|
Характеристика
|
Проводные
|
Беспроводные
|
|
Среда передачи
|
Кабель (медный, оптический)
|
Кабель не требуется,
передача при помощи электромагнитных волн
|
|
Пропускная способность
|
Высокая
|
Ограниченная
|
|
Расстояния между точками
|
Большие
|
Как правило, ограничены
|
|
Мобильность абонентов
|
Может быть обеспечена
|
1.1.3 Классификация беспроводных сетей
В зависимости от технологий и передающих сред, которые используют, можно
определить следующие классы беспроводных сетей:
- сети на радиомодемах;
- сети на сотовых модемах;
- инфракрасные системы;
- системы VSAT;
- системы с использованием низкоорбитальных спутников;
- системы с технологией SST;
- радиорелейные системы;
- системы лазерной связи.
Федеральная комиссия по электросвязи США (FCC) определила следующие
категории PCS (PersonalCommunicationServices) и соответствующие полосы частот:
- узкополосные PCS (диапазон 900-901, 930-931, 940-941 МГц ) для скоростных
пейджерных сетей, двунаправленного передачи сообщений, передача сообщений
вещания;
- широкополосные PCS (120, 1850-2200 МГц);
- сотовую связь;
- цифровое передачи речи и данных;
- нелицензированные PCS (40 МГц, от 1890 до 1930 МГц);
- беспроводные ЛМ и АТС организаций в ближайшем радиусе
действия;
- в пределах одного здания или группы зданий.
Спутниковые технологии:
1. Технология VSAT (VerySmallApertureTerminal) использует для передачи
данных геостационарные спутники, размещенные над экватором Земли на высоте 40
тыс. км.Наземные станции для связи со спутником применяют эллиптические антенны
диаметром 3 м.
Канал VSAT:
- обеспечивает скорость передачи данных до 2 Мбит / с;
- позволяет реализовать сочетание на большие расстояния с
переходом государственных границ.
2. Технология SST(SpreadSpectrumTechnology) -в ней использовано
распределение сигнала по спектру частот. Это позволяет значительно повысить
пропускные способности канала благодаря большей помехоустойчивости. Технологию
SST уже длительный период применяли в военных целях. Есть две разновидности
сетей SST:
. FH-SS - приемник и передатчик синхронно перескакивают с частоты на
частоту;
2. DH-SS - в каждый момент времени сигнал «размазано» по широкому
диапазону частот. Технология SST позволяет не только увеличить пропускные
способности сети, но и лучше реализовать защиту информации от прослушивания.
Внешний наблюдатель такую информацию воспринимает как «белый шум».
Сети на сотовых модемах:
Сети на сотовых модемах используют существующую инфраструктуру сотовой
телефонии. Они работают в особо тяжелых условиях больших помех, периодического
пропадания сигнала.
Среди методов доступа выделяют аналоговые, использующие для передачи
аналоговый сигнал. Этоклассическиеметодыдоступавсотовыхсетях FDMA (Frequency Division
Multiple Access), TACS (Total Access Communication System).
Главный ресурс сотовой сети - это предназначенный для нее диапазон
частот. Аналоговые методы доступа выделяют для каждого передачи отдельный канал
- полосу частот в предназначенном для сети диапазоне. В этом случае соседние
сотовые ячейки не могут работать в одном и том же диапазоне частот (иначе
передачи в соседних ячейках мешали бы друг другу). Частотный диапазон делят на
семь частей.
Среди методов доступа, которые используют цифровые передачи, популярны
различные модификации TDMA (TimeDivisionMultipleAccess). Они применяют
известный принцип распределения времени передачи на отдельные временные слоты.
К этой группе методов относятся AMPS (AdvancedMobilePhoneService) (частотные
каналы шириной 30 кГц делятся на три временные слоты), NAMPS (Narrowband AMPS),
PDC (каналы по 25 кГц, три слота), GSM (диапазон 200 кГц, восемь слотов).
1. Технология CDMA (CodeDivisionMultipleAccess) - технология связи, обычно
радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но разную
кодовую модуляцию.
2. Технология CDPD (CellularDigitalPacketData) - реализует как
пакетные передачи (протокол TCP / IP), так и модемный интерфейс (АТ-команды). В
отличие от радиомодемов, сотовые модемы используют не специальные антенны и
приемники-передатчики, а соответствующие устройства сотового телефона. При
передаче данных применяют протоколы MNP-10 или ETC. Протокол MNP-0 динамически
оптимизирует скорость передачи данных и уровень сигнала, имеет развитые
средства предотвращения ошибок.
Системы на базе инфракрасных каналов
Системы на базе инфракрасных каналов отличаются небольшой стоимостью
приемников и передатчиков, высокими скоростями передачи. Однако инфракрасные
каналы работают только в условиях прямой видимости. Ассоциация
InfraredDataCommunications разработала стандарт передачи инфракрасным каналом
со скоростью 115.2 Кбит / с.
Радиорелейная связь
Радиорелейные станции (РРС) используют для передачи аналогового сигнала в
телевидении и цифрового в последовательном коде по стандарту ITU G.703 в
телефонии. Канал G.703 имеет пропускной способностью 2 Мбит / с. Его можно
использовать, например, для соединения сегментов Ethernet. Современные цифровые
РРС имеют полосу перепуска 2-34 Мбит / с. Поэтому часто ее разделяют на
несколько каналов. Максимальное расстояние для связи РРС - 60-80 км. Для
наземных РРС используют частотные диапазоны 1, 5, 7, 15, 23, 34 ГГц.
Взаимодействия маршрутизатора и РРС постигают при помощи конвертера V.35/G.703.
Сети на радиомодемах
Для передачи данных используют полосы частот радио и
ультракоротковолнового диапазона. Каждый радиомодем имеет антенну и передатчик
для направленной передачи сигналов. Самыми популярными технологиями
беспроводной передачи этого класса является:
- радио Ethernet ( IEEE 802.11 );
- HIPERLAN;
- Bluetooth.
- WiMAX
1. HIPERLAN(HighPerformanceRadioLocalAreaNetwork) разработана Европейским
институтом стандартов по телекоммуникационным технологиям. Она является
аналогом IEEE 802.11, который используется в Европе, и бывает таких
разновидностей:
а) HiperLAN / 1 - скорость до 20 Мбит / с в диапазоне 5 ГГц;
б) HiperLAN / 2 - скорость до 54 Мбит / с в диапазоне 5 ГГц.
2. Bluetooth - это интерфейсная беспроводная технология. Диаметр сети
10-30 м (в перспективе - 100 м). Использует радиоволны для передачи данных на
небольших расстояниях и заменяет кабель для соединения мобильных и/или
фиксированных электронных устройств. Работает не обязательно в зоне прямой
видимости.
Работы по созданию Bluetooth начал производитель
телекоммуникационного оборудования Ericsson в 1994 году как беспроводную
альтернативу кабелям RS-232. Первоначально эта технология была приспособлена
под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между
путешественниками и системой.
Спецификация Bluetooth была разработана группой
BluetoothSpecialInterestGroup, которая была основана в1998 году. В неё вошли
компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии Bluetooth SIG и
IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала
частью стандарта IEEE 802.15.1.обеспечивает обмен информацией между такими
устройствами как: персональные компьютеры (настольные, карманные, ноутбуки),
мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры,
джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, бесплатной, повсеместно доступной
радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам
сообщаться, когда они находятся в радиусе до 100 метров друг от друга
(дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.
Новые технологии беспроводной передачи (UltraWideband (UWB)) предлагают
скорости передачи, превышающие 100 Мбит / с, и требуют минимальных затрат
энергии.
Достоинства технологии:
- использует нелицензируемый диапазон частот ISM;
- легкость в использовании;
- возможность замены любых кабелей;
- гальваническая развязка соединений;
- возможность соединения мобильных компьютеров с другими
мобильными устройствами;
- автоматическая конфигурация “plugandplay”;
- поддержка передачи голоса и данных;
- возможность создания наращиваемых микросетей;
- устойчивость к помехам, что обеспечивается передачей сигналов
методом FrequencyHoppingSpreadSpectrum;
- малые габариты и легкость интеграции;
- низкое энергопотребление по сравнению с используемыми
устройствами;
- использование по всему миру;
- открытый стандарт;
- возможность работы разных устройств между собой;
- надежность и стойкость к внешним воздействиям.
Этот стандарт позволяет соединять друг с другом при минимальном
пользовательском участии практически любые устройства: мобильные телефоны,
ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты и даже холодильники, микроволновые
печи, кондиционеры. Технология также предлагает домашним приборам и портативным
устройствам беспроводный доступ к различного типа сетям, в том числе: LAN,
PSTN, сотовым сетям мобильных телефонов и Интернет.
За счет использования технологии Bluetooth формируется широкий набор
новых сервисов.
. Радио Ethernet ( IEEE 802.11 )
Беспроводная связь, или связь по радиоканалу, сегодня используется и для построения
магистралей (радиорелейные линии), и для создания локальных сетей, и для
подключения удаленных абонентов к сетям и магистралям разного типа. Весьма
динамично развивается в последние годы стандарт беспроводной связи
RadioEthernet. Изначально он предназначался для построения локальных
беспроводных сетей, но сегодня все активнее используется для подключения
удаленных абонентов к магистралям. RadioEthernet сейчас обеспечивает пропускную
способность до 54 Мбит/с и позволяет создавать защищенные беспроводные каналы
для передачи мультимедийной информации.
Данная технология соответствует стандарту 802.11,
разработанному Международным институтом инженеров по электротехнике и
радиоэлектронике (IEEE) в 1997 году и описывающему протоколы, которые позволяют
организовать локальные беспроводные сети (WirelessLocalAreaNetwork, WLAN).
.WiMAX (WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess) -
телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления
универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра
устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных
телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless
MAN.
WiMAX подходит для решения следующих задач:
соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами
Интернета.
обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы
выделенным линиям и DSL.
предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и
телекоммуникационных услуг.
создания точек доступа, не привязанных к географическому
положению.позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с
гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сетей. Это позволяет использовать
технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают
традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате
подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в
масштабах целых городов.
1.1.4
Преимущества между WiMAX и Wi-Fi
Часто сравнивают такие современные технологии передачи данных, как WiMAX
и Wi-Fi. Несмотря на то, что обе технологии имеют созвучные названия и WiMAX
технология появилась позже, то можно предположить, что WiMAX это
усовершенствованная модель Wi-Fi, но это не так. Эти технологии имеют различные
области применения. Wi-Fi является технологией, в основном предназначенной для
организации небольших беспроводных сетей внутри помещений и построения
беспроводных мостов. Технология WiMAX, в свою очередь, предназначена для
организации широкополосной связи вне помещений и для организации
крупномасштабных сетей. WiMAX разрабатывался как городская вычислительная сеть
(MAN). Рассмотрим некоторые другие различия между этими технологиями. У WiMAX
лучше качество связи , чем у Wi-Fi. Когда несколько пользователей подключены к точке
доступа Wi-Fi, они буквально «дерутся» за доступ к каналу связи. В свою
очередь, технология WiMAX обеспечивает каждому пользователю постоянный доступ.
Построенный на технологии WiMAX алгоритм устанавливает ограничение на число
пользователей для одной точки доступа. Когда базовая станция WiMAX приближается
к максимуму своего потенциала, она автоматически перенаправляет «избыточных»
пользователей на другую базовую станцию.
Предприятия с огромными площадями, возможно, захотят перейти на WiMAX,
чтобы избежать покупки большого количества репитеров, требуемых при установке
Wi-Fi сети. На данный момент, в России такое оборудование отсутствует в широкой
продаже.Fi технология является более зрелой нежели WiMAX и сегодня Вы вряд ли найдете новый ноутбук без встроенного
Wi-Fi модуля. Также, возможно только временным недостатком является то, WiMAX оборудование стоит дороже Wi-Fi оборудования и ассортимент WiMAX оборудования более скудный. Это вызвано тем, что
технология WiMAX более молодая. Производство устройств, оборудованных WiMAX
модулем, только начало развиваться и до уровня оборотов Wi-Fi устройств ему еще
далеко. Стоимость базовых станций WiMAX также выше из-за дополнительных
дорогостоящих компонентов.
Как и во многих других областях, в беспроводной передачи данных нет
универсальной технологии. Под каждые конкретные задачи больше подходит WiMAX
или Wi-Fi. Если стоит задача предоставить широкополосный доступ к сети
для пользователей - то больше, конечно подходит WiMAX, так как эта технология
изначально была разработана именно с этой целью. Однако если стоит задача
предоставить широкополосный доступ в ограниченном помещении, то технологии WIFI
и WiMAX одинаково хорошо подходят для решения, при условии что низкий уровень
помех или помехи вовсе отсутствуют. А для внедрения беспроводных систем
безопасности или видеонаблюдения больше подходит Wi-Fi, так как это направление
уже достаточно неплохо развито.
Преимущества Wi-Fi и WiMAX технологий:
- беспроводное подключение к Wi-Fi сети любых устройств, включая принтеры,
коммуникаторы, ноутбуки;
- выход в Интернет с мобильных устройств в любой точке покрытия
Wi-Fi сети;
- при совместном применении этих двух технологий получается
высокоскоростной WiMAX Интернет и локальнаяWi-Fi сеть;
- высокая степень защищенности передачи данных и самой
беспроводной сети от постороннего вмешательства.
1.1.5 Технологии беспроводных сетей GPRS, ZigBeeи LTE
1. GPRS (GeneralPacketRadioService - «пакетная радиосвязь общего
пользования») - надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая
пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи
производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними
сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объёму
переданной/полученной информации, а не по времени, проведённому онлайн.
При использовании GPRS информация собирается в пакеты
и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы. Такая
технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM. При
этом, что именно является приоритетом передачи - голосовой трафик или передача данных
- выбирается оператором связи. Возможность использования сразу нескольких
каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных, теоретический
максимум при всех занятых таймслотах TDMA составляет 171,2 кбит/c. Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных
и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом.
Передача данных разделяется по направлениям «вниз»
(downlink; DL) - от сети к абоненту, и «вверх» (uplink, UL) - от абонента к
сети. Мобильные терминалы разделяются на классы по количеству одновременно
используемых таймслотов для передачи и приёма данных. Современные телефоны
(июнь 2006) поддерживают до 4-х таймслотов одновременно
для приёма по линии «вниз» (то есть могут принимать 85 кбит/с по кодовой схеме CS-4), и до 2-х для передачи по линии
«вверх» (class 10).
Абоненту, подключенному к GPRS, предоставляется
виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в
остальное время используется для передачи пакетов других пользователей.
Поскольку один канал могут использовать несколько абонентов, возможно
возникновение очереди на передачу пакетов, и, как следствие, задержка связи.
Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых
станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью
абонентами в разное время и до 5 (из 8) таймслотов
на частоте, итого - до 80 абонентов, пользующихся GPRS на одном канале связи
(средняя максимальная скорость при этом 21,4*5/80 = 1,3 кбит/с на абонента).
Другой крайний случай - пакетирование таймслотов в один непрерывный с
вытеснением голосовых абонентов на другие частоты (при наличии таковых и с
учётом приоритета). При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все
пакеты на одной частоте и не тратит времени на переключения. В этом случае
скорость передачи данных достигает максимально возможной, как и описано выше,
4+2 таймслота (class 10) или 4+4 (class 12).
Технология GPRS использует GMSK-модуляцию.
В зависимости от качества радиосигнала, данные, пересылаемые по радиоэфиру,
кодируются по одной из 4-х кодовых схем
(CS1-CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и
помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества
радиосигнала. По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и
технология EDGE. Но внутри таймслота EDGE используется другая, более плотная,
упаковка информации (модуляция 8PSK).
Применение:
- мобильный доступ в Интернет с
приемлемой скоростью передачи данных, быстрым соединением и тарификацией по
количеству переданных/полученных данных;
- мобильный и безопасный доступ
сотрудников к корпоративным сетям, удалённым базам данных, почтовым и
информационным серверам предприятий;
- телеметрия. Устройство может
оставаться в подключённом состоянии, не занимая при этом отдельный канал. Такая
услуга востребована службами охраны (сигнализация), банками и платёжными
системами (установка банкоматов, терминалов оплаты услуг), в промышленности
(датчики и счётчики различного рода, например по ходу нефте- и газопроводов);
- спутниковый мониторинг транспорта.
2. ZigBee - спецификация сетевых протоколов
верхнего уровня, использующих сервисы нижних уровней - уровня управления
доступом к среде MAC и физического уровня PHY, регламентированных стандартом IEEE 802.15.4. ZigBee и IEEE 802.15.4 описывают беспроводные персональные вычислительные сети
(WPAN). Спецификация ZigBee ориентирована на приложения, требующие гарантированной
безопасной передачи данных при относительно небольших скоростях и возможности
длительной работы сетевых устройств от автономных источников питания (батарей).
Основная особенность технологии ZigBee заключается в
том, что она при малом энергопотреблении поддерживает не только простые
топологии сети («точка-точка»,«дерево» и «звезда»), но и самоорганизующуюся и
самовосстанавливающуюся ячеистую (mesh) топологию
с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Кроме того, спецификация ZigBee
содержит возможность выбора алгоритма маршрутизации, в зависимости от
требований приложения и состояния сети, механизм стандартизации приложений -
профили приложений, библиотека стандартных кластеров, конечные точки, привязки,
гибкий механизм безопасности, а также обеспечивает простоту развертывания,
обслуживания и модернизации.
Способность к самоорганизации и самовосстановлению,
ячеистая (mesh-) топология, защищённость, высокая помехоустойчивость, низкое
энергопотребление и отсутствие необходимости получения частотного разрешения
делают ZigBee-сеть подходящей основой для беспроводной инфраструктуры систем
позиционирования в режиме реального времени (RTLS).
Существуют три различных типа устройств ZigBee:
- Координатор ZigBee (ZC) - наиболее ответственное
устройство, формирует пути древа сети и может связываться с другими сетями. В
каждой сети есть один координатор ZigBee. Он и запускает сеть от начала. Он
может хранить информацию о сети, включая хранилище секретных паролей
производства компании TrustCentre.
- Маршрутизатор ZigBee (ZR).
Маршрутизатор может выступать в качестве промежуточного маршрутизатора,
передавая данные с других устройств. Он также может запускать функцию
приложения.
- Конечное устройство ZigBee (ZED) -
его функциональная нагруженность позволяет ему обмениваться информацией с
материнским узлом (или координатором, или с маршрутизатором), он не может
передавать данные с других устройств. Такое отношение позволяет узлу часть
времени пребывать в спящем состоянии, что позволяет экономить энергоресурс
батарей. ZED требует минимальное количество памяти, и поэтому может быть
дешевле в производстве, чем ZR или ZC.
3. LTE Advanced - стандарт
мобильной связи. LTE Advanced стандартизирован 3GPP
как главное улучшение стандарта LongTermEvolution
(LTE). Официально представлен в конце 2009 года сектору
стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи в качестве
кандидата на систему 4G. LTE Advanced был
утверждён ITU и завершён 3GPP в марте 2011 года.
Технология LTE-Advanced вместе с WiMAX 2 была официально признана беспроводным стандартом связи четвёртого поколения 4G
Международным союзом электросвязи на конференции в Женеве в 2012 году[2].- это название спецификации 3GPP 10 версии, которым Международный союз
электросвязи присвоил сертификат «IMT-Advanced»
- официальный статус сетей четвёртого поколения. Предыдущие версии LTE не
являются технологией 4G.
1.1.6
Обзор беспроводных технологий связи
В настоящее время технология беспроводной связи переживает настоящий бум
своего развития. В основном это связано с прочным входом в нашу жизнь
смартфонов, планшетных компьютеров и нетбуков, которые для полноценного
использования требуют постоянный доступ к сети интернет, в том числе и при
движении.
Беспроводные технологии - подкласс информационных технологий, служат для передачи
информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их
проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны,
оптическое или лазерное излучение.
В настоящее время существует множество беспроводных
технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым
названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth.
Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют
её область применения.
Существуют различные подходы к классификации
беспроводных технологий.
. По дальности действия:
- Беспроводные персональные сети (WPAN
- WirelessPersonalAreaNetworks). Примеры технологий - Bluetooth;
Беспроводные персональные сети - сети, стандарт
которых разработан рабочей группой IEEE 802.15.применяются
для связи различных устройств, включая компьютерную, бытовую и оргтехнику,
средства связи. Физический и Канальный уровни регламентируются стандартом IEEE 802.15.4. Радиус действия WPAN составляет от
нескольких метров до нескольких десятков сантиметров. WPAN используется как для
объединения отдельных устройств между собой, так и для связи их с сетями более
высокого уровня, например, глобальной сетью интернет.
- Беспроводные локальные сети (WLAN -
WirelessLocalAreaNetworks). Примеры технологий - Wi-Fi;
При таком способе построения сетей передача данных
осуществляется через радиоэфир; объединение устройств в сеть происходит без
использования кабельных соединений.
- Беспроводные сети масштаба города
(WMAN - WirelessMetropolitanAreaNetworks). Примеры технологий - WiMAX;
- Беспроводные глобальные сети (WWAN -
WirelessWideAreaNetwork). Примеры технологий - CSD, GPRS, EDGE, EV-DO,HSPA.
. По топологии:
- «Точка-точка» - простейший вид
компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую
через коммуникационное оборудование. Достоинством такого вида соединения
является простота и дешевизна, недостатком - соединить таким образом можно
только 2 компьютера и не больше.
- «Точка-многоточка» - позволяет обеспечить
доступ к сети одновременно многих пользователей. В такой беспроводной сети
существует центральное устройство, обычно называемое базовой станцией или
точкой доступа, создающее радиопокрытие на некоторой территории, к которому
подключаются все пользователи сети.
Рис. 2. Классификация по дальности действия
3.
По области применения:
- Корпоративные (ведомственные)
беспроводные сети - создаваемые компаниями для собственных нужд;
- Операторские беспроводные сети - создаваемые
операторами связи для возмездного оказания услуг.
Кратким, но ёмким способом классификации может служить
одновременное отображение двух наиболее существенных характеристик беспроводных
технологий на двух осях: максимальная скорость передачи информации и
максимальное расстояние.
1.1.7 Применение беспроводных систем связи на примере стандарта DECT
DECT (англ. DigitalEnhancedCordlessTelecommunication) - технология
беспроводной связи на частотах 1880-1900 МГц с модуляцией GMSK (BT = 0,5),
используется в современныхрадиотелефонах. Стандарт DECT не только получил
широчайшее распространение в Европе, но и является наиболее популярным
стандартом беспроводного телефона в мире, благодаря простоте развёртывания
DECT-сетей, широкому спектру пользовательских услуг и высокому качеству связи.
По оценкам 1999 года DECT принят более чем в 100 странах, а число абонентских
устройств DECT в мире приближается к 50 миллионам. В Европе DECT практически
полностью вытеснил беспроводные телефоны стандартов CT2, CT3; на других
континентах DECT успешно конкурирует с американским стандартом PACS и японским
PHS.
Цифровой стандарт DECT первоначально разрабатывался
для Европы и утверждался в 1992 году Европейским институтом
телекоммуникационных стандартов (ETSI).
Стандарт описывает взаимодействие базовой станции с мобильными терминалами
(аппаратами) при этом может обеспечиваться как передача голоса, так и данных.
Диапазон радиочастот, используемых для приёма/передачи
- 1880-1900 МГц в Европе.
Рабочий диапазон (20 МГц) разделён на 10 радиоканалов,
каждый по 1728 КГц.
Максимальная мощность станции и телефонных трубок в
соответствии со стандартом - 10 мВт.относится к системам пакетной радиосвязи с частотно-временным разделением
каналов (информация передаётся по радиоканалу в виде пакетов, организованных в
кадры) и основана на технологиях:
- TDMA - Timedivisionmultipleaccess
(множественный доступ с временным разделением);
- FDMA -
Frequencydivisionmultipleaccess (множественный доступ с частотным разделением);
- TDD - Timedivisionduplex (дуплексный
канал с временным разделением).
Каждая DECT-система состоит из базового блока и
трубки. Но от других систем она отличается наличием большого количества
каналов, образуемых комбинированием частотных каналов и технологии временного
разделения. DECT использует 10 несущих частот в диапазоне от 1880 МГц до 1900
МГц. При этом все время работы DECT-системы разбивается на 10-миллисекундные
кадры, состоящие, в свою очередь из 24-х тайм слотов. Каждому абоненту в кадре
выделяется один тайм-слот на передачу и один на прием. Таким образом, каждая
базовая станция (и соответственно любая абонентская трубка) в любой момент
времени имеет выбор из 120 каналов - 12 временных и 10 частотных.
Передача соединения мобильного абонента от одной
базовой радиостанции к другой во время разговора абсолютно незаметна для
абонента (режим handover). При установлении соединения для разговора
используются 2 из 24 временных слота в каждом кадре: один для передачи голоса,
другой для приёма.
Существует дополнительное расширение стандарта DECT -
стандарт GAP (GenericAccessProfile), принятое
летом 1996 года, означающее совместимость
радиотелефона с оборудованием других производителей, имеющим тот же стандарт
DECT/GAP. Например, с теми телефонами, которые поддерживают стандарт DECT/GAP,
можно использовать трубки от любой другой модели, поддерживающей этот стандарт.
Специфика этого стандарта в том, что при взаимодействии трубок разных
производителей некоторые функции могут быть неактивными.
Реализация беспроводной связи (по стандарту DECT)
происходит как в рамках аналоговой телефонии, так и IP-телефонии.
Корпоративные радиотелефоны, работающие по принципу Voiceover IP, являются
одним из самых востребованных и быстрорастущих сегментов рынка IP-телефонии.
Основные достоинства DECT:
- хорошая (в сравнении с аналоговыми
системами) помехоустойчивость канала связи, благодаря цифровой передаче
сигнала; вследствие этого - отсутствие множества помех во время разговора,
которые присутствовали в аналоговых системах;
- хорошая интеграция(соединение) с
системами стационарной корпоративной телефонии;
- меньшее по сравнению с мобильными
телефонами облучение абонента - уровень сигнала радиотелефона в соответствии со
стандартом составляет 10 мВт (из-за многократно меньшей мощности передатчика
(как трубки, так и базы)).
Основные недостатки DECT:
- относительно небольшая дальность
связи (из-за ограничения мощности самим стандартом);
- невысокая (относительно Wi-Fi)
скорость передачи данных
Системы DECT для корпоративной и домашней связи
выпускаются порядка 45 производителями телекоммуникационного оборудования,
такими как:
- Avaya
- Alcatel
- DeTeWe
- Ericsson
- Goodwin Matra
- Nortel
- Panasonic
- Gigaset
Следовательно существует проблема её стандартизации,
которую решают используя понятия профилей DECT. Все профили обеспечивают защиту
системы от несанкционированных пользователей и шифрацию сообщений, которая,
однако, успешно обходится. Основной профиль - профиль общего доступа GAP (GenericAccessProfile) обеспечивает передачу
телефонии со скоростью 32 кбит/с и потоков данных по «прозрачному» каналу со
скоростями 32, 16 и 8 кбит/с, без дополнительной защиты информации. Также
существует профиль радиодоступа RAP
(RadioLocalloopAccessProfile), который специально разработан для аппаратуры
радиодоступа. Из новых профилей следует отметить DMAP
(DECT MultimediaAccessProfile), ориентированный на предоставление
мультимедийных услуг.
Классификация DECT систем по типу
архитектуры:
Системы DECT различаются по размерам и количеству
подключаемых абонентских устройств. Основными являются три типа: HomeSystem
(домашние системы), BusinessSystem (системы уровня предприятия) и
EnterpriseSystem (системы уровня крупного предприятия).
. Классическая HomeSystem состоит из одного
базового блока, подключаемого обычно через обыкновенную аналоговую линию.
Устанавливается обычно в частных квартирах. Доступно к подключению до 8
мобильных трубок. Обеспечивают в рамках одной базы 2 соединения между 2
трубками и 1 соединение между одной трубкой и аналоговой линией одновременно.
Имеют расширенный сервис, такой как автоответчик. Часто интегрируется с
факсимильным аппаратом. Классический пример такой системы: SiemensGigaset -
самая известная и распространенная DECT система в России и GoodwinLund -
сделанная в России и неплохо себя зарекомендовавшая.
Рис. 3. HomeSystem
Подобные системы выпускают и фирма LG и фирма Sagem,
выпустившая достаточно известный сотовый телефон, поддерживающий DECT стандарт.
Все эти системы объединяет одно неприятное свойство - это HomeSystem, а значит,
эти системы не поддерживают главной функции, отличающей HomeSystem от
BusinessSystem - это хандовер. Хандовер - это способность системы
"передавать" мобильного абонента от одной базовой станции к другой.
Но это не только свойство базы, но и свойство мобильной трубки - способность
перейти из базы в базу при ухудшении сигнала. Способность DECT трубок
регистрироваться во многих системах это функция, отличная от функции хандовер.
Да, действительно, если вы на мобильной трубке от HomeSystem "положите
трубку", а точнее разорвете соединение в зоне действия одной базы и
установите соединение в зоне действия другой базы, то соединение установится.
Однако это не функция хандовера. Также еще имеются иногда проблемы с тем, что
производители HomeSystem встраивают в системы свои характерные функции,
например функции доступа к автоответчику или списку звонивших абонентов и т.д.
Эти функции естественно также уникальны для каждого отдельно взятого
производителя телекоммуникационного оборудования стандарта DECT.
. Стандартная Business System состоит из одного
DECT контроллера (часто контроллер интегрирован в УАТС и состоит из многих
плат) и достаточно большого количества базовых станций. Базовые станции
подключаются к контроллеру по разным протоколам и разным линиям. Так, к
примеру, компания MatraTelecom подключает свои базовые станции по ISDN-BRI.
Одна такая линия обеспечивает скорость 128 Кбит/c и, поскольку в системах DECT
используется кодирование ADPCM G.726 (32 Кбит/с), поддерживает четыре речевых
канала. Компания DeTeWe подключает базовые станции по своему собственному
протоколу, но по аналогу ISDN-BRI. К базовой станции возможно подключить до 2
таких линий, обеспечивающих в сумме 8 одновременных соединений на базу.
Компания Philips разработала базы 6 и 12 канальные базы, подключающиеся к
контроллеру по G.703. То есть по 2 Мбит/c. Максимальное удаление БС от
контроллера определяется характеристиками интерфейса соединительной линии и
может быть различным от 1,7 км до 5 км в решениях, предлагаемых разными производителями.
Неодинаковы и способы электропитания базовых станций. В некоторых случаях оно
подается дистанционно, а в других от отдельного источника.
Рис. 4. Business System
.
Основное отличие Business
System от Enterprise System - это отсутствие роуминга. Роуминг - это способность
системы передавать вызов в другую систему и присваивать класс обслуживания
роуминговому абоненту. Обычно переход мобильного абонента из системы в систему
не сопровождается необходимостью поддерживать непрерывное соединение. В
стандартной ситуации разные контроллеры удалены друг от друга на значительное
расстояние и переход абонента в новую систему сопровождается разрывом связи.
Казалось бы абонент с мобильной трубкой стандарта DECT может быть без труда
зарегистрирован в новой системе, однако возникают следующие трудности: вызовы,
поступающие на номер мобильного абонента первой системы, должны быть
перемаршрутизированы в новую систему. Однако решать эту проблему средствами АТС
редко удается. Часто сама АТС не поддерживает подобных функций, а часто этот
сервис стоит значительных финансовых средств и владелец систем покупку этого
сервиса считает нецелесообразным.
Также наиболее часто заказчики сталкиваются со
следующими проблемами: крупное предприятие установило АТС, имеющую несколько
выносов, причем в настоящее время выносы АТС обычно устанавливаются с
соединением с основной АТС по оптоволокну, и никаких медных кабелей в нужном
направлении нет. Часто вынос по оптоволокну устанавливается на расстоянии свыше
10 км, и вынос базовой станции по медному кабелю в этом случае в принципе
невозможен. И таких выносов может быть более 5. При таких схемах установка
нескольких DECT контроллеров и организация между ними роуминга в принципе
невозможна. Ведь каждой мобильной трубке придется прописывать свой отдельный
номер в каждом DECT контроллере, а потом организовывать сложную структуру
поиска этой трубки в разных DECT контроллерах. Это во-первых. А во-вторых, в
этом случае придется прописывать класс обслуживания исходной мобильной трубки
(категорию, номер, права на выход междугородние каналы связи и т.д.) всем
"клонам" этой мобильной трубки во всех контроллерах и т.д.
Гораздо лучше, когда сама система микросотовой связи
поддерживает роуминг. То есть она умеет, когда это необходимо, по прописанным
маршрутам начать отыскивать нужную трубку среди указанных контроллеров и
обеспечить передачу класса обслуживания необходимой трубки нужному контроллеру.
На настоящий момент подобных систем существует немного. Правильно будет
отметить, что заказчиков подобных систем на мировом рынке и на российском в
частности немного. Бурное развитие сотовой связи и удешевление ее тарифов
сильно сдерживает активное развитие этого направления. На данный момент
производители телекоммуникационного оборудования решают эту проблему средствами
программного обеспечения АТС, имеющих встроенные интегрированные DECT
контроллеры. Сейчас компания AvayaCommunication с продуктом АТС Definity версии
программного обеспечения выше 8,4 и компания NortelNetwork c продуктом Meridian
1 версии программного обеспечения 25 уже решили эту проблему.
1.2 Практическая часть. Применение беспроводных систем связи на
примере стандарта DECT
1.2.1 Обзор программ для проектирования сети
Microsoft Visio- это профессиональная графическая программа для создания
с нуля чертежей в разных областях инженерной деятельности, будь то
электрические и механические схемы, архитектурные проекты, построение
разнообразных красочных диаграмм, планов местности, планов помещений, и ещё
много всевозможных проектов. В программе имеется множество библиотек с готовыми
элементными базами практически из всех областей инженерных специальностей.
Программа является первым помощником студентам технических специальностей, при
выполнении чертежей курсовых и дипломных работ и многого другого.
Microsoft Visio - векторный
графический редактор, редактор диаграмм и блок-схем
для Windows. Выпускается в трёх редакциях: Standard, ProfessionalиProforOffice 365.Visio предлагает инструментарий
для построения технических и бизнес-диаграмм, позволяющий наглядно представлять
имеющиеся концепции, данные и системы, а также создавать проекты новых систем.
Схемы, построенные в Visio, позволяют получать ценную информацию о существующих
системах и помогают рабочим группам и отдельным пользователям более эффективно
создавать новые решения.
Visio служит для создания деловых и технических диаграмм для лучшего
понимания и организации сложных процессов и систем. - система представляет
собой CASE-средства автоматизированного проектирования, моделирования и анализа
компьютерных сетей. Позволяет провести эксперименты, результаты которых могут
быть использованы для обоснования выбора типа сети, сред передачи, сетевых
компонент оборудования и программно-математического обеспечения.
Программные средства NetCracker позволяют выполнить сбор соответствующих
данных о существующей сети без остановки ее работы, создать проект этой сети и
выполнить необходимые эксперименты для определения предельных характеристик,
возможности расширения, изменения топологии и модификации сетевого оборудования
с целью дальнейшего ее совершенствования и развития.
С помощью NetCracker можно проектировать компьютерные сети различного
масштаба и назначения: от локальных сетей, насчитывающих несколько десятков компьютеров,
до межгосударственных глобальных сетей, построенных с использованием
спутниковой связи. В составе программного обеспечения NetCracker имеется мощная
база данных сетевых устройств ведущих производителей: рабочих станций,
серверов, сред передачи, сетевых адаптеров, повторителей, мостов, коммутаторов,
маршрутизаторов, используемых для различных типов сетей и сетевых
технологий.позволяет разрабатывать многоуровневые проекты с заданной
проектировщиком степенью детализации; при этом имеется достаточно удобный
интерфейс и средства быстрого просмотра всех уровней проекта. Для реализаций
функций имитационного моделирования в составе NetCracker предусмотрены средства
задания характеристик трафиков различных протоколов; средства визуального
контроля заданных параметров; средства накопления статистической информации и
формирования отчетной документации о проведенных экспериментах.
1.2.2 Проектирование сети в программе NetCracker
NetCracker - инструмент моделирования, который разрешает провести моделирование сети
в динамике, с использованием интеллектуальной анимации. Данный инструмент
предоставляет базу данных с тысячами сетевых устройств, автоматическую проверку
соединений и графический интерфейс, что разрешает легко проектировать сети.
Локальная вычислительная сеть - компьютерная сеть, это физическое и
логическое объединение множества компьютеров с целью совместного использования
всех ресурсов этой сети.
Построение проводной сети в программе NetCracker
В данной работе была построена модель сети. Эта сеть включает в себя 4
сегмента ROOM, которые находятся в здании Building. Каждый сегмент (ROOM
31,32,35,36) содержит по несколько рабочих компьютеров. Тип соединения с
коммутатором - Ethernet-это семейство технологий пакетной передачи данных для
компьютерных сетей.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и
электрические сигналы на физическом уровне,
формат кадров и протоколы управления доступом к среде - на канальном уровне модели
OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал
самой распространённой технологией ЛВС.
Рис. 5. Building
Типы сетей
Ethernet:
1. FastEthernet - это сеть Ethernet,
предназначенная для передачи данных со скоростью 100 Мбит/с. Сеть может быть
построена на основе витой пары или оптоволоконного кабеля. Большинство
подключенных к сети устройств, например ноутбуки или сетевые камеры, оснащены
интерфейсом Ethernet 100BASE-TX/10BASE-T, часто называемым интерфейсом 10/100,
который поддерживает как скорость передачи данных 10 Мбит/с, так и Fast
Ethernet. Тип витой пары, поддерживающей протокол Fast Ethernet, называется
Cat-5.Gigabit Ethernet - предназначен для передачи данных со скоростью 1 000
Мбит/с (1 Гбит/с), можно реализовывать ее на основе витой пары или оптоволоконного
кабеля. Данная технология становится очень популярной. Ожидается, что Gigabit
Ethernet вскоре заменит технологию Fast Ethernet и станет фактически
стандартом. Кабель Cat-5e поддерживает передачу данных по технологии Gigabit
Ethernet, в нем все четыре пары витых проводов используются для достижения
больших скоростей передачи данных. Для сетевых видеосистем рекомендуется
использовать кабель категории Cat-5e и более поздних. Большинство интерфейсов
совместимы с Ethernet 10 и 100 Мбит/с и часто называются интерфейсами
10/100/1000.
. 10 Gigabit Ethernet - это технология
последнего поколения, позволяющая передавать данные на скорости 10 Гбит/с (10
000 Мбит/с), возможно использование оптоволоконного кабеля или витой пары. Для
связи на расстоянии до 10 000 м можно использовать стандарты 10GBASE-LX4,
10GBASE-ER и 10GBASE-SR на основе оптоволоконного кабеля. При использовании
витой пары необходим кабель очень высокого качества (Cat-6a или Cat-7).
Стандарт Ethernet со скоростью передачи 10 Гбит/с в основном используется для
магистральных соединений при работе с высокопроизводительными приложениями,
требующими больших скоростей передачи данных.
Рабочие станции в ROOM 31,32 соединены топологией “Шина”, которая
представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому
подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для
предотвращения отражения сигнала.
Рис. 6. ROOM 31,32
Топология шина предполагает использование одного кабеля, к которому
подключаются все компьютеры сети. Отправляемое какой-либо рабочей станцией
сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет,
кому адресовано сообщение, - если сообщение адресовано ей, то обрабатывает его.
Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем
компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Для того, чтобы
исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо
один из компьютеров является главным и «даёт слово» «МАРКЕР» остальным
компьютерам такой сети.
Шина самой своей структурой допускает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также
равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать
информацию только по очереди, последовательно - потому что линия связи
единственная. В противном случае пакеты передаваемой информации будут
искажаться в результате взаимного наложения. Таким образом, в шине реализуется
режим полудуплексного (halfduplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди,
а не одновременно (т. е. последовательно а не параллельно)).
В топологии «шина» отсутствует центральный абонент,
через которого передается вся информация, что увеличивает надежность «шины».
Добавление новых абонентов в «шину» достаточно простое и обычно возможно даже
во время работы сети. В большинстве случаев при использовании «шины» нужно
минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другой топологией.
Правда, нужно учесть, что к каждому компьютеру (кроме двух крайних) подходят два
кабеля, что не всегда удобно.
«Шине» не страшны отказы отдельных компьютеров, потому
что все другие компьютеры сети продолжат нормально обмениваться информацией. Но
так как используется только один общий кабель, - в случае его обрыва нарушается
работа всей сети. Тем не менее, может показаться, что «шине» обрыв кабеля не
страшен, поскольку в этом случае остаются две полностью работоспособные «шины».
Однако из-за особенности распространения электрических сигналов по длинным
линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных
устройств - Терминаторов.
А рабочие станции в ROOM 35,36 соединены топологией
“Звезда” - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу
(обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может
функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой
топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет
исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается
очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не
может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и
именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты
в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление
полностью централизовано.
Рис. 6. ROOM 35, 36
Рабочие станции и топология связанны с помощью
Коаксиального кабеля - электрический кабель, обычно служит для передачи
высокочастотных сигналов.
Коаксиальный кабель состоит из:
- оболочки (служит для изоляции и
защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого
к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида;
- изоляции, выполненной в виде
сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая
лента) или полувоздушного диэлектрическогозаполнения, обеспечивающей
постоянство взаимного расположения внутреннего и внешнего проводников;
- внутреннего проводника в виде
одиночного прямолинейногоили свитого в спираль провода, многожильного провода,
трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава.
А топология и Switch связаны с помощью Витой пары.
Сетевой коммутатор (switch) -
устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в
пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном
(втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием
мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты.
Витая пара - представляет собой одну
или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых
пластиковой оболочкой.
Свивание проводников производится с
целью повышения степени связи между собой проводников одной пары и последующего
уменьшения электромагнитных помехот внешних источников, а также взаимных
наводок при передачедифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар
кабеля в кабелях UTPкатегории 5 и выше провода пары свиваются с различным
шагом. Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных
систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве
физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких какEthernet,
Arcnet и TokenRing. В настоящее время, благодаря своей
дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для
построения проводных (кабельных) локальных сетей.
Построение беспроводной сети в
программе NetCracker
Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, чтобеспроводные
технологии быстро становятся общепринятым стандартом, который оказывает
всестороннее влияние на нашу жизнь. Развертывание беспроводных сетей
значительно проще чем проводных, главным образом тем, что не нужно тянуть
кабель. Построение беспроводных сетей на сегодняшний день является практичным
решением и имеет ряд преимуществ.
Беспроводная сеть, во-первых, позволяет сократить расходы на прокладку
дорогостоящего оптического кабеля от сети провайдера до здания и, во-вторых,
значительно сэкономить на организации крупной развернутой локальной сети внутри
самого здания.
Кроме того, беспроводная сеть является оптимальным решением в случае
невозможности проведения кабельных работ в здании из-за особенностей
конструкции или по другим техническим причинам. Организация беспроводной сети
является оптимальным решением в случае потребности собрать резервный или
временный канал связи. Широкополосные беспроводные сети обладают высокой
пропускной способностью и обеспечивают стабильную и надежную связь как в самом
здании, там и между удаленными сетями.
Глава II. Охрана труда. Мероприятия по охране труда и пожарной
безопасности
2.1 Производственная санитария и гигиена
труда
Изучение и решение проблем, связанных с обеспечением безопасных условий,
в которых протекает труд человека - одна из наиболее важных задач в разработке
новых технологий и систем производства. Изучение и выявление возможных причин
производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий,
взрывов, пожаров, и разработка мероприятий и требований, направленных на
устранение этих причин позволяют создать безопасные и благоприятные условия для
труда человека. Комфортные и безопасные условия труда - один из основных
факторов, влияющих на производительность и безопасность труда, здоровье
работников.
Производственная санитария или гигиена труда - это система организационных
мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие
на работающих вредных производственных факторов. Основными опасными и вредными
производственными факторами являются: повышенная запыленность и загазованность
воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей
зоны; повышенная или пониженная влажность и подвижность воздуха в рабочей зоне;
повышенный уровень шума; повышенный уровень вибрации; повышенный уровень
различных электромагнитных излучений; отсутствие или недостаток естественного
света; недостаточная освещенность рабочей зоны.
Опасные и вредные производственные факторы:
- физические;
химические;
биологические;
психофизиологические.
Гигиена - это наука о здоровье. Гигиена труда изучает
влияние трудового процесса и производственных факторов на организм человека и
на основе полученных результатов разрабатывает необходимые требования к
условиям труда.
Гигиена труда изучает:
формы и методы организации труда и отдыха;
состояние организма в процессе трудовой деятельности;
характер и особенности рабочих движений;
положений тела при работе;
техническое оборудование.
Гигиена и санитария отвечают за безопасность рабочего места для работника
и защиту от действия вредных факторов окружающей среды.
Санитария - это комплекс мероприятий, направленных на претворение в жизнь
требований гигиены и предотвращающих действие на работающих вредных
производственных факторов. Выполнение санитарно-гигиенических мероприятий -
одно из условий, обеспечивающих сохранение безопасности, здоровья и
работоспособности человека в процессе труда.
Производственная санитария- система организационных,
санитарно-гигиенических мероприятий, технических средств и методов,
предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных
факторов до значений, не превышающих допустимые.
Требования к освещению производственного помещения
От степени освещенности напрямую зависит не только
здоровье глаз и работоспособность человека, но еще и его физическое и
психо-эмоциональное состояние. Причем в помещениях различного назначения
требования по освещенности должны различаться. Также, при расчете освещенности
разумно учитывать характеристики рабочего процесса, осуществляемого человеком в
таком помещении, его периодичность и длительность. Этому вопросу при
проектировке и монтаже всевозможных осветительных систем нужно уделить особое
внимание. Поэтому существующие нормы освещенности нужно знать и уметь их
использовать.
В зависимости от вида источника света производственное
освещение делится на:
естественное - создается излучением, поступающим
непосредственно от Солнца, без изменения направления распространения, и
диффузным (отраженным и рассеянным атмосферой) солнечным светом;
искусственное - обеспечиваемо электрическими
светильниками.
Естественный свет по спектральному составу значительно
отличается от излучения электрических источников. В солнечном спектре гораздо
больше необходимых человеку ультрафиолетовых лучей. Для естественного освещения
характерна высокая степень рассеяния света, благоприятная для зрительной
работы.
Согласно гигиеническим требованиям, утверждённым
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Требования к освещению”, искусственное освещение в
помещениях с рабочими местами, оборудованными ПК, должно осуществляться
системой общего равномерного освещения.
В производственных и административных помещениях, в случае подавляющей
работы с документами, допускается применение системы комбинированного освещения
(кроме системы общего освещения, дополнительно устанавливаются светильники
местного освещения).
Освещение на поверхности рабочего стола в зоне размещения документов
должно составлять 300 - 500 лк. Если эти значения освещенности невозможно
обеспечить системой общего освещения, допускается использовать местное
освещение. При этом светильники местного освещения следует устанавливать таким
образом, чтобы не создавать бликов на поверхности экрана, а освещенность экрана
должна не превышать 300 лк.
Как источники света в случае искусственного освещения должны применяться
преимущественно люминесцентные лампы.
Система общего освещения должна составлять сплошные или прерывные линии
светильников, расположенные сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения
работающих.
Применение светильников без рассеивания и экранирующих гратов запрещено.
Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях следует
чистить оконные стекла и светильники, по крайней мере, дважды на год и
своевременно заменять лампы, которые перегорели.
Методы и средства контроля воздушной среды.
Защита от шума
Здоровье и работоспособность человека напрямую зависят от атмосферы, в
которой он находится, от условий микроклимата и воздушной помещения, где он
проводит своё время. Свежесть и чистота, температура и влажность воздуха в
помещении обеспечивается системами кондиционирования и вентиляции. Поэтому
данные инженерные системы имеют большое значение для здоровья и
работоспособности человека.
Производственный микроклимат - климат внутренней среды производственных
помещений, определяется действующим на организм человека сочетанием температуры,
влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих
поверхностей.
В производственных помещениях, в которых работа на ПК является
вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения
воздуха на рабочих местах должны соответствовать санитарным нормам микроклимата
производственных помещений.
Для повышения влажности воздуха в помещениях с ПК следует применять
увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или прокипяченной
питьевой водой.
Запрещается проводить ремонт ПК непосредственно в рабочих помещениях.
Температура воздуха в помещении с ПК 21-25 oC
Влажность воздуха 40-60%
Скорость движения воздуха 0,1 м/с
Приборы контроля воздушной среды:
- Термометр (температура);
- Психометр (относительная влажность);
- Анемометр (скорость движения воздуха);
- Актинометр (интенсивность теплового излучения);
- Газоанализатор (концентрация вредных веществ).
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов
безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.24.548-96
"Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".
Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми
незначительными отступлениями.
Также очень важны вентиляция и кондиционирование воздуха на предприятиях,
так как они создают воздушную среду, которая соответствует нормам гигиены
труда. С помощью вентиляции можно регулировать температуру, влажность и чистоту
воздуха в помещениях. Кондиционирование воздуха создает оптимальный
искусственный климат.
Недостаточный воздухообмен в помещениях предприятий ослабляет внимание и
трудоспособность работников, вызывает нервную раздражительность, а как
результат - снижает производительность и качество труда.
По назначению различают общеобменную и местную вентиляцию. Общеобменная
вентиляция обеспечивает обмен воздуха всего помещения, аместная - отдельных
рабочих мест.
На предприятиях используют различные системы вентиляции но преимущественно
приточно-вытяжную с механическим побуждением. В отдельных производственных
помещениях, в которых существует опасность прорыва большого количества вредных
веществ за короткое время, устанавливают дополнительную аварийную вентиляцию.
Для аварийной вентиляции используют высокопроизводительные осевые вентиляторы,
которые устанавливают в специальных нишах.
Защита от шума
Шум- это нежелательный звук, мешающий восприятию полезных сигналов,
нарушающие тишину и неблагоприятно действующие на человека.
Интенсивное шумовое воздействие на организм человека способствует
развитию утомления, изменению в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой
потологии, она ведет к снижению слуха, возникновению заболевания тугоухости.
Для снижения шума применяют различные методы
коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения;
рациональное размещение оборудования; борьба с шумом на путях его
распространения, в том числе изменение направленности излучения шума,
использование средств звукоизоляции, звукопоглощение и установка глушителей
шума, в том числе акустическая обработка поверхностей помещения. Наиболее
эффективным средством является борьба с шумом в источнике его возникновения.
Для снижения уровня шума в помещении, где эксплуатируется вычислительная
техника, проводят:
- акустическую обработку помещения (звукоизоляция стен, окон, дверей,
потолка, установка штучных звукопоглощателей);
- ослабление шума самих источников, полностью выполнив требования по
звукоизоляции оборудования, изложенные в технической документации на данное
оборудование;
- размещение более тихих помещений вдали от шумных;
- мероприятия по борьбе с шумом на пути его распространения
(звукоизолирующие ограждения, кожухи, экраны).
Уровень шума на рабочем месте должен соответствовать требованиям ГОСТ
12.1.003-83“ Шум. Общие требования безопасности ” и составлять:
- для помещений, где работают программисты и операторы видеотерминалов - не
более 50 дБ;
- где работают инженерно-технические работники, осуществляющие
лабораторный, аналитический и измерительный контроль - не более 60 дБ;
- для помещений, где размещаются шумные агрегаты вычислительных
машин -75 дБ.
2.2 Техника безопасности при работе с электронной техникой
К обслуживанию электронных вычислительных машин
допускаются лица, ознакомленные с инструкцией по эксплуатации ЭВМ и изучившие
техническое описание машины; знающие порядок выключения машины и ее отдельных
устройств.
Каркасы всех устройств ЭВМ и защитные металлические
кожухи должны быть заземлены, сопротивление заземления не должно превышать 10
Ом. В рабочем режиме все устройства ЭВМ должны быть закрыты внешней
облицовкой.Наладочные и профилактические работы, а также все виды обслуживания
ЭВМ должны производиться не менее чем двумя лицами. Выполнение указанных работ
одним лицом запрещается.
Во время работы запрещается:
- производить ремонтные работы при
включенной машине;
- присоединять и отсоединять разъемы
питания при включенной машине;
- производить пайку электропаяльником с
напряжением в сети выше 42 В.
При проведении ремонтных работ на ЭВМ, необходимо
создать нормальное освещение.
Регулировку реле, блоков; все виды механических работ
на ЭВМ; замену блоков питания и их регулировку; смену предохранителей;
наладочные работы на панелях питания следует производить только после полного
отключения ЭВМ от питающей сети и проверки отсутствия напряжения на
устройствах. При возникновении аварийного режима надо немедленно выключить ЭВМ
или обесточить отдельное устройство, в котором появилась неисправность.
Защита от электромагнитных полей и статического электричества
Электромагнитная безопасность - система знаний, посвящённая возможному
вреду, наносимому человеку электромагнитным излучением.
Электромагнитное поле, как особая форма существования материи,
характеризуется целым рядом параметров - частотой, напряженностью
электрического и магнитного полей, фазой, поляризацией, видом модуляции,
структурой.
Защита от действия электромагнитных полей (ЭМП):
- экранирование;
- удаление источников из ближней зоны и
из рабочей зоны;
- конструктивное совершенствование
оборудования с целью снижения используемых уровней ЭМП, общей потребляемой и
излучаемой мощности оборудования;
- ограничение времени пребывания
операторов или населения в зоне действия ЭМП.
Статическое электричество - это совокупность явлений,
связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического
заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных
проводниках.
Средства защиты от статического электричества по принципу действия
делятся на следующие виды:
- заземляющие устройства;
- нейтрализаторы;
- увлажняющие устройства;
- анти -
электростатические вещества;
- экранирующие устройства.
Требования электробезопасности
От прочих электроприборов ПК отличается тем, что для него предусмотрена
возможность длительной эксплуатации без отключения от электрической сети. Кроме
обычного режима работы компьютер может находиться в режиме работы с пониженным
электропотреблением или в дежурном режиме ожидания запроса. В связи с
возможностью продолжительной работы компьютера без отключения от электросети
следует уделить особое внимание качеству организации электропитания.
Электрические контакты розеток не должны испытывать механических
нагрузок, связанных с подключением массивных компонентов (адаптеров,
тройников).Все питающие кабели и провода должны располагаться с задней стороны
компьютера и периферийных устройств. Их размещение в рабочей зоне пользователя
недопустимо.
Компьютер не следует устанавливать вблизи электронагревательных приборов
и систем отопления. Запрещается производить какие-либо операции, связанные с
подключением, отключением или перемещением компонентов компьютерной системы без
предварительного отключения питания.
Токи статического электричества, наведенные в процессе
работы компьютера на корпусах монитора, системного блока и клавиатуры, могут
приводить к разрядам при прикосновении к этим элементам. Такие разряды
опасности для человека не представляют, но могут привести к выходу из строя
компьютера. Для снижения величин токов статического электричества используются
нейтрализаторы, местное и общее увлажнение воздуха, использование покрытия
полов с антистатической пропиткой.
2.3
Разработка защитных мероприятий на рабочем месте
Рабочее место - первичное звено производства, находящееся вне
посредственном ведении одного рабочего или бригады и включающее в себя комплект
материальных элементов, обеспечивающих процесс труда.
Организация рабочего места - это комплекс мероприятий, направленных на
создание на рабочем месте необходимых условий для высокопроизводительного труда,
на повышение его содержательности и охрану здоровья рабочего.
Стандарт ГОСТ 12.2.061-81 “Оборудование производственное. Общие
требования безопасности к рабочим местам”устанавливает общие требования
безопасности к конструкции, оснащению и организации рабочих мест при
проектировании и изготовлении производственного оборудования, проектировании и
организации производственных процессов.
Рабочее место должно соответствовать требованиям настоящего стандарта:
- рабочее место и взаимное расположение его элементов должны
обеспечивать безопасное и удобное техническое обслуживание и чистку;
- организация рабочего места должна обеспечивать возможность
изменения рабочей позы;
- рабочее место должно иметь достаточную освещенность
соответственно характеру и условиям выполняемой работы и при необходимости
аварийное освещение;
- наличие на рабочем месте места для инструментов, запасных
деталей;
- применение знаков безопасности не заменяет необходимых
мероприятий по безопасности труда.
Требования пожарной безопасности
Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается
возможность пожара, а в случае его возникновения используются необходимые меры
по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения
и материальных ценностей
Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики
и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс
мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его
последствий. Активная пожарная защита - меры, обеспечивающие успешную борьбу с
пожарами или взрывоопасной ситуацией.
Пожар - это горение вне специального очага, которое не контролируется и
может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению
экологического, материального и другого вреда.
В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих
газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти
смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара
находится между границами воспламеняемых концентраций.
Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль.
Эксплуатационные мероприятия - своевременная профилактика, осмотры,
ремонты и испытание технологического оборудования.
Наиболее частыми причинами тушения пожаров при эксплуатации
электроустановок являются:
- короткие замыкания в электропроводниках и электрическом
оборудовании;
- токовые перегрузки электропроводов и электрооборудования;
- большие переходные сопротивления в местах контактных
соединений;
- появление напряжения на строительных конструкциях и
технологическом оборудовании;
- попадание раскаленных частиц нити накаливания на легкогорючие
материалы.
Для прекращения горения необходимо: не допустить проникновения в зону
горения окислителя (кислорода воздуха), а также горючего вещества; охладить эту
зону ниже температуры воспламенения (самовоспламенения); разбавить горючие
вещества негорючими; интенсивно тормозить скорость химических реакций в
пламени; механически срывать (отрывать) пламя.
Средства тушения возгораний:
- огнегасительные вещества: вода, химическая и
воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы,
водяной пар, сухие огнетушащие порошки.
Вода - наиболее распространенное и доступное средство тушения. Попадая в
зону горения, она нагревается и испаряется, поглощая большое количество
теплоты, что способствует охлаждению горючих веществ. Воду применяют для
тушения твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, а также
для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага
пожара. Тонкораспыленной водой можно тушить даже легковоспламеняющиеся
жидкости. Для тушения плохо смачивающихся веществ (хлопок, торф) в нее вводят
вещества, снижающие поверхностное натяжение.
Инертные и негорючие газы (диоксид углерода, азот, водяной пар) понижают
концентрацию кислорода в очаге горения. Ими можно гасить любые очаги, включая
электроустановки. Исключение составляет диоксид углерода, который нельзя
применять для тушения щелочных металлов, поскольку при этом происходит реакция
его восстановления.
Огнетушащие порошки представляют собой мелкодисперсные минеральные соли с
различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию. Они
универсальны, так как подавляют горение металлов, которые нельзя тушить водой.
Все виды пожарной техники подразделяются на следующие группы:
- установки пожаротушения;
- огнетушители;
- средства пожарной сигнализации;
- пожарные спасательные устройства;
- пожарный ручной инструмент;
- пожарный инвентарь;
- пожарные машины.
Места размещения пожарной техники должны быть обозначены указательными
знаками. Подходы к огнетушителям и другому оборудованию пожаротушения должны
быть удобны и не загромождены.
Каждый работник, обнаруживший пожар и его признаки (задымление, запах
горения или тления различных материалов, повышение температуры) обязан:
- немедленно сообщить об этом по телефону в пожарную часть (при
этом необходимо четко назвать адрес учреждения, место возникновения пожара, а
также сообщить свою должность и фамилию);
- задействовать систему оповещения людей о пожаре, приступить
самому и привлечь других лиц к эвакуации людей из здания в безопасное место
согласно плану эвакуации;
- известить о пожаре руководителя предприятия, организации или
заменяющего его работника;
- организовать встречу пожарных подразделений, принять меры по
тушению пожара имеющимися на предприятия средствами пожаротушения.
При проведении эвакуации и тушении пожара необходимо:
- с учетом сложившейся обстановки определить наиболее
безопасные эвакуационные пути и выходы, обеспечивающие возможность эвакуации
людей в безопасную зону в кратчайший срок;
- исключить условия, способствующие возникновению паники;
- при тушении следует стремиться в первую очередь обеспечить
благоприятные условия для безопасной эвакуации людей;
- воздержаться от открывания окон и дверей, а также от
разбивания стекол во избежание распространения огня и дыма в смежные помещения.
Покидая помещения или здание, следует закрывать за собой все двери и окна.
Охрана труда и здоровье трудящихся на производстве, когда особое внимание
уделяется человеческому фактору, становится наиважнейшей задачей.
Осуществление мероприятий по снижению производственного травматизма и
профессиональной заболеваемости, а также улучшение условий работы труда ведут к
профессиональной активности трудящихся, росту производительности труда и
сокращению потерь при производстве. При решении задач необходимо четко
представлять сущность процессов и отыскать способы, устраняющие влияние на
организм вредных и опасных факторов и исключающие по возможности травматизм и
профессиональные заболевания.
беспроводной сеть netcracker
Заключение
В данной дипломной работе рассмотрено применение беспроводных систем
связи на примере стандарта DECT.
Связь - одна из наиболее динамично развивающихся отраслей инфраструктуры
современного общества. Большое место здесь отводится сетям беспроводной связи.
Средства беспроводной связи в современном мире играют одну из ведущих ролей в
процессе передачи и обработки информации. Преимущества беспроводных линий связи
очевидны: это экономичность; низкие эксплуатационные расходы; высокая
пропускная способность и качество цифровой связи; быстрое развертывание и
изменение конфигурации сети; легкое преодоление препятствий.
Мобильные и беспроводные технологии сегодня обеспечивают практически
глобальное покрытие для передачи речи и данных с невысокой скоростью. На их
основе развиваются новые виды технологий, услуг и приложений для мобильных и
стационарных абонентов для общения людей между собой, для развития бизнеса, для
взаимодействия с устройствами и машинами.
В программе Visio разработана локальная вычислительная сеть, построенная
на основе адаптера и персональных компьютеров, повторяющая топологию
компьютерного класса. Эта сеть включает в себя 4 сегмента ROOM, которые находятся в здании Building. Каждый сегмент (ROOM 31,32,35,36) содержит по несколько
рабочих компьютеров. Тип соединения с коммутатором - Ethernet - это семейство технологий пакетной
передачи данных для компьютерных сетей.
Работа данной сети проанализирована в программе NetCracker.
Выполняя дипломную работу, можно сделать вывод, что с помощью программ Visio и NetCracker можно проектировать
компьютерные сети различного масштаба и назначения: от локальных и беспроводных
сетей, насчитывающих несколько десятков компьютеров, до межгосударственных
глобальных сетей, построенных с использованием технологий Wi-Fi и WiMAX.
В части дипломной работы, связанной с охраной труда, я рассмотрела такие
вопросы, как: производственная санитария и гигиена труда; требования к
освещению производственного помещения; техника безопасности при работе с
электронной техникой; требования электробезопасности; разработка защитных
мероприятий на рабочем месте; требования пожарной безопасности.
Список используемой литературы
Глава I.
1. Берлин А.Н. Телекоммуникационные сети и устройства. БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2008.
2. Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович
И.В. - Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера,
2005.
. ДжимГейер. Беспроводные сети. Первый шаг.
М.:Вильямс; 2005.
4. Зегжда П., «Теория и практика. Обеспечение информационной
безопасности». - Москва, 2006.
5. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы:
Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2007, - 958 с.
6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы,
технологии, протоколы. - СПб: Питер, 2012. - 944c.
7. Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р..
Структурированные кабельные системы. - 5-е изд. - М.: Компания АйТи ; ДМК
Пресс, 2006. - 640с.
8. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 16326-2002. Программная инженерия.
Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 при управлении проектом
. ISO 10014. Управление качеством - Указания по
получению финансовых и экономических выгод.
10. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005. Системная инженерия.
Процессы жизненного цикла систем
Глава II.
1. Князевский Б.А. Охрана труда. М. «Эксмо».1992г.-260с.
2. КоробкоВ. И., Охрана труда. Учебник -; Москва -
2010г.
. Шкрабак,В.С., Казлаускас Г.К.. Охрана труда. М.:
«Эксмо», 1989г. -150с.
. ГОСТ 12.003 - 83 «Шум. Общие требования
безопасности».
. ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность, Защитное
заземление. Зануление».
. ГОСТ 12.2.061-81 «Оборудование производственное.
Общие требования безопасности к рабочим местам».
7. ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей
зоны».
. Закон ПМР «Об охране и безопасности труда».
. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Требования к освещению».
. СНиП ПМР 23-02003 «Естественное и искусственное
освещение».
Приложение
Рис. 7. Кабинет 36
Рис. 8. Кабинет 35
Рис. 9. Кабинет 32
Рис. 10. Кабинет 31