Развитие сети сотовой связи в с. Тёплый Ключ

Содержание
Введение 10
1. Постановка задач проектирования 13
1.1. Описание существующей сети 13
1.2. Характеристика региона планирования 17
1.3. Требования к проектированию 19
2 Расчет радиопокрытия и емкости базовой станции 21
2.1. Описание статистической модели Окамуры-Хаты 21
2.2. Описание платформы Huawei BTS3900 25
2.3. Выбор антенно-фидерного оборудования 28
2.4. Расчет зон радиопокрытия базовой станции 29
2.5. Расчет емкости базовой станции 39
3.Техническое обеспечение работоспособности 44
базовой станции 44
3.1. Привязка по спутниковой линии связи 44
3.2. Обеспечение охранно-пожарной безопасности 45
3.3. Обеспечение климатических норм в аппаратной 47
3.4. Электроснабжение базовой станции 48
3.5. Расположение оборудования 50
4. Технико-экономическое обоснование 52
4.1. Целесообразность технического предложения 52
4.2. Организация и планирование работ 53
4.3. Расчет затрат на проектирование 55
4.4. Себестоимость и эксплуатационные издержки 61
4.5. Оценка эффективности разработки 65
Заключение 67
Приложение А. Библиография 69
Приложение Б. Перечень наиболее часто применяемых текстовых сокращений 72
Приложение В. Схема размещения антенн на вышке базовой станции 73
Приложение Г. Схема зоны радиопокрытия (уверенной связи) БС GSM900 74
Приложение Д. Схема зоны радиопокрытия (уверенной связи) БС UMTS2100 75
Приложение Е. Схема организации связи 76
Приложение Ж. План расположения оборудования в аппаратной 77

;
СНЕПР – непредвиденные расходы, руб.
Расчет заработной платы
Вычислим расходы, связанные с основной заработной платой по следующей формуле:
СОЗП = СЗi ∙ Ti, (4.4)
где
Ti – время, затраченное i-ым работником, дней;
СЗi – дневная заработная плата i-го работника, руб:
СЗi = СMi / Кд, (4.5)
где
СMi – месячный оклад i-го работника, руб.;
Кд – количество рабочих дней в месяце, Кд = 24.
Исходя из месячных окладов:
32000 руб. – для руководителя;
24000 руб. – для инженера,
вычислим значения дневной заработной платы:
– руководителя:
СЗ1 = 32000/24 = 1333 руб.;
– инженера:
СЗ2 = СЗ3 = 24000/24 = 1000 руб.
Расчет основной заработной платы сведем в табл. 4.4.
Таблица 4.4 – Расчет основной заработной платы
Работники Месячный
оклад, тыс. руб. Дневная ставка, руб. Трудоемкость, дней Основная заработная плата, руб. Руководитель 32000 1333 30 40000 Инженер 24000 1000 90 90000 Итого (СОЗП),
руб.: 130000
Дополнительная заработная плата рассчитывается по формуле:
СДЗП = СОЗП ∙ (КР + КВР), (4.6)
где
КР – районный коэффициент, КР = 0.3;
КВР – коэффициент, учитывающий вредные условия труда, КВР = 0.1.
Таким образом,
СДЗП = 130000 · (0.3+0.1) = 52000 руб.
Отчисления по единому социальному налогу
Взносы по единому социальному налогу вычислим по формуле:
СЕСН = (СОЗП + СДЗП)∙ КЕСН, (4.7)
где КЕСН – коэффициент взносов по ЕСН, КЕСН = 0.3.
СЕСН = (130000+52000) · 0.3 = 54600 руб.
Расходы на амортизацию оборудования
Расходы на амортизацию оборудования вычисляются по следующей формуле:
СМАШ = (СБАЛ ∙ КАМ ∙ TП) / ФГ, (4.8)
где
СБАЛ – балансовая стоимость оборудования (вычислительной техники);
КАМ – коэффициент годовой амортизации вычислительной техники, КАМ = 0.2;
ТП – время, затраченное на проектирование (ТП = 90 дней);
ФГ – годовой фонд рабочего времени работника (ФГ = 230 дней).
Балансовая стоимость вычислительной техники определяется выражением:
СБАЛ = СИСХ ∙ (1 – КАМ)T, (4.9)
где
СИСХ – исходная стоимость вычислительной техники (50 тыс. руб.);
Т – количество лет от покупки (1 год).
СБАЛ = 50000 ∙ (1 – 0.2)1 = 40000 руб.;
СМАШ = (40000 ∙ 0.2 ∙ 90) / 230 = 3130.4 руб.
Оплата коммунальных услуг
Вычислим суммарные затраты на коммунальные услуги. Они определяются с помощью следующего выражения:
СКОМ = СЭН + СОТОПЛ + СГОР.ВОДА + СХОЛ.ВОДА, (4.10)
где
СЭН – затраты на электроэнергию;
СОТОПЛ – затраты на отопление;
СГОР.ВОДА – затраты на горячею воду, 115 руб./чел. в месяц;
СХОЛ.ВОДА – затраты на холодную воду, 72 руб./чел. в месяц.
Затраты на электроэнергию:
СЭН = КЭН ∙ РК ∙ ТК, (4.11)
где
КЭН – стоимость одного кВт/час энергии, 1.97 руб. за один кВт/час;
РК – суммарная мощность рабочих компьютеров, используемых в процессе проектирования (1.5 кВт);
ТК – среднее время работы компьютеров (исходя из восьмичасового рабочего дня, ТК = 90∙ 8 = 720 часов).
СЭН = 1.97 ∙ 1.5 ∙ 720 = 2127.6 руб.
Затраты на отопление помещений суммарной площади S:
СОТОПЛ = КОТОПЛ ∙ S, (4.12)
где КОТОПЛ – стоимость отопления одного м2, 18.92 руб./м2. Исходя из трехмесячной длительности проектирования:
СОТОПЛ = 3 ∙ 18.92 ∙ 25 = 1419 руб.
В итоге вычислим суммарные затраты на коммунальные услуги (с учетом того, что коллектив из двух человек):
СКОМ = 2127.6 + 1419 + 2 ∙ 3 ∙ (115 + 72) = 4668.6 руб.
Затраты на материалы, необходимые для проектирования
Расчет стоимости материалов, необходимых для проектирования, СМ сведен в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 – Расчет затрат на материалы
Наименование Стоимость, руб. Количество, шт. Сумма, руб. 1. Тетради 15 2 30 2. Ручки и карандаши 30 6 180 3. Набор чертеж-ной бумаги 310 3 930 4. Расх. материалы для оргтехники 550 1 550 5. Другие канц. товары 500 1 500 Итого (СМ): – – 2910
Накладные расходы
Обычно при планировании затрат под статью «накладные расходы» отводится двадцать процентов (КН = 0.2) от общих затрат на разработку проекта:
СНАК = (СОЗП + СДЗП + CЕСН + СМ + СМАШ + СКОМ) ∙ КН; (4.13)
СНАК = (130000+52000+54600+2910+3130.4+4668.6)∙0.2 = 49461.8 руб.
Непредвиденные расходы
Непредвиденные расходы определим аналогично накладным расходам с помощью коэффициента KНР (обычно выбирается равным 0.05) по следующей формуле:
СНЕПР = (СОЗП + СДЗП + CЕСН + СМ + СМАШ + СКОМ) ∙ КНР; (4.14)
СНЕПР = (130000+52000+54600+2910+3130.4+4668.6)∙0.05 = 12365.5 руб.
Смета затрат на проектирование
Сведем в общую таблицу различные статьи затрат на проектировании для вычисления суммарного значения:
Таблица 4.5 – Смета затрат на проектирование
№ Статьи затрат Сумма, руб. 1 Основная заработная плата 130000 2 Дополнительная заработная плата 52000 3 Выплаты по единому социальному налогу 54600 4 Расходы на амортизацию оборудования 3130.4 5 Затраты на коммунальные услуги 4668.6 6 Материалы 2910 7 Накладные расходы 49461.8 8 Непредвиденные расходы 12365.5 Итого (K), руб.: 309136.3
4.4. Себестоимость и эксплуатационные издержки
Помимо затрат на проектирование К, вычисленных в предыдущем параграфе, необходимо учесть также затраты З2 на возведение спроектированного объекта в с. Теплый ключ. Себестоимость рассчитывается аналогично (4.3) по следующей формуле:
З2 = СОЗП + СДЗП + CЕСН +СМ + СМАШ + СНАК + СКОМ + СНЕПР. (4.15)
Расчет заработной платы (исходя из проектного времени строительства объекта 21 день) осуществим в соответствии с таблицей 4.6 и выражениями (4.4) и (4.6)
Таблица 4.6 – Расчет основной заработной платы
Работники Месячный
оклад, тыс. руб. Дневная ставка, руб. Трудоемкость, дней Основная заработная плата, руб. Бригадир 28000 1167 21 24507 Строитель 1 21000 875 21 18375 Строитель 2 21000 875 21 18375 Строитель 3 21000 875 21 18375 Итого, руб.: 79632
СОЗП = 79632 руб.;
СДЗП = 79632 · (0.3+0.1) = 31853 руб.
Отсюда получим отчисления по ЕСН в соответствии с (4.7):
СЕСН = (79632+31853) · 0.3 = 33445.5 руб.
При строительстве используется строительный передвижной кран, а также ручное электрооборудование. Его суммарная балансовая стоимость оценена в 1523 тыс. руб. Тогда в соответствии с (4.8) расходы на амортизацию оборудования
СМАШ = (1523 ∙ 0.2 ∙ 21) / 230 = 27811.3 руб.
Коммунальные платежи на время строительных работ рассчитаем в соответствии с (4.10) с учетом того, что отопление осуществляется от переносных обогревательных систем, а не от теплоцентрали (суммарная средняя мощность энергопотребителей РК = 8.6 кВт, а их среднее время работы ТК = 21∙8 = 168):
СКОМ = 3594.3 руб.
Смета затрат на оборудование, закупаемое для реализации проекта приведена в таблице 4.7.
Таблица 4.7 – Смета затрат на покупку оборудования
Наименование статьи затрат Кол-во, шт. Сметная стоимость За 1 шт.,
тыс. руб. Общая,
тыс. руб. Huawei BTS3900 1 1520 1520 NEC SP-13 2 271.5 543 Антенно-фидерное хозяйство 1 106 106 Климатическое оборудование 1 110 110 Дополнительное обору-дование (ОПС, диплексеры, переходники, фильтры и т.д.) 1 35 35 Всего (СМ): 2314 тыс. руб.
Накладные и непредвиденные расходы определим с помощью выражений (4.13) и (4.14):
СНАК =(79632+31853+33445.5+2314000+27811.3+3594.3)∙0.2 =498067.2 руб.;
СНЕПР =(79632+31853+33445.5+2314000+27811.3+3594.3)∙0.05=124516.8 руб.
Сведем в общую таблицу различные статьи затрат на возведение спроектированного объекта для вычисления суммарного значения З2:
Таблица 4.8 – Смета затрат на возведение спроектированного объекта
№ Статьи затрат Сумма, руб. 1 Основная заработная плата 79632 2 Дополнительная заработная плата 31853 3 Выплаты по единому социальному налогу 33445.5 4 Расходы на амортизацию оборудования 27811.3 5 Затраты на коммунальные услуги 3594.3 6 Материалы 2314000 7 Накладные расходы 498067.2 8 Непредвиденные расходы 124516.8 Итого (З2), руб.: 3112920.1
Для сравнения: себестоимость базового объекта З1 составляет 3534500 руб.
Теперь оценим эксплуатационные издержки по следующей формуле:
Сэкс = Сзп + Са + Cэл +Свм + Стр, (4.16)
где
Сзп – заработная плата обслуживающего персонала с начислениями;
Са – амортизационные отчисления;
Сэл – затраты на потребляемую электроэнергию;
Свм – затраты на вспомогательные материалы;
Стр – затраты на текущие ремонты.
Рассчитаем затраты на выплату заработной платы персоналу:
(4.17)
где
Чобс=1 – численность обслуживающего персонала (i=1, n=1);
t1=48 – время, затраченное работником i-ой квалификации, час (исходя из нормы 4 часа в месяц);
Sн=134 – среднечасовая зарплата i-го работника, руб./час;
Нд =30% – районный коэффициент, учитывающий дополнительную зар. плату;
Нсс=38% – коэффициент, учитывающий отчисления во внебюджетные фонды.
Сзп = 48·134·(1+0.3·(1+0.38)) = 9094.8 руб.
Амортизационные отчисления вычислим по следующей формуле:
(4.18)
где
Цбал=2314 тыс.руб. – балансовая стоимость оборудования (j=1, n=1);
HA – норма годовых амортизационных отчислений (НА =100/Tсл=100/8 =13.3%);
g =1 – количество оборудования;
t – время работы оборудования (круглосуточно) для спроектированного объекта равно Фэф – эффективному времени оборудования.
Са = 2314000 · 0.133 = 307762 руб.
Суммарная мощность энергопотребления при работе спроектированного телекоммуникационного узла составляет Wy=3496 Вт (см. п. 3.4). Поэтому
Cэл = Wy · Tg · Sэл, (4.19)
где
Sэл – стоимость одного кВт/час энергии, 1.97 руб. за один кВт/час;
Tg – время работы оборудования: 365*24=8760 часов.
Cэл = 3.496 · 8760 · 1.97 = 60331.2 руб.
Затраты на вспомогательные материалы:
Cвм = mвм · Цвм, (4.20)
где
mвм – количество вспомогательных материалов;
Цвм – цена вспомогательных материалов.
Будем исходить из следующих среднемесячных затрат на вспомогательные материалы:
Cвм = 12 · 3233.5 = 38802 руб.
Затраты на текущие ремонты:
Cтр = Цбал · Нтр, (4.21)
где Нтр – норма на текущий ремонт (обычно 0.05).
Cтр = 2314000·0.05 = 115700 руб.
В итоге вычислим годовые эксплуатационные издержки:
Сэкс2 = 9094.8+307762+60331.2+38802+115700 = 531690 руб.
4.5. Оценка эффективности разработки
Для определения годового экономического эффекта от использования нового технического продукта (спроектированной в рамках данной работы БС) с улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками используется формула:
(4.22)
где
З1 и З2 – себестоимость аналогового и разработанного продуктов;
JЭТУ2 / JЭТУ1 – коэффициент учета изменения технико-эксплуатационных параметров разрабатываемого продукта по сравнению с аналогом;
Тсл2 / Тсл1 – коэффициент учета срока службы разрабатываемого продукта по сравнению с аналогом;
Сэкс1, Сэкс2 – годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании базового и разрабатываемого продукта соответственно;
P2 = 0.0625 – доля отчисления от стоимости на реновацию;
Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (его размер установлен на уровне Ен=0.15);
К1` , К2` – дополнительные капитальные вложения при использовании базового и разрабатываемого продуктов;
А2 – годовой объем выпуска разрабатываемого продукта.
Поскольку спроектированный объект реализуется единожды, дополнительных капитальных вложения и сроки службы спроектированного и базового объектов не отличаются. Таким образом, годовой экономический эффект в соответствии с (4.22)
руб.
Теперь можно определить срок окупаемости затрат:
Ток = Кобщ / Эгод = 3422056.4 / 1217844.4 = 2.81 года, (4.23)
где Кобщ = К + З2 = 309136.3 + 3112920.1 = 3422056.4 руб. – единовременные капитальные затраты на проектирование и строительство объекта.
Из (4.23) получим фактический коэффициент экономической эффективности
Еф = Эгод / Кобщ = 1 / Ток = 1 / 2.81 = 0.356. (4.24)
Еф больше типового нормативного значения (Ен=0.27), что говорит о высокой экономической эффективности разработанного проекта.
Заключение
Проектирование базовых станций ССПС сопряжено с множеством вопросов организационного, технического и экономического характера. Все они были рассмотрены в рамках данного дипломного проекта:
анализ действующей сети в регионе и возможности интеграции нового объекта в нее;
характеристика местности;
расчет зоны уверенной радиосвязи;
расчет емкости базовой станции при различных конфигурациях;
выбор оборудования;
расчет экономических показателей.
Основное внимание, конечно же, было уделено технической части проекта, в результате работы над которой было изучено большое количество реально используемой сотовыми операторами аппаратуры. Среди множества моделей оборудования были выбраны лучшие образцы таких ведущих телекоммуникационных разработчиков как: «Huawei», «NEC», «KATHREIN-Werke KG», «STULZ Gmbh» и «Exide Technologies».
Обеспечена требуемая автономность объекта (6 часов) и радиопокрытие.
Не менее важному анализу экономической эффективности также было уделено внимание, в результате чего было установлено, что проект экономически целесообразен и привлекателен.
Конечно, реальный процесс установки БС требует огромных трудозатрат. Целые отделы технических подразделений сотовых операторов участвуют в этом процессе. Обязательно привлекаются подрядные организации и специалисты компаний-поставщиков оборудования (обычно технари сотовых операторов занимаются только эксплуатацией, монтаж и запуск нового оборудования не входит в их компетенцию). Все это требует также высокоэффективной координации и уровня управления. Поэтому, так же как и технический персонал, менеджмент в процессе проектирования должен быть на высочайшем уровне.
Подытоживая, можно заключить, что поставленные во введении дипломного проекта задачи выполнены, а его цель достигнута.
Приложение А. Библиография
Астреина Л.А. и др. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. Учебное пособие под ред. Беклешова В.К. – М.: Высшая школа, 1991. – 176 с.
Беленький В.Г. Расчет зоны покрытия базовых станций в системах связи с подвижными объектами: методические указания. – Новосибирск: СибГУТИ, 2000. – 24 с.
Величко В.В., Субботин Е.А., Шувалов В.П, Ярославцев А.Ф. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие в 3 томах. Том 3 – Мультисервисные сети. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 592 с.
Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 392 с.
Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. – М.: Эко-трендз, 1997. – 243 с.
Закиров З.Г., Надев А.Ф., Файзуллин Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения. – М.: Эко-Трендз, 2004. – 264 с.
Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения. – М.: МЦНТИ, 2000 – 208 с.
Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 296 с.
Ратынский М.В. Основы сотовой связи. – М.: Радио и связь, 2000. – 248 с.
Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие в 3 томах. Том 2 – Радиосвязь, радиовещание, телевидение. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 672 с.
Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие в 3 томах. Том 1 – Современные технологии. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 647 с.
Рыбаченков М.В., Ботов Ю.Л., Ватолло В.В., Гордеев В.А., Киреев Д.С. Технология проектирования сетей производственной сухопутной подвижной связи // Вестник связи, №10, 1999. – с. 74–83.
Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.
Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. – М.: Техносфера, 2007. – 488с.
Официальный сайт аналитического агентства «AC&M Consulting». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.acm-consulting.com/
Официальный сайт компании «Google». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.maps.google.ru/
Официальный сайт одного из крупнейших мировых поставщиков телекоммуникационного оборудования – компании «Huawei». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.huawei.com/ru/
Официальный сайт ведущего мирового производителя антенно-фидерного оборудования – компании «KATHREIN-Werke KG». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.kathrein.de/en/index_main.htm
Официальный сайт одного из крупнейших мировых поставщиков телекоммуникационного оборудования – компании «NEC». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.nec.ru/
Официальный сайт ведущей отечественной компании по разработке и производству систем безопасности – компании «Сибирский АРСЕНАЛ». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.arsenal-sib.ru/
Официальный сайт одного из крупнейших мировых производителей климатического оборудования для технологических помещений – компании «STULZ Gmbh». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.stulz.com/
Официальный сайт мирового производителя АКБ - компании «Exide Technologies». – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.exide.com/
Портал мобильных технологий. – 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://www.mobile-review.com/
Приложение Б. Перечень наиболее часто применяемых текстовых сокращений
АКБ – аккумуляторная батарея
БС – базовая станция
ВРУ – вводно-распределительное устройство
ДН – диаграмма направленности
ОПС – охранно-пожарная сигнализация
ССПС – система сотовой подвижной связи
СЭС – система электроснабжения
ЧНН – час наибольшей нагрузки
ЭМИ – электромагнитное излучение
BSC – Base Station Controller
BSS – Base Station System
BTS – Base Transceiver Station
MS – Mobile Station
RBS – Radio Base System
RNC – Radio Network Controller
Приложение В. Схема размещения антенн на вышке базовой станции
№ Сектора Диапазон Мощность передатчика, Вт Тип антенны Азимут Высота подвеса, м Масса антенны, кг Габариты антенны (В-Ш-Г), мм G/U1 GSM
UMTS 40
20 Kathrein 80010292v3 00 30 29 2598-261-146 G/U2 GSM
UMTS 40
20 Kathrein 80010292v3 1200 30 29 2598-261-146 G/U3 GSM
UMTS 40
20 Kathrein 80010292v3 2400 30 29 2598-261-146
Приложение Г. Схема зоны радиопокрытия (уверенной связи) БС GSM900
№ направ-ления i Азимут Дальность радиосвязи RiG, км 1 00 20 2 300 19.1 3 600 7.5 4 900 15.3 5 1200 19.1 6 1500 15.3 7 1800 9.3 8 2100 6 9 2400 7.5 10 2700 3.3 11 3000 3.1 12 3300 5
.
Приложение Д. Схема зоны радиопокрытия (уверенной связи) БС UMTS2100
№ направ-ления i Азимут Дальность радиосвязи RiU, км 1 00 17.4 2 300 14.1 3 600 5.6 4 900 11.3 5 1200 14.1 6 1500 11.3 7 1800 6.8 8 2100 3.6 9 2400 4.6 10 2700 2 11 3000 1.9 12 3300 3
Приложение Е. Схема организации связи
Приложение Ж. План расположения оборудования в аппаратной
1 – Место, зарезервированное под дальнейшее развитие BTS3900 (при необходимости).
2 – Настенная панель ввода-вывода фидеров.
3 – Настенная панель ВРУ.
4 – Преобразователь напряжения 10 кВ → 220 В.
5 – Место, зарезервированное для установки оборудования систем передач (при дальнейшем развитии БС как транспортного узла) или (и) организации рабочих мест персонала.
8
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
Подп. и дата
Инв. № подл.
Лист
ХХХ.123456.123.ХХ
Изм. Лист № докум. Подп. Дата
11
6
77х
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Разраб.
Пров.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Г.ю
Лит.
Лист
Листов
ХХХ.123456.123.ХХ
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
Подп. и дата
Инв. № подл.
Справ. №
Перв. примен.
Развитие сети сотовой связи в селе Теплый ключ
8
77