Разработка предложений по построению корпоративных сетей передачи данных на основе перспективных сетевых технологий

 

 Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка№1

 

Исходные данные представлены в таблица 11

 

 

 

 

Таблица.11

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	15
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	16
WАФТпрд	потери сигнала  в АФТ передатчика	дБ	1,14

 

По формуле (4.3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

 

EIRP = 15 – 1,14 + 16 = 29,89 дБм

 

 Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка №2

 

Исходные данные представлены в таблица 12

Таблица 12

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала  в АФТ передатчика	дБ	1,39

 

По формуле (4.3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

 

EIRP = 18 – 1,39 + 24 = 40,61 дБм

 Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка №3

 

Исходные данные представлены в таблица 13

 

        Таблица.13

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала  в АФТ передатчика	дБ	1,26

 

По формуле (3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

 

EIRP = 18 – 1,26 + 24 = 40,74 дБм

4.4 РАСЧЕТ РАДИОТРАССЫ

4.4.1 РАСЧЕТ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ

 

При подвесе  антенн на высоте H₁ и Н₂ предельно возможная длина трассы распространения радиоволн по прямой видимости обуславливается кривизной земной поверхности и определяется по формуле:

 

L_MAX = 3,57 * [(H₁)^1/2 + (H₂)^1/2)],                                               (4.4)

 

где  L_MAX - предельно возможная длина трассы распространения радиоволн      по     прямой видимости, км;

H₁, Н₂ - высоты подвеса антенн, м.

Исходные данные для расчета прямой видимости приведены в таблиц 14.

 

Таблица.14

Обозначение	Наименование	Ед. изм	значение
Н1	Высота подвеса  антенны в Главном отделе	м	45
Н2	Высота подвеса  антенны в отделе № 1	м	10
Н3	Высота подвеса  антенны в отделе №2	м	21
Н4	Высота подвеса  антенны в отделе №3	м	30

 

 

По формуле (4.4) предельно возможная длина трассы распространения радиоволн в пределах прямой видимости составит:

 

L_MAXн1-н2 = 3,57*[(45)^1/2 +(10)^1/2] = 32,23 км

 

L_MAXн1-н3 = 3,57*[(45)^1/2 +(21)^1/2] = 40 км

 

 

L_MAXн1-н4 = 3,57*[(45)^1/2 +(30)^1/2] = 41,23 км

 

Расчет потерь при распространении радиоволн

 

Расчет потерь в радиоканале производится по следующему выражению:

 

W_О = 100,2 +20 lg(r),                                                       (4.5)

 

где      r - расстояние между антеннами приемника и передатчика, км.

Исходные данные для расчета потерь при распространении радиоволн приведены в таблица 14.

 

 

      Таблица.14

Обозначение	Наименование	Ед. изм	значение
R1	Расстояние  между Штабом дивизии и Штабом полка №1	м	3
R2	Расстояние  между Штабом дивизии и Штабом полка №2	м	5
R3	Расстояние  между Штабом дивизии и Штабом полка №3	м	10

 

По формуле (4.5) потери при распространении радиоволн для радиотрассы составляют:

W_О1 = 100,2 + 20 * lg (3) = 109 дБм

 

W_О2 = 100,2 + 20 * lg (5) = 114 дБм

 

W_О3 = 100,2 + 20 * lg (10) = 120,2 дБм

4.5 Расчет суммарного усиления радиосистемы

 

Для того чтобы  определить суммарное усиление радиосистемы необходимо знать следующие параметры:

-выходная мощность передатчика;

-чувствительность приемного тракта удаленной точки;

-коэффициенты усиления антенн передатчика и приёмника;

-коэффициенты усиления усилителей (при их наличии).

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WАФТпрд	Потери сигнала  в АФТ для штаба №1	дБ	1,78
WАФТпрм	Потери сигнала  в АФТ для штаба №2	дБ	1,39
WО	Потери при  распространении радиоволн	дБм	109
GПРД1	Усиление антенны ( Штаба дивизии )	дБи	24
GПРД2 —прд	Усиление антенны (штаба №1)	дБи	16
PПРД1	Выходная мощность ( Штаба дивизии)	дБм	18
PПРМ2	Чувствительность (штаба №1)	дБм	-82

Таблица 13

 

Суммарное усиление радиосистемы вычисляется по формуле:

 

G_∑ = Рпрд -Рпрм + Gпрд + Gпрм,                                                 (4.6)

 

где    Рпрд - выходная мощность радиопередатчика, дБм;

        Рпрм -чувствительность приемника, дБм;

       Gпрд - усиление антенны передатчика, дБи;

       Gпрм - усиление антенны приемника, дБи.

Исходные данные для расчета суммарного усиления представлены в табл. 13.

По формуле (4.6) суммарное усиление радиосистемы между отделами составляет:

G_∑1 = 18 - (-82) + 24 + 16 = 140 дБм

G_∑2 = 18 - (-82) + 24 + 24 = 148 дБм

G_∑3 = 18 - (-82) + 24 + 24 = 148 дБм

4.6 РАСЧЕТ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ РАДИОСИСТЕМЫ

 

Расчет потерь в радиоканале можно произвести по следующему выражению:

 

W_∑ = W_АФТпрд + W_АФТпрм + Wo,                  (4.7)

 

где    W_АФТпрд - потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;

        W_АФТпрм  - потери сигнала в АФТ приёмника, дБ;

        Wo - потери при распространении радиоволн, дБм.

По формуле (4.7) суммарные потери в радиосистеме между отделами составляют:

 

W_∑1 ⁼ 1.78 + 1,14 + 109 = 111,92 дБм.

W_∑2 ⁼ 1,78 + 1,39 + 114 = 117,17 дБм.

W_∑3 ⁼ 1.78 + 1,26 + 120 = 123,04 дБм.

4.7 РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЗАПАСА РАДИОКАНАЛА

 

Суммарное усиление системы должно быть больше суммарных  потерь:                                                                              G_∑>W_∑

Разность величин G_∑ и W_∑ определяет энергетический запас радиоканала по направлениям:

 

Z = G_∑ - W_∑.                                              (4.8)

 

По формуле (4.8) энергетический запас радиоканала составляет:

 

= 140- 111,92 = 28,08 дБм.

= 148- 117,17 = 30,83 дБм.

= 148- 123,04 = 24,96 дБм.

4.8 ВЫВОДЫ:

 

1. Предложенное в работе решение для построения абонентской части корпоративной сети обладает минимальной стоимостью для систем радиодоступа, представленного, в настоящее время, производителями.

2. Предложенное решение  удовлетворяет требованиям к  абонентской части корпоративной  сети по масштабированию. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности.

3. Таким образом  на основе предложенного решения  может быть организованна абонентская  часть корпоративной сети, удовлетворяющей  требованиям по разнородность трафика, пропускной способности, масштабируемости и минимальной стоимости, для отделов федеральной службы и других структур, в случае ограничений на организацию проводного доступа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В настоящее  время, все более острой становится задача построения абонентской части корпоративной сети.

Для решения  этой задачи в работе проведен анализ сетей беспроводного доступа. Анализ показал необходимость организации  беспроводного доступа по ряду причин:

1. Недостаточная телефонизация удаленных регионов.

2. Высокая стоимость  организации проводного доступа  через естественные и искусственные  физические препятствия.

Помимо этого  исследования показали, что широкополосные системы радиодоступа, (в особенности интегрированные решения на их основе) являются альтернативой ВОЛС, технологии xDSL, радиорелейным линиям, реализующим схему точка-точка; оптическим линиям связи в следующих случаях:

в проектах, где применение проводных технологий невозможно и/или нерентабельно, при  наличии в зоне обслуживания более 5 абонентов (подключаемых узлов связи);

в проектах, где в одном секторе сконцентрировано большое количество абонентов;

в проектах, где в зоне обслуживания возможно изменение расположения абонентов (например, переезд офисов);

Анализ существующих технологий беспроводного доступа  показал, что:

1. Существующие  стандарты радиодоступа достаточно  хорошо проработаны и существует  множество фактических реализаций.

2. Наиболее перспективным  является стандарт FBWA, который обладает целым рядом достоинств:

высокая скорость развертывания, возможность поэтапного развития сети, начиная с минимальной  конфигурации,

низкие затраты  на эксплуатацию,

высокая пропускная способность,

высокая помехозащищенность.

На основе проведенного анализа в работе сформулированы предложения по организации беспроводного доступа. Особенностью предложенного решения является использования комплекта оборудования, способного организовать объединения удаленных объектов(< 1200, на расстоянии до 32 км).

Предложенное в работе решение для построения абонентской части корпоративной сети обладает минимальной стоимостью для систем радиодоступа, представленного, в настоящее время, производителями.

Это решение удовлетворяет  требованиям к абонентской части  корпоративной сети по масштабированию. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности.