Курсовая работа

по курсу «Проектирование телекоммуникационных сетей с подвижными объектами»

«Оптимизация и системное проектирование развития сетей мобильной связи»

Оглавление

1. Введение

2. Вариант задания № 18

3. Расчёт потенциального спроса

3.1 Число жителей r-ых территорий и тел.плотность на начальный год прогноза

3.2 Телефонная плотность на прогнозируемую перспективу

4. Планируемая динамика роста числа абонентов

4.1 Математическое ожидание числа пользователей r-ых территорий

4.2 Математическое ожидание приращения числа пользователей r-ых территорий

5. Трафик нагрузок по r-ым территориям

6. Параметры технической инфраструктуры

6.1 Трафик базовых станций

6.2. Количество изначально-вводимых BTS (2010г.) и дополнительно вводимых (2011-2014гг.)

6.3 Количество изначально-вводимых BSC (2010г.) и дополнительно вводимых (2011-2014гг.)

7. Расчет стоимости строительства и расходов на эксплуатацию сети

7.1 Капитальные затраты

Таблица 7.1.1 - Аппроксимация составляющих стоимости строительства СМС

7.1.1 Стоимость строительства MSC

7.1.2 Стоимость строительства BSC

7.1.3 Стоимость строительства BTS

7.1.4 Стоимость строительства TRAU

7.1.5 Стоимость строительства соединительных ЦРРЛ (ИКМ-30)

7.1.6 Стоимость строительства прочего оборудования (ЗИП, антенны, кабели, КПП) и строительно-монтажные работы

7.1.7 Программное обеспечение

7.1.8 Суммарные капитальные затраты

7.2 Эксплуатационные расходы

7.2.1 Зависящие от числа абонентов СМС

7.2.2 Зависящие от стоимости сети (амортизация, обслуживание кредитов)

7.2.3 Общие эксплуатационные расходы

8. Расчет доходов и критериев оптимальности

9. Расчет зоны покрытия

10. Заключение

11. Литература

1. Введение

Целью оптимизации и системного планирования является оптимальный с позиций принятой концепции (миссии компании-оператора) выюор и технико-экономическое обоснование основных системных параметров развития сетей мобильной связи – ёмкости и роста числа абонентов по годам и территориям; видов, качества и объёма услуг; трафиков нагрузки; структуры и производительности основных топологических компонентов сети; стоимости строительства сети и инвестиций, затрат на эксплуатацию, тарифов на услуги, доходов, прибыли и эффективности затрат (рентабельности).

В данном курсовом проекте используется методика модельно-аналитических рыночных прогнозов платёжеспособного спроса на услуги мобильной связи. Модель тарифов строится в данном случае в виде последовательности тарифных интервалов на конкретные услуги связи в диапазоне прогнозируемых лет; делаются допущения о величине приемлемой для бюджета семьи доли затрат на оплату услуги связи, а потенциальный спрос задаётся через прогнозируемое приращение телефонной плотности некоторой территории на перспективу её социально-экономического развития.

2. Вариант задания № 18

Критерий оптимизации – максимум рентабельности

Ограничение на срок окупаемости: LDPB ≤ 3 года

3. Расчёт потенциального спроса

3.1 Число жителей r-ых территорий и телефонная плотность (PRTOD) на начальный год прогноза

В соответствии с заданием курсового проектирования:

3.2 Телефонная плотность на прогнозируемую перспективу

Прогнозируемую телефонную плотность (PRTOM) вычислим на основании исходной, приняв за исходный – 2010 год. Предположим при этом, что ежегодно плотность мобильных аппаратов возрастает на 7%.

Таблица 3.2.1 – Прогнозируемая плотность МАП (%)

Тогда потенциальный спрос (Nrpot) на услуги связи:

ПС = число жителей × прогнозируемая плотность;

Таблица 3.2.2 – Платёжеспособный потенциальный спрос на услуги связи

Условно примем, что количество пользователей, потенциально нуждающихся в услугах конкретного оператора связи, составляет 50% от потенциального спроса.

Таблица 3.2.3 – Спрос на услуги оператора

4. Планируемая динамика роста числа абонентов

Выразим косвенно через динамику снижения годовых тарифов на услуги мобильной связи: α1 ≥ α2 ≥ ….. ≥ αj-1 ≥ αj,

где αj – коэффициент понижения тарифа Tjj-го года работы сети относительно базового тарифа Tb

4.1 Математическое ожидание числа пользователей r-ых территорий

Из числа потенциально нуждающихся, которые в состоянии оплатить годовые тарифы Tj в j-ом году в функции от базового тарифа Tb (полагаемого равным ежегодной оплате за услуги связи: трафик, абонентская плата и плата за дополнительные услуги):

Nrj(Tb) = Nrjpot×exp(-zr*αj*Tb), где j = 1,2,…

Nrjpot - количество пользователей, потенциально нуждающихся в услугах оператора связи (таблица 3.2.3);

zr – показатели эластичности спроса r-ых территорий

αj – коэффициенты понижения тарифа

Tb – базовый тариф

Таблица 4.1.1 – Математическое ожидание числа пользователей г.Энск

Таблица 4.1.2 – Математическое ожидание числа пользователей г.Бенск

Таблица 4.1.3 – Математическое ожидание числа пользователей г.Тимск

Рисунок 4.1.1 – Динамика изменения мат.ожидания пользователей в г.Энск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 4.1.2 – Динамика изменения мат.ожидания пользователей в г.Бенск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 4.1.3 – Динамика изменения мат.ожидания пользователей в г.Тимск в зависимости от базового тарифа

4.2 Математическое ожидание приращения числа пользователей r-ых территорий

nrj(Tb) = Nrj(Tb) - Nr(j-1)(Tb), где j = 1,2,…

Таблица 4.2.1 – Мат. ожидание приращения числа пользователей г.Энск

Таблица 4.2.2 – Мат. ожидание приращения числа пользователей г.Бенск

Таблица 4.2.3 – Мат. ожидание приращения числа пользователей г.Тимск

Рисунок 4.2.1 – Динамика изменения мат.ожидания приращения пользователей в г.Энск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 4.2.2 – Динамика изменения мат.ожидания приращения пользователей в г.Бенск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 4.2.3 – Динамика изменения мат.ожидания приращения пользователей в г.Тимск в зависимости от базового тарифа

5. Трафик нагрузок по r-ым территориям

Grj(Tb) = Nrj(Tb)×gr, где

gr – трафик нагрузки на одного абонента в час наибольшей нагрузки (ЧНН), [Эрл]. Согласно заданию курсового проекта gЭНСК = 0,008 [Эрл],
gБЕНСК = 0,006 [Эрл], gТИМСК = 0,005 [Эрл].

Таблица 5.1 – Нагрузка на сеть (2010г. )и прирост нагрузки (2011-2014гг.) г.Энск

Таблица 5.2 – Нагрузка на сеть (2010г. ) и прирост нагрузки (2011-2014гг.) г.Бенск

Таблица 5.3 – Нагрузка на сеть (2010г. ) и прирост нагрузки (2011-2014гг.) г.Тимск

Рисунок 5.1 – Динамика изменения прироста нагрузкив г.Энск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 5.2 – Динамика изменения прироста нагрузкив г.Бенск в зависимости от базового тарифа

Рисунок 5.3 – Динамика изменения прироста нагрузкив г.Тимск в зависимости от базового тарифа

6. Параметры технической инфраструктуры

6.1 Трафик базовых станций

С помощью программного обеспечения «CalcuCel» вычисляем трафик одной базовой станции, включая служебную информацию. При этом предположим, что в г.Энск базовые станции оборудованы 6-ью трансиверами, а в г.Бенск и г.Тимск 3-мя.

6.2 Количество изначально-вводимых BTS (2010г.) и дополнительно вводимых (2011-2014гг.)

На основании вычисленного трафика БС (см.выше) определим количество БС, которые будут введены в эксплуатацию в первый год строительства сети и количество БС, необходимых для случая увеличения нагрузки в последующие годы.

Таблица 6.2.1 – Кол-во вводимых БС (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Энск

Таблица 6.2.2 – Кол-во вводимых БС (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Бенск

Таблица 6.2.3 – Кол-во вводимых БС (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Тимск

Рисунок 6.2.1 – Кол-во вводимых БС (2010г.) Рисунок 6.2.2 – Кол-во вводимых БС (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Энск и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Бенск

Рисунок 6.2.3 – Кол-во вводимых БС (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Тимск

6.3 Количество изначально-вводимых BSC(2010г.) и дополнительно вводимых (2011-2014гг.)

Учитываем, что один BSC может обслужить 128 трансиверов и на основании данных, полученных в предыдущем пункте, получим:

Таблица 6.3.1 – Кол-во вводимых BSC (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Энск

Таблица 6.3.2 – Кол-во вводимых BSC (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Энск

Таблица 6.3.3 – Кол-во вводимых BSC (2010г.) и доп.вводимых (2011-2014гг.) г.Энск

7. Расчет стоимости строительства и расходов на эксплуатацию сети

Стоимость строительства СМС при рабочем проектировании определяется на основе коммерческих предложений и прейскурантов поставщиков оборудования и производителей работ. Для решения задач оптимизации и системного планирования развития СМС используются аппроксимированные зависимости. Для целей курсового проектирования используем примерные аппроксимации стоимости сети применительно к оборудованию стандарта GSM.

(7.1)

7.1 Капитальные затраты

Таблица 7.1.1 - Аппроксимация составляющих стоимости строительства СМС

Стоимость MSC рассчитывается исходя из того, что в начальный период строительства сети устанавливается мобильный коммутатор, а затем учитываются затраты на подключение одного абонента.

Стоимость программного обеспечения рассчитывается как цена самого программного пакета и лицензий на использование его с приёмо-передатчиками. Эти затраты возрастают с увеличением TRX.

Стоимость дополнительного оборудования и работ можно оценить через доли от стоимости основного оборудования сети:

7.1.1 Стоимость строительства MSC

В соответствии с данными таблиц 7.1.1 (аппроксимирующих составляющих) и 4.2.1-3 (прироста абоенентов) получаем:

Таблица 7.1.1.1 – Стоимость строительства MSC в г.Энск

Таблица 7.1.1.2 – Стоимость строительства MSC в г.Бенск

Таблица 7.1.1.3 – Стоимость строительства MSC в г.Тимск

Суммируя полученные таблицы, получим общую стоимость строительства MSC всей сети:

Таблица 7.1.1.4 – Общая стоимость строительства MSC

Рисунок 7.1.1.1 – Общая стоимость строительства MSC по годам в зависимотси от базового тарифа

7.1.2 Стоимость строительства BSC

Чтобы определить затраты на ввод BSC, необходимо рассчитать кол-во каналов трафика:

Таблица 7.1.2.1 – Количество каналов трафика г.Энск

Таблица 7.1.2.2 – Количество каналов трафика г.Бенск

Таблица 7.1.2.3 – Количество каналов трафика г.Тимск

Далее аналогично предыдущему пункту в соответствии с таблицами 7.1.1, 6.3.1-3 и 7.1.2.1-3 получаем:

Таблица 7.1.2.4 – Стоимость строительства BSC в г.Энск

Таблица 7.1.2.5 – Стоимость строительства BSC в г.Бенск

Таблица 7.1.2.6 – Стоимость строительства BSC в г.Тимск

Таблица 7.1.2.7 – Общая стоимость строительства BSC

Рисунок 7.1.2.1 – Общая стоимость строительства BSC по годам
в зависимотси от базового тарифа

7.1.3 Стоимость строительства BTS

Чтобы определить затраты на ввод BSC, необходимо рассчитать кол-во вводимых в действие приёмопередатчиков:

Таблица 7.1.3.1 – Ввод трансиверов в г.Энск

Таблица 7.1.3.2 – Ввод трансиверов в г.Бенск

Таблица 7.1.3.3 – Ввод трансиверов в г.Тимск