Модернизация сотовой сети стандарта GSM с применением технологий GPRS и EDGE

Для высокоскоростной передачи данных посредством существующих GSM-сетей и была разработана GPRS (General Packet Radio Service - услуга пакетной передачи данных по радиоканалу). Необходимо отметить, что кроме повышения скорости (максимум составляет 171.2 кбит/с), новая система предполагает иную схему оплаты услуги передачи данных - при использовании GPRS расчеты будут производиться пропорционально объему переданной информации, а не времени, проведенному online. К тому же, введение GPRS будет способствовать более бережливому и рациональному распределению радиочастотного ресурса, можно сказать, что "пакеты" данных предполагается передавать одновременно по многим каналам (именно в одновременном использовании нескольких каналов и заключается выигрыш в скорости) в паузах между передачей речи. И только в паузах - голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными, так что скорость передачи информации определяется не только возможностями сетевого и абонентского оборудования, но и загрузкой сети.

GPRS позволит ввести принципиально новые услуги, которые раньше не были доступны. Прежде всего это мобильный доступ к ресурсам Интернета с удовлетворяющей потребителя скоростью, мгновенным соединением и с очень выгодной системой тарификации. Например, при просмотре с помощью системы GPRS WEB-страницы в Интернете, мы можем изучать содержимое столько, сколько нам необходимо, поскольку платим только за принятую информацию и не платим за время нахождения в сети Интернет (не передавая данные, мы не занимаем каналы сети). При введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного GPRS-телефона будут еще более конкурентоспособны. Для тех абонентов, кто уже оценил удобство использования телефонов с WAP - броузером, внедрение технологии GPRS означает практически мгновенную загрузку WAP - страниц на экране телефона и более выгодную систему тарификации.

Для корпоративных пользователей система GPRS может послужить отличным инструментом для обеспечения безопасного и быстрого доступа сотрудников к корпоративным сетям предприятий, к почтовым, информационным серверам, удаленным базам данных. При этом появится возможность получать доступ к корпоративным сетям даже если абонент находится в сети другого GSM оператора, с которым организован GPRS-роуминг.

Технологии GPRS может применяться в системах телеметрии: устройство может быть все время подключено, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга может быть востребована службами охраны, банками для подключения банкоматов и в других областях, в том числе и промышленных. Технология GPRS позволит быстро передавать и получать большие объемы данных, видеоизображения, музыкальные файлы стандарта MP-3 и другую мультимедийную информацию.

В GPRS ни один канал не занимается под передачу данных целиком - и это основное качественное отличие новой технологии от используемых ныне. Разумеется, разработчики GPRS приложили все усилия для того, чтобы установка новой системы "поверх" существующих GSM-сетей оказалась как можно менее обременительной (и разорительной, что немаловажно) для операторов.

Рассмотрим подробнее, какие новые блоки и связи появляются в общей архитектуре системы сотовой связи стандарта GSM с внедрением GPRS, и пользовательское оборудование, способное работать с высокоскоростной пакетной передачей данных. Доработку GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы - программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно нуждается в замене или обновлении практически всюду - начиная с реестров HLR-VLR и заканчивая базовыми станциями BTS. В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента).

2.5.2 Структурная схема и состав GPRS технологии

На рисунке 5.1 представлена структурная схема GPRS технологии, где изображены основные составляющие системы.

Рисунок 5.1 - Структурная схема модернизированной сети GSM под технологию GPRS

Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит (рис.5.1) из двух основных блоков - SGSN (Serving GPRS Support Node - узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node - шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях более подробно.

SGSN является “мозгом” рассматриваемой системы. В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC - коммутатора сети GSM. SGSN контролирует доставку пакетов данных пользователям, взаимодействует с реестром собственных абонентов сети HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемые пользователями услуги, ведет мониторинг находящихся online пользователей, организует регистрацию абонентов вновь "проявившихся" в зоне действия сети и т.п. Так же как и MSC, SGSN, в системе может быть и не один - в этом случае каждый узел отвечает за свой участок сети. Например, SGSN производства компании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узел поддерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременно контролирует до 10000 находящихся online пользователей. Всего же в системе может быть до 18 SGSN Motorola.

Предназначение GGSN можно понять из его названия - это шлюз между сотовой сетью (вернее, ее частью для передачи данных GPRS) и внешними информационными магистралями (Internet, корпоративными интранет-сетями, другими GPRS системами и так далее). Основной задачей GGSN, таким образом, является роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах (в том числе тарификация услуг).

В GPRS-систему заложена хорошая масштабируемость - при появлении новых абонентов оператор может увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарного трафика - добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRS-системы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Еще одной составной частью системы GPRS является PCU (Packet Control Unit - устройство контроля пакетной передачи). PCU стыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.

Но есть и альтернатива такой модернизации, без изменений в контролере (BSC) например компания Alcatel предлагает решение Alcatel EVOLIUM™ MFS 9135 Multi-BSS Fast packet Server (на рис.5.1 обозначен как MFS пунктирной линией) -- это специальный сервер GPRS, предназначенный для поддержки существующих базовых станций Evolium BSS. Сервер располагается на площадке MSC или отдельным “рэком”, и поэтому его инсталляция требует только удаленной загрузки небольшого программного обеспечения без прерывания работы сети. Конструктивно сервер может состоять из одной или двух полок, вмещающих до 11 процессорных плат плюс 1 резервную каждая. В максимальной конфигурации сервер обслуживает 22 контроллера базовых станций (BSC) и обеспечивает одновременную обработку до 5280 каналов PDCH (Packet Data channels). В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавление специального узла - IGSN (Internet GPRS Support Node - узел поддержки Интернет).

За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R/G (Operation and Maintenance Center - Radio/GSN - центр управления и обслуживания радио/узла GPRS. Это интерфейс между системой и обслуживающим ее персоналом.

Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция, так же как и в обычном случае передачи голоса, должна зарегистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией ("прикреплением" (attachment) к сети) пользователей занимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур (проверки доступности запрашиваемой услуги и копирования необходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абоненту выдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity - временный номер мобильного абонента для пакетной передачи данных), аналогичный TMSI, который назначается мобильному телефону для передачи голоса (если абонентский терминал относится к классу А , то ему при регистрации выделяется как TMSI, так и P-TMSI).

Для быстрой маршрутизации информации к мобильному абоненту GPRS-система нуждается в данных о его месторасположении относительно сети, причем с большей точностью, нежели в случае передачи голосового трафика ( HLR и VLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент). Но как возрастет служебный трафик в сотовой сети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будет информировать систему каждый раз при переходе от одной соты к другой! Чтобы найти разумный компромисс между объемом сигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокой точностью местонахождение абонента принято деление терминалов на три класса:

1) IDLE (неработающий). Телефон отключен или находится вне зоны действия сети. Очевидно, что система не отслеживает перемещение подобных абонентов.

2) STANDBY (режим ожидания). Аппарат зарегистрирован (прикреплен) в GPRS-системе, но уже долгое время (определяемое специальным таймером) не работает с передачей данных. Местоположение STANDBY - абонентов известно с точностью до RA (Routing Area - область маршрутизации). RA мельче, чем LA (каждая LA разбивается на несколько RA, но, тем не менее, RA крупнее, чем сота, и состоит из нескольких элементарных ячеек).

3) READY (готовность). Абонентский терминал зарегистрирован в системе и находится в активной работе. Координаты телефонов, находящихся в режиме READY, известны системе (а, точнее, SGSN) с точностью до соты. Согласно этой идеологии, терминалы, находящиеся в STANDBY-режиме, при переходе из одного RA в другой посылают SGSN специальный сигнал о смене области маршрутизации (routing area update request). Если новая и старая RA контролируется одним SGSN, то смена RA приводит лишь к корректировке записи в SGSN. Если же абонент переходит в зону действия нового SGSN, то новый SGSN запрашивает у старого информацию о пользователе, а MSC, VLR, HLR и вовлеченные в работу GGSN ставятся в известность о смене SGSN. Когда телефон, работающий с GPRS-системой, перемещается в другую LA, то SGSN отправляет соответствующему VLR сообщение о необходимости смены записи о местонахождении абонента.

Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случае роуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта. SGSN в обоих случаях используется гостевой (VSGSN - Visited SGSN), а вот GGSN может использоваться либо гостевой (VGGSN - Visited GGSN), либо домашний (HGGSN - Home GGSN). В последнем случае между домашним и гостевым операторами должна существовать GPRS-магистраль (InterPLMN GPRS BackBone - GPRS-линия между разными мобильными сетями) для передачи трафика между HGGSN и мобильным абонентом. Кроме того, появляется необходимость в BG (Border Gateway - граничный шлюз) с обеих сторон с целью обеспечения защиты сетей от атак извне.

Следует отметить такой важный параметр, как QoS (Quality of Service - качество сервиса). Очевидно, что видеоконференция в режиме реального времени и отправка сообщения электронной почты предъявляют разные требования, например, к задержкам на пути пакетов данных. Поэтому в GPRS существует несколько классов QoS, подразделяющихся по следующим признакам:

· необходимому приоритету (существует высокий, средний и низкий приоритет данных);

· надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.);

· задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются);

· количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости);

Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных. Кроме QoS, в характеристику сессии передачи данных входит тип протокола (PDP type - Packet Data Protocol type); PDP-адрес, выданный мобильной станции (выдача адресов бывает как статической, так и динамической); а также адрес GGSN, с которым идет работа. "Профиль" сессии (в англоязычной литературе принято обозначение "PDP context") записывается в телефон, а также в обслуживающие его SGSN и GGSN. Одновременно может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждого пользователя.

Пакетная передача данных предусматривает два режима "соединений":

· PTP (Point-To-Point - точка-точка);

· PTM (Point-To-Multipoint - точка-многоточие).

Широковещательный режим РТМ в свою очередь подразделяется на два класса:

1)PTM-M (PTM-Multicast) - передача необходимой информации всем пользователям, находящимся в определенной географической зоне;

2)PTM-G (PTM-Group Call) - данные направляются определенной группе пользователей.

Поддержка режима "многоточечной" передачи информации PTM ожидается в будущих спецификациях GPRS.

2.5.3 Абонентские терминалы для GPRS технологии

Для работы с системой пакетной передачи данных необходимо иметь специальный телефон, совместимый с GPRS. GPRS-терминалы подразделяются на три класса:

1) Устройства класса А способны одновременно работать как с передачей голоса, так и с передачей данных (они, говоря техническим языком, обладают возможностью функционировать как в режиме коммутации каналов (circuit switched), так и в режиме коммутации пакетов (packet switched). Подчеркну - речь идет об одновременной работе в разных режимах);

2)Устройства класса В могут осуществлять либо передачу голоса, либо передачу данных, но не одновременно;

3) Устройства класса С поддерживают только передачу данных и не могут быть использованы для голосовой связи. Как правило, это разного рода компьютерные платы для обеспечения беспроводного доступа к данным.

Максимальная скорость передачи данных определяется, в первую очередь, количеством каналов, с которыми одновременно может работать абонентский терминал. Один канал обеспечивает передачу данных со скоростью до 13.4 кбит/с.

Французская фирма SAGEM стала одним из первых производителей, представивших GPRS-совместимые телефоны. Модель Sagem MC-850, относится к классу В и имеет один канал для передачи данных и три - для приема, а чуть более современный Sagem MW-959, включает в себя уже четыре канала для входящего трафика (на передачу остался по-прежнему один канал, также не изменился класс устройства). Таким образом, максимальная скорость приема данных с помощью телефона Sagem MW-959 составляет 53.6 кбит/с, а передачи - 13.4 кбит/с.

Следующим шагом от GSM к сетям третьего поколения UMTS (Universal Mobile Telephone System) является технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution - в вольном переводе "передача данных на повышенной скорости"), позволяющая осуществлять перекачку информации на скоростях до 384 кбит/с в восьми GSM-каналах (48кбит/с на канал). Для внедрения EDGE "поверх GPRS" операторам необходимо будет заменить аппаратуру базовых станций BTS, а пользователям - приобрести поддерживающие EDGE телефонные аппараты. Сложно представить, что должен делать абонент сотовой сети GSM, чтобы ему не хватило скорости в 170 кбит/с, предлагаемой GPRS.

2.6 Планирование и контроль сети GPRS в стандарте GSM

2.6.1 Программа Alcatel GPRS - SGSN Management, позволяет (рис.6.1):

Рисунок 6.1 - Функции программы Alcatel GPRS - SGSN Management

Мониторинг сети GPRS

- Наблюдение за работой GPRS средств: MFS, SGSN, GGSN (GPU плат), расположенных в различных регионах Казахстана;

- Анализ сообщений, приходящих на ОМС -PS;

- Анализ статистических данных конкретно по каждому объекту сети в предполагаем месте неисправности;

- Просмотр состояний GPRS средств, детальное изучение плана передачи данных по которым пришло сообщение;

- Выявление нарушений в работе GPRS оборудования.

Составление ежедневных рапортов

- Ежедневное составление и отправка рапорта по неисправностям GPRS средств;

- Ежедневный сбор и анализ статистики.

Запуск в эксплуатацию нового GPRS оборудования

- Подготовка базы на основании данных, присылаемых плановым отделом;

- Создание нового элемента в системе OMC - PS;

- Загрузка оборудования;

- Анализ статистики.

Выполнение изменений в базе данных на ОМС-PS

- Анализ полученной от отдела планирования информации;

- Проведение изменений, активизация;

- Анализ статистики.

Это программное обеспечение, основанное на “Unix open windows”, включает в себя меню определенных модулей, показанных на рис.6.2. Выбрав, один из модулей, оператор имеет возможность получить более детальную информацию по указанному объекту (рис.6.3).

Рисунок 6.2 - Меню “Unix open windows”

Рисунок 6.3 - Программное отображение GPRS оборудования

2.6.2 Крафт терминал GPRS сети

Крафт терминал позволяет контролировать и производить анализ GPRS сети с различным множеством функций. Оператор может производить оценку эффективности загрузки сети по передачи информации (рис.6.4). Можно выбрать различную длину загрузки и определенный промежуток времени.

Также можно произвести анализ загрузки количества абонентов за определенный период времени (рис.6.5).

Рисунок 6.4 - Временная загрузка сети передачи данных

Рисунок 6.5 - Загруженность сети в зависимости от количества абонентов за определенный период времени.

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

3.1 Безопасность труда при работе с дисплеем

Режим работы оператора с компьютером ежедневный, посменный, требующий от работающего постоянного внимания. Поэтому обеспечение безопасных здоровых условий труда способствует повышению трудоспособности, уменьшению усталости работника.

Условия работы за монитором противоположны тем, которые привычны для наших глаз. В обычной жизни мы воспринимаем в основном отраженный свет, а объекты наблюдения непрерывно находятся в поле нашего зрения в течение хотя бы нескольких секунд. А вот при работе за монитором мы имеем дело с самосветящимися объектами и дискретным (мерцающим с большой частотой) изображением, что увеличивает нагрузку на глаза.

Таким образом, характерной особенностью труда за компьютером является необходимость выполнения точных зрительных работ на светящемся экране в условиях перепада яркостей в поле зрения, наличии мельканий, неустойчивости и нечеткости изображения. Объекты зрительной работы находятся на разном расстоянии от глаз пользователя (от 30 до 70 см) и приходится часто переводить взгляд в направлениях экран-клавиатура-документация (согласно хронометражным данным от 15 до 50 раз в минуту). Частая переадаптация глаза к различным яркостям и расстояниям является одним из главных негативных факторов при работе с дисплеями. Неблагоприятным фактором световой среды является несоответствие нормативным значениям уровней освещенности рабочих поверхностей стола, экрана, клавиатуры. Нередко на экранах наблюдается зеркальное отражение источников света и окружающих предметов. Все вышеизложенное затрудняет работу и приводит к нарушениям основных функций зрительной системы. Работающие с видеодисплейными терминалами предъявляют жалобы на боль и ощущение «песка» в глазах, покраснение век, трудности перевода взгляда с близких на далекие предметы. Отмечается быстрое утомление и затуманенность зрения, двоение предметов. Комплекс выявляемых нарушений был охарактеризован специалистами как «профессиональная офтальмопатия» или астенопия -- субъективные зрительные симптомы дискомфорта или эмоциональный дискомфорт, являющийся результатом зрительной деятельности.

Частота проявления астенопии зависит от рабочей ситуации, продолжительности работы за экраном и наличия у пользователя нарушений зрения, глазных болезней или наследственной склонности к таковым. В частности, после достижения 40-летнего возраста операторы должны регулярно проходить офтальмологическое обследование ввиду вероятности появления пресбиопии -- старческой дальнозоркости, способствующей возникновению или усилению зрительного дискомфорта. Что касается риска появления миопии -- близорукости, то при соблюдении режима труда и отдыха она, как правило, может возникнуть или усилиться только у людей, изначально к ней склонных.

Графическое устройство отображения информации (видеомонитор) соответствует действующим санитарно-гигиеническим нормам.

Видеомонитор должен иметь (как минимум) следующие технические характеристики:

1) Размер экрана по диагонали не менее 14 дюймов;

2) Частота регенерации изображения (частота кадровой развертки) в двух режимах: основной - не менее 70 Гц и дополнительный - 60 Гц;

3) Величина детального контраста, вычисляемая как отношение максимальной и минимальной яркостей в изображении знака не менее 5:1;

4) Монитор имеет антибликовое покрытие с коэффициентом отражения не более 0,5;

5) Монитор имеет возможность регулировки положения экрана: по наклону в пределах _+ 15 . по повороту в пределах _+ 30 по высоте сдвиг по высоте _+ 150-200 мм; (допустимо) регулировки в тех же пределах только по наклону и повороту;

6) В зоне легкой досягаемости (предпочтительно на лицевой панели) должны находиться ручки управления "яркость" и "контрастность". На лицевой панели находится индикатор наличия питания зеленого цвета;

7) Нестабильность положения изображения (низкочастотное дрожание изображения, колебания положения точки по уровню 50% яркости) в диапазоне частот от 0,05 до 10 Гц: не более 0,1 мм;

8) Обеспечивается снятие электростатического заряда с поверхности экрана, исключающее искрение и запыление.

Видеоконтроллер в составе системного блока (во взаимодействии

видеомонитором) обеспечивает нижеследующее:

1) Наличие многоцветного графического режима, при котором на экране отображается не менее: 480 строк по 640 точек (256 цветов одновременно);

2) При отображении алфавитно-цифровой информации на экране монитора отображение не менее: 24 строк по 80 символов в строке;

3) Скорость вывода алфавитно-цифровой информации на экран (из программы пользователя) не менее: 1000 символов в секунду (без роллирования); 3000 символов в секунду (с роллированием).

К числу вредных факторов, с которыми сталкивается человек, работающий за монитором, относятся рентгеновское и электромагнитное излучения, а также электростатическое поле. В таблице 7.2 приведены допустимые значения параметров излучений, генерируемые мониторами.

Таблица 7.2 Допустимые значения параметров излучений, генерируемых видеомониторами.

Параметры	Допустимые значения
Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения на расстоянии 0,05 м вокруг видеомонитора	100 мкР/час
Электромагнитное излучение на расстоянии 0,5 м вокруг видеомонитора по электрической составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц	25 В/м
в диапазоне 2-400 кГц	2,5 В/м
по магнитной составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц	250 нТл
в диапазоне 2-400 кГц	25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал	Не более 500 В

Согласно ГОСТ 12.2.032-78 конструкция рабочего места и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, при организации рабочего места оператора должны быть соблюдены следующие основные условия:

оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места;

достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения;

необходимо естественное и искусственное освещение для выполнения поставленных задач;

уровень акустического шума не должен превышать допустимого значения.

Главными элементами рабочего места оператора являются компьютерный стол и кресло. Основным рабочим положением является положение сидя. Рабочее место для выполнения работ в положении сидя организуется в соответствии с ГОСТ 12.2.032-78.

Рабочая поза сидя вызывает минимальное утомление оператора. Рациональная планировка рабочего места предусматривает четкий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда и документации. То, что требуется для выполнения работ чаще, расположено в зоне легкой досягаемости рабочего пространства.

Рабочее сиденье удовлетворяет следующим требованиям: обеспечение положения тела, при котором нагрузка на мышцы оптимальная и способствует нормальной деятельности оператора; создает возможность изменения рабочей позы для снятия напряжения мышц и предупреждения общего утомления (что особенно важно при малоподвижном состоянии оператора); обеспечивает свободное перемещение и фиксацию тела относительно рабочей поверхности. Горизонтальная поверхность и спинка сиденья могут быть плоскими или профилированными. Профилирование характеризуется углами наклона спинки (4-5 град. в сторону спинки) и плоскость сидения (10-15 град. вверх от плоскости сидения). Оптимальным также считается расположение, когда передний край сидения вдвинут под стол на 100-150 мм. Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на рабочем месте программиста должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:

недостаточность освещенности;

чрезмерная освещенность;

неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Оно не должно создавать бликов на поверхности экрана.

В качестве источников света при искусственном освещении рекомендуется применять люминесцентные лампы типа ЛБ со светильниками серии ЛПО36 с зеркализованными решетками. При устройстве отражённого освещения в производственных и административно - общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Лампы накаливания лучше использовать для местного освещения зоны рабочего документа (клавиатуры, книги, тетради).

В поле зрения оператора должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Для снижения блескости необходимо:

использовать для общего освещения светильники с рассеивателями и экранирующими решетками, яркость которых в зоне углов излучения более 50 градусов от вертикали не должно превышать 200 кд/м²;

использовать для местного освещения светильники с непросвечивающими отражателями и защитным углом не менее 40 градусов.

Искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и газоразрядных ламп. Для освещения помещений рекомендуется принимать газоразрядные лампы.

Рассчитаем систему общего искусственного для операторской комнаты, площадью S=12*14м², высотой H=2,9м, с побеленным потолком и светлыми стенами с закрытыми белыми шторами. Рабочая поверхность расположена на высоте h_раб=0,8м. Источники света газоразрядные лампы.

Освещение считаем по методу коэффициента использования светового потока, который предназначен для расчета общего освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затеняющих предметов.

Световой поток ламп в светильнике находится по формуле:

,(3.1)

где Е - нормируемая освещенность, лк.;

К_з - коэффициент запаса;

S - освещаемая площадь, м²;

z - коэффициент неравномерности освещения (принимается 1.1-

1.2);

N - число светильников;

- коэффициент использования светового потока.

Для помещений общественных зданий (рабочих помещений) при искусственном освещении газоразрядными лампами, исходя их СНиП II-4-79, коэффициент запаса К_з = 1,5, а Е=300лм для зрительной работы высокой точности.

Определим число светильников:

, (3.2)

где L - расстояние между рядами источников света,

, (3.3)

где - коэффициент наивыгоднейшего расположения светильника,

задается от 1,2 до 1,8

h_р - расчетная высота, м;

h_р= H - h_раб - h_св, (3.4)

где h_св - высота свеса до 1м, если H5м

h_р= 2,9 - 0,8 - 0,7 = 1,4м

Тогда

Количество источников света:

,

Для равномерного распределения N возьмем равным 36

Индекс помещения:

,(3.5)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

Тогда ,

Исходя из данных коэффициент отражения потолка и пола по данным СНиПа ,т.к. потолок свежепобеленный и также стены с закрытыми белыми шторами и далее выбираем коэффициент использования светового потока, учитывая индекс помещения i = 4,6, коэффициент использования светового потока = 0,8.

Тогда, лм.

Выбираем из СНиПа по техническим данным газоразрядных ламп подходящую нам лампу, исходя из полученного светового потока:

Лампа типа - ЛД - это газоразрядная лампа низкого давления;

Номинальная мощность - 40Вт;

Номинальный световой поток - 2340лм.

Размеры лампы:

Диаметр d = 40мм;

Длина по штырькам l = 1213,6 мм.

Схематически размещение ламп показано на рис.7.1

14м

3.2 Пожарная безопасность в вычислительном центре

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

Причины пожаров и взрывов могут быть электрического и неэлектрического характера.

Причинами пожаров и взрывов неэлектрического характера могут быть:

Неосторожное обращение с огнем.

Неисправность производственного оборудования.

Курение в пожароопасных помещениях.

К причинам электрического характера относятся:

Искрение в электрических аппаратах, электростатические разряды и удары молнии;

Токи коротких замыканий, нагревающие проводники до высокой температуры, а также значительные электрические перегрузки проводов и обмоток электрических аппаратов;

Плохие контакты в местах соединения проводов;

Электрическая дуга, возникающая в результате ошибочных операций с коммутационной аппаратурой при переключениях в электроустановках или во время дуговой электрической сварки, которая может вызывать воспламенение расположенных вблизи горючих материалов и маслонаполненных аппаратов.

Организация мероприятий по предотвращению пожара.

Проведение инструктажа 1 раз в год. Производится административно-техническим персоналом.

Разработка путей эвакуации людей при пожаре. Для эвакуации время 3 минуты. Эвакуационные выходы - это выходы непосредственно наружу, выходы непосредственно на лестницу или коридор, имеющие выход наружу. Окно не является эвакуационным выходом.

Использование средств тушения и предупреждения пожара (огнетушители, пожарная сигнализация).

Эффективным химическим средством тушения огня является углекислота. При быстром испарении углекислоты образуется снегообразная масса, которая, будучи направлена в зону пожара, снижает концентрацию кислорода и охлаждает горючее вещество.

В качестве средств местного пожаротушения применяются углекислотные огнетушители. Такие огнетушители применяются для тушения электропроводки и оборудования находящиеся под напряжением.

Ручные углекислотные огнетушители типов ОУ-2. Они приводятся в действие вручную открыванием вентиля путем вращения маховика против часовой стрелки.

Все огнетушители подвергаются периодической проверке и перезарядке.

Расчет установки пожаротушения.

Помещение, в котором находится операторская, относится к категории Д по пожаробезопасности, так как в нём содержатся несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.

В целях предотвращения пожаров, все помещения зданий и учреждений в обязательном порядке по возможности оборудуются установками автоматической пожарной защиты. Цель данных установок заключается в своевременном оповещении и последующим эффективным тушением горящих участков.

Одним из главных факторов определяющих эффективность установки пожаротушения, является время от начала действия контролируемого параметра, на извещатель, до момента его срабатывания. Поэтому для увеличения эффективности установки в целом устанавливается два типа пожарных извещателей. Ручные, устанавливаются в легко доступных для окружающих местах, а автоматические, устанавливаются в зависимости от контролируемого параметра и зоны действия.

Для нашего типа помещения используются пожарные извещатели типа ДТЛ (датчик тепловой легкоплавкий), срабатывающий при температуре 72С⁰, позволяющий контролировать площадь до 15м².Очень важна при этом система звукового и визуального оповещения, позволяющая вовремя организовать эвакуацию находящегося в помещении персонала.

Защищаемое помещение должно быть оборудовано специальным планом эвакуации, который располагается непосредственно при выходе из помещения.

Аэрозольные установки пожаротушения типа Т-2МА с тросовым пуском получили широкое распространение благодаря высокой эффективности в работе и относительно не сложным техническим обслуживанием. Поэтому для защиты операторской, данная установка является оптимальной.

Произведём расчёт установки аэрозольного пожаротушения.

Определим массу огнетушащего средства:

(3.6)

где q_расч = К Ч q_н Ч W_пом - расчётная масса огнетушащего средства, кг;

(К - коэффициент не учитываемых потерь, принимаемый по СН 75 - 76 равный 1,07 - 1,25, в зависимости от категории пожарной опасности производства в защищаемом помещении и степени его герметичности; q_Н - массовая огнетушащая концентрация огнетушащего средства 0,22 - 0,26 кг/м³ для состава 3,5 Б2 (смесь 30% сжиженной углекислоты и 70% бромистого этила); W_пом - объём защищаемого помещения м³, W_пом = 119м³); К₂ - коэффициент, учитывающий остаток огнетушащего средства в системе, по СН 75-76 принимается 0,1 - 0,4 в зависимости от вида огнетушащего средства, диаметра и длины трубопровода; отсюда:

,(3.7)

Получим:

(3.8)

Определим число баллонов:

(3.9)

где 2 - коэффициент, учитывающий 100% запас огнетушащего средства, по СН 75 - 76; q_БАЛ - масса огнетушащего средства в баллоне (30кг);

отсюда:

(3.10)

Определим диаметр трубопроводов (мм)

Магистрального:

, (3.11)

где d_C - диаметр сифонной трубки в рабочем баллоне (10мм); n_ОДН - число баллонов, разряжаемых на данное направление (n_ОДН = 2).

Получим:

, (3.12)

Распределительного:

(3.13)

где d_М - диаметр магистрального трубопровода; q_P - количество огнетушащего средства подаваемого по распределительному трубопроводу;

q_М - количество огнетушащего средства, подаваемого по магистральному трубопроводу:

(3.14)

Определим требуемое число выпускных насадок n_Н:

(3.15)

где d_Н - диаметр насадка, мм, отсюда:

, (3.16)

Определим расчётное время выпуска огнетушащего средства в защищаемое помещение:

, (3.17)

где q_ТР - массовый расход огнетушащего средства через трубопровод данного направления, кг/с, (0,7 кг/с); ф_Н - нормативное время тушения (150с).

,(3.18)

что соответствует условию ф_Р ф_Н.

3.3 Охрана окружающей среды на предприятии связи

Предприятия и сооружения связи в отличие от химических, нефтехимических, металлургических, целлюлозно-бумажных и других подобных предприятий и сооружений по отрицательному воздействию на атмосферу и гидросферу условно можно отнести к сравнительно «чистым».

Однако в процессе сооружения объектов связи, хотя и на незначительной площади поверхности земли происходит нарушение экологического баланса. Технологические процессы и оборудование, используемые в связи, все же являются источником определенного количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу и попадающих в гидросферу. Помимо этого значительное число предприятий и сооружений связи являются мощным источником электромагнитных полей, охватывающих большие пространства и отрицательно воздействующих на экологический баланс биосферы.

Поэтому в промышленности связи необходимо серьезное внимание уделять вопросам оценки ее воздействия на окружающую среду и разрабатывать природоохранные мероприятия. При проектировании предприятий и сооружений связи должно предусматриваться экономное использование земли и эффективные средства защиты окружающей среды от загрязнения. Технические решения должны предусматривать снижение загрязненности до допустимого уровня или ликвидацию вредных выбросов в атмосферу. При наличии технологических процессов, предусматривающих использование воды в значительных объемах, технические решения должны обеспечивать применение систем оборотного водоснабжения, уменьшения количества сточных вод или применение бессточных систем. Наибольшая концентрация каждого вредного вещества, эмиссируемого предприятием, не должна превышать предельно допустимых концентраций, устанавливаемых действующими нормами.

Существующие правила проектирования обязывают в каждый технический проект на объект строительства включать мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения сточными водами и выбросами в атмосферу. В каждом таком проекте обязательны обоснование и расчеты к применяемым проектным решениям по утилизации элементов, содержащихся в сточных водах и выбросах в атмосферу, их очистке и обезвреживанию. Помимо этого в проекты строительства предприятий и сооружений связи обязательно должны быть включены вопросы, связанные с восстановлением (рекультивацией) земельного участка и приведением его в состояние, пригодное

для дальнейшего использования в сельском, лесном, рыбном хозяйствах или по назначению, например устройству коммуникаций, дренажа и др. Рекультивацию земель, согласно существующему законодательству, осуществляет предприятие, организация или учреждение, ведущее строительные работы. При возникновении опасности нарушения плодородного почвенного покрова необходимо его снимать и хранить с целью нанесения на рекультивируемую землю.

Для линий связи (кроме линий абонентской связи) существуют специальные нормы отвода земель, которые устанавливают ширину полос земель для линий и размеры земельных участков для размещения сооружений на этих линиях. Вопрос о системном воздействии предприятий и сооружений связи на окружающую среду поставлен совсем недавно. Работы в данном направлении только разворачиваются, и для решения проблемы предстоит еще приложить не мало усилий. Прежде всего, необходимо получить объективные данные по комплексному воздействию объектов связи на окружающую среду. Такого рода данные позволят разработать, оптимизировать и реализовать организационно-технические мероприятия по устранению источников вредных воздействий и обеспечить гармоническое развитие отрасли связи с учетом требований сохранения экологического равновесия в окружающей нас природной среде.

4. БИЗНЕС-ПЛАН

4.1 Сущность проекта

Проект связан с внедрением новой технологии GPRS в существующую систему сотовой связи.

GPRS (General Packet Radio Service) - технология беспроводной пакетной передачи данных с мобильного телефона на больших скоростях (до 115 Кбит/сек. против 9,6 Кбит/сек. - скорости работы мобильного телефона при обычной передаче данных). При пакетной передаче данных соответствующий радиоканал занимается лишь в процессе передачи информации, благодаря чему достигается более высокая эффективность его использования. В результате более эффективно используются ресурсы сотовой сети и появляется возможность выгодного для абонента способа тарификации, основанного не на учете времени соединения, а на количестве принятой и переданной информации. Технология GPRS активно используется в следующих областях: передача данных, доступ к корпоративным сетям, чтение и отправка электронной почты (e-mail), телематические услуги, доступ к сети Интернет, электронная коммерция, доступ к WAP-ресурсам. Практически незаменимым является применение GPRS в тех случаях, когда существует потребность выхода в сеть Интернет, а сделать это по обычным проводным линиям связи невозможно (например, если Вы путешествуете с ноутбуком). Также услуга GPRS будет полезна и для пользователей домашних компьютеров, если отсутствие проводного телефона не позволяет осуществить выход в Интернет. Технология GPRS активно используется в самых различных областях: передача данных, доступ к корпоративным сетям, чтение и отправка электронной почты (e-mail), телематические услуги, доступ к сети Интернет, электронная коммерция, MMS, доступ к WAP-ресурсам и т.д. Практически незаменимым является применение GPRS в тех случаях, когда существует потребность выхода в сеть Internet, а сделать это по обычным проводным линиям связи невозможно (например, если Вы путешествуете с ноутбуком или карманным компьютером). Также услуга GPRS будет полезна и для пользователей домашних компьютеров, если отсутствие проводного телефона не позволяет осуществить выход в Интернет

Реализация GPRS в современных сотовых телефонах позволяет приостановить передачу данных без разрыва соединения и принять входящий звонок или SMS-сообщение. После окончания разговора передача данных автоматически возобновится.

Создателям GPRS удалось достичь столь высокой производительности без внесения кардинальных изменений в структуру и технологии GSM. Основная идея General Packet Radio Service состоит в максимальном использовании пакетной идеологии современных цифровых сетей. Коммутация на уровне пакетов позволяет гибко регулировать доступную пользователю пропускную способность в зависимости от текущей нагрузки на сеть, а значит, более эффективно использовать радиочастотные ресурсы. Согласно методике GPRS, каждый мобильный терминал может занять под свои данные более одного логического канала, соответственно наращивая пропускную способность соединения по формуле: 14,4 Kbps x кол-во каналов. Выделение радиоресурсов для передачи пакета будет происходить достаточно быстро, задержка не должна превышать 1 секунды. Таким образом, создается иллюзия постоянного подключения к сети.

Для модернизации инфраструктуры оператору потребуется добавить два новых элемента: Serving GPRS Support Node (SGSN) и Gateway GPRS Support Node (GGSN). Между собой SGSN и GGSN связаны высокопроизводительной IP-сетью. SGSN выполняет маршрутизацию пакетов, управление логическими каналами, задачи аутентификации, шифрования и проверки по регистру IMEI. Support Node взаимодействует со всеми архитектурными элементами GSM: базами данных HLR (содержит информацию о подписчиках на услуги GPRS) и VLR, AuC, MSC, а также с BCS посредством Frame Relay. GGSN - это шлюз, связывающий сеть GPRS с внешними сетями IP и Х.25. С точки зрения внешнего узла он выглядит как хост, владеющий всеми IP-адресами мобильных терминалов своей зоны обслуживания. Помимо всего вышеперечисленного, чтобы <научить> стандартную BCS обращаться с пакетами, к ней необходимо добавить модуль Packet Control Unit (PCU), в то время как BTS не потребует модернизации вовсе. Внедрив GPRS, операторы подготовят инфраструктуру своих сетей к приходу третьего поколения мобильной связи. Использование новых методов модуляции EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) расширяет пределы максимальной пропускной способности, доступной терминалу, до 300-350 Kbps. Фактически, чтобы использовать преимущества GPRS-сервиса, не требуется новых мобильных телефонов, необходимо будет только обновить их встроенное программное обеспечение.

4.2 Характер проекта

Внедрение технологии GPRS для сотовой компании связи дает большие преимущества над другими компаниями без использования этой новой технологии.

В настоящее время передача данных по GSM каналам организована следующим образом: абоненту выделяется отдельный канал, используемый системой для передачи голоса, посредством модема, встроенного в мобильный терминал, происходит передача данных через этот канал, при этом в промежутках между передачей данных канал остается занятым. GPRS (General Packet Radio Service) - это система, которая реализует и поддерживает протокол пакетной передачи информации в рамках сети сотовой связи GSM. При использовании системы GPRS информация собирается в пакеты и передается в эфир, они заполняют те "пустоты" (не используемые в данный момент голосовые каналы), которые всегда есть в промежутках между разговорами абонентов, а использование сразу нескольких голосовых каналов обеспечивает высокие скорости передачи данных. При этом этап установления соединения занимает несколько секунд. В этом и заключается принципиальное отличие режима пакетной передачи данных. В результате у абонента появляется возможность передавать данные, не занимая каналы в промежутках между передачей данных, более эффективно используются ресурсы сети.

GPRS позволит ввести принципиально новые услуги, которые раньше не были доступны. Прежде всего это мобильный доступ к ресурсам Интернета с удовлетворяющей потребителя скоростью, мгновенным соединением и с очень выгодной системой тарификации. Например, при просмотре с помощью системы GPRS WEB-страницы в Интернете, мы можем изучать содержимое столько, сколько нам необходимо, поскольку платим только за принятую информацию и не платим за время нахождения в сети Интернет (не передавая данные, мы не занимаем каналы сети). При введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного GPRS-телефона будут еще более конкурентоспособны. Технология GPRS позволит быстро передавать и получать большие объемы данных, видеоизображения, музыкальные файлы стандарта MP-3 и другую мультимедийную информацию. Для тех абонентов, кто уже оценил удобство использования телефонов с WAP - броузером, внедрение технологии GPRS означает практически мгновенную загрузку WAP - страниц на экране телефона и более выгодную систему тарификации.

Для корпоративных пользователей система GPRS может послужить отличным инструментом для обеспечения безопасного и быстрого доступа сотрудников к корпоративным сетям предприятий, к почтовым, информационным серверам, удаленным базам данных. При этом появится возможность получать доступ к корпоративным сетям даже если абонент находится в сети другого GSM оператора, с которым организован GPRS-роуминг.

Также, возможен разговор по телефону в процессе GPRS-соединения. Реализация GPRS в современных сотовых телефонах позволяет приостановить передачу данных без разрыва соединения и принять входящий звонок или SMS-сообщение. После окончания разговора передача данных автоматически возобновится.

Также GPRS дает возможность еще для одной новой услуги, как передача мультимедийных сообщений-MMS. MMS (Multimedia Messaging Service) является современной альтернативой SMS и позволяет создавать, отправлять и получать на телефон сообщения, содержащие мелодии, полноцветные изображения, фотографии, музыкальные фрагменты, большие объемы текста и т.д. MMS-сообщения можно отправлять как на сотовые телефоны с поддержкой MMS, так и на адреса электронной почты.

С помощью встроенной в телефон камеры вы можете «остановить мгновенье» и тут же переслать фотографию своим друзьям, порадовать их оригинальной анимированной открыткой или удивить ”говорящим письмом”

Область применения MMS не ограничивается развлекательными услугами. Уже существуют устройства, которые позволяют вести фотосъемку охраняемой территории и через определенные промежутки времени автоматически отсылать «фоторепортажи» в виде MMS-сообщений на ваш телефон.

Ближайший конкурент GPRS -технология HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) - для получения большей пропускной способности использует тот же принцип объединения нескольких логических каналов. Но основной ее недостаток ясен уже из полного названия - коммутация каналов, крайне неудачный подход, особенно в условиях динамического изменения нагрузки на сети GSM. Это все равно, что предложить одному пользователю многоквартирного дома сервис DSL, просто сведя в его квартиру все доступные телефонные линии.

Появление технология GPRS должно значительно ускорить развитие мобильной передачи данных во всех областях человеческой деятельности. Во многом это связано с появлением новых услуг, развитие которых было затруднено из-за низкой скорости и высокой стоимости передачи данных через голосовые каналы GSM. Технология GPRS позволит абонентам получать доступ в глобальную сеть из любой точки, где существует покрытие сети, при этом цена такой передачи будет чрезвычайно привлекательной, а при введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного GPRS-телефона будут еще более конкурентоспособны. Существуют идеи промышленного применения данной технологии для различных задач подвижного мониторинга и контроля состояния объектов.

Использование GPRS технологии во многом расширяет спектр услуг оператора сотовой связи, что привлекает большое число абонентов сотовой связи и дает большое преимущество перед конкурирующей компании.

4.3 Маркетинг

4.3.1 Продукция

С использованием новой технологии GPRS, оператор сотовой связи предоставляет продукцию в виде передачи информации, с различными возможностями в услугах. Связь между абонентами является беспроводной. По состоянию на конец 2003 года сотовые операторы Казахстана обслуживали в совокупности около 1.5 млн. абонентов (в 2002 году - 900 тысяч), или почти 10% населения республики. При этом только за прошлый год операторы мобильной связи приобрели 564 тысячи новых пользователей (с учетом оттока). Если эта тенденция сохранится, то до конца текущего года в республике будет насчитываться не менее 2.4 млн. пользователей сотовой связи. На основании этих данных можно предположить, что к началу 2005 года количество пользователей мобильной связи превысит количество пользователей фиксированной связи. По данным “Казахтелекома” на начало 2004 года в среднем на 100 жителей Казахстана приходилось 15 телефонных аппаратов фиксированной связи (в городах - 22, в сельской местности - 6.5).

В нашей стране, компания K-Cell, уже в прошлом году запустила в коммерческое использование предоставление новых услуг пакетной передачи данных WAP, MMS с использованием GPRS технологии.

Тем самым, компания во многом увеличила спектр предоставляемых услуг, вызывая интерес у новых абонентов, сохраняя статус стабильности и продвижения в области сотовой связи с новыми технологиями для старого числа абонентов, и происходит больший захват рынка по сравнению с конкурирующими компаниями.