16 QAM.

- керіарна (UL) : QPSK, 16 QAM.

Дуплекстi арналар бөлiну: FDD, TDD [28] .

1. 4 LTE технологиясының желілік сәулеті

LTE желісі құрылғанда негізгі назарды ұялы дестелік трафикті

қамтамасыз ету, қысқа уақыт аралығында дестені жеткізу мен қызмет

көрсетудің жоғары сапасына аударған. LTE әзірлеушілерінің басты мақсаты

желі құрылымын барынша қарапайым етіп, әрі 3G UMTS жүйесіне тән қосалқы

желілік протоколдарды болдырмау.

16

1. 1 Сурет - LTE желісінің жалпылыма құрылымы

LTE стандартының сәулетінде желілік әрекеттесу екі түйіндер арасында

болады, олар: (eNB) базалық станциясы мен өзінеде желілік GW (Geteway)

шлюзі бар мобильдікті басқаратын (MME) блогы.

Физикалық деңгейде LTE желісі екі компоненттен тұрады: E-UTRAN

радиодоступ желісі және SAE (System Architecture Evolution) базалық желісі.

E-UTRAN желісі eNB базалық станцияларынан тұрады. Базалық

станциялар толық байланысты желінің элементі болып табылады және өзара

«әрқайсысы-әрқайсысымен» принципы бойынша байланысқан. Коммутация

дестелерін құру приципі бойынша әр eNB-да SAE базалық желісімен S1

интерфейсі болады.

LTE желiсінің құрылысының мысалы ретінде 1. 1 - суретте көрсетiлген

сұлба қызмет көрсете алады.

LTE-нің eNB желiсінде келесi функциялар жатады: радиоресурстармен

басқару, қолданбалы мәлiметтердiң ағынының шифрлануы, қызмет етушi

шлюзге бағытталған бойымен мәлiметтер пакеттерiнiң қолданбалы

жазықтығында бағытталуы, шақырушы және берiлуші ақпаратты тарату,

қозғалғыштықты басқаруы үшiн есептердi құрастыру және өлшеу. LTE желiсін

жоспарлау үшін транспорттық желілерінің және E-UTRA радиоқатынау

желiсiнің шешiмi қандай жағдайда құрылғанын анықтау керек.

2G/3G желісінің қызметтерімен салыстырғанда LTE желісінің қызметтері

кең спектрге ие болады. Бірінші кезекте бұл желінің жоғары өткізу

қабілеттілігімен және мәліметтер жіберудің жоғарылатылған жылдамдығымен

байланысты, және де «бәрi IP арқылы» тұжырымдамасына сәйкес. LTE желісі

ұсынатын басты қызметтері болып мыналар табылады:

- сөздердің дестелік таратылуы;

- интернет - файлдардың жіберілуі;

- электрондық почтаның жеткiзуi;

- мультимедиа хабарламаларын жіберу;

- файлдарды жүктеу қызметтерiн, телевизиондық және ағындық

қызметтерін атқаратын мультимедиалық хабар таратуы;

17

- VoIP және жоғары сапалы видеоконференциялар;

- жылжымалы және әр түрлi түрлердi белгiленген терминалдар

арқылы онлайн - ойындар;

-