Организация принципов построения мобильной связи
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
АО «МЕЖДУНАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Жамакур С. Н
Организация принципов построения мобильной связи
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Специальность 5B071900 - «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Алматы 2019
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
АО «МЕЖДУНАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
КАФЕДРА «РАДИОТЕХНИКА, ЭЛЕКТРОНИКА И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»
Допущен к защите
Заведующий кафедрой
PhD, ассист. - профессор
Е. А. Дайнеко
«» 2019 г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема проекта: Организация принципов построения мобильной связи
Организация построения сети 5G
по специальности 5B071900 - «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
гр. РЭТ-1502 С. Н. Жамакур
«» 2019 г.
(подпись)
к. т. н., ассист. -проф. Е. А. Бахтиярова
«» 2019 г.
(подпись)
к. т. н., зав. кафедрой
“Телекоммуникационные системы” Алматинский университет энергетики и связи
А. С. Байкенов
«» 2019 г.
(подпись)
Алматы 2019
АО «Международный Университет Информационных Технологий»
Факультет Информационных Технологий
Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Специальность 5B071900 - «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Задание на дипломный проект
Жамакур Сержан Нурболулы
Тема проекта: «Организация принципов построения мобильной связи»
Утверждено приказом № 41/1-с МУИТ от «28» ноября 2018 г.
Срок сдачи студентом законченного проекта «20» мая 2019 г.
Исходные данные к проекту: Технология 5G, технические характеристики экспериментального оборудования, кластер, сота, базовые станции, потери, мощность, 3GPP
Содержание расчетно - пояснительной записки перечень подлежащих разработке вопросoв:
Глава 1 Эволюция мобильной связи
Глава 2 Технические характеристики 5G
Глава 3 Проектирование сети на основе Рекомендаций МСЭ
Глава 4 Экономическая часть
Глава 5 Охрана труда и промышленной экологии
Лазерный CD диск с текстом дипломного проекта и приложениями:
1. Пояснительная записка к дипломному проектированию.
2. Презентация.
Консультанты по проекту, с указанием относящихся к ним разделов проекта
и. о. профессор, к. э. н.,
Бердыкулова Г. М.
Ассистент-
профессор, PhD
Малгаждарова М. К.
Дата выдачи задания «3» декабря 2018
Руководитель к. т. н., ассист-проф. Е. А. Бахтиярова
(подпись)
Задание принял к исполнению С. Н. Жамакур
(подпись)
Календарный план выполнения дипломного проекта
Студент группа курс
Международный Университет Информационных Технологий
(Ф. И. О)
Тема:
(тема дипломного проекта)
Ноябрь
Ноябрь-Декабрь
Составление и представление научному руководителю.
Введение
Глава 1
Глава 2
Глава 3
Глава 4
Глава 5
Заключение
Март-Апрель
15 Апреля
21-25 Января
5-16Февраль
1-5 Aпрель
8-12 Aпрель
13-17 Мая
20-23 Мая
Руководитель Е. А. Бахтиярова
(подпись)
Задание принял к исполнениюС. Н. Жамакур
(подпись)
Дата выдачи задания «3» декабря 2018 г
АҢДАТПА
Дипломдық жобаның мақсаты белгілі бір әдістемелерге сүйеніп ұялы байланыс құру принциптерін ұйымдастыру, сондай-ақ, бесінші кезеңдегі ұялы желілерге есептеулер жүргізу болып табылады. Зерттеудің нысаны 5G сымсыз байланыс технологиясын жобалау. Ұялы байланыс желілерін жобалау және жоспарлау әдістері 3GPP, сонымен қоса техниканың әртүрлі сипатталу әдістемелері қарастырылды.
Дипломдық жоба 76 бет, 20 кесте, 28 сурет, 14 әдебиеттен тұрады.
Түйін сөздер: 5G технологиясы, сымсыз байланыс, ұялы байланыс, телекоммуникация, деректерді тарату, ұяшық, кластер, қуат, жоспарлау, жобалау, сипаттамалар, микросота, базалық станция.
АННОТАЦИЯ
Целью работы дипломной работы выступает организация принципов построения мобильной связи, а также расчёт сотовых сетей пятого поколения. Расчёты произведены на основе имеющихся моделей утвержденные организацией 3GPP.
Дипломный проект состоит из 76 страниц, 20 таблиц, 28 рисунков, 14 литературы.
Ключевые слова: технология 5G, беспроводная связь, технология LTE. технология LTE - Advanced, мобильная связь, телекоммуникации, передача данных, сота, кластер, мощность, планирование, проектирование, характеристики, фемтосота, базовая станция
ABSTRACT
The aim of the thesis work is the organization of the principles of building mobile communications, as well as the calculation of fifth-generation cellular networks. The calculations are made on the basis of the available models approved by the 3GPP organization.
The graduation project consists of 76 pages, 20 tables, 28 figures, 14 literature.
Keywords: 5G technology, wireless communication, LTE technology. LTE technology - Advanced, mobile communications, telecommunications, data transmission, cell, cluster, power, planning, design, characteristics, femtocell, base station
СОДЕРЖАНИЕ
Сеть мобильной связи - это цифровая сеть мобильного беспроводного доступа, предназначенная для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услугами связи на территории обслуживания, использующая радиосигналы в радиоинтерфейсе и архитектуру базовой сети, минимизирующую задержки, для оказания услуг передачи данных и речи .
В последние годы мобильная связь очень быстро развивается. Вскоре количество пользователей мобильной связи может превзойти количество пользователей стационарной связи. Рост числа абонентов систем мобильной связи зависит от предоставления услуг с качеством и составом не хуже, чем в сетях фиксированной связи. Вперед выдвигаются сами услуги связи, а не телекоммуникационные технологии.
В функциональный набор сотовой связи включается: регистрация абонента, установление вызова, передача информации между мобильным телефоном и базовой станцией по радиоканалу, процедура установления вызова между абонентами, роуминг в других сетях, а также набор услуг, предоставляемых абоненту. Эволюция систем сотовой связи включает первое, второе, третье и четвёртое поколение. На мировом рынке постоянно появляются прогрессивные технологии и стандарты.
Сегодня телекоммуникационная отрасль в Казахстане и во всем мире стоит на пороге внедрения нового, пятого поколения мобильной связи. Подобно предыдущим поколениям, 5G даст толчок развитию не только телекоммуникационной, но и другим отраслям экономики. Ожидаемые технологические инновации стандарта пятого поколения приведут к росту пропускной способности сетей мобильных операторов и скорости передачи данных, а также к появлению новых сценариев использования мобильной связи и развитию инновационных цифровых услуг. Это будет способствовать экономическому развитию за счет увеличения производительности, автоматизации и внедрения новых технологий в различных сферах экономики и деятельности человека.
Целью данной работы является рассмотрение организации принципов построения систем мобильной связи, а именно пятого поколоении. В ходе достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
-Дать характеристику сетям мобильной связи третьего, четвертого и пятого поколений.
-Изучить структуру сетей мобильной связи пятого поколений.
-Рассмотреть физический уровень, частотный диапазон и способы кодировки сетей мобильной связи третьего, четвертого и пятого поколений.
- ЭВОЛЮЦИЯ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
На данный момент в мире существует четыре поколения сотовой мобильной связи. Считается, что пятое поколение мобильной связи появится к 2020 году. (См. рис. 1. 1)
В настоящее время ведутся программы по разработке основных очертаний стандарта пятого поколения. Именно поэтому точного определения 5G пока дать нельзя, можно лишь предугадать, какими станут сети после 2020 года.
Очевидно, что в будущем к сети будет подключено гораздо больше устройств, большинство из которых будут работать по принципу «всегда онлайн». При этом очень важным параметром будет являться низкое энергопотребление.
Рисунок 1. 1 - Эволюция мобильной связи
Первое поколение, 1G: Эти телефоны были аналоговыми и были первыми мобильными или сотовыми телефонами, которые будут использоваться. Хотя они были революционными в свое время, они предлагали очень низкий уровень эффективности использования спектра и безопасности. Первое поколение сотовой связи включало следующие аналоговые системы и не было стандартизовано в глобальном масштабе: Ширина полосы частотных каналов в различных стандартах от 12, 5 до 30 кГц. Скорость передачи данных - 1, 9 кБит/с. Сети 1G обеспечили мобильность аналоговым голосовым сервисам.
Технологии 2G, такие как CDMA, GSM и TDMA, были первым поколением технологий цифровой сотовой связи. Они основаны на цифровых технологиях и предлагают гораздо лучшую эффективность использования спектра, безопасность и новые функции, такие как текстовые сообщения и связь с низкой скоростью передачи данных. Сети 2G предоставили услуги цифровой сотовой голосовой связи и базовые услуги передачи данных (SMS, просмотр WAP через Интернет), а также услуги роуминга в сетях. Сети 2. 5G и 2. 75G принесли небольшое улучшение в услуги передачи данных, соответственно с GPRS и EDGE.
Технологии 3G, такие как EVDO, HSPA и UMTS, обеспечивают скорость от 200 кбит / с до нескольких мегабит в секунду. целью этой технологии было предоставление высокоскоростных данных. Первоначальная технология была усовершенствована, чтобы обеспечить скорость передачи данных до 14 Мбит / с и более. Сети 3G обеспечили лучший опыт мобильного интернета, но с ограниченным успехом позволили внедрить широкое распространение услуг передачи данных. Сети 3. 5G обеспечили по-настоящему повсеместное использование мобильного интернета, открыв успех эко-систем мобильных приложений.
Четвертое поколение, 4G: это была технология на основе all-IP, которая может обеспечить скорость передачи данных до 1 Гбит / с. Четвертое поколение устройств - это полноценный "офис в кармане". Именно на это и были направлены в начале сформулированные в рекомендации ITU-R
M. 1645 требования комитета IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications-Advanced) для поддержки скорости в исходящем канале до 100 Мбит/с для мобильных и 1 Гбит/с для номадических и стационарных абонентов. И вот эта скорость дает возможность регулирования голосовых соединений и применения различных информационных сервисов: пользование Интернетом, обмена крупными массивами данных, видео по запросу (VoD) и просмотра ТВ-трансляций (IPTV) . И все эти сервисы, которые пользователь имел у себя дома или в офисе, могут являться приемлемы в каждом любом месте за доступные деньги. Как сотовая телефония позволяет нам быть на связи почти все время и почти в любом месте, так и системы 4G созданы чтобы обеспечить всех пользователей высокоскоростным доступом к различным сетям передачи данных. Здесь есть один важный момент. 3G системы были созданы для этого, но даже если были приложены все усилия производителей оборудования на базе 3G-технологии, например типа HSPA (High Speed Packet Access), они все равно не сумели конкурировать с технологией WiMAX и заменившей ее LTE - предтечами 4G (и если не обращать внимание к таким "мелочам", как совместимость, их в принципе можно относить к 4G) . И это ясно: технологии 4G не просто дают возможность чтобы обеспечивать возможность передавать данные, как в 3G - или дорого, или медленно. Они могут позволить забыть о привязке к определенному информационному каналу. Пользователю становится равнодушно, где он пользуется сетью -в офисе, дома, на улице или в машине. И стоимость, и скорость услуг во всех случаях должны быть хотя бы немного одинаковы. Чтобы перейти к 4G, надо было коренное, принципиальное изменение в структуре построения и архитектуре как сетей радиодоступа, так и опорных сетей. В беспроводных сетях было окончательно убрано "телефонное наследие" сотовой связи, ведь даже системы 3G по сути были связывающим абонентов с АТС. Система 4G - это принципиально совсем другая структура. Это плоская IP-сеть с пакетной передачей данных, которая позволяет распределение архитектуры, с каналами прямого обмена между базовыми станциями и т. п.
5G дает новые возможности для множества особо важных приложений - начиная от 3D-видео до медиа, автономные транспортные средства и возможность умных городов, при помощи сверхвысокой скорости передачи данных, уменьшенная задержка и повышенной емкости.
Почти все приложения с интенсивным использованием данных, как ориентированные на потребителя, так и B2B, находятся на грани соединения. Последние разработки 4K, 8K, 3D-видео, расширенное использование HD TV, потоковое аудио и видеоуслуги и интерактивное видео на многих устройствах это и есть основной движущийся фактор для этой группы вариантов использования. Распространенные данные, высокая скорость передачи данных, пропускная способность и расширенная передача и многоадресные функции 5G по существу будут являться опорой этим случаям использования, обеспечение функции телевизора для домашних экранов и реализовать медиа видение для мобильного телевидения.
Производитель оборудования трудился с операторами связи чтобы показать видео в реальном времени со сверхвысоким разрешением (UHD) передача с пропускной способностью больше чем 800 Мбит/с, а также окончание предварительной частный первой в мире UHD IPTV больше чем 5G стационарный беспроводной доступ. 5G может сделать лучше пользовательский опыт с более быстрым мобильным широкополосным скоростям, а чтобы гарантировать удивительный опыт высококачественные медиа и видео услуги предлагают инновационный дизайн приложения. Для этого только мобильная широкополосная связь не даст достаточного дохода, чтобы оправдать 5G.
Для того, чтобы хорошо справиться с работой, рассказанными выше, требуется разработка новых, более лучших и совершенных решений беспроводного доступа. Улучшенные версии нынешних технологий радиодоступа будут дополнены новыми, нацеленными на определенные сценарии и способы применения. И так, 5G рассматривается как результат развития нынешних технологий радиодоступа. Созданная в итоге система, которая включает в себя разные технологии радио-доступа 2-го, 3-го и 4-го поколений, полностью используются как одно целое, и называется системой 5-го поколения (5G), так как выносит качество пользовательского опыта и производительность сети на уровень, являющимся недоступным системам 4-го поколения. Технологии 5G дают возможость пользователям полностью открыть потенциал технологий мобильной связи и новых сервисов, а операторам связи - сделать дополнительные источники дохода. В фокусе внимания концепции 5G есть не только технологический аспект, а такж улучшение пользовательского опыта через интеграцию современных технологий.
Нынешние технологии мобильного широкополосного доступа, такие как HSPA и LTE, будут и далее развиваться, и обеспечат базу нового стандарта сетей пятого поколения. Так, например, поочередно будут доступными скорости передачи данных на уровне сотен Мбит/с. Обеспечение высокого качества доступа к высокоскоростным мобильным сервисам будут возможным из-за внедрения технологии интеллектуальных антенн с большим числом управляемых элементов, для освоения новых диапазонов более большой степени координирования между основными станциями. Будут появляться новые сценарии развертывания сетей. И, все больше операторов будут использовать стратегию развертывания малых сот. Кроме этого, изменения будут и в парадигме коммуникаций в сторону все большего влияния межмашинного взаимодействия.
Особенности мобильной связи 5G
5G (fifth generation) - это пятое поколение технологий мобильной связи с огромной скоростью передачи данных - несколько гигабит в секунду. 5G уменьшают задержку сигнала до одной миллисекунды - против 10 миллисекунд в сетях 4G и 100 миллисекунд в 3G.
Новые поколения сотовой связи появляются каждые 10 лет. Эти годы уходят на разработку технологии, стандартов и обновление инфраструктуры.
Невероятные скорости, которые скоро станут реальностью, найдут своё применение в технологиях виртуальной реальности, стриминге UltraHD видео, удалённом управлении техникой. Стандарт предполагает подключение более 100 тыс. устройств к одной базовой станции, что необходимо для развития интернета вещей.
Гонка глобальных вендоров переходит в плоскость цены. Например, Qualcomm упростил патентные правила для 5G: стоимость патента на 5G-оборудование ими приравнена к стоимости патента на 4G. Это снизит один из важных барьеров для внедрения технологии - цену 5G-оборудования.
... продолжениеВы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
