Коэффициент усиления антенны G

4. Коэффициент усиления антенны G

  Коэффициент усиления антенны:

 OD12-2400, G_прд=12 дБи; CA130094, G_прм=24 дБи.

5. Характеристики усилителей

У нас усилителей нет.

Подставляем данные в общую формулу для значения усиления линии и получаем:

Y =P_прд - J_прд + G_прд + G_прм - J_прм - P_min=24-1,35+12+24-1,35-(-84)=141,3 дБ

Y=141,3 соответсвует по графику дальности равной 17 км, что не противоречит расположению малых офисов относительно главного офиса. (3 малых офиса находятся от главного офиса на расстояниях в 15 км).

Высоту установки антенн при условии идеально гладкой Земли можно определить по следующему графику.

При расстоянии между малым офисом и главным офисом в 15 км получаем , что антенна главного офиса должна быть на высоте в 15 метров, а антенна малого офиса, с учетом того что препятствия не должны закрывать прямую видимость и с учетом того что Земля круглая, должна быть на высоте 5 метров.

Пояснение

Во-первых. Практически все радиооборудование беспроводных сетей, поступающее в Россию, работает в диапазоне частот 2,4- 2,4835 ГГц, что соответствует длине волны 12,5 см. Такие волны распространяются вдоль прямой линии, соединяющей антенны и называемой линией визирования. Из этого следует, что препятствия не должны закрывать линию визирования. Не следует забывать, что Земля круглая. Поэтому даже в степи, при абсолютно ровной поверхности, чтобы обеспечить прямую видимость, антенны необходимо поднимать.

Во-вторых. Необходимо обеспечить такие значения параметров радиолинии, чтобы мощность полезного сигнала на входе приемника была равна или немного превышала значение реальной чувствительности приемника. Если это условие не выполняется - радиолиния работать не будет. Если превышение слишком большое - увеличивается риск создания помех другим радиосредствам, работающим в том же диапазоне.

И в-третьих. Следует знать, что практически все расчеты в радиотехнике ведутся в децибелах. Для перевода в децибелы необходимо взять десятичный логарифм числа и умножить его на 10. Например, 1 000 000 будет равно 60 дБ, а 0,001 - -30 дБ. Преимущества использования децибелов состоят в том, что вместо умножения исходных чисел достаточно сложить их в децибелах, а для деления - вычесть из делимого делитель, также выраженные в децибелах. Еще одно преимущество - отсутствие необходимости написания большого количества нулей или использования показателей степени. И еще одна тонкость. Часто можно встретить не просто дБ, а, например - дБм, дБи и другие буквы после дБ. Что это означает? Означает ту единицу, по отношению к которой берется децибел. Так, дБм - это децибел к милливатту, т.е. исходное значение в милливаттах необходимо разделить на 1 милливатт и уже после этого вычислить значение в дБ. Это делается для того, чтобы избавиться от размерности и помнить, к какой единице измерения привязаны переменные.

Также крайне необходимо знать:

Знать необходимо энергетические параметры радиолинии, входящие в выражение для мощности полезного сигнала на входе приемника и реальную чувствительность приемника. Мощность полезного сигнала в точке приема определяется выражением

В этих выражениях используются следующие параметры радиолинии:

P_прд - выходная мощность передатчика Оборудование беспроводных сетей обычно имеет выходную мощность в пределах от 8 до 20 дБм.

G_прд и G_прм - коэффициенты усиления передающей и приемной антенны. Какую антенну назначить передающей, а какую приемной - разницы нет. Коэффициенты усиления типовых антенн беспроводных сетей имеют значения от 2 до 24 дБи, т.е. децибел по отношению к коэффициенту усиления изотропной антенны, равномерно излучающей во всех направлениях с единичным усилением (0 дБ). Иногда производители не сообщают значения рассмотренных параметров, а указывают значение эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) - Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP). ЭИИМ есть произведение мощности передатчика на коэффициент усиления передающей антенны PпрдGпрд или сумма этих величин в децибелах.

l - длина волны. В рассматриваемых системах равна 0,125 м.

r - дальность передачи.

L_доп - дополнительные потери, обусловленные целым комплексом причин, включая ослабление сигнала в соединительных разъемах, потери из-за несовпадения поляризации антенн и т.п. В рассматриваемых радиолиниях обычно полагают L_доп = 10 дБ.

Z - запас помехоустойчивости к внешним помехам, величина которого определяется электромагнитной обстановкой в районе размещения радиолинии и обычно задается в пределах от 5 до 15 дБ.

Кроме этого, при использовании внешних антенн, подключаемых к радиооборудованию с помощью коаксиальных кабелей, необходимо знать длину кабелей и величину погонного затухания в них, выражаемого в дБ/м. Результирующее затухание в кабелях добавляется к величине Lдоп.

Реальную чувствительность приемника обозначают как P_min, что соответствует физическому смыслу этого показателя, определяющего минимально необходимую для нормального приема мощность полезного сигнала на входе приемника. Величина этого параметра для приемников беспроводных сетей лежит в пределах от -94 до -67 дБм. Следует иметь в виду, что с увеличением скорости передачи реальная чувствительность ухудшается (численное значение P_min увеличивается).

Для нашего случая значения таковы:

Р_прд=24 дБм; G_прд=12 дБи; G_прм=24 дБи; l=0,125 м; r=15000 м;

L_доп=10 дБ, но учитывая величину погонного затухания в кабеле общей длиной 30 метров (это в расчете на 2 антенны сразу) при j_прм=0,09 дБ/м и j_прд=0,09 дБ/м, получаем: L_доп=10+0,09*(15+15)=10+2,7=12,7 дБ; Z=5дБ.

Итак, мощность полезного сигнала в точке приема определяется выражением:

P_прм=24+12+24+20*lg(0,125)-20*lg(4*3,14)-20*lg(15000)-12,7-5=-81,26 дБ.

Необходимо сделать:

Во-первых. Рассчитать высоту подвеса антенн. Для ориентировочной оценки на ровном рельефе при одинаковой высоте антенн можно использовать простую формулу, учитывающую сферичность Земли и расстояние между антеннами. Высота подвеса антенн в метрах равна:

где r - расстояние между антеннами в километрах.

Когда одна антенна находится на уровне поверхности Земли, коэффициент 8,24 в формуле надо заменить на 4,12.

Если на трассе между антеннами есть неровности, необходимо построить профиль трассы с учетом сферичности Земли. Делается это так. По величине требуемой дальности r с помощью графика определяется величина подъема Земли в центре трассы и на лист бумаги наносятся три точки: с нулевой высотой на концах трассы и с высотой, полученной по графику, в центре трассы. Через эти точки строится дуга окружности, являющаясяя уровнем моря для построения трассы. На эту дугу в выбранном масштабе переносятся с топографической карты точки уровней высот. Полученные точки соединяются отрезками прямой, в результате получается профиль трассы, подобный изображенному на рис.1.

В нашем случае: h₁=h_прд=15 м; h₂=h_прм=5 м.

Гилберт Хелд[1]

В случае с вычислительными сетями известный постулат "время - деньги" звучит так: "скорость влетает в копеечку". Как рассчитать необходимую скорость канала связи, исходя из параметров локальной сети?

Информационная структура, где две локальные сети соединены между собой каналом связи глобальной сети, больше похожа на систему очередей другого типа, именуемого одноканальной двухфазной системой. На Рис. 1 показана схема соединения двух локальных сетей при помощи мостов или маршрутизаторов. Обратите внимание, что для передачи кадра данных от одной локальной сети к другой он должен быть обслужен двумя устройствами (в данном случае двумя мостами или двумя маршрутизаторами), поэтому такая схема может быть описана в рамках одноканальной многофазной модели. (Описание потока данных от одной локальной сети к другой в рамках одноканальной многофазной модели является математически корректным, однако так ли уж необходимо работать именно в рамках такой модели? Ответить на этот вопрос помогает анализ потока данных от одной сети к другой.)

Наиболее узкое место информационного потока между двумя удаленными друг от друга локальными сетями - канал связи глобальной сети, пропускная способность которого обычно существенно меньше скорости работы локальной сети.

Представим себе, что рабочая станция сети передает кадр данных в сеть Ethernet. Передаваемый кадр вначале "путешествует" из сегмента сети к мосту или маршрутизатору с той скоростью, на которой работает сеть (4 или 16 Мбит/с). Попав в маршрутизатор или мост, кадр копируется из сети в буфер устройства, преобразуется в другой формат, а затем (при наличии свободного канала) передается через глобальную сеть со скоростью, гораздо меньшей, чем та, с которой кадр передавался из локальной сети на устройство маршрутизации. Если непосредственно перед текущим кадром на сетевое устройство попал другой кадр, то нашему кадру придется подождать (в буфере), до тех пор пока предыдущий кадр не будет обслужен. Время обслуживания текущего кадра зависит от того, сколько кадров пришло на сетевое устройство непосредственно перед текущим: чем больше таких кадров, тем дольше время ожидания.

Рассмотрим теперь, как выполняется обслуживание кадра на противоположном конце канала глобальной сети. Поступая из глобальной сети на мост/маршрутизатор, кадр преобразуется к формату локальной сети и передается в локальную сеть. Поскольку скорость передачи информации по глобальной сети всегда ниже скоростей передачи кадров в локальной, никаких очередей при таком обслуживании не возникает, стало быть основной вклад во время обслуживания кадра на втором мосте/маршрутизаторе вносит само устройство. И это лишь малая доля от времени задержки кадров на первом мосте/маршрутизаторе. Отсюда следует, что для описания двухточечных линий связи между локальными сетями можно спокойно использовать одноканальную однофазную модель.

Используя математический аппарат теории массового обслуживания, можно вычислить зависимость времени передачи кадров от скорости работы глобальной сети без подключения к реальным каналам. Такие вычисления позволяют ответить на множество вопросов относительно производительности сети; благодаря им становится понятным, каково среднее время задержки кадров на мосте/маршрутизаторе, как может повлиять на величину этих задержек рост скорости работы канала связи глобальной сети и при каких условиях рост скорости обмена информацией по каналам глобальной сети не приводит к существенному увеличению производительности моста/маршрутизатора.

Пример расчета:

Число станций – 500.

Число транзакций (кадров) от одной станции - 700

Режим работы круглосуточный (24 часа). В час наибольшей нагрузки передается 20% от всего числа передаваемых кадров.

Размер кадра 80 байт.

Итого в час через HUB проходит:

-     При Гауссовском распределении N = 700 * 500 * 0.2 = 70000 кадров.

-     При нормальном распределении N = 700 * 500 / 24 = 14583,3 кадра.

Скорость поступления кадров получается делением полученных чисел на 3600:

-     При Гауссовском распределении 70000 / 3600 = 19,44 кадров в секунду.

-     При нормальном распределении 14583,3 / 3600 = 4,05 кадров в секунду.

Для подсчета скорости обслуживания следует задаться определенным значением скорости работы глобальной сети. При этом совершенно неважно, насколько близка к оптимальной взятая в качестве начального приближения скорость обмена информацией по глобальной сети, поскольку все вычисления легко повторить для другого значения скорости. Для начала примем скорость обмена информацией равной 64000 бит/с. Тогда время, необходимое для передачи одного кадра длиной 80 байт, составит 0,01 секунды.

Ожидаемое время обслуживания равно 0,01 секунды, откуда получаем, что средняя скорость обслуживания (величина, обратная к ожидаемому времени обслуживания) составляет 100 кадров в секунду.

Из расчетов видно, что скорость обслуживания выше чем скорость поступления кадров, то есть данный канал справляется приходящим трафиком.

Степень использования технических возможностей обслуживающего устройства (P) в одноканальной однофазной системе можно определить, поделив среднюю скорость поступления заказов на среднюю скорость обслуживания.

-     При Гауссовском распределении Р = 19,44 / 100 = 0,1944 = 19,44%.

-     При нормальном распределении Р = 4,05 / 100 = 0,0405 = 4,05%.

Зная степень использования обслуживающего устройства, довольно легко определить вероятность отсутствия заказов (обслуживаемых кадров) в данный момент времени. Эта вероятность, обозначенная нами как P0, равна единице минус степень использования канала (P0 = 1 - P).

-     При Гауссовском распределении Р0 = 1 - 0,1944 = 0,8066 = 80,66%.

-     При нормальном распределении Р0 = 1 - 0,0405 = 0,9595 = 95,95%.

Получив некоторые сведения относительно степени использования обслуживающего устройства, выясним теперь, каким образом кадры скапливаются в очередях и как влияют связанные с этими очередями задержки на процесс передачи кадров от одной локальной сети к другой.

В теории массового обслуживания среднее число объектов (unit) в системе обычно обозначается L, а среднее число объектов в очереди - Lq. Для одноканальной однофазной системы, L равняется средней скорости поступления заказов, деленной на разность между средней скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов.

-     При Гауссовском распределении L = 19,44 / (100 – 19,44) = 0,2414.

-     При нормальном распределении L = 4,05 / (100 – 4,05) = 0,0422.

Таким образом, в буфере маршрутизатора и линии связи в любой момент находится чуть больше 4 - 24% одного кадра. Чтобы определить среднее число объектов в очереди (Lq), перемножим степень использования обслуживающего устройства (P) на число объектов в системе (L).

-     При Гауссовском распределении Lq = 0,2414 * 19,44 = 0,0469.

-     При нормальном распределении Lq = 0,0422 * 4,05 = 0,00171.

Теория массового обслуживания позволяет рассчитать среднее время нахождения объекта в системе (W) и среднее время ожидания в очереди (Wq).

Среднее время нахождения в системе представляет собой величину, обратную разнице между скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов. Подставив числа из нашего примера, найдем, что в данном случае каждый кадр проводит в системе в среднем:

-     При Гауссовском распределении W = 1 / (100 - 19,44) = 0,0124с.

-     При нормальном распределении W = 1 / (100 - 4,05) = 0,0104с.

Очереди в системе можно охарактеризовать еще одним параметром, а именно временем ожидания. В нашем случае значение Wq равно произведению времени ожидания в системе на степень использования обслуживающего устройства. Таким образом, для нашей сети:

-     При Гауссовском распределении Wq = 0,0124 * 0,1944 = 0,00241с.

-     При нормальном распределении Wq = 0,0104 * 0,0405 = 0,00042с.

Проведем аналогичные расчеты для каналов различной пропускной способности для Гауссовского распределения.

Таблица №1 - Варьирование пропускной способности глобальной сети.

Закономерное уменьшение выигрыша во времени ожидания по мере роста пропускной способности особенно хорошо видно при сравнении производительности глобальной сети для каналов с разной пропускной способностью. При увеличении пропускной способности канала связи выше четвертого уровня (128000 бит/с) вероятность отсутствия кадров в системе практически не растет.

Используя данный метод мы определили, что при Гауссовском распределении нагрузки на канал его скорость должна составлять 128 кбит/с. Время ожидания в очереди при этом составит 0,000538 сек, а время передачи по каналу связи в одну сторону - 0,005 сек. Степень использования канала 90%, а вероятность отсутствия кадров в системе – 10%. При этом в буфере обмена маршрутизатора в любой момент времени находится 0,5 % одного кадра.

Применительно к нашему варианту таблица варьирования пропускной способности глобальной сети выглядит следующим образом.

Полное время ожидания и время ожидания в очереди.

Степень использования канала P вероятность отсутствия кадров в системе P₀.

Используя данный метод мы определили, что при Гауссовском распределении нагрузки на канал его скорость должна составлять 2048 кбит/с. Время ожидания в очереди при этом составит 0,0107367 сек, а время передачи по каналу связи в одну сторону - 0,0046875 сек. Степень использования канала 70%, а вероятность отсутствия кадров в системе – 30%.

Технологический раздел

При организации рабочего места весьма важным фактором является рабочая поза работника, т.е. положение его корпуса, головы, рук и ног относительно. Так как работник работает сидя, ему необходимо обеспечить правильную и удобную посадку, что достигается устройством опоры для спины, рук, ног, правильной конструкцией сиденья, способствующей равномерному распределению массы тела.

Важным элементом рациональной планировки рабочего места является учет индивидуальных антропометрических и психофизиологических данных работающего.

В Санитарных нормах и правилах – СанНиП 2.2.2.542-96 даются общие требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ.

Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учётом его количества и конструктивных особенностей (размер ПЭВМ, клавиатуры и др.), характера выполняемой работы.

Высота рабочей поверхности стола должна регулироваться в пределах 680-800 мм; при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола для ПЭВМ, на основании которых рассчитываются конструктивные размеры, следует считать: ширину 800,1000,1200 и 1400мм, глубину 800 и 1000мм при нерегулируемой его высоте, равной 725мм.

Рабочий стол должен иметь пространство для постановки ног, которое составляет: высоту – не менее 600мм, ширину – не менее 500мм, глубину на уровне колен – не менее 450мм и на уровне вытянутых ног – не менее 650мм.

Конструкция рабочего стула (кресла) должна поддерживать рациональную рабочую позу при работе с ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно – плечевой области и спины для предупреждения утомления.

Рабочий стул(кресло) должен быть подъёмно – поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья.

Конструкция стула должна обеспечивать:

·     Ширину и глубину поверхности сиденья не менее 400мм;

·     Поверхность сиденья с закругленным передним краем;

·     Регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400-550мм и углов наклона вперёд до 15⁰ и назад до 5⁰;

·     Высоту опорной поверхности спинки 300мм, ширину – не менее 380мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости – 400мм;

·     Угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 030⁰;

·     Регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260-400мм;

·     Стационарные или съёмные подлокотники длиной не менее 250мм и шириной 50-70мм;

·     Регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 23030мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350-500мм.

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног имеющей ширину не менее 300мм, глубину не менее 400мм,регулировку по высоте в пределах до 150мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20⁰. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10мм.

Рабочие места должны быть оборудованы соответствующей мебелью, отвечающей наиболее комфортабельным условиям работы и требованиям физиологии, психологии и эстетики.

Планировкой рабочего места называют пространственное расположение основного и вспомогательного оборудования, оснастки и предметов труда, а также самого работающего, обеспечивающее рациональное выполнение трудовых движений и приёмов, благоприятные и безопасные условия труда.

На рисунке цифрами показано:

1.        Урна;

2.        Персональный компьютер;

3.        Рабочий стол;

4.        Мышка + коврик;

5.        Журнал регистрации неисправностей;

6.        Телефон;

7.        Кресло.

1. Дверь;

2. IDU – блок;

3. Розетка (евростандарт);

4. Урна;

5. Персональный компьютер;

6. Стол письменный;

7. Мышка + коврик;

8. Журнал регистрации неисправностей;

9. Телефон;

10.  Окно;

11.  Шкаф;

12.  Кресло.

3.2.1. Требования к заземлению электрооборудования

Заземление телекоммуникационного оборудования должно выполняться с целью:

-      защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции;

-      защиты оборудования от электростатических разрядов;

-      защиты оборудования от воздействия электромагнитных помех.

Стойки, металлические кронштейны с изоляторами, антенные устройства ТВ, а также металлические части шкафов, кроссов, пультов и другие металлоконструкции оборудования устройств связи должны быть заземлены.. Металлические шкафы, каркасы и другие металлоконструкции, на которых установлено электрооборудование напряжением выше 42В переменного тока, должны иметь защитное зануление путем соединения с нулевой жилой электрической сети напряжением 380/220 В.

 Величина сопротивления заземления оборудования должна соответствовать ГОСТ 464-79. Сопротивление заземления в общей точке не должно превышать значения 2 Ом в любое время года.

 Рабочее заземление оборудования связи, сигнализации и диспетчеризации следует выполнять согласно техническим требованиям на это оборудование.

Похожие работы

Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга Интернет-Маркетинг

Скачать

171766

5

13

... . Прочие программы—это программы, принимающие данные от сервера и выполняющие какие-либо действия: получение текущей даты, реализацию графических ссылок, доступ к локальным базам данных или просто расчеты. 2.2 Интернет как предмет и средство маркетинга 2.2.1 Интернет и бизнес Сейчас компьютерная сеть такое же обычное дело как копировальный аппарат, факс, телефон и сам компьютер. Заниматься ...

Организация интеллектуальной сети в г. Кокшетау на базе платформы оборудования Alcatel S12

Скачать

260457

20

40

... сети телекоммуникаций, а также сравнивая технические возможности оборудований различных фирм в настоящем дипломном проекте предлагаю создать интеллектуальную сеть в г.Кокшетау на базе оборудования S-12 фирмы Alcatel [6]. Выбор оборудования не случаен, так как на сети города полностью эксплуатируется данная система. Это позволяет оптимально решить вопросы по синхронизации, сигнализации и по ...

Исследование коммуникации в сетевых сообществах

Скачать

110163

1

33

... решений. ·          Компьютерная поддержка совещательной среды. ·          Компьютерная поддержка аудио-видеоконференции. ·          Программное обеспечение руководства проектом. Глава 3. Анализ и экономическая эффективность сетевых сообществ   3.1 Анализ современных сетевых сообществ Одноклассники.ru помогут вам найти ваших старых друзей и узнать, чем и как они живут сейчас. Вы сможете ...

Особенности использования сетевых технологий для обработки данных

Скачать

37834

0

7

... из станций, имеет возможность распознать предназначенные ей пакеты и проигнорировать остальные. CD-ROM based LAN — локальная сеть, основанная на использовании CD-ROM. 4.1.4 Технологии обработки данных Наиболее значимыми технологиями обработки передаваемых данных (пакетов) являются коммутация и маршрутизация. До недавнего времени эти два понятия имели абсолютно разные значения — как по технологии ...