Разработка проекта сети передачи данных г. Егорьевска Егорьевского района Московской области на базе технологии WiMAX

На территории городского округа Егорьевск находятся 199 населённых пунктов: 1 город, 4 поселка, 12 сел и 182 деревни. До 7 ноября 2015 года они входили в состав 2 городских и 3 сельских поселений. До 2015 года в состав бывшего Егорьевского района также входил 1 рабочий поселок (посёлок городского типа) Рязановский с населением 1956 , входивший в Городское поселение Рязановский.

Город обладает достаточными возможностями развития экономики - природоресурсным, трудовым, производственным потенциалом.

Связь является неотъемлемой частью жизни района, как хозяйственной, так и социальной инфраструктуры. Системами общедоступного пользования мобильной связью на рассматриваемой территории является сотовая связь компаний: «Билайн», представленная ПАО «Вымпел-Коммуникации», ПАО «МТС», ПАО «Мегафон» и «Теле2» Россия, которая функционирует в РФ, как ООО «Т2 РТК Холдинг». Фиксированную телефонную связь представляет компания ПАО «Ростелеком».

Такие услуги как широкополосный доступ в интернет, кабельное и цифровое телевидение представлена компания ПАО «Ростелеком», ОАО «МГТС» и ЗАО «Кредо Телеком».

Помимо компаний, которые реализуют свою связь традиционным способом, есть компании, которые предоставляют услуги интернета и телевидения через спутниковые системы связи. Спутниковое телевидение предоставляет фирмы: ОАО «Триколор ТВ», ОАО «НТВ Плюс». Спутниковый интернет предоставляет фирмы: ООО «Home Net», ООО «Авиэл» и ООО «Рамтел». Но спутниковые системы связи на сегодняшний день имеют большую стоимость подключения, это связано с покупкой оборудования, а интернет имеет скорость до 20 Мбит/с с ограниченным трафиком пользования и при сравнении с проводным интернетом он существенно дороже. Не следует забывать, что спутниковую связь организуют в труднодоступных районах, например, в отдалённых деревень и селах, где обычную наземную связь прокладывать не эффективно.

В связи с ростом числа конкурирующих предприятий, предлагающих населению услуги в области информационных технологий, появилась необходимость расширять спектр предоставляемых услуг.

На сегодняшний день три основных требования к сетевым соединениям: высокая пропускная способность, надежность и мобильность. Соединить все три основных критерия может только технология WiMAX.

Технология 802.16 (фиксированный доступ), рассматриваемая в выпускной квалификационной работе имеет следующие преимущества предоставления услуг связи:

1) По сравнению с проводными (xDSL, T1), беспроводными или спутниковыми системами сети WiMAX должны позволить операторам и сервис-провайдерам экономически эффективно охватить не только новых потенциальных пользователей, но и расширить спектр информационных и коммуникационных технологий для пользователей, уже имеющих фиксированный (стационарный) доступ.

2) Стандарт объединяет в себя технологии уровня оператора связи (для объединения многих подсетей и предоставления им доступа к Интернет), а также технологии «последней мили» (конечного отрезка от точки входа в сеть провайдера до компьютера пользователя), что создает универсальность и, как следствие, повышает надёжность системы.

3) Беспроводные технологии более гибки и, как следствие, более просты в развёртывании, так как по мере необходимости могут масштабироваться.

4) Простота установки как фактор уменьшения затрат на развертывание сетей в развивающихся странах, малонаселённых или удалённых районах.

5) Дальность охвата является существенным показателем системы радиосвязи. WiMAX не требует наличия прямой видимости между объектами сети, благодаря использованию технологии OFDM.

6) Технология WiMAX изначально содержит в себе протокол IP, что позволяет легко и прозрачно интегрировать её в локальные сети.

7) Технология WiMAX подходит для фиксированных, перемещаемых и подвижных объектов сетей на единой инфраструктуре.

В общем виде WiMAX сети состоят из базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с внешними сетями.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 100 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

Между собой базовые станции WiMAX связываются с помощью транспортной сети провайдера, которая может быть организована на основе волоконно-оптических или радиорелейных линий связи. Для размещения базовых станций WiMAX не обязательно строить антенно-мачтовые сооружения - допускается их установка на крышах домов.

3.3 Распределение населения в рассматриваемом регионе

Для распределения населения в указанном районе необходимо охарактеризовать его по плотности проживающего в нем населения, которые приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристики Егорьевского района

Районы	Площадь, кмІ	Население
Городской центр	5	35000
Остальной город	3	20000
Пригород	12	8300
Окраины	9	10000
Вся городская территория	29	73300

В качестве потенциальных абонентов рассматривается возрастная группа от 15 до 70 лет, которая, как правило, составляет 70 - 75% от всего населения. Все абоненты разделены на три категории, различающиеся перечнем востребованных услуг и активностью (таблица 3.2):

- Профессионалы - пользующиеся всеми предоставляемыми услугами.

- Высокоактивные частные пользователи - использующие интернет для просмотра видео, общения и т.п.

- Обычные пользователи.

Таблица 3.2 - Параметры расчета плотности трафика

Описание	Комментарии и предположения
Потенциальные абоненты	В возрасте от 15-70, 70-75% от всего населения
Проникновение	9%
Распределение абонентов	15% профессионалы, 35% активные пользователи, 50% обычные пользователи

Плотность населения представлена Федеральной службой государственной статистики.

Рисунок 3.3 - Плотность населения Егорьевского района

При этом плотность застройки города (или квартала) определяют по плану как отношение застроенной части к общей площади (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Примеры плотности застройки города

4. Анализ проекта и выбор оборудования

4.1 Выбор оборудования для организации WiMAX сети

В настоящее время существует большой выбор оборудования высокоскоростной передачи информации в области беспроводных технологий. Ряд крупных компаний выпускают WIMAX-системы собственной разработки. Выбор используемого оборудования необходимо осуществлять на основе следующих критериев:

- простота монтажа и настройки оборудования;

- возможность дальнейшего масштабирования системы БШПД (как увеличение количества оборудования в составе сети, так и увеличение пропускной способности существующих точек доступа);

- высокая надежность сети;

- способность находиться в рабочем состоянии при сильных ветровых нагрузках и условиях пониженных температур;

- удаленный мониторинг оборудования (веб-интерфейс,telnet);

- поддержка протокола ip, технологии Ethernet.

В таблице 4.1 приведена сравнительная характеристика производителей оборудования широкополосного доступа.

Таблица 4.1 - Производители оборудования ШПД

Наименование	Breeze ACCESS	SkyMAN Access	Alcatel 9900	OnDemand	Canopy PMP 450	Tsunami MP-8160
Производитель	BreezeCOM	InfinetWireles	Alcatel	Lucent Technologies	Cambium Networks	Proxim Wireless
Диапазон, ГГц	3,4-3,6	3,4-3,8	24,25-29,5	10;26;38	2.4 ГГц, 3,3 ГГц, 3,6 ГГц и 5 ГГц	5.9 - 6.425 ГГц
Радиоинтерфейс	FH-CDMA	TDMA	TDMA	ATM	TDMA	WORP
Дуплекс	FDD	TDD, HD-FDD	FDD	FDD	TDD	FDD
Полоса	2 МГц	3,5;7;14 МГц	180-280 МГц	7,12.5,14 МГц	1,5-20 МГц	5, 10, 20 МГц
Модуляция	GFSK	QPSK, 16QAM, 64QAM	QPSK	4QAM, 16QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM, 56QAM	BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM
Скорость передачи	до 3 Мбит/с	до 70 Мбит/с (адаптивная)	до 8 Мбит/с	8,13,16,26 Мбит/с	до 90 Мбит/с	до 130 Мбит/с
Приложения	IP, VoIP	FrameRelay, TDM	ATM, TDM	ATM, TDM	IP, VoIP, VoD, IPTV, TDM.	IP, VoIP, VoD, IPTV
Управление	SNMP, HTTP/HTML	SNMP	SNMP, HP Opeview UNIX	SNMP, Windows NT, Solaris, HTTP/HTML	HTTP, Telnet, FTP, SNMP v2c	Telnet и SSH, Web-интерфейс и SSL, TFTP, SNMPv3
Диапазон рабочих температур внешнего блока	-40° C … 55° C	-40° C … 60° C	-40° C … 40° C	-40° C … 45° C	-40° C … 55° C	-40° C … 60° C

Исходя из анализа технических характеристик производителей ШПД, было выбрано оборудование производителя Proxim Wireless - серии Tsunami MP-8160. Оборудование многих производителей имеет весьма привлекательную пропускную способность канала, но только некоторые компании предлагают решения по организации канала «точка-многоточка». Решающим критерием для выбора оборудования Tsunami MP-8160 стала именно возможность построения схемы «точка-многоточка», а также высокое значение пропускной способности канала.

Решение Tsunami MP-8160 для организации сети WiMAX от компании Proxim Wireless представляет собой пару: базовый блок MP-8160-BSU-WD с внешней антенной и абонентский модуль Tsunami MP-8160-CPE с интегрированной антенной. Базовый блок может работать с несколькими абонентскими модулями в зависимости от требуемой пропускной способности.

Компания Proxim Wireless имеет более чем двадцатилетний опыт производства беспроводных решений и представляет новейшие варианты реализации «точка-многоточка» для сетей различного масштаба. Используя преимущества инновационных технологий OFDM, MIMO и частный протокол WORP от Proxim, система Tsunami MP-8160 превосходит требования, предъявляемые союзом ITU к сетям 4G, наряду с возможностью работы в условиях непрямой видимости и поддержкой наиболее свободного в России частотного диапазона. Вместе с повышенной производительностью, универсальностью частотного диапазона и с поддержкой качества обслуживания (QoS) при предоставлении услуг голосовой связи, передачи видео и данных, МР-8160 удовлетворяет требования операторов связи, госорганизаций и корпоративного сектора по созданию беспроводных сетей. Поддержка скорости до 130 Мбит/с (при ширине полосы 20 МГц) делает Tsunami MP-8160 идеальным решением последней мили для широкополосных беспроводных сетей передачи данных (ШБПД) и видеонаблюдения.

В проектируемой сети базовая станция работает в диапазоне 5.9 - 6.425 ГГц и содержит 6 секторов: 6 комплектов базового блока MP-8160-BSU-WD и внешней антенны с диаграммой направленности 60 градусов.

Каждая базовая станция связывается с внешними сетями через маршрутизатор (в данном случае используем Cisco ASR1001-Х, но ограничений по выбору вендоров для маршрутизатора нет). Маршрутизатор имеет выход на существующую транспортную сеть провайдера, которая может быть реализована как с помощью волоконно-оптических линий связи, так и с помощью радиорелейных линий (в данной работе считаем, что проектируемые базовые станции WiMAX устанавливаются на существующих площадках оператора с использованием существующей транспортной сети на основе ВОЛС).

Абонентская станция должна находиться в зоне покрытия соответствующей базовой станции. Каждый абонент может иметь как свою собственную абонентскую станцию Tsunami MP-8160-CPE, так и делить ее с несколькими абонентами. В этом случае все группируемые на одном абонентском модуле абоненты должны находиться в пределах 100 м от модуля, а распределение каналов между ними будет производиться с помощью стандартного коммутатора.

Топология проектируемой сети WiMAX представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Топология сети WiMAX

4.2 Технические характеристики используемого оборудования

Базовая станция MP-8160 и внешняя антенна.

Базовая станция включает 6 секторов, то есть 6 комплектов базового блока MP-8160-BSU-WD с внешней антенной RFE 6000/60/20MIMO с диаграммой направленности в горизонтальной плоскости 60 градусов. Внешний вид базового блока MP-8160-BSU-WD и антенны RFE 6000/60/20MIMO изображен на рисунке 4.2. Характеристики базового блока и антенны представлены в таблицах 4.2, 4.3 и 4.4.



Рисунок 4.2 - Базовый блок MP-8160-BSU-WD и антенна RFE 6000/60/20MIMO

Таблица 4.2 - Технические характеристики MP-8160-BSU-WD

Характеристика	Значение
Диапазон частот	5.900 - 6.425 ГГц
Проводной интерфейс	Два порта 10/100/1000Mbps Ethernet с получением питания по PoE
Радиоинтерфейс	Протокол WORP
Поддержка MIMO	MIMO 2x2
Модуляция	OFDM с поддержкой BPSK, QPSK, QAM16, QAM64
Ширина канала	5, 10, 20 МГц с поддержкой шага сетки 1 МГц
Скорость передачи	В зависимости от ширины канала, модуляции и режима MIMO
Локальное управление	Серийный интерфейс RS-232
Дистанционное управление	Telnet и SSH, Web-интерфейс и SSL, TFTP, SNMPv3
SNMP	SNMP v1-v2c-v3, RFC-1213, RFC-1215, RFC-2790, RFC-2571, RFC-3412, RFC-3414, Private MIB
Шифрование	AES-CCM 128 бит
Аутентификация	Списки доступа по МАС, аутентификация через внешний Raduis-сервер с предоставлением конфигурации VLAN и QoS
Характеристика	Значение
Режимы	Bridging, Routing (RIP v2 и IP tunneling)
IP адресация	Поддержка IPv4 и IPv6 одновременно
Основные функции	DHCP клиент/сервер и проброс, трансляция сетевых адресов NAT, PPPoE клиент с DNS-Proxy
Дополнительные функции	- поддержка автоматического контроля выходной мощности; - динамический выбор частоты (DCS) при обнаружении помех; - настраиваемые профили радиоинтерфейсов группам абонентских станций.

Таблица 4.3 - Мощность и чувствительность передатчика MP-8160-BSU-WD в зависимости от модуляции

Тип модуляции	Мощность передатчика, дБм	Чувствительность передатчика, дБм (для MIMO 2x2)
		20 МГц	10 МГц	5 МГц
BPSK 1/2	25	-90	-92	-96
QPSK 1/2	25	-87	-90	-93
QPSK 3/4	25	-85	-87	-91
16 QAM 1/2	25	-81	-84	-88
16 QAM 3/4	23	-78	-81	-85
64 QAM 2/3	22	-74	-76	-80
64 QAM 3/4	19	-72	-75	-78
64 QAM 5/6	16	-70	-73	-76

Таблица 4.4 - Технические характеристики антенны RFE 6000/60/20MIMO

Характеристика	Значение
Диапазон частот	5,9 - 6,2 ГГц
Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости	60 градусов
Коэффициент усиления	20 дБ
Поддержка MIMO	MIMO 2x2

Базовый блок имеет два порта 10/100/1000 BASE-T Ethernet с настраиваемыми режимами и скоростями передачи: Ethernet 1 (PoE IN and Data) и Ethernet 2 (PoE OUT and Data). Порты соединяются с сетевым оборудованием витой парой, по которой помимо передачи информационных сигналов осуществляется питание устройства (48В) с помощью инжектора Power over Ethernet (PoE).

Длина кабеля между базовым блоком и сетевым устройством не должна превышать 100 метров (включая кабель от сетевого устройства до инжектора PoE и кабель от PoE до базового блока). Максимальная длина кабеля между инжектором PoE и базовым блоком составляет 75 метров.

Порты Antenna Port используются для подключения внешней антенны с разъемами N-типа.

В комплект поставки входит: базовый блок MP-8160-BSU-WD, инжектор PoE 220/48V для питания базового блока по витой паре, грозозащита (Gigabit PoE Surge Arrestor), коннекторы, заземляющие кабели и монтажные материалы.

Ниже для питания базовой станции будет выбрана электропитающая установка с выходным напряжением -48VDC (с обоснованием выбора), поэтому для исключения дополнительного конвертирования напряжения -48VDC/220VAC для питания штатного инжектора, заменим штатный инжектор на инжектор PoE NPE-4818 (input -48VDC, output -48 VDC) - рисунок 4.4.

Для соединения блоков необходимо:

- один конец витой пары подключить к порту Ethernet 1 (PoE IN and Data), а второй - к порту инжектора PoE AP/Bridge;

- подключение второй витой пары к порту Ethernet 2 (PoE OUT and Data) необязательно (но при его использовании необходимо учитывать, что на втором порту присутствует напряжение 48В);

- один конец витой пары подключить к сетевому устройству (маршрутизатору), а второй - к порту инжектора PoE Network;

- производитель рекомендует устанавливать два устройства грозозащиты: один непосредственно вблизи оборудования, а второй - на входе в здание (рисунок 4.3).

Так как в комплекте предусмотрен всего один блок грозозащиты, то при монтажно-строительных работах необходимо запланировать покупку второго блока.



Рисунок 4.3 - Устройство грозозащиты и схема его монтажа

Рисунок 4.4 - Инжектор PoE NPE-4818

Каждый базовый блок через маршрутизатор имеет выход на транспортную сеть. В качестве маршрутизатора используем продукт Cisco ASR1001-Х, который предназначен для агрегации управляемых сервисов и выхода на транспортную сеть провайдера (рисунок 4.5).

Cisco ASR1001-X при своих компактных размерах в 1U обладает отличной пропускной способностью 10Гб/с транзитного трафика (8 Гб/с шифрованного IPsec) и богатым функционалом - маршрутизация, терминирование абонентов (BRAS), NAT/CG-NAT, Firewall, DPI (NBARv2), Radius, Flexible Netflow (v.5/v.9/ACL) и т.п. Основные технические характеристики маршрутизатора приведены в таблице 4.5.



Рисунок 4.5 - Маршрутизатор Cisco ASR1001-Х

Таблица 4.5 - Технические характеристики Cisco ASR1001-Х

Характеристика	Значение
Полоса пропускания	20Gbit/s
Производительность	19Mpps
Полоса шифрования IPsec	8Gbit/s
Списки доступа (ACL)	4 000 уникальных и 50 000 ACE на устройство
Количество маршрутов IPv4 / IPv6	1 000 000 / 1 000 000
Firewall или NAT сессий	до 2 000 000
Carrier-Grade NAT сессий	2 000 000
Туннелей IPsec	8 000
Layer3 VPN	8 000 VPN
GRE туннели	4 000
Интерфейсы ввода-вывода	2 порта 10G (SFP+) 6 портов 1000Base-Х (SFP) 1 слот для SPA модулей 1 слот для NIM-карт (Т1/E1, Hot-swap SSD) Порты Console (eUSB/RJ45) / Management Ethernet / Aux / USB
Напряжение питания	-48 VDC
Потребляемая мощность	250 Вт

К площадке провайдера, на которой расположена базовая станция, подходит переменное напряжение 220В. Так как маршрутизатор Cisco ASR1001-Х и другое сетевое оборудование провайдера (например, радиорелейное оборудования, базовые станции сотовой связи и т.д.) питаются от постоянного тока -48В, то в работе необходимо предусмотреть электропитающую установку (ЭПУ), преобразующую 220В переменного тока в -48В постоянного - ЭПУ Eltek Minipack Outdoor (рисунок 4.6).



Рисунок 4.6 - ЭПУ Eltek Minipack Outdoor

ЭПУ Eltek Minipack Outdoor - система гарантированного электропитания уличного исполнения, предназначенная для обеспечения энергоснабжения потребителей расположенных вне аппаратных базовых станций, серверных, зданий и сооружений. Помимо основной функции внутри ЭПУ (15U) можно размещать сетевое оборудование. Outdoor исполнение системы позволяет работать при различных климатических условиях, для этого в систему включены вентиляторы охлаждения и нагревательные элементы, которые поддерживают постоянную температуру внутри кабинета.

ЭПУ позволяет размещать до 6 выпрямительных блоков Minipack 48/400W, а также АКБ общей емкостью до 115Ач, что позволяет резервировать энергоснабжение оборудования связи до 8-12 часов. Технические характеристики ЭПУ приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Технические характеристики ЭПУ Eltek Minipack Outdoor

Характеристика	Значение
Входное напряжение	1 фаза 230 VAC
Частота	45-66 Гц
Максимальный входной ток	2,5 А
Выходное напряжение	48 VDC
Максимальная выходная мощность	2,4 кВт (для 6 выпрямителей 400 Вт)
Максимальный выходной ток	50 А
Выпрямители	Minipack 48/400W
АКБ	Delta FTS 12-50 (12В/50Ач)
КПД установки	89%
Срок эксплуатации	300 000 часов

В данной работе для каждой базовой станции WiMAX (6 секторов по 10 Вт) вместе с маршрутизатором Cisco ASR1001-Х (250 Вт) будем использовать комплект: ЭПУ Eltek Minipack Outdoor, 2 выпрямительных блока Minipack 48/400W и 1 группа АКБ (4 батареи 12В/50Ач).

Время работы оборудования от АКБ составляет:

В качестве абонентского модуля используется блок Tsunami MP-8160-CPE с интегрированной антенной. Внешний вид абонентского модуля показан на рисунке 4.7. Технические характеристики абонентского модуля Tsunami MP-8160-CPE приведены в таблице 4.7.

Рисунок 4.7 - Абонентский блок Tsunami MP-8160-CPE

Таблица 4.7 - Технические характеристики Tsunami MP-8160-CPE

Характеристика	Значение
Диапазон частот	5.900 - 6.425 ГГц
Антенна	Интегрированная антенна 15 дБ с диаграммой направленности с горизонтальной плоскости 35 градусов
Поддержка MIMO	MIMO 2x2
Проводной интерфейс	Один порт 10/100 Mbps Ethernet с получением питания по PoE
Радиоинтерфейс	Протокол WORP
Модуляция	OFDM с поддержкой BPSK, QPSK, QAM16, QAM64
Ширина канала	5, 10, 20 МГц с поддержкой шага сетки 1 МГц
Производительность	до 100 Мбит/с
Дистанционное управление	Telnet и SSH, Web-интерфейс и SSL, TFTP, SNMPv3
SNMP	SNMP v1-v2c-v3, RFC-1213, RFC-1215, RFC-2790, RFC-2571, RFC-3412, RFC-3414, Private MIB
Шифрование	AES-CCM 128 бит
Аутентификация	Списки доступа по МАС, аутентификация через внешний Raduis-сервер с предоставлением конфигурации VLAN и QoS
Режимы	Bridging, Routing (RIP v2 и IP tunneling)
Основные функции	DHCP Client/Server & relay, NAT with Std ALGs, PPPoE Client
QoS	- асимметричный контроль полосы (контроль Uplink и Downlink CIR «committed information rate» на сервисный поток; контроль Uplink и Downlink MIR «maximum information rate» на сервисный поток); - классификация пакетов (802.1D/802.1Q/802.1p priority, IPTOS, VLAN ID, IP source/destination address, source/destination port, Ethernet source/destination address, IP protocol и Ethertype); - типы очередей (Best Effort, Real Time Polling Services).
VLAN	Поддержка 802.1Q: VLAN управления. Режимы - Transparent, Access, Trunk и Mixed. Поддержка Q-in-Q
Потребляемая мощность	5 Вт
Входное напряжение	48 VDC (0,40 А) по PoE на Ethernet Port
Инжектор PoE	Input: 100-250 VAC (47-63 Hz) Output: 48 VDC (0.40 A)
Рабочая температура	-40° C … 60° C
Размеры без упаковки	215 х 121,5 х 65 мм
Вес баз упаковки	0,88 кг
Срок эксплуатации	75000 часов

Мощность и чувствительность передатчика абонентского блока MP-8160-CPE в зависимости от модуляции совпадает с аналогичными параметрами базового блока.

Абонентский блок имеет один порт 10/100 BASE-T Ethernet с настраиваемыми режимами и скоростями передачи (Ethernet (PoE IN and Data)). Порт соединяется с сетевым оборудованием пользователя витой парой, по которой помимо передачи информационных сигналов осуществляется питание устройства (48В) с помощью инжектора Power over Ethernet (PoE).

Длина кабеля между абонентским блоком и сетевым устройством пользователя не должна превышать 100 метров (включая кабель от сетевого устройства до инжектора PoE и кабель от PoE до абонентского блока). Максимальная длина кабеля между инжектором PoE и абонентским блоком составляет 75 метров.

Абонентский блок имеет интегрированную антенную с коэффициентом усиления 15 дБ.

В комплект поставки входит: абонентский блок MP-8160-CPE, инжектор PoE 220/48V для питания базового блока по витой паре, коннекторы, заземляющие кабели и монтажные материалы.

Для соединения блоков необходимо:

- один конец витой пары подключить к порту Ethernet (PoE IN and Data), а второй - к порту инжектора PoE LAN+DC;

- один конец витой пары подключить к сетевому устройству пользователя (сетевой карте компьютера), а второй - к порту инжектора PoE LAN;

- производитель рекомендует устанавливать два устройства грозозащиты: один непосредственно вблизи оборудования, а второй - на входе в здание (рисунок 4.4). Абонентский блок имеет встроенное устройство грозозащиты, поэтому при монтажно-строительных работ необходимо запланировать покупку второго блока.

Каждый абонент может использовать свой собственный абонентский блок, тогда витая пара от порта инжектора LAN+DC подключается к личному оборудованию пользователя. А питание инжектора производится от сети абонента 220В.

Теоретически несколько абонентов могут объединяться в группы и использовать один абонентский модуль на всех. При этом все абоненты должны располагаться в пределах 100м от абонентского блока. Также необходимо предусмотреть управляемый коммутатор DES-1210-10/ME, который будет являться общим имуществом и располагаться в антивандальном телекоммуникационном шкафу.

В этом случае витая пара от абонентского блока подключается к порту LAN+DC инжектора, витая пара от порта LAN инжектора подключается к коммутатору, от которого уже расходятся кабели к оборудованию пользователей. В антивандальном шкафу размещаются коммутатор и инжектор, также необходимо предусмотреть электрический счетчик для учета электроэнергии и розетку электропитания 220VAC от общедомовой сети. Внешний вид коммутатора показан на рисунке 4.8, технические характеристики приведены в таблице 4.8. Внешний вид антивандального шкафа изображен на рисунке 4.9.

Рисунок 4.8 - Коммутатор DES-1210-10/ME

Коммутатор DES-1210-10/ME имеет функцию управления полосой пропускания, которая позволяет определять пропускную способность для каждого порта с шагом до 64 Кбит/с для исходящего и входящего трафика.

Таблица 4.8 - Основные характеристики DES-1210-10/ME

Характеристика	Значение
Интерфейсы	8 портов 10/100 BASE-TX, 2 комбо-порта 10/100/1000BASE-T/100/1000 SFP
Коммутационная матрица	5,6 Гбит/с
Макс. скорость перенаправления 64-байтных пакетов	4,2 Mpps
Размер таблицы МАС-адресов	8K записей
Срок эксплуатации	617 280 часов
Входное напряжение	100-240 В переменного тока, 50/60 Гц
Макс. потребляемая мощность	9,235 Вт

Рисунок 4.9 - Антивандальный шкаф

4.3 Расчет зоны покрытия

Для расчета зоны покрытия базовой станции WiMAX необходимо решить уравнение радиосвязи по отношению к расстоянию между базовой и абонентской станциями, при котором обеспечивается связь с заданным уровнем качества. Это определяется обеспечением на входе приемников уровня мощности сигнала, не ниже заданного уровня минимальной чувствительности .

При уровне мощности принимаемого сигнала на входе приемника равном уровню минимальной чувствительности приемника соответствующее расстояние определит радиус зоны покрытия базовой станции: .

Согласно основному уравнению радиосвязи, уровень мощности принимаемого радиосигнала на входе приемника для нисходящего направления от базовой станции к абонентской станции (БС - АС) определяется формулой (4.1):

(4.1)

где - уровень мощности передатчика БС;

- коэффициент усиления антенны базовой станции;

- коэффициент усиления антенны абонентской станции;

- потери в фидере;

- потери на замирание радиосигнала;

- уровень межканальной интерференции;

- поправочный коэффициент типа застройки;

- уровень потерь при распространении сигнала.

Уровень мощности принимаемого радиосигнала на входе приемника для восходящего направления от абонентской станции к базовой станции (АС - БС) определяется формулой (4.2):

(4.2)

где - уровень мощности передатчика АС;

- коэффициент усиления антенны базовой станции;

- коэффициент усиления антенны абонентской станции;

- потери в фидере;

- потери на замирание радиосигнала;

- уровень межканальной интерференции;

- поправочный коэффициент типа застройки;

- уровень потерь при распространении сигнала.

Расчет будем производить для полосы частот 20 МГц и модуляции 64QAM5/6, исходные данные представлены в таблице 4.9.

Таблица 4.9 - Исходные данные для расчета покрытия

Чувствительность приемника БС
Чувствительность приемника АС
Уровень мощности передатчика БС
Уровень мощности передатчика АС
Коэффициент усиления антенны БС
Коэффициент усиления антенны АС
Потери в фидере
Потери на замирание
Уровень межканальной интерференции DL
Уровень межканальной интерференции UL
Поправочный коэффициент типа застройки	для городского района

Для расчета оптимального расстояния от базовой станции до абонента необходимо оценить уровень потерь при распространении радиоволн. Потери на трассе при распространении электромагнитных волн в реальной среде определяют уменьшение уровня мощности сигнала. Для расчета уровня потерь использована модель Эрцега-Гринштейна, применяемая рабочей группой IEEE 802.16. Эта модель базируется на экспериментальных измерениях, проведенных в США. С учетом некоторого минимального расстояния уровень потерь рассчитывается по формуле (4.3), исходные данные для расчеты приведены в таблице 4.10:

(4.3)

где - минимальное расстояние;

- скорость света;

- рабочая частота;

- поправочный коэффициент типа местности;

- расстояние между БС и АС;

- уровень затенения сигнала;

- поправочный коэффициент частоты;

- поправочный коэффициент высоты антенны АС.

Таблица 4.10 - Исходные данные для потерь при распространении сигнала

Высота антенны БС (10…80 м)
Высота антенны АС (2…10 м)
Минимальное расстояние
Скорость света
Рабочая частота (центральная частота диапазона 5,9-6,245 ГГц)
Поправочный коэффициент типа местности
Поправочный коэффициент частоты
Поправочный коэффициент высоты антенны АС

Величины зависят от типа местности (А, В или С). Для местности типа В (равнина с редкими холмами):

Неизвестные коэффициенты из формулы (4.3):

Уровень потерь на трассе по формуле (4.3):

Уравнение радиосвязи для нисходящего направления (БС - АС) по формуле (4.1):

Уравнение радиосвязи для восходящего направления (АС - БС) по формуле (4.2):

Из двух полученных значений выбираем наименьшее, следовательно, радиус зоны покрытия сети WiMAX равен .

Если представить зону покрытия шестисекторной базовой станции WiMAX в виде правильного шестиугольника, тогда площадь покрытия одной базовой станции определим по формуле (4.4):

Согласно таблице 3.1 площадь города Егорьевск составляет 29 кв. км, поэтому число базовых станций, необходимое для покрытия города, равно:

4.4 Оценка пропускной способности и числа абонентов

Пропускная способность сети WiMAX зависит от ширины полосы канала и используемой схемы модуляции.

Максимальная скорость передачи данных по направлению вниз (БС - АС) рассчитывается по формуле (4.5):

(4.5)

где - ширина канала;

- коэффициент дискретизации;

- число поднесущих для передачи данных БС > АС;

- общее число поднесущих;

- количество бит на символ;

- время передачи протокольной информации;

- защитный интервал.

Максимальная скорость передачи данных по направлению вверх (АС - БС) рассчитывается по формуле (4.6):

(4.6)

где - ширина канала;

- коэффициент дискретизации;

- число поднесущих для передачи данных АС - БС;

- общее число поднесущих;

- количество бит на символ;

- время передачи протокольной информации;

- защитный интервал.

Стандарт IEEE 802.16 ориентирован на использование полос частот шириной в 1,25; 5,0; 10,0; 20,0 МГц и основан на технологии OFDM (мультиплексирование посредством ортогональных несущих). За счет наличия защитного интервала между поднесущими эффективная ширина спектра сигнала несколько больше ширины канала , поэтому можно рассчитать как произведение ширины канала , числа используемых поднесущих , полного числа поднесущих OFDM сигнала и коэффициента дискретизации .

Число используемых поднесущих определяется как сумма числа поднесущих данных и числа пилотных поднесущих . Число поднесущих данных определяется для нисходящего направления и восходящего направления отдельно (таблица 4.11). Количество бит на символ зависит от схемы модуляции (таблица 4.11).

Таблица 4.11 - Число поднесущих в зависимости от ширины канала и количество бит на символ в зависимости от схемы модуляции

Ширина полосы канала, МГц
1,25	128	85	72	56
5	512	421	360	280
10	1024	841	720	560
20	2048	1681	1440	1120
Тип модуляции	Количество бит на символ
BPSK 1/2	0.5
QPSK 1/2	1
QPSK 3/4	1,5
16 QAM 1/2	2
16 QAM 3/4	3
64 QAM 1/2	3

Коэффициент дискретизации определяет интервал между поднесущими (вместе с шириной полосы и количеством поднесущих данных) и полезное время символа. Он равен 28/25 для канала, ширина полосы которого кратна 1,25; 1,50; 2,00; 2,75 МГц.

Момент времени, в течение которого никакие данные не передаются, а посылается различная системная информация, необходимая для инициализации и синхронизации, называется временем передачи протокольной информации , которое принимается равным 20% от основного времени передачи.

Стандартом IEEE 802.16 предусматриваются значение защитного интервала равное 1/8 от длительности полезного символа.

Кроме того, существует коэффициент, который позволяет регулировать отношение скоростей в направлениях вверх и вниз, в данной работе примем отношение скоростей 1:1.

При значении ширины канала и схемы модуляции 64 QAM 5/6 рассчитаем максимальные скорости передачи по направлению вниз и вверх при наличии MIMO 2x2 (коэффициент 2) по формулам (4.5) и (4.6):

Таким образом, один сектор базовой станции WiMAX имеет максимальную пропускную способность в направлении вниз 130 Мбит/с, а в направлении вверх 100 Мбит/с.

Аналогичным образом можно рассчитать скорости передачи DL для всех типов и для ширины полосы 5, 10 и 20 МГц (таблица 4.12).

Таблица 4.12 - Расчет скорости передачи DL

Тип модуляции		5 МГц	10 МГц	20 МГц
		-	MIMO 2x2	-	MIMO 2x2	-	MIMO 2x2
Отношение числа поднесущих	360/512	720/1024	1440/2048
BPSK 1/2	0.5	1,6	3,2	3,2	6,5	6,5	13,0
QPSK 1/2	1	3,2	6,5	6,5	13,0	13,0	25,9
QPSK 3/4	1,5	4,9	9,7	9,7	19,4	19,4	38,9
16 QAM 1/2	2	6,5	13,0	13,0	25,9	25,9	51,8
16 QAM 3/4	3	9,7	19,4	19,4	38,9	38,9	77,7
64 QAM 1/2	3	9,7	19,4	19,4	38,9	38,9	77,7
64 QAM 2/3	4	13,0	25,9	25,9	51,8	51,8	103,6
64 QAM 3/4	4,5	14,6	29,1	29,1	58,3	58,3	116,6
64 QAM 5/6	5	16,2	32,4	32,4	64,8	64,8	129,5

Данные расчеты совпадают со спецификацией базового блока (рисунок 4.12) , значит, расчет пропускной способности выполнен верно.

Рисунок 4.12 - Спецификация базового блока

На этапе развертывания планируется предоставлять абонентам только услугу доступа в Интернет. Позже возможно появление услуги цифрового ТВ на незадействованной ширине канала (данная услуга требует ширину канала 10 Мбит/с и более, что трудновыполнимо в условиях ограниченности ресурсов).

Предположим, что при подключении абонентов, им будет выделена ширина канала с фиксированной скоростью в направлении к абоненту 1 Мбит/с, 2 Мбит/с, 5 Мбит/с или 10 Мбит/с для организации доступа в сеть Интернет. Примем распределение абонентов по соответствующим скоростям в виде: 20%, 40%, 30%, 10%, и рассчитаем возможное число абонентов при максимальной пропускной способности сектора 130 Мбит/с (таблица 4.13).

Таблица 4.13 - Расчет числа абонентов на секторе

Скорость DL	Распр. абонентов	Скорость DL Распределение	Примерное число абонентов	Целое число абонентов	Ширина канала, Мбит/с
1 Мбит/с	20%	0,2	7,42	7	7
2 Мбит/с	40%	0,8	14,84	14	28
5 Мбит/с	30%	1,5	11,13	13	65
10 Мбит/с	10%	1	3,71	3	30

Таким образом, в планируемой сети WiMAX один сектор базовой станции имеет максимальную пропускную способность 130 Мбит/с и может обслужить одновременно 37 человек со скоростями:

- 7 человек - 1 Мбит/с;

- 14 человек - 2 Мбит/с;

- 13 человек - 5 Мбит/с;

- 3 человека - 10 Мбит/с.

Исходя из вышеприведенных расчетов, шестисекторная базовая станция WiMAX может обслужить максимально человека, а 8 базовых станций (вся сеть) - человек (таблица 4.14).

Таблица 4.14 - Распределение абонентов

Скорость DL	Сектор БС	БС	Сеть
1 Мбит/с	7	42	336
2 Мбит/с	14	84	672
5 Мбит/с	13	78	624
10 Мбит/с	3	18	144
	37	222	1776

В таблицах 3.2 и 3.3 указано, что потенциальными абонентами являются 70% от общего числа жителей г. Егорьевск, среди них коэффициент проникновения составляет 9%, а коэффициент домохозяйств примем равным 2,7. Поэтому окончательно число потенциальных абонентов равно:

человек.

Полученное значение практически совпадает с числом абонентов, которое способна обслужить проектируемая сеть WiMAX.

4.5 Сводная таблица по используемому оборудованию

Окончательная информация по составу и количеству используемого оборудования на базовых станциях WiMAX приведена в таблице 4.15.

Таблица 4.15 - Используемое оборудование на базовых станциях

Наименование	Количество, шт.
Оборудование на одной базовой станции WiMAX (6 секторов). На сети планируется 8 базовых станций WiMAX.
Базовый блок MP-8160-BSU-WD (в комплекте устройство грозозащиты)	6
Внешняя антенна RFE 6000/60/20MIMO	6
Инжектор Poe NPE-4818	6
Дополнительное устройство грозозащиты	6
Маршрутизатор Cisco ASR1001-Х	1
ЭПУ Eltek Minipack Outdoor	1
Выпрямительный блок Minipack 48/400W	2
АКБ Delta FTS 12-50	4
Кабель CAT 5e, м	600

На этапе проектирования сети оценка числа абонентских модулей представляет сложную задачу. Максимальное число абонентских модулей равно максимальному числу абонентов. Но с другой стороны, абоненты могут находиться в пределах 100 м друг от друга, и установка абонентского модуля для каждого из них становится нецелесообразной.

Для вычисления числа абонентских модулей предположим, что половина абонентов использует собственные абонентские модули (данные абоненты удалены от других абонентов на расстояние более 100м, 888 человек), а другую половину абонентов (888 человек) можно сгруппировать в группы от 2 до 8 человек. Примем, что средний коэффициент группировки равен 3, тогда число абонентских модулей для них - 296. Для этих же абонентов требуется использование коммутатора и антивандального шкафа. Окончательная информация по составу и количеству используемого оборудования абонентских станций WiMAX приведена в таблице 4.16.

Таблица 4.16 - Используемое оборудование на абонентских станциях

Наименование	Количество, шт.
Оборудование на одной индивидуальной абонентской станции WiMAX. На сети планируется 888 индивидуальных абонентских станций WiMAX.
Абонентский блок MP-8160-CPE (в комплекте встроенное устройство грозозащиты и инжектор PoE)	1
Дополнительное устройство грозозащиты	1
Кабель CAT 5e, м	100
Наименование	Количество, шт.
Оборудование на одной групповой абонентской станции WiMAX. На сети планируется 296 групповых абонентских станций WiMAX.
Абонентский блок MP-8160-CPE (в комплекте встроенное устройство грозозащиты и инжектор PoE)	1
Дополнительное устройство грозозащиты	1
Коммутатор DES-1210-10/ME	1
Антивандальный шкаф с электросчетчиком и розеткой 220VAC	1
Кабель CAT 5e, м	300

5. Экономические расчеты проекта организации сети WiMAX в Егорьевске Егорьевского района Московской области

5.1 Исходные данные для расчета проекта

Для оценки эффективности инвестиционного проекта необходимо рассчитать приток и отток денежных средств по годам реализации проекта.

Перед началом расчета необходимо задать исходные данные:

1) Одна базовая станция WiMAX покрывает 3,93 кв. км, поэтому для покрытия города Егорьевск (площадь 29 кв. км) потребуется 8 базовых станции. Зона покрытия базовыми станциями района указана в приложении Б к выпускной квалификационной работе.

2) Общее число абонентов (частных и корпоративных), которое способны обслужить 8 базовых станций WiMAX с учетом распределения по предоставляемым скоростям, равно 1776 (таблица 4.14).

3) Количество и тип используемого оборудования для развертывания сети указан в таблицах 4.15 и 4.16.

4) Для реализации проекта выберем следующий период - 2 полугодие 2017 года - 1 полугодие 2021 года.

Также будем учитывать, что начальные инвестиции (затраты на капитальное строительство) потребуются в самом начале реализации проекта (покупка оборудования, расчеты с подрядчиками и т.п.).

5.2 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты включают в себя: стоимость разработки проектно-сметной документации, стоимость разрешительной документации, стоимость оборудования, стоимость строительно-монтажных работ. Расчет производится по формуле 5.1.



где - стоимость проекта, т.р;

- стоимость проектно-сметных работ, т.р;

- стоимость разрешений и согласований, т.р;

- стоимость оборудования, т.р;

- стоимость строительно-монтажных работ (СМР), т.р.;

1) Стоимость проектно-сметных работ взята из действующего прейскуранта компании «Флекс» и составляет

2) Стоимость СМР для одной базовой станции примем равной 50 т.р., стоимость СМР индивидуального абонентского модуля 5 т.р., стоимость СМР группового абонентского модуля 10 т.р.

Поэтому стоимость СМР составляет:

3) В стоимость получения разрешительной документации включено: получение лицензии на оказание услуг связи, экспертиза и заключение на возможность использования заявленных радиоэлектронных средств (РЭС), разрешение на использование РЭС, разрешение на использование частот в полосе 5,9-6,425 ГГц.

На получение разрешительной документации и непредвиденные расходы в связи с этим заложим 300 т.р.

4) Количество и стоимость оборудования приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет стоимости оборудования

Оборудование базовой станции WiMAX (8 БС)
Наименование	Кол-во на 1 БС, шт.	Кол-во на сеть, шт.	Цена за единицу, т.р.	Стоимость, т.р.
Базовый блок MP-8160-BSU-WD (в комплекте устройство грозозащиты)	6	48	100	4800,00
Внешняя антенна RFE 6000/60/20MIMO	6	48	5,4	259,20
Инжектор Poe NPE-4818	6	48	3,7	177,60
Дополнительное устройство грозозащиты	6	48	0,6	28,80
Маршрутизатор Cisco --ASR1001-Х	1	8	90	720,00
ЭПУ Eltek Minipack Outdoor	1	8	80	640,00
Выпрямительный блок Minipack 48/400W	2	16	8	128,00
АКБ Delta FTS 12-50	4	32	10	320,00
Кабель CAT 5e, м	600	4800	4,9 (305м)	77,12

Общая стоимость всего проекта развертывания сети WiMAX в населенном пункте представлена в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Расчет капитальных затрат

Показатель	Стоимость, тыс.руб.
Стоимость проектно-сметных работ	195
Стоимость разрешений и согласований	300
Стоимость оборудования	35193,57
Стоимость строительно-монтажных работ	7800
Итого	43488,57

Таким образом, стоимость проекта составляет 43488,57 т.р., в том числе НДС - 7827,94 т.р. Стоимость без НДС составляет 35660,63 т.р.

5.3 Расчет эксплуатационных расходов

Процесс создания и реализации услуг всегда связан с использованием живого труда, которые в денежной форме выступают в виде затрат на производство. Эти затраты называются эксплуатационными затратами и представляют собой стоимостную оценку использованных в процессе производства за год трудовых ресурсов, основных фондов и оборотных средств. Эксплуатационные затраты включают статьи затрат:

- затраты на оплату труда;

- отчисления на социальные нужды;

- амортизация основных фондов;

- затраты на материалы и запасные части;

- прочие расходы.

1) Расчет необходимой численности работников, занятых эксплуатационно-техническим обслуживанием оборудования и сооружений связи основан на применении норм времени. Расчет производится по формуле 5.2:

где - среднее число технических средств (устройств) -го вида, подлежащего обслуживанию, ед.;

- норма времени в чел.-час. на обслуживание единицы -го вида оборудования за месяц;

- фонд рабочего времени в месяц, равен 166 ч.;

- коэффициент запаса времени на отпуск, равен 1,08.

Численность специалистов, непосредственно занятых обслуживанием средств связи определяется по типовым штатам, которые характеризуют требуемое число работников соответствующей специальности и квалификации для обслуживания типового, наиболее часто встречающегося оборудования.

Для расчета численности административно-управленческого персонала могут быть использованы штатные нормативы, которые устанавливают зависимость между числом работников данной группы и мощностью предприятия, его организационно-производственной структурой, численностью занятых на производстве и другими показателями.

Нормы обслуживания оборудования WiMAX приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Нормы обслуживания оборудования WiMAX

Наименование	Кол-во, шт.	Норма обслуживания на единицу, чел.час	Затраты времени, чел.час
Базовый блок MP-8160-BSU-WD	48	2	96
Внешняя антенна RFE 6000/60/20MIMO	48	1	48
Инжектор PoE NPE-4818	48	0,5	24
Устройство грозозащиты	1232	0,5	616
Маршрутизатор Cisco ASR1001-Х	8	2	16
ЭПУ Eltek Minipack Outdoor (включая выпрямители и АКБ)	8	10	80
Абонентский блок MP-8160-CPE	1184	0,5	592
Коммутатор DES-1210-10/ME	296	0,5	148
Итого	1620

По формуле (5.2) необходимая численность работников составляет:

Для обеспечения оценки и оплаты труда используем тарифную систему оплаты труда. Тарифная система представляет собой совокупность нормативных документов, при помощи которых осуществляется дифференциация и регулирование заработной платы различных групп и категорий, работающих в зависимости от квалификационного уровня, условий, тяжести, интенсивности и ответственности выполняемых ими работ, а также особенностей и народнохозяйственного значения отраслей и производств, их территориального размещения. Составными элементами тарифной системы, применяемой в организации связи, является Единый тарифно-квалификационный справочник работ (ЕТКС), Квалификационный справочник рабочих, работников связи и младшего обслуживающего персонала, не вошедших в ЕТКС, тарифные сетки, тарифные ставки и должностные оклады, районные коэффициенты к заработной плате. В соответствии с ЕТКС все виды работ распределяются на тарифные разряды в зависимости от их сложности и точности. Тарифная сетка - это действующая в отрасли совокупность тарифных разрядов и соответствующих им тарифных коэффициентов.

В современных условиях организации связи самостоятельно устанавливают тарифные ставки оплаты труда. Тарифные ставки представляют собой выраженный в денежной форме абсолютный размер оплаты труда различных групп и категорий работников в единицу рабочего времени. В зависимости от выбранной единицы рабочего времени тарифные ставки бывают часовые, дневные, месячные (оклады).

В данной работе для расчета затрат на оплату труда и социальные нужды используем среднюю заработную плату технических инженеров отрасли связи по Московской области - 26194 рублей.

Расчет размера фонда оплаты труда произведен по формуле (5.3):

где - средняя заработная плата;

- численность персонала.

2) Амортизация представляет собой процесс возмещения стоимости основных фондов по мере их износа, производимый путем перенесения стоимости изношенных фондов на себестоимость создаваемой продукции. Таким образом, износ основных фондов является предпосылкой амортизации. Амортизационные отчисления производятся от стоимости основных фондов. Сумма амортизационных отчислений определяется от среднегодовой балансовой стоимости основных фондов в установленном проценте, который представляет собой норму амортизации. Поскольку разные виды основных фондов изнашиваются неодинаково и имеют разные сроки службы, нормы амортизации дифференцируются по видам основных фондов. Таким образом, норма амортизации определяет установленный размер годовых амортизационных отчислений по конкретному виду основных фондов, выраженный в процентах к их балансовой стоимости. Амортизационные отчисления накапливаются, образуя амортизационный фонд, предназначенный для восстановления ОПФ. Таким образом, амортизационные отчисления являются источником расширенного воспроизводства основных фондов. Расчет амортизационных отчислений производится по формуле (5.4):

где - амортизационные отчисления, т.р.;

- стоимость оборудования, т.р.;

- норма амортизации, %.

Расчет норм амортизации производится по формуле (5.5):

где - срок службы оборудования, лет.

Размеры суммы амортизационных отчислений представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Расчет суммы амортизационных отчислений

Оборудование базовой станции WiMAX (8 БС)
Наименование	Срок службы, лет	Норма амортиз. отчислений, %	Кол-во, шт.	Цена за единицу, т.р.	Стоим. т.р.
Базовый блок MP-8160-BSU-WD	10	10	48	100	480,00
Внешняя антенна RFE 6000/60/20MIMO	7	14,3	48	5,4	37,07
Инжектор Poe NPE-4818	2	50	48	3,7	88,80
Дополнительное устройство грозозащиты	5	20	48	0,6	5,76
Маршрутизатор Cisco ASR1001-Х	10	10	8	90	72,00
ЭПУ Eltek Minipack Outdoor	25	4	8	80	25,60
Выпрямительный блок Minipack 48/400W	10	10	16	8	12,80
АКБ Delta FTS 12-50	5	20	32	10	64,00
Кабель CAT 5e, м	10	10	4800	4,9 (305м)	7,71
Оборудование абонентской станции WiMAX (888 индивидуальных АС и 296 групповых АС)
Абонентский блок MP-8160-CPE	8	12,5	1184	18	2664,00
Дополнительное устройство грозозащиты	5	20	1184	0,6	142,08
Коммутатор DES-1210-10/ME	10	10	296	7,8	230,88
Антивандальный шкаф с электросчетчиком и розеткой 220VAC	25	4	296	2,9	34,34
Кабель CAT 5e, м	10	10	177600	4,9 (305м)	285,32
Итого:	4150,36

3) Стоимость электроэнергии потребляемой оборудованием на БС рассчитывается исходя из потребляемой мощности, времени работы оборудования и тарифов на электроэнергию и рассчитывается по формуле (5.6).

Расход электроэнергии индивидуальными абонентскими терминалами (888 штук) не учитываются, т.к. они находятся у пользователей, но учитывается расход электроэнергии групповых абонентских модулей и коммутаторов (296 комплектов).

где - расход на электроэнергию, т.р.;

- число технических средств (устройств) -го вида, ед.;

- мощность, потребления оборудованием, кВт;

- действующий тариф, руб./кВт-час;

- время работы оборудования, часов.

Действующий тариф на электроэнергию в 2016 году равен 4,43 руб./кВт. Тарифы на электроэнергию в последующих годах повышаются на 8%. Полученные данные тарифов на электроэнергию и расчета затрат занесены в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Расчет затрат на электроэнергию

Наименование	Год
	2017 (2 п.)	2018	2019	2020	2021 (1 п.)
Тариф на электроэнергию, руб./кВт	4,81	5,19	5,57	5,95	6,43
Мощность потребления оборудованием БС	Мощность базового блока - 10 Вт (48 шт.). Мощность маршрутизатора - 250 Вт (8 шт). КПД ЭПУ - 89%. Потребляемая мощность: 2,79 кВт
Мощность потребления оборудованием АС	Мощность абонентского блока - 5 Вт (296 шт.). Мощность коммутатора - 9,235 Вт (296 шт). Потребляемая мощность: 4,21 кВт
Время работы оборудования, ч.	4380	8760	8760	8760	4380
Затраты электроэнергии, т.р.	147,47	318,25	341,55	364,85	197,14

4) Материальные затраты рассчитываются укрупнено и составляют 1% от стоимости оборудования.

Прочие расходы составляют 2% от фонда оплаты труда). Отчисления на страховые взносы составляет 30% от фонда оплаты труда. Так же планируется увеличение фонда оплаты труда на 5% ежегодно. Кроме того, заложим ежегодные расходы за использование радиочастот в размере 20 т.р.

Расчеты эксплуатационных расходов представлены в таблице 5.6.

Таблица 5.6 - Расчет эксплуатационных затрат

Наименование	Год
	2017 (2 полуг.)	2018	2019	2020	2021 (1 полуг.)
Затраты на оплату, т.р. (растут на 5 %)	1728,8 (год 3457,6)	3630,48	3812,00	4002,60	2101,37
Отчисления на социальные нужды, т.р. (30% от оплаты труда)	518,64	1089,1	1143,6	1200,8	630,41
Амортизация основных фондов, т.р.	2075,18	4150,36	4150,36	4150,36	2075,18
Затраты на электроэнергию, т.р.	147,47	318,25	341,55	364,85	197,14
Затраты на материалы и запасные части, т.р. (1% от стоимости оборудования)	351,94	351,94	351,94	351,94	351,94
Прочие затраты, т.р. (2% от оплаты труда)	34,58	72,61	76,24	80,05	42,03
Расходы за использование радиочастот, т.р.	20	20	20	20	20
Итого	4876,61	9632,74	9895,69	10170,60	5418,07
Итого без амортизации, т.р.	2801,43	5482,38	5745,33	6020,24	3342,89

5.4 Расчет количества пользователей и доходов

Для расчета доходов от предоставления услуг WiMAX сети представляется необходимым определить количество пользователей сети по формуле (5.7):



где - количество частных абонентов (физических лиц), чел.

- количество корпоративных пользователей, ед.

Согласно таблице 4.14 общее число абонентов составляет - 1776. Среди них необходимо выделить частных абонентов и корпоративных клиентов.

В Егорьевском районе функционируют 25 крупных и средних промышленных предприятий. Предприятия Егорьевского района производят обувь, мебель, бытовые пластмассовые изделия, изоляционные и антикоррозионные материалы для трубопроводов, ЖБИ. В Егорьевске развита пищевая промышленность (колбасно-гастрономическая фабрика, хлебозавод, пивобезалкогольный завод, мясокомбинат, кондитерская фабрика и др.). В сельском хозяйстве Егорьевского района доминирующим сегментом является производство мяса птицы. Также функционируют предприятия, связанные с добычей, переработкой и транспортировкой торфа.

С начала 2000-х годов администрация района проводит активную политику по привлечению иностранных инвестиций. За этот период открыто более 10 предприятий с иностранным капиталом, в т. ч. Kronospan (ламинат, МДФ-плиты), Isover (изоляционные материалы), Tschibo (кофе), Bella (гигиенические средства), Gedeon Richter (лекарственные препараты), Green Mama (косметика). В настоящее время строится фабрика компании Interprint (пленки для ламината). С 2002 по 2008 г. в промышленность Егорьевского района инвестировано более 20 млрд. руб., создано более 3.5 тыс. новых рабочих мест. Объем реализации товаров и услуг в целом по Егорьевскому району вырос в 4 раза, промышленное производство - в 5 раз.