Вход

Оптимизация беспроводных систем связи в Свердловской области для обеспечения бесперебойной работы мультимедийных приложений на мобильных устройствах

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Дипломная работа*
Код 564652
Дата создания 2014
Страниц 82
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 8 октября в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
3 880руб.
КУПИТЬ

Содержание


Введение 6
1. Методы организации удаленного доступа 9
1.1 Технологии доступа с коммутацией каналов 9
1.1.1 Аналоговые телефонные сети 9
1.1.2 Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN 10
1.2 Технологии доступа с коммутацией пакетов 11
1.2.1 Сети X.25 12
1.2.2 Сети Frame Relay 13
1.2.3 Сети с технологий ATM 15
1.2.4 Сети с технологией SMDS 17
1.3. Сети беспроводного доступа 18
1.3.1 Организация беспроводных сетей 18
1.3.2 Технологии мобильных сетей 20
2 Характеристика существующей сети связи 23
2.1 Структура объекта 23
2.2 Действующая сеть и направления связи 26
2.3 Необходимость развития сети 32
3 Реорганизация сети доступа 42
3.1 Построение и функционирование радиоинтерфейса сети LTE 42
3.2 Управление ресурсами и качеством 52
3.3 Модернизация сети радиодоступа 62
3.4 Антенная система 68
4. Технико-экономическое обоснование проекта 70
Заключение 76
Список литературы 79


Введение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы работы заключается в том, что информация на сегодняшний день присутствует во всех областях жизнедеятельности человека и является важной составляющей эффективного функционирования организаций различных форм собственности. Увеличение объемов информации влечет за собой активное развитие компьютерных сетей и включение пользователей во всемирные сетевые структуры.
Интенсивное развитие Интернет, повсеместное внедрение новых устройств, прогрессивных методов кодирования, модуляции и передачи информации послужили толчком к развитию беспроводных сетей [17].
Ввиду протяженности систем связи построение требует значительных затрат, поэтому глобальные сети чаще всего создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. В сетях передачи информации применяются следующие виды коммутации:
- коммутация каналов – передача аудиоинформации по обычным телефонным (физическим) линиям связи;
- коммутация сообщений, которая в основном применяется для передачи электронной почты, в электронных новостях);
- коммутация пакетов, которая служит для передачи данных, а в последнее время также используется для организации аудио и видеоконференций.
Обмен информацией между внутри сети осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям, к которым относятся: выделенные линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Технологии беспроводного доступа стали использоваться первоначально в качестве дополнения в действующих сетевых сегментах, в том числе там, где технически невозможно или нецелесообразно было организовать кабельную линию связи.
С течением времени сложился определенный круг областей, в которых беспроводные сети являлись наиболее предпочтительным решением.
На базе беспроводной сети может работать целый ряд пользовательских приложений. Ее инфраструктура становится основой для дальнейшего внедрения пользовательских приложений и обеспечивает поддержку таких жизненно важных для сети сервисов, как информационная безопасность, сетевое управление и механизмы гарантии качества сервиса. В таких сетях работают любые приложения, которые работают в традиционных проводных сетях, некоторые специфика возникает лишь из-за пропускной способности сети и мобильности ее пользователей.
Сети радиодоступа общего пользования обычно состоят из размещенных по территории точек доступа (базовых станций), подключенных к внешней цифровой транспортной сети, и мобильных абонентов, которые подключаются к своей базовой станции с помощью своих мобильных абонентских устройств [19].
Пропускной способности сети достаточно для организации систем видеонаблюдения с передачей изображения от нескольких камер, оборудованных беспроводным модулем и расположенных в различных местах, а также автоматизированного учета операций, управления складскими запасами, активами с различным размещением.
Поддерживаются телеметрические приложения, автоматизированные системы управления с получением информации от различных датчиков и передачей команд на исполнительные устройства автоматики.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является «Работа мультимедиа при доступе к высокоскоростным сетям передачи», а предметом – «Возможность модернизации оборудования беспроводных систем связи в области с учетом действующей инфраструктуры».
Цель работы – оптимизация существующей беспроводной сети для обеспечения бесперебойной работы рассматриваемых приложений.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ существующих методов построения сетей передачи данных;
2) Разработать требования для модернизации сетевой структуры объекта;
3) Определить технологии и протоколы доступа для реализации;
4) Обосновать выбор оборудования и программных средств;
Практическая значимость работы заключается в обеспечении высокой скорости доступа с расширением возможностей внедрения современных мультимедиа приложений с сохранением требуемого уровня информационной безопасности при невысокой стоимости реализации.
Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Первая глава выпускной квалификационной работы посвящена анализу существующих методов организации доступа к сетевым ресурсам.
Во второй главе рассмотрены характеристики объекта и существующей сети оператора, принципы организации беспроводных сетей с высокой скоростью доступа, осуществлен выбор стандарта для реализации проекта.
Третья глава содержит описание процессов реорганизации сети по выбранному варианту, вопросы качества и управления ресурсами и решения по модернизации оборудования и антенных систем с учетом критериев пропускной способности и организации покрытия требуемых зон с построением увязанной сети.
В последней части приведены технико-экономические показатели реализации проекта.


Фрагмент работы для ознакомления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы рассмотрены различные методы организации сетевого доступа кабельных и беспроводных сетей, и варианты модернизации существующей инфраструктуры одного из крупнейших операторов связи Свердловской области, которая на сегодняшний день является основой для одной из самых крупных сетей в регионе, но при этом уже заметно отстает от развития современных мобильных приложений и не способна удовлетворить потребности абонентов к скорости передачи данных.
Действующая технология EDGE позиционировалась ранее как дополнение к сетям UMTS для обеспечения широких зон покрытия с модернизацией сети GSM для предоставления услуг, требующих более высоких скоростей передачи данных, а также как альтернатива UMTS-сетям для операторов GSМ, не имеющих лицензий на их эксплуатацию и радиоинтерфейс для всех видов работающих по протоколу IP услуг в сетях, включая Voice-over-IP. Там где услуга GPRS уже была внедрена, добавление высокоскоростной передачи данных за счет применения EGPRS было реализовано с минимальными аппаратными изменениями.
Мы видим, что в настоящий момент предоставление услуг мобильного интернета давно точкой соприкосновения интересов крупных телекоммуникационных компаний. Корпоративный взгляд и настрой потребителей должны фокусироваться в направлении следующего поколения услуг данных. Рынок оборудования и перспективы внедрения обновленных услуг на базе технологии передачи мультимедиа содержимого на основе протокола IP (IМS - IP Multimеdia Subsystеm) требуют от владельцев сотовой инфраструктуры дальнейшего развития.
Управление клиентским сервисом должно быть структурировано, в рамках дифференцировано возрастающих способностей рынка. При этом, инвестиции в технологии должны выполняться в короткие промежутки времени. Инфраструктура должна быть приспособлена к изменяющимся условиям для достижения необходимой эффективности.
Сторонние поставщики голосовых, текстовых и видео приложений (так называемы провайдеры ОТТ сервисов Skype, Viber, WhatsApp, Google Voice, и приложения связи, встроенные в популярных социальных сетях отбирают у мобильных операторов их традиционные услуги – голос и сервис SMS, составляющие их основную доходную часть.
Прогрессирующее потребление трафика данных, растущая конкуренция и огромный спрос на услуги мобильной широкополосной передачи данных, требует модернизации сетей и ввода технологии LTЕ и поддержки сервисов IМS.
Таким образом установлено, что в настоящее время, с учетом растущих требований к скорости передачи данных различных мобильных приложений, объема сетевого трафика и ситуации на рынке телекоммуникационных услуг, откладывать внедрение технологии LTE и развитие сети не представляется возможным.
Решения рассмотрены в довольно широком спектре, но, с учетом частотного плана, где выделенная полоса 2,4-2,5 ГГц не позволяет даже удовлетворить потребности федеральных операторов, были рассмотрены различные варианты построения высокоскоростной сети на базе действующего оборудования сети.
Для достижения поставленной цели предложено большинство базовых станций, введенных в эксплуатацию после 2010 года подвергнуть так называемому рефармингу c максимальным использованием действующего оборудования и антенных систем GSM-1800. Это позволит реализовать требуемые технологии без массовой замены базовых станций на 4G/LTE универсальные. Основной поставщик оборудования базовых станций оператора – компания Huawei, предлагает на рынке недорогое готовое решение, позволяющая также дополнить его многоантенной технологией MIMO (Multiple Input Multiple Output). В зависимости от класса пользовательского оборудования, в LTE возможно использовать схему 4х4 MIMO, т.е. сочетание четырех передающих и четырех принимающих антенн.
Сети LTE позволят предоставить более производительные услуги мобильного широкополосного доступа с применением комбинации максимальных скоростей и большой пропускной способности системы в любом направлении. Инфраструктура разработана таким образом, что развертывание сети и эксплуатация сильно упрощается. LTE также имеет возможность масштабирования и разнесенного использования частотных диапазонов. Архитектура LTE-SAE принятого решения обеспечит межсетевое взаимодействие с действующими сетями GSM и технологией EDGE.
Модернизация базовых станций осуществляется с использованием легко заменяемых модулей и обновленного программного обеспечения. Отдельные модули для LTE установить проще, чем современное оборудование многодиапазонных сетей.
При проведении технико-экономического анализа сделан вывод, что внедрение инфраструктуры LTE не определяется сегодня эффективностью затрат, а диктуется реальной ситуацией на рынке коммуникаций и прирастающим в геометрической прогрессии объемом передачи данных беспроводных сетей.

Список литературы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тихвинский В.О., Юрчук А.Б., Терентьев С.В. Сети мобильной связи LTE. Технологии и архитектура. – М.: Эко-Трэндз, 2010. – 281 с.
2. Биккенин Р. Р. Теория электрической связи : учебное пособие для студ. высших учебных заведений / Р. Р. Биккенин, М. Н. Чесноков.-М. : Издательский центр “Академия”, 2010. -336 с.
3. Макаров С. Б. Телекоммуникационные технологии: введение в технологии GSM : учеб. пособие для высш. учеб. заведений / С. Б. Макаров, Н. В. Певцов, Е. А. Попов, М. А. Сиверс.-М. : Издатель-ский центр “Академия”, 2006.-256 с.
4. Волков А. Н. UMTS. Стандарт сотовой связи третьего поколения / А. Н. Волков, А. Е. Рыжков, М. А. Сиверс. -СПб. : Издательство “Линк”, 2008.-224 с.
5. Кааринен Х. Сети UMTS. Архитектура, мобильность, сервисы / Х. Кааринен, А. Ахтиайнен, Л. Лаитинен, С. Найан, В. Ниеми. -М. : Тех-носфера, 2007.-464 с.
6. Попов Е. А. Технология GPRS пакетной передачи данных в сетях GSM : учеб. пособие / Е. А. Попов.-СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2008.-182 с.
7. Солонина А. И. Основы цифровой обработки сигналов. Курс лек-ций / А. И. Солонина, Д. А. Упахович, С. М. Арбузов, Е. Б. Соловьёва. - СПб. : БХВ-Петербург, 2005. -768 с.
8. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов / А. Б. Сергиенко.-СПб. : БХВ-Петербург, 2011.-768 с.
9. Ткаченко В.А. Глобальные вычислительные сети и технологии глобальных сетей. Авторский курс [Электронный ресурс] – URL: http://www.lessons-tva.info/edu/telecom-glob/glob.html (дата обращения: 06.05.2014)
10. Энциклопедия сетевых протоколов [Электронный ресурс] – URL: http://www.protocols.ru/modules.php?name=Content&pa=list_pages_categories&cid=13 (дата обращения: 11.05.2014)
11. Гаранин М.В., Журавлев А.А., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: Учебное пособие для вузов / М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.
12. Семиуровневая модель OSI [Электронный ресурс] - URL: http://citforum.ru/nets/switche/osi.shtml (дата обращения: 11.05.2014)
13. Хендерсон Л., Дженкинс Т. Frame Relay. Межсетевое взаимодействие. – М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 320 с.
14. Берлин Л.Н. - Коммутация в системах и сетях связи. - М.: Эко-Трендз, 2006. – 344 с.
15. Основы построения объединенных сетей [Электронный ресурс] - URL: http://www.feedback.ru/yurix/networking/cisco/15.html (дата обращения: 17.05.2014)
16. Сети связи Гольдштейн Б. С., Соколов Н. А., Яновский Г.Г. – СПб.: «БХВ – Петербург», 2010. – 400 с.
17. Шубин В.И., Красильникова О.С. Беспроводные сети передачи данных: Учебное пособие – М.: Вузовская книга, 2012. – 104 с.
18. Лиэри Дж., Рошан П. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 302 с.
19. Кулябов Д.С., Королькова А.В. Архитектура и принципы построения современных сетей и систем телекоммуникаций: Учеб. пособие – М.: РУДН, 2008. - 281с.
20. Гельгор А.Л., Попов Е.А. Технология LTE мобильной передачи данных: учеб. пособие – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 204 с.
21. Беспроводные сети [Электронный ресурс] - URL: http://opds.sut.ru/old/electronic_manuals/pc_net/besprovod/dostup/dcf.htm (дата обращения: 22.05.2014)
22. Гейер Дж. Беспроводные сети. Первый шаг: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. – 192 с.
23. Сергей Пахомов. Анатомия беспроводных сетей//КомпьютерПресс. 2002.№7. С.167-175.
24. Аникин А. Обзор современных технологий беспроводной передачи данных в частотных диапазонах ISM [Электронный ресурс] – URL: http://www.wireless-e.ru/assets/files/pdf/2011_4_6.pdf (дата обращения: 22.05.2014)
25. Григорьев В.А. Сети и системы радиодоступа / В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю. А. Распаев. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 384 с.
26. Зингеренко Ю.А. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей / Учебное пособие. – СПб: ГУ ИТМО, 2005. - 143 с.
27. Беделл П. Сети. Беспроводные технологии: секреты профессионалов: пер. с англ. – М. : НТ Пресс, 2008. - 441 с.
28. Вишневский В. М., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. В.. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. – М.: Техносфера, 2005. – 592 с.
29. Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: Эко-Трендз, 2001. – 300с.
30. Кукса Е.А. Моделирование дальности действия и пропускной способности базовой станции мобильных сетей LTE // Молодой ученый. – 2011. – №8. Т.1. – С. 68-73.
31. Ратынский М.В. Основы сотовой связи. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2010. – 248 с.
32. Huawei LTE1800. Оборудование радиодоступа [Электронный ресурс]
http://www.huawei.com/ru/ProductsLifecycle/RadioAccessProducts/SingleRANProducts/hw-201147.htm
(дата обращения: 23.05.2014)
33. Принципы построения телекоммуникационных сетей [Электронный ресурс] – URL:
http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/YAT/TELECOMM/PDI/METOD/U_P/WEBUMK/frame/1.htm (дата обращения: 23.05.2014)
34. Ример М.И, Касатов А.Д., Матиенко Н.Н. Экономическая оценка инвестиций, 2-е изд. – СПб.: Питер, 2008. – 480 с.
35. Финансовый менеджмент: теория и практика: Учебник для вузов/под ред. Е.С. Стояновой. – 6-е изд. – М.: Перспектива, 2008 – 282 с.
36. Рекомендации МСЭ-Р М.816: Услуги, предоставляемые системой IMT-2000.
37. Рекомендации МСЭ-Р М. 1308: Эволюция сухопутных подвижных систем связи к IMT-2000.

Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.0049
© Рефератбанк, 2002 - 2024