Розробка електронного навчального посібника по вивченню стандарту CDMA

 

Міністерство освіти і науки України

Криворізький інститут

Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління

Кафедра технічної кібернетики

ДИПЛОМНА РОБОТА

зі спеціальності

.091402 "Гнучкі компютеризовані системи та робототехніка"

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

"Розробка електронного навчального посібника по вивченню стандарту CDMA"

Студента групи ГКС-05-д Терещенка Сергія Віталійовича

Керівник роботи ст. викл. Батареєв Віктор Володимирович

Кривий Ріг 2010

Зміст

Вступ

1. Постановка завдання

1.1 Найменування та галузь використання

1.2 Підстава для створення

1.3 Характеристика розробленого програмного забезпечення

1.4 Мета й призначення

1.5 Загальні вимоги до розробки

1.6 Джерела розробки

2. Огляд технології EV-DO

2.1 Історія розвитку стандарту CDMA 2000

2.2 Загальні відомості про технологію EV-DO

2.2.1 Принцип роботи EV-DO

2.2.2 EV-DO і користувач

2.3 Архітектура системи CDMA 1X EV-DO

2.3.1 Структурна схема мережі CDMA2000 1x EV-DO

2.3.2 Основні елементи мережі EV-DO

2.5 Функціональна схема мережі стандарту EV-DO

2.4 Радіоінтерфейси обміну даними

2.4.1 Протоколи та інтерфейси передачі даних

2.4.2 Рівні інтерфейсу стандарту EV-DO

2.5 Процедури встановлення і завершення звзку

2.6 Сучасний розвиток стандарту EV-DO

3. Моделювання елементів радіоінтерфейсу. аналіз результатів моделювання

3.1 Опис моделі

3.2 Опис елементів моделі

3.3 Аналіз отриманих даних

3.4 Розробка навчального посібника

4. Вибір засобу проектування навчальної та контролюючої частини посібника

4.1 Вибір засобу проектування навчальної частини

4.2 Вибір засобу проектування контролюючої частини

5. Реалізація посібника

5.1 Технічні вимоги до перегляду ЕНП

5.2 Інтерфейс ЕНП

5.3 Реалізація тестової частини

6. Економічне обґрунтування доцільності розробки програмного продукту

6.1 Можливе дерево ефектів

6.2 Мережевий графік робіт

6.3 Розрахунок собівартості програмного продукту

6.4 Розрахунок економічного ефекту по упровадженню програмного продукту

7. Охорона праці

7.2 Заходи щодо нормалізації шкідливих та небезпечних факторів на робочому місці конструктора

7.3 Пожежна безпека

Висновки

Список літератури

Вступ

На основі аналізу стану і тенденцій розвитку ринку послуг рухомого зв'язку у світі та в Україні виявлено, що тільки трафік передачі даних абонентів за останні роки виріс у десятки разів, що, звичайно ж, вимагає сьогодні більш швидкісних каналів передачі даних. І в даний час необхідно було визначити способи задоволення зростаючих потреб абонентів у збільшенні швидкості передачі даних за допомогою розвитку існуючих або створення нових мереж рухомого зв'язку.

Всі ці передумови привели до створення технології EV-DO (Evolution-Data Optimized), що дослівно можна перекласти як "еволюціонувала оптимізована передача даних". Це технологія мереж мобільного зв'язку третього покоління 3G, яка є розвитком стандарту IS-95С c метою підвищення швидкості передачі даних, як у напрямку вниз, так і вгору.

На сьогоднішній день розроблено вже чотири релізу технології EV-DO: Revision Zero (Rev.0), Revision A (Rev. A), Revision B (Rev. B) і Revision С (Rev. C) і вже ведуться розробки наступного релізу. Технологія дуже затребувана і перспективна. Вона відкриває цілий ряд нових можливостей для користувачів:

це і швидке підключення до інформаційних ресурсів незалежно від місця розташування і часу доби, на роботі, вдома, на дачі, в дорозі.розкриває самі сучасні можливості в області мультимедія і розваг.

Ну і звичайно ж головне достоїнство - великі швидкості передачі даних: наприклад для EV-DO Rev. А вона становить 3,1 Мбіт/с у напрямку до абонента і 1,8Мбіт/с від абонента.

Сьогодні Стандарт EV-DO активно розвивається у всьому світі. Технологія використовується в самих різних сферах: в банках і страхових компаніях, в дистриб'юторських організаціях, органами державної влади та користувачами домашнього Інтернету.

Про те, що EV-DO набирає обертів, свідчить і той факт, що виробники мобільних телефонів і ноутбуків вже випускають моделі з підтримкою відповідної технології.

Ну і звичайно, для такого престижного, сучасного інституту, який йде в ногу з часом, як КІ КУЕІТУ, необхідно надати студентам і фахівцям інженерного профілю інформацію про цю технологію. Тому метою дипломної роботи є створення електронного навчального посібника з вивчення даної технології.

До того ж, сучасний рівень розвитку освітніх технологій, що базується на розвиненій комп'ютерній базі, а також мультимедіа, інтернет і інтранет технологіях, припускає актуальним створення електронних навчальних посібників (ЕНП). Даний ЕНП буде рекомендовано в якості додаткового навчального посібника студентам, які навчаються з дисципліни "Компютерні та комунікаційні системи та мережі", продовживши тим самим перехід до нових форм навчання з широким впровадженням електронних навчальних посібників, покликаних замінити та доповнити традиційну навчальну літературу. Загальновідомі гідності ЕУП дозволяють підняти навчальний процес на якісно новий рівень. У даному посібнику можуть бути реалізовані практично будь-які методичні прийоми, що використовуються викладачем на заняттях.

Також буде вирішена проблема методичного забезпечення, до того ж вона є ключовою для організації та впровадження дистанційного навчання. Буде задоволена потреба як студентів, так і викладачів мати зручний і недорогий посібник, який можна буде роздати багатьом студентам, не хвилюючись про обмежену кількість примірників.

І, звичайно ж, за допомогою сучасних інформаційних технологій у даному ресурсі будуть зосереджені всі необхідні елементи навчання, починаючи від нормативної бази і закінчуючи тестами і контрольними заходами.

1. Постановка завдання

1.1 Найменування та галузь використання

Найменування розробки: розробка електронного навчального посібника по вивченню стандарту CDMA. Розробка створена на основі документації, яка була надана викладачами КІ КУЕІТУ.

1.2 Підстава для створення

Підставою для розробки є наказ № 73С-01 від 29 жовтня 2009 р. по Криворізькому інституту КУЕІТУ.

Початок робіт: 01.11.09. Закінчення робіт: 25.05.10.

1.3 Характеристика розробленого програмного забезпечення

Навчальна частина посібник була розроблено у редакторі веб-сторінок Macromedia Dreamweaver, контролююча частина була реалізована за допомогою програмного продукту EazyQuizzy (програма для створення компютерних тест завдань).

Склад розробленої системи:

Навчальна частина посібника;

Контролююча частина посібника (тести);

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;

Приклад виконання лабораторної роботи в середовищі MatLab;

Додаткове програмне забезпечення: установка пакету MS Office.

навчальний посібник програмний продукт

1.4 Мета й призначення

Метою даного дипломного проектування є розробка електронного навчального посібника (ЕНП), який буде рекомендовано в якості додаткового навчального матеріалу студентам, які вивчають дисципліну "Компютерні та комунікаційні системи і мережі".

У дослідницькій частині дипломної роботи були розглянуті особливості роботи з гіпертекстовою розміткою HTML, а також фрейми, JavaScript та плагіни.

1.5 Загальні вимоги до розробки

Вимоги до програмного забезпечення:

Робота в середовищі операційних систем XP/Vista/7;

Додаткове програмне забезпечення: установка пакету MS Office;

Мінімальні вимоги до апаратного забезпечення:

процесор Inel Pentium 1000 МГц (та краще);

Мб оперативної памяті;

біля 150 Мб вільного місця на жорсткому диску;

монітор з SVGA адаптером;

компакт-дисковий носій (CD);

1.6 Джерела розробки

Джерелами розробки дипломної роботи є:

довідкова література;

наукова література;

технічна література;

програмна документація.

2. Огляд технології EV-DO

2.1 Історія розвитку стандарту CDMA 2000

СDMA (Code Division Multiple Access) - система множинного доступу з кодовим розділенням - стала, можливо, найбільш багатообіцяючою системою, що з'явилася на світовому ринку. Десятиліття тому ця технологія використовувалася у військовій зв'язку США, а сьогодні відома всім як глобальний цифровий стандарт для комерційних систем комунікацій. На відміну від інших методів доступу абонентів до мережі, де енергія сигналу концентрується на обраних частотах або тимчасових інтервалах, сигнали CDMA розподілені в безперервному частотно-часовому просторі. У CDMA системах кожен голосовий потік відзначений своїм унікальним кодом і передається на одному каналі одночасно з багатьма іншими кодованими голосовими потоками. Єдина відмінність між множинними голосовими потоками це унікальний код. Канал, як правило, дуже широкий і кожний голосовий потік займає цілком всю ширину діапазону.

Спочатку принцип CDMA був реалізований в стандарті cdmaOne, розробленої компанією Qualcomm. Стандарт cdmaOne, існує у варіаціях IS-95a і IS-95b (рис.2.1). Абревіатура IS (interim standard - часовий стандарт) використовується для обліку в Асоціації телекомунікаційної промисловості TIA (Telecommunications Industry Association). Як правило, в мережах cdmaOne використовується IS-95a, який забезпечує передачу сигналу зі швидкістю 9,6кбіт/с (з кодуванням) і 14,4кбіт/с (без кодування). Версія IS-95b заснована на об'єднанні декількох каналів CDMA, що організовуються в прямому напрямку (від базової станції до мобільного). Швидкість може збільшуватися до 28,8кбіт/с (при об'єднанні двох каналів по 14,4кбіт/с) або до 115,2кбіт/с (8 каналів по 14,4кбіт/с). Для передачі інформації використовуються радіоканали з шириною смуги частот у 1,25МГц, а оскільки для підвищення швидкості передачі даних використовується

паралельне об'єднання декількох радіоканалів, то в назві технології з'явилося словосполучення "Multi-Carrier" - Багаточастотна.

Комерційні мережі CDMAOne з'явилися в 1995 році і користувалися заслуженою популярністю як на своїй батьківщині, в Америці, так і в Азії. Саме CDMAOne на увазі під терміном "CDMA-800" (найбільшого поширення набув саме 800-мегагерцовим варіант, IS-95). Прямий і зворотний канали розташовуються відповідно в діапазонах 869,040-893,970 і 824,040-848,860 МГц.

Згодом виявилося, що необхідні швидкості передачі можуть бути досягнуті і в межах одиночної смуги частот при використанні іншої системи кодування і модуляції сигналів. Стандарт, що описує це рішення, отримав довгу назву CDMA2000 1x (рис.2.1), де елемент "1x" вказував на використання всього одного типового радіоканалу шириною 1,25 МГц. При збереженні сумісності з CDMAOne нова технологія забезпечила підвищення швидкості передачі даних до 153 кбіт/с. Даний стандарт CDMA 2000 є подальшим розвитком стандарту 2 покоління CDMAOne. Він був затверджений ITU (Міжнародним союзом електрозв'язку, International Telecommunication Union) як IS - 95С. У документах Lucent Technologies зустрічається позначення IS-2000.

Нарешті, міжнародний союз електрозв'язку відібрав з десяти запропонованих проектів п'ять радіоінтерфейсів третього покоління IMT-2000, в їх числі - IMT-MC (Multi Carrier), який являє собою модифікацію багаточастотний системи CDMA 2000, в якій забезпечується зворотна сумісність з устаткуванням стандарту CDMAOne (IS-95).

Спочатку CDMA 2000 (IMT-MC) розділили на дві фази - 1X і 3X. Саме до першої фази застосовується назва IS-95C, а другу пізніше назвали 1X-EV (evolution). Оскільки для передачі даних і голосу використовуються різні алгоритми, 1X-EV розділили на дві фази: CDMA 2000 1X EV-DO (1x EVolution-Data Only, "Еволюція 1x для передачі даних тільки") і CDMA 2000 1X EV-DV (1x EVolutio-Data and Voice, "Еволюція 1x - дані і мова"). Наочно подальша еволюція стандартів CDMA І саме стандарт CDMA 2000 1X EV-DO мається на увазі під 3G IMT-MC. Стандарт 1x-EV-DO був прийнятий TIA у жовтні 2000 року і передбачає наступну схему функціонування: апарат одночасно виробляє пошук мережі 1x та 1xEV, передачу даних здійснює за допомогою 1xEV, голоси - за допомогою 1x. Більш детально стандарт 1x-EV-DO розглянуто в наступних розділах. Стандарт 1xEV-DV також повністю відповідає всім вимогам 3G.

2.2 Загальні відомості про технологію EV-DO

DO - це технологія мереж мобільного зв'язку третього покоління 3G, що забезпечує високошвидкісну передачу даних. Переваги технології EV-DO відкривають цілий ряд нових можливостей для користувачів: швидке підключення до мережі Інтернет незалежно від місця розташування і часу доби, організація високошвидкісних корпоративних VPN-мереж, широкий спектр послуг мобільного мультимедіа. На сьогоднішній день технологія EV-DO використовується в самих різних сферах, як альтернатива виділеним лініям, DSL модемів.

Технологія EV-DO (Evolution Data Only) представляє собою надбудову над вже існуючими мережами CDMA2000 1x (рис.2.3), яка дозволяє істотно підвищити швидкість передачі даних у них. У CDMA 2000 1x EV-DO максимальна пропускна здатність в 2,4 Мбіт/с з солідним запасом вписується у вимоги, що пред'являються до мереж третього покоління. При цьому собівартість впровадження цієї технології набагато менше витрат на побудову мережі третього покоління стандарту UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Адже при переході в стандарт UMTS стільниковому операторові доведеться практично повністю міняти все своє обладнання (базові станції, комутаційне обладнання тощо), а при переході в EV-DO достатньо лише оновити програмне забезпечення комутатора та встановити на кожній базовій станції декілька додаткових модулів розширення. А чим менше впровадження нової технології вдарить по бюджету стільникового оператора, тим дешевше обійдеться використання прогресивних технологій для простих абонентів. У мережі стандарту EV-DO зможуть функціонувати телефони, розроблені і для звичайної CDMA2000 1x, але використовувати переваги нового стандарту вони не зможуть.

2.2.1 Принцип роботи EV-DO

При проектуванні стандарту EV-DO був врахований той фактор, що об'єм інформації, що передається від оператора до абонента, як правило, значно перевищує об'єм інформації, що йде у зворотному напрямку. У середньому абонент приймає в 4 рази більше даних, ніж передає. Тому у випадку з EV-DO має сенс окремо розглядати канал передачі даних від оператора до абонента й канал від абонента до оператора.

Від оператора до абонента передача даних здійснюється у вигляді набору пакетів тривалістю 26,67 мс, розділеного на 16 слотів. Передача одного пакету може займати від 1 до 16 слотів в залежності від швидкості передачі даних. Після того, як абонентський термінал отримав пакет і сталася перевірка цілісності даних, здійснюється передача повідомлення про те, що пакет успішно отриманий. Передача даних може здійснюватися на швидкості від 38,4Кбіт/с до 2457,6Кбіт/с (табл.2.1). У реальних умовах частіше всього використовуються 1228,8Кбіт/с і 1843,2Кбіт/с. Такі високі швидкості в каналі забезпечуються за рахунок використання методу колективного доступу з тимчасовим поділом каналів, тобто базова станція передає усім абонентам ідентичну інформацію, але розшифрувати термінал може тільки ті пакети, які призначені для нього.

Варто відзначити, що швидкість передачі даних сильно залежить від відстані між базовою станцією та абонентським терміналом, а також від рівня перешкод. Абонентський термінал постійно заміряє співвідношення між рівнем сигналу і перешкод, після чого повідомляє цей рівень базовій станції. Це дозволяє досягати максимальної швидкості передачі даних до кожного з абонентів.

Таблиця 2.1.

Залежність швидкості передачі даних від розміру пакета і типу модуляції для низхідного каналу

Швид-кість передачі Кбіт/с38,476,8153,6307,2614,4921,61228,81843,22457,6Кількість біт у пакеті102410241024102410243072204830724096Тип модуляціїPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSK8 PSK16QAМ

.2.2 EV-DO і користувач

В першу чергу переваги нової технології по достоїнству оцінять активні користувачі мобільного Інтернету. У порівнянні з технологією QNC, що застосовується в мережах CDMA 1x, та EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution), що застосовується в мережі GSM, EV-DO дає значно більш високу швидкість передачі даних, що означає більш комфортний перехід по web-сторінкам, які будуть відкриватися практично миттєво, швидке завантаження об'ємних файлів і т.д. І все це без прив'язки до наземних комунікаційних каналах!

М'який хендовер, що застосовується у мережі стандарту EV-DO, дозволить користувачеві не тільки не турбуватися про можливість розриву з'єднання при перемиканні з однієї базової станції на іншу, але навіть не помічати значного падіння швидкості передачі даних. Цей ефект досягається за рахунок того, що вже на межі зони обслуговування однієї базової станції вас починає обслуговувати ще одна. Завдяки спеціальному програмному забезпеченню обриву зв'язку не відбувається як такого - просто одна станція передає вам все менше і менше даних по мірі того, як ви від неї віддаляється, а інша, навпаки, передає все більше і більше у міру вашого наближення.

Завдяки EV-DO до віртуальної приватної мережі можна буде підключити практично будь-який комп'ютер незалежно від його місця розташування, головне, щоб комп'ютер знаходився в зоні обслуговування мережі EV-DO, що забезпечується вбудованою підтримкою протоколу L2TP, що забезпечує тунелювання даних. Це також дозволить ноутбуків, КПК мати постійний зв'язок з рідною VPN на високій швидкості. Також існує можливість зробити мобільним не тільки клієнта, але і сервер VPN, адже технологія EV-DO передбачає присвоєння терміналу статичного IP-адреси та зручну роботу в рамках доменів. Потужна система захисту від несанкціонованого доступу дозволить довіряти мережі EV-DO конфіденційні дані.

2.3 Архітектура системи CDMA 1X EV-DO

Подання про архітектуру мережі радіодоступу і розуміння взаємодії її основних компонентів між собою в процесі забезпечення різних сервісів обміну даними є важливим чинником для оптимізації системи з метою реалізації необхідних технічних характеристик.

2.3.1 Структурна схема мережі CDMA2000 1x EV-DO

У розглянутій мережі апаратні і програмні засоби забезпечують підключення мережі радіодоступу з загальнодоступної мережі з комутацією пакетів (типу Internet) і з приватними IP-мережами.

Мережа EV-DO має зворотну сумісність із мережею CDMA 1x. Термінали абонентів, які не підтримують стандарт EV-DO, будуть працювати в цій мережі, але використовувати переваги нової технології не зможуть. Користувачі будуть мати доступ до ресурсів системи через термінали, які підтримують радіо інтерфейс з базовими станціями. Термінал доступу може використовуватися разом з ноутбуком, портативним комп'ютером або багаторежимним мобільним телефоном з можливостями стандарту AMPS/IS-95 і 3G-1X/1xEV-DO.

.3.2 Основні елементи мережі EV-DO

Більш докладно розглянута функціональна схема стандарту EV-DO на рис.2.5:

.5 Функціональна схема мережі стандарту EV-DO

1. АТ - термінал доступу: Пристрій, що надає можливість з'єднання і обміну даними користувачеві. Термінал доступу може бути пов'язаний з персональним обчислювальним пристроєм, таким як ноутбук, за допомогою спеціального бездротового модему, виконаного у форм-факторі PC-карти, або зовнішнього USB-модем. Також у якості терміналу доступу може виступати мобільний телефон, що підтримує технологію EV-DO. Таким чином, термінал доступу є еквівалентом мобільної станції (MS) у системі CDMA 2000.

. BTS (AN) - базова приймально-передавальна станція (точка доступу радіомережі): обладнання мережі, що забезпечує можливість з'єднання між мережею пакетної передачі даних PSDN (подібно інтернету) і терміналами доступу. Обмін даними з АТ відбувається за радіо інтерфейсу. Мережа доступу еквівалентна базовій станції системи CDMA2000.

. RNC - контролер радіомережі: в основні функції даного пристрою входить обробка протоколів радіолінії RLP, управління потоками даних, обробка та передача інформації. AN пов'язані з контролером RNC через мережевий маршрутизатор з первинного цифровому каналу зі швидкістю 2,048 Мбіт/с (потік Е1) або по лінії T1.

. PCF - термінал управління пакетами: виконує функції SC/MM (Session Control and Mobility Management), тобто управляє потоками даних, зберігає дані про сесії передачі даних, виконує термінальну авторизацію для дозволу передачі даних, тощо. Дозволяє RNC функціонувати з інтерфейсом PDSN.

. PDSN - загальна комутована мережа передачі даних: це важливий блок, що відповідає за передачу даних для мобільної мережі в загальні комутовані мережі (Internet, Intranet) і назад. Тут же знаходяться центр аутентифікації та авторизації, домашній і гостьовій регістри, що зберігають інформацію про користувачів, на основі якої встановлюється достовірність абонента, його авторизація та аутентифікація.

. Internet - загальна комутована мережа передачі даних: локальні, внутрішні, зовнішні і глобальні мережі передачі даних (Internet, Extranet, Intranet).

Обмін даними між різними компонентами системи стандарту EV-DO відбувається за допомогою різних інтерфейсів

Далі більш детально розглянуто радіоінтерфейс обміну даними між терміналом доступу (AT) і точкою радіодоступу мережі (AN).

2.4 Радіоінтерфейси обміну даними

За допомогою радіоінтерфейсу відбувається обмін даними між терміналом доступу (АТ) і мережею радіодоступу (АN):

Повітряний інтерфейс розділений на декілька рівнів. Для кожного рівня визначений свій інтерфейс взаємодії, також як і для будь-якого протоколу в межах кожного рівня. Це дозволяє в майбутньому, незалежно (ізольовано) один від одного модифікувати кожен протокол або рівень.

Кожен шар складається з одного або більше протоколів, які виконують свої певні функції. Найбільш важливі протоколи розглянуті нижче.

) Прикладної рівень: забезпечує передачу сигнальних процесів по протоколу радіоканалу (функція Default Signaling Application) та функцію Default Packet Application для передачі даних про користувачів.

) Потокові рівень забезпечує мультиплексування окремих потоків інформації. Потік 0 за замовчуванням відведено для сигнальних повідомлень та функції Default Signaling Application.

) Сеансовий рівень забезпечує управління адресами, призначення адрес, узгодження протоколів, а також перевірку технічної справності обладнання.

) Рівень з'єднання відповідає за створення з'єднання по радіо інтерфейсу, а також перевірку технічного стану обладнання.

) Рівень безпеки підтримує сервіси аутентифікації абонентів і шифрування даних.

) Мас - рівень (Medium Access Control): даний рівень визначає процедури, які використовуються для того, щоб отримати та передати дані з фізичного рівня.

) Фізичний рівень визначає канальну структуру, частоту, вихідну потужність, модуляцію і кодову специфікацію для каналів Uplink і Downlink.

2.4.1 Протоколи та інтерфейси передачі даних

Кожен рівень може містити один або декілька протоколів. Протоколи використовують сигнальні повідомлення, або заголовки, щоб передати інформацію їх рівноправного об'єкта на іншому кінці лінії.

Стандарт EV-DO визначає ряд інтерфейсів для з'єднання між протоколами різних об'єктів мережі, протоколами всередині об'єкта мережі та інші. У цьому випадку під об'єктами мережі маються на увазі термінали доступу (AT) та точки доступу мережі (AN).

Протоколи в даному стандарті мають чотири типи інтерфейсів:

) Заголовки та повідомлення: використовуються для комунікацій між виконанням протоколу в одному об'єкті і тим же самим виконанням протоколу в іншому аналогічному об'єкті.

) Команди - це більш високий рівень протокольний: використовуються для того, щоб отримати обслуговування з більш низького протокольного рівня в одному і тому ж об'єкті. Команди можна послати між протоколами одного рівня, але тільки в одному напрямку (тобто, якщо протокол A і B протокол знаходяться в однаковому рівні, і протокол A посилає команду до протоколу B, протокол B не може послати команду до протоколу A). Наприклад, AccessChannelMAC. Abort змушує протокол каналу доступу MAC в даний час переривати будь-яку спробу доступу в процесі.3) Індикатори: використовуються відповідно до протоколів більш низьких рівнів, щоб передати інформацію щодо виникнення певної події. Будь-який протокол вищого рівня може зареєструватися, щоб отримувати інформацію з даних індикаторів. Протоколи одного рівня також можуть зареєструватися, щоб отримувати індикатори, але тільки в одному напрямку. Наприклад,

МАС - протокол терміналу доступу в зворотному каналі звертань повертає індикатор "зворотний канал отримано", коли отримує повідомлення від протоколу мережі доступу про те, що зворотний канал отримано. Це повідомлення потім використовується протоколами рівня з'єднання (Connection Layer), для підтвердження встановлення зв'язку.

) Загальнодоступні дані: використовуються для передачі відкритої інформації між протоколами. Загальні дані передаються як між протоколами одного рівня, так і між протоколами різних рівнів.

Заголовки та повідомлення закріплені за виконанням будь-якої операції. Команди, індикатори та загальнодоступні дані використовуються як пристрій для прозорої і чіткої специфікації.

Більшість протоколів підтримують наступні команди:

Активація: дана команда повідомляє протоколи про необхідність перейти зі стану "неактивний" в яке-небудь інший стан.

Деактивація: команда для переходу в неактивний стан. Але варто відзначити, що деякі протоколи негайно не переходять на даний стан через вимоги дотримання процедур очищення даних.

У додатку А представлені протоколи за замовчуванням, визначені для кожного рівня, показаного на рис.2.8.

2.4.2 Рівні інтерфейсу стандарту EV-DO

Розглянемо більш детально рівні радіоінтерфейсу даного стандарту:

) Потоковий рівень (Stream Layer):

Потоковий рівень забезпечує наступні функції

Мультиплексування прикладних потоків для одного терміналу доступу. Потік 0 завжди призначений для сигнальних повідомлень. Інші потоки можуть бути призначені для додатків з різним ступенем QoS (якістю обслуговування).

Забезпечення відповідних повідомлень конфігурації, які управляють потоками додатків.

Для виконання даних функції Потокові рівень використовує спеціальний протокол обміну даних Stream Layer Protocol (SLP). У рамках даного протоколу відбувається інкапсуляція даних в пакети. Довжина заголовка пакету (header) становить 2 біти. Таким чином, протокол отримує прикладні пакети для подальшої їх передачі по чотирьох різних потоків, потім додає до них заголовки на початку кожного пакета, як показано на рис.2.10, для передачі по потоковому рівні (Stream Layer).

) Сеансовий рівень

Сеансовий рівень містить протоколи, які використовуються для створення з'єднання між терміналом доступу і точкою доступу мережі EV-DO. Під час сеансу зв'язку передається наступна інформація:

Індивідуальний адресу (UATI), закріплений за кожним терміналом доступу;

Сукупність протоколів, використовувана AT і AN для обміну інформацією з радіоінтерфейсу; Настройки конфігурації для цих протоколів (наприклад, ключ аутентифікації, параметри протоколів для рівня з'єднань і МАС - рівня та ін);

Оцінка поточного місця розташування терміналу доступу.

Сеансовий рівень містить наступні протоколи:

Протокол управління сеансом (Session Management Protocol): даний протокол контролює активацію інших протоколів сеансового рівня. Крім того, цей протокол гарантує, що сесія все ще відкрита і управляє закриттям сесії.Management Protocol (протокол управління адресою): визначає процедури ініціалізації UATI, призначення та збереження адрес терміналів доступу (АТ).Configuration Protocol (протокол конфігурації сеансу): призначений для узгодження параметрів конфігурації для різних протоколів протягом сеансу зв'язку.

) Рівень з'єднання

Рівень з'єднання контролює стан радіолінії, а також класифікує за пріоритетами трафік, що передається по даній радіолінії.

Термінал доступу та мережа доступу підтримують зв'язок, стан якої диктує форму, в якій може бути створене з'єднання між цими об'єктами. Тобто, з'єднання може бути закритим або відкритим. Коли з'єднання відкрито, то терміналу доступу може бути призначений прямий канал трафіку, зворотний канал управління потужністю і зворотний канал трафіку. З'єднання між терміналами доступу та мережею доступу проводяться за цим призначеним каналах, так само як по каналу контролю (Control Channel).

Рівень з'єднання виконує наступні функції:

Ініціалізація мережі;

Управління початком з'єднання і закриттям з'єднання;

Управління зв'язком, коли з'єднання відкрито і коли з'єднання закрите;

Управління радіоліній між АТ і АN, коли з'єднання відкрито;

Має у своєму розпорядженні за пріоритетами та інкапсулює дані, отримані від Session Layer, і обмінюється ними з рівнем безпеки.

Розпакування даних (декапсуляція), отриманих від рівня безпеки, і передача їх сеансового рівнів.

Розглядати кожний з наведених протоколів окремо і детально немає необхідності.

) Рівень безпеки

Рівень безпеки забезпечує наступні функції:

Обмін ключами: процедура, якою слідують АТ і АN для аутентифікації та шифрування;

Аутентифікація: процедура, якою слідують AT і AN для аутентифікації трафіку;

Кодування трафіку.

Заголовка кадру (header) рівня безпеки може і не бути (або її розмір може бути дорівнює нулю), якщо наявний протокол безпеки не вимагає даного заголовка. Протокол шифрування може додати заголовок, щоб приховати фактичну довжину корисної інформації, або додати додаткові біти для використання алгоритму шифрування. Заголовок протоколу безпеки може містити наступні змінні: вектор ініціалізації; цифровий підпис, необхідну для встановлення автентичності; різні змінні, необхідні для протоколів шифрування і аутентифікації.

) МАС - рівень

МАС - рівень містить в собі своєрідні правила управління процесами в таких каналах, як канал управління, канал доступу, прямий і зворотній канали трафіку.

Протоколи виконують наступні функції:Channel MAC Protocol: за допомогою даного протоколу створюються пакунки каналу керування МАС - рівня з одного або декількох пакетів рівня безпеки. Містить у собі правила формування та передачі пакетів у мережі доступу в каналі управління, виявлення терміналом доступу каналу керування і прийому АТ пакетів від каналу керування на МАС - рівні. Дані протокол також додає адресу терміналу доступу (АТ) до переданого пакета.Channel MAC Protocol: за допомогою даного протоколу відбувається тимчасова синхронізація АТ, а також управління потужністю для каналу доступу.Traffic Channel MAC Protocol: протокол містить правила управління процесами в прямому каналі трафіку.Traffic Channel MAC Protocol: протокол містить правила управління процесами в зворотному каналі трафіку.

Формування пакета МАС - рівня відбувається наступним чином (рис.2.17):

) До кожного пакету рівня безпеки додається заголовок.

) Відбувається об'єднання отриманих пакетів в пакет МАС - рівня.

) Створений пакет доповнюється додатковими і резервними бітами (наприклад, для вирівнювання довжини пакетів).

) Потім створений пакет може бути переданий з фізичного рівня.

Структура вищеописаних каналів більш докладно розглянута нижче:

) Зворотний канал:

Зворотний канал складається з каналу доступу і зворотного каналу трафіку. Канал доступу складається із пілот - каналу і каналу даних. Зворотний канал трафіку складається з: пілот - каналу; зворотного каналу, що вказує на швидкість передачі даних - Reverse Rate Indicator (RRI) Channel; каналу керування швидкістю передачі даних - Data Rate Control (DRC) Channel; каналу підтвердження - Acknowledgement (ACK) Channel; каналу даних.

Канал RRI використовується, щоб вказувати швидкість передачі даних в каналі даних, що передається у зворотному каналі трафіку. Канал DRC використовується терміналом доступу, щоб вказати мережі доступу необхідну швидкість передачі даних прямого каналу даних і вибрати службовий сектор прямому каналу. Канал АСК використовується терміналом доступу, щоб повідомити мережі доступу, чи був пакет даних фізичного рівня, переданий по прямому каналу трафіку, отриманий успішно чи ні.

Коли АТ передає по зворотному каналу трафіку, він повинен постійно передавати пілот-канал і RRI канал. Ці канали повинні бути розділені за часом, і передаються по каналу за допомогою функції Уолша. Термінал доступу повинен передати біт по АСК - каналу у відповідь на кожен переданий по прямому каналу трафіку слот. Інакше АСК - канал повинен бути відключений.

АТ передає інформацію за зворотним каналу трафіку з змінними швидкостями 9.6, 19.2, 38.4, 76.8, or 153.6 кбіт/с, у відповідність з МАС - протоколом зворотного рівня.

.1) Канал доступу:

Каналу доступу використовується АТ для ідентифікації початку з'єднання з мережею доступу.

Сигнал доступу складається з преамбули, супроводжуваної одним або декількома пакетами фізичного рівня каналу доступу. Під час передачі преамбули передається тільки пілот-сигнал. Під час передачі пакету передається і пілот-сигнал, і канал даних. Вихідна потужність при передачі преамбули пачки доступу вище, ніж при передачі даних, таким чином, що сумарна потужність преамбули та даних зберігається. Довжина преамбули визначається спеціальним значенням МАС - протоколу каналу доступу.

.2) Зворотний канал:

Використовується терміналом доступу для передачі в мережу сигнальної інформації та спеціалізованої інформації користувачів. Дані в каналі передаються зі швидкостями 9.6, 19.2, 38.4, 76.8 і 153.6 кбіт/c. Швидкість передачі даних по каналу визначається МАС - протоколом зворотного каналу даних.

) Прямий канал:

Прямий канал складається з наступних мультиплексованих в часі каналів:

Пілот - канал;

МАС - канал (Forward Medium Access Control Channel);

Прямий канал трафіку;

Канал управління.

Лінія "вперед" містить слоти довжиною 2048 чіп (1, 66мс). У кожному слоті пілот - канал, МАС - канал та канал трафіку повинні бути мультиплексованих за передані на однаковому рівні потужності. Також кожен із слотів розділений на два підслоти, кожен з яких має пілот - пачку. Кожна пачка має довжину 96 чіп і знаходиться в середині кожного підслоту.

Модуляційні характеристики прямого і зворотного каналів фізичного рівня наведені у додатку В.

Передача даних у фізичному рівні відбувається також за допомогою пакетів. Пакет даних фізичного рівня може бути довжиною 256, 512, 1024, 2048, 3072 або 4096 біт. Формат пакету залежить від того, яким каналу він передається. Пакет фізичного рівня включає в себе один або декілька пакунків МАС - рівня.

Нижче наведені форми пакетів каналів фізичного рівня:

А) формат пакету каналу керування фізичного рівня:Layer Packet - пакет МАС-рівня; FCS - Frame check sequence - послідовність перевірочних бітів; TAIL - кодують біти.

Б) Формат пакета каналу доступу фізичного рівня:

В) Формат пакета прямого каналу трафіку фізичного рівня:

Довжина цього пакета становить 1024, 2048, 3072 або 4096 біт. Пакет може містити в собі 1, 2, 3 або 4 пакети прямого каналу трафіку МАС - рівня в залежності від швидкості передачі даних.

Г) Формат пакета зворотного каналу трафіку фізичного рівня:

Довжина цього пакета становить 256, 512, 1024, 2048 або 4096 біт. Пакет може містити в собі тільки один пакет зворотного каналу трафіку МАС - рівня.

Варто відзначити, що кожна область пакету фізичного шару повинна бути передана в послідовності таким чином: спочатку повинен передаватися найбільш істотний, значущий біт (MSB), а найменш істотні біти (LSB) повинні бути передані останніми. Біти MSB - це самі ліві біти на малюнках, представлених раніше.

.5 Процедури встановлення і завершення звзку

Процес встановлення зв'язку

Процес встановлення зв'язку виглядає наступним чином:) АТ посилає повідомлення запиту UATI, щоб терміналу доступу призначили індивідуальний ідентифікатор;) AN посилає повідомлення про призначення UATI терміналу доступу;) АТ посилає повідомлення мережі радіодоступу (AN) виду UATI-Complete, щоб повідомити АN про те, що UATI призначено;) Протоколи та їх налаштування узгоджені, збережені і використовуються для з'єднання між АТ і АN;) АТ вказує, що готовий обмінятися інформацією за потоками доступу;) АТ і AN погоджують протоколи РРР (Point to point protocol) і Link Control Protocol (LCP) для аутентифікації доступу;) AN генерує випадковий запит і надсилає його АТ за протоколом СНАР;) Коли AN отримає пакет відповіді від АТ по каналу СНАР, то пошле пакет запиту центру авторизації та аутентифікації про доступ до радіуса по інтерфейсу А12;) Центр авторизації шукає код, що співпадає з атрибутами користувача, які прийшли по інтерфейсу А12. Якщо аутентифікація пройшла, то центр аутентифікації посилає пакет підтвердження по інтерфейсу А12;) AN відсилає АТ повідомлення про успішної авторизації;) АТ інформує про те, що готовий до обміну даними на рівні пакетної передачі;) АN посилає повідомлення PCF з налаштуваннями інтерфейсів А8 і А9, щоб встановити з'єднання по інтерфейсу А8. Дане повідомлення не повинно бути надіслано до того, як АТ проінформує про те, що готовий до обміну даними за потоками доступу (крок е);) Коли PCF усвідомлює, який канал з інтерфейсом А10 доступний, він вибирає PDSN. PCF посилає повідомлення запиту реєстрації каналу А11;) Реєстраційний запит підтверджений і PSDN здійснює зв'язок, повертаючи відповідь на запит разом з параметрами конфігурації;) Процедура з'єднання по РРР протоколу та реєстрація мобільного IP між АТ і PSDN виконана;) На даний момент зв'язок встановлена, і передача даних між АТ і PSDN може бути здійснена.

Закінчення сеансу зв'язку з ініціативи терміналу доступу

Процес розриву зв'язку виглядає наступним чином:) АТ ініціалізує розрив сеансу;) Після завершення АN сеансу зв'язку EV-DO, АN посилає повідомлення PCF для звільнення каналів А8 і А9, пов'язане із звільненням відведених ресурсів та звільненням каналу А10;) PCF посилає PSDN запит про надання каналу А11 і закриття каналу А10;) PDSN зберігає дані про сесію для подальшої обробки і відповідає наданні каналу А11 для закриття з'єднання А10;) PCF посилає повідомлення AN про те, що звільнення каналів А8 і А9 завершено.

2.6 Сучасний розвиток стандарту EV-DO

Як і будь-які інші сучасні технології, EV-DO безперервно удосконалюється. Першим значним нововведенням стали програмні розширення, завдяки яким в мережах EVDO з'явилася можливість забезпечити функції якості обслуговування (QoS) і функцію Gold Multicast. Технологія Gold Multicast дає можливість одночасно передавати один і той самий контент великому числу користувачів, причому передаватися буде одна-єдина, а не кілька копій, що серйозно знижує навантаження на мережу. Ця функція призначена, перш за все, для передачі мультимедійного контенту - потокового звуку або відео.

Можливості прийому відеосигналу покращилися з внесенням чергових програмних і апаратних змін у стандарт, який отримав назву EV-DO Revision A. Нові специфікації дозволяють підвищити швидкість в низхідному каналі до 3,1Мбіт/с, а у висхідному - до 1,8Мбіт/с. Особливо помітний ріст пропускної здатності при відправці даних від клієнта - вона збільшилася в 12 разів! Технологія дозволяє надавати широкий спектр мультимедійних послуг в режимі реального часу таких як відеотелефонія (у тому числі відеоконференції), відеоспостереження, мобільне телебачення і мобільний IP-телефонія та ряду інших сервісів. Зрозуміло, обладнання EVDO Revision A назад сумісна з попередньою версією стандарту, і обидва варіанти цієї технології вважаються технологіями стільникового зв'язку третього покоління.

Дана технологія дозволяє використовувати зовсім новий клас додатків:

. VoIP;

. Відеотелефонія;

. Ігри online;

. Високошвидкісний "серфінг" по інтернету;

. Великі обсяги електронної пошти;

. Завантаження відео та аудіо файлів;

. Групове мовлення.

Механізми в Rev. A, що підтримують як передачу голосу (VoIP), так і передачу даних, дозволяють організувати сервіс відеотелефонії в мережі, яким частенько користуються засоби масової інформації.

Ще одна перевага даної технології - це можливість поступового впровадження нових аудіо і відео сервісів. Одним із прикладів такої можливості є заміна стандартного кодека з частотою кодування 8кГц на новий кодек EVRC Wide-Band з частотою 16кГц, в той час, як відео сервіси не змінилися.

Використовувати ці програми стало можливим завдяки різним технічним удосконаленням, реалізованим в EV-DO Rev. A, які підвищують продуктивність і спектральну ефективність мережі. Ці поліпшення торкнулися структури прямого і зворотного каналу зв'язку, також була вдосконалена процедура "хендовера" та система пріоритетів пакетів даних:

) Удосконалення зворотного каналу:

Одні з найбільш значних змін відбулися в зворотному каналі. У зворотному каналі почали використовувати QPSK і 8-PSK модуляцію, і змінилася структура пакету фізичного рівня. У Rev.0 пакет даних складався з 16 слотів і передавався за 26.7мс. У Rev. A підтримується передача пакетів, що складаються з 4 слотів, 3-х пакетне перемеженіє і змішаний ARQ (автоматичний запит на повторення передачі пакету). Загальний час передачі залишилося таким же 26.7мс. Структура пакетів представлена на рис.2.28:

Рис.2.28 Структура пакета EV-DO Rev.0 і Rev. A

Передача більш коротких тимчасових пакетів дозволила підвищити ємність VoIP (приблизно на 50% більше активних користувачів) і ігрового трафіку, знизити затримку приблизно на 30%.

) Удосконалення прямого каналу

До прямому каналу додалися нові швидкості передачі даних: 1,5Мбіт/с і 3,1Мбіт/с. Таким чином, у мережі 1xEV-DO Rev. A швидкість передачі даних на лінії "вниз" може мати одне з наступних значень: 4.8, 9.6, 19.2, 38.4, 76.8, 153.6, 307.2, 614.4, 921.6, 1228.8, 1536, 1843.2, 2457.6, 3072Кбіт/с. На лінії "вгору":

.8, 6.4, 9.6, 12.8, 19.2, 25.6, 28.8, 38.4, 51.2, 57.6, 76.8, 102.4, 115.2, 153.6, 204.8, 230.4, 307.2, 409.6, 460.8, 614.4, 921.6, 1228.8 або 1843.2Кбіт/с.

Також введено "маленькі" пакети для підвищення ефективності упаковки даних і щоб скоротити час передачі маленьких низькошвидкісних додатків, таких як VoIP. Так у Rel. A з'явилися пакети фізичного рівня довжиною 128, 256 і 512 біт.

) Більш швидкий "хендовер"

Ключовою особливістю Rel. A стало поліпшення показників естафетної передачі інформації в порівнянні з Rel.0. Це стало необхідним для підтримки додатків, які вимагають безперервної доставки пакетів, таких як VoIP.

Так був створений новий канал фізичного рівня The Data Source Channel (DSC), який заздалегідь оповіщає мережу радіо доступу (AN) про можливе "хендовері". Коли AT приймає рішення про хендовері в іншу AN, то термінал доступу сигналізує про це мережі шляхом зміни 64 слотів каналу DSC. Це дозволяє здійснювати обмін даними одночасно з декількома точками радіо доступу. Коли відбувається естафетна передача даних, втрачається не більше 16 слотів, тим самим приводячи до обриву зв'язку, становить не більше 27мс (в той час, як термінали можуть впоратися із затримками 40 - 60мс, не помітними для користувача).

Наступний крок - Revision B - дозволяє досягти пропускної здатності при отриманні даних в 73,5Мбіт/с. Пікова швидкість в зворотному каналі може складати 27Мбіт/с. Перші комерційні продукти на базі Rev. B з'явилися в світі в кінці 2007 р. У даний час дані мережі розгорнуті в США, Японії, Південної Кореї.DO Rev. B - (Evolution-Data Optimized Revision B) є подальшим розвитком стандарту бездротової передачі даних EV-DO Rev. A. Головна ж відмінність EV-DO Revision B від EV-DO Rev. A в тому, що в EV-DO Rev. B можливо динамічне об'єднання декількох каналів, таким чином при об'єднанні, наприклад, 3 каналів по 1.25МГц швидкість передачі даних може досягати у напрямку до абоненту 14,7Мбіт/сек.

Один канал в смугою 1,25МГц забезпечує швидкість в 4, 9Мбіт/сек. Так у 20МГц смузі можна використовувати до 15 каналів по 1,25МГц кожен. Це дозволяє збільшити пропускну здатність прямого і зворотного каналів мережі CDMA-EV-DO до 46,5 і 27Мбіт/с відповідно. При використанні модуляції 64 QAM пропускна здатність прямих каналів в 1,25, 5 і 20МГц складе відповідно 4,9, 14,7 та 73,5Мбіт/с.DO Rev. B також як і EV-DO Rev. A підтримує технологію OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), при цьому пересилка пакетів відбувається швидше і, як наслідок, поліпшена робота додатків, критичних до затримки даних, таких як передача відео, IP-телефонія, сервіси "Push-to-Talk" і т.п. Rev. B також підтримує енергозберігаючі режими для економії заряду акумулятора. Ну і, звичайно ж, EV-DO Revision B назад сумісний з попередніми релізами даної технології.. B забезпечує високі швидкості передачі аудіо та відео потоків, що дозволяє передавати відео і картинки більш високої якості, з великою роздільною здатністю. А відеоспостереження та відеоконференції стали доступні для більшого числа користувачів. До того ж існує можливість вибірково оновлювати мережу EV-DO Rev на. B, тобто застосовувати технологію в районах, які вимагають високої потужності і більшої ефективності.

Більш високі швидкості передачі даних стали можливим завдяки вдосконаленню протоколу RLP, який став застосовуватися при обміні даними не тільки у фізичному рівні, але і при обміні даними між рівнями системи EV-DO. До того ж, в Rev. B використовується новий вид модуляції - 64QAM.

Пікова швидкість мобільної передачі в мережі 1xEV-DO Rev. C може досягати 280Мбіт/с. Новий стандарт під ім'ям UMB опубліковано у другому кварталі 2007 р.

Таким чином, зараз CDG (CDMA Development Group) розробила вже чотири релізу технології EV-DO: Revision Zero (Rev.0), Revision A (Rev. A), Revision B (Rev. B) і Revision С (Rev. C). В Україні поки працює тільки один CDMA-оператор, що надає послуги на основі технології CDMA2000 1xEV-DO Revision А - ЗАТ "Скай Лінк".

У перспективі ж використання стандарту CDMA EV-DO дозволить здійснити перехід до LTE (Long Term Evolution), технології четвертого покоління, яка протягом наступних 2-3 років буде підтримувати ультраширокополосний доступ на швидкості до кількох десятків Мбіт/с.

3. Моделювання елементів радіоінтерфейсу. аналіз результатів моделювання

Для того щоб у студентів сформувалося не тільки теоретичне уявлення про стандарт Evolution Date Optimized, розроблена практична частина ЕНП. Ця частина являє собою розроблені в математичній середовищі Matlab моделі основних елементів мережі стандарту EV-DO, а також моделі формування пакетів даних у прямому каналі трафіку, МАС - каналі та ін.

3.1 Опис моделі

У ході моделювання розроблено структурну схему прямого каналу трафіку стандарту CDMA 2000 1xEV-DO. У прямому каналі дані передаються пакетами, форма яких представлена на рис.3.1:

Рис.3.1 Формат пакета прямого каналу трафіку фізичного рівня.

Як видно з рис.3.1 довжина відповідного пакету даних може становити 1024, 2048, 3072 і 4096 біт; містити в собі 1, 2, 3 або 4 пакети даних МАС - рівня довжиною 1002 біта (МАС Layer Packet). Для пакетів довжиною 1024, 2048, 3072 і 4096 біт необхідно додавання нульових бітів (PAD Bits) для досягнення необхідного розміру пакета (1024 біт).

Слідуючи даними міркувань і теорії, зазначених у главі 2.4 радіо інтерфейс системи EV-DO, була розроблена модель радіо інтерфейсу прямого каналу трафіку фізичного рівня, зображена на рис.3.2:

Рис.3.2 Структурна схема прямого каналу трафіку EV-DO

У відповідність з моделлю, у передавачі відбувається формування пакета даних, зображеного на рис.3.1, і передача його по радіоканалу. У приймальнику відбувається обробка отриманого пакету і виділення з нього корисної інформації.

У відповідність з рис.3.2 в програмному середовищі Matlab була розроблена схема формування прямого каналу трафіку фізичного рівня (рис.3.3):

Рис.3.3 Модель прямого каналу трафіку в середовищі Matlab

У цьому випадку (рис.3.3), швидкість передачі даних складає 2457600 біт/сек, або 2,4Мбіт/сек. Для досягнення заданої швидкості використовуються пакети даних довгої 4096 біт (рис.3.1), модуляція 16QAM (4 біта на символ), а швидкість модуляції дорівнює 3.

3.2 Опис елементів моделі

Для формування схеми, зображеної на рис.3.3, були використані наступні елементи:

) EVDO Forward Packet Padder: здійснює додавання нульових біт для того, щоб довжина необхідного пакету відповідала формату довжини пакету фізичного рівня. Параметри даного блоку представлені в табл.3.1:

Таблиця 3.1

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1002, 2004, 3006 або 4008 бітПакети МАС - рівня. Один пакет МАС - рівня може містити 1,2, 3 або 4 пакети МАС - рівняВихідні даніПакети довжиною 1002, 2026, 3050 або 4074 бітПакети з доданими нульовими бітами. Вихідний пакет може містити 1, 2 або 3 22-бітових пачок нульових бітів.

) EVDO Forward Packet Depadder: видаляє додаткові нульові біти, додані блоком EVDO Forward Packet Padder. Параметри даного блоку представлені в табл.3.2.

Наприклад, при передачі даних пакетами фізичного рівня довжиною 3072 біт на вхід блоку EVDO Forward Packet Depadder надходить 3050 біт (3072 біт пакету - (16 біт FCS +6 біт Tail)), що містять 3 пакети МАС - рівня і дві 22-бітових пачки нульових бітів. Блок EVDO Forward Packet Depadder видаляє нульові біти (2 * 22 біт) і на виході видає пакет формату МАС - рівня (3006 біт).

Таблиця 3.2

Параметри блоку

ПараметриЗначеннняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1002, 2026, 3050 або 4074 бітПакети з доданими нульовими бітами. Вхідний пакет може містити 1, 2 або 3 22-бітових пачок нульових бітів. Вихідні даніПакети довжиною 1002, 2004, 3006 або 4008 бітПакети МАС - рівня. Пакет даних без додаткових нульових біт.

) EVDO Frame Check Sequence (FCS) Encoder: додає 16 біт FSC в кінець вхідного пакету. Параметри даного блоку представлені в табл.3.3:

Таблиця 3.3

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1002, 2026, 3050 або 4074 бітПакет фізичного рівня без біт FSC та Tail. Вихідні даніПакети довжиною 1018, 2042, 3066 та 4090 бітПакети даних з бітами FSC.

) EVDO Frame Check Sequence (FCS) Decoder: видаляє 16 біт FSC з вхідного пакету. Також за допомогою функції PASS/FAIL даний блок показує, чи був пакет прийнятий успішно чи ні. Якщо вихід блоку PASS/FAIL має значення 0, то пакет отриманий, якщо 1 - то ні. Параметри даного блоку представлені в табл.3.4:

Таблиця 3.4

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1018, 2042, 3066 та 4090 біт. Пакети даних з бітами FSC. Вихідні даніПакети довжиною 1002, 2026, 3050 або 4074 біт. Пакети даних з віддаленими бітами FSC. Також видається статус отриманого пакету: Pass - одержаний, Fail - не отримано.

) EVDO Forward Turbo Encoder: даний блок виробляє кодування турбо кодами прямого каналу трафіку. Стандарт EV-DO Rev.0 підтримує кодування зі швидкістю 3 або 5. Параметри даного блоку представлені в табл.3.5:

Таблиця 3.5

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1018, 2042, 3066 та 4090 біт. Пакети даних з бітами FSC. Вихідні даніПакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 або 12288 бітЗакодований пакет довгою, рівною твором длінипакета фізичного рівня на швидкість кодування.

Наприклад, якщо розмір вхідного пакету складає 1018 біт і швидкість кодування дорівнює 5, то довжина закодованого пакета буде дорівнює 5120 біт, які складають 1018*5+6*5 біт, де 6 бітів Tail також генеруються турбокодером.

) EVDO Forward Turbo Decoder: проводить декодування закодованих турбокоди пакетів (виконує функцію, зворотну функції EVDO Forward Turbo Encoder).

) EVDO Scrambler: даний блок здійснює скрембліровання пакетів, кодованих турбо кодами. Параметри даного блоку представлені в табл.3.6:

Таблиця 3.6

Параметри блоку

ПараметриЗначення ПриміткиВхідні даніПакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 або 12288 бит. Пакети, кодовані турбо кодами. Таблиця 3.6 (продовження) Швидкість передачі даних Число слотів МАС - індекс38400, 76800, 153600,307200,614400, 921600,1228800, 1843200 або 2457600 1, 2, 4, 8 или 16 0 - 63EV-DO Rev.0 підтримує дані швидкості Кількість слотів залежить від швидкості передачі Індекс 0-4 зарезервовані Вихідні дані Пакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 або 12288біт. Шифровані пакети даних.

) EVDO Descrambler: дешифратор: виконує функції, зворотного шифруванню (блоку EVDO Scrambler).

) EVDO Forward Channel Interleaver: виконує функцію інтерлівінга. Параметри даного блоку представлені в табл.3.7:

Таблиця 3.7

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 або 12288 біт. Пакети, шифровані, кодовані турбо кодами. Швидкість даних Розміри блока3 або 5 1024, 2048, 3072 або 4096EV-DO Rev.0 підтримує дані швидкості і розміри блоків. Вихідні даніПакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 або 12288біт. Перемішані пакети

) EVDO Forward Channel Deinterleaver: блок виконує функції, зворотні функцій, що виконуються блоком EVDO Forward Channel Interleaver, тобто функцію деінтерлівінга.

) EVDO Symbol Modulator: виконує модуляцію символів. Параметри даного блоку представлені в табл.3.8:

Таблиця 3.8

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 3072, 5120, 6144, 9216 ілі12288 біт. Пакети, що пройшли канальний інтерлівінгЧисло біт на символ 2, 3 або 4 2 біт/символ для QPSK, 3 біт/символ для 8PSK, 4 біт/символ для 16QAM. Вихідні даніПакети довжиною 1536, 2560 або 3072 біт. Модульовані пакетимодуляція використовується при передачі пакетів довжиною 1024 або 2048 біт, 8PSK - 3072 біт, 16QAM - 4096 біт.

) EVDO Symbol Demodulator: виконує функції, зворотні функцій модулятора EVDO Symbol Modulator.

) EVDO Sequence Repetition (повторення послідовностей): даний блок генерує необхідну кількість модульованих символів у відповідність з пакетом фізичного рівня для призначеного кількості слотів. Параметри даного блоку представлені в табл.3.9:

Таблиця 3.9

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети довжиною 1536, 2560 або 3072 біт. Модульовані пакетиШвидкість даних Число слотів38400, 76800, 153600,307200, 614400,921600,1228800,1843200 або 2457600 біт 1, 2, 4, 8 або 16Стандарт EV-DO Rev.0 підтримує дані швидкості і кількість слотів в пакеті. Вихідні даніПакети символів довжиною 24576, 12288, 6144, 3072,1536, 6272 або 3136 бітНеобхідна кількість модульованих символів у відповідність з пакетом фізичного рівня

) EVDO Sequence Derepetition: виконує функції, зворотні функцій EVDO Sequence Repetition.

) EVDO Forward Walsh Modulator: даний блок здійснює демультиплексування в 16 каналів, використовуючи функції Уолша, регулюючи посилення і підсумовуючи ці 16 каналів на чіпові рівні, щоб справити один IQ потік. Параметри даного блоку представлені в табл.3.10:

Таблиця 3.10

Параметри блоку

ПараметриЗначенняПриміткиВхідні даніПакети символів довжиною 24576, 12288, 6144, 3072, 1536, 6272 або 3136 бітНеобхідна кількість модульованих символів у відповідність з пакетом фізичного рівня для призначеного кількості слотівВихідні даніПакети символів довжиною 24576, 12288, 6144, 3072, 1536, 6272 або 3136 біт. Модульовані функціями Уолша пакети.

) EVDO Forward Walsh Demodulator: виконує функції, зворотні функцій модулятора функціями Уолша EVDO Forward Walsh Modulator.

Вивчення залежності коефіцієнта BER, відношення сигнал/шум від параметрів схеми відбувається на основі моделі, що зображена на рис.3.4:

Рис.3.4 Структурна схема радіо інтерфейсу системи EV-DO

За допомогою даної схеми буде вивчена, наприклад, залежність BER від структури кодера (з операцією інтерлівінга і без) і від параметрів радіоканалу (різного значення параметра сигнал/шум).

Завантажена бібліотека EVDO також дає можливість розглянути принцип формування пакету даних у МАС - каналі, а також розглянути як реалізовані за допомогою функцій Matlab основні елементи моделі, що зображена на рис.3.3.

3.3 Аналіз отриманих даних

В результаті моделювання були отримані наступні результати:

) Розроблено модель прямого каналу трафіку фізичного рівня. На основі цієї моделі наочно проілюстрований структурний склад приймача і передавача, на основі якого спостерігається формування, передача і прийом пакетів даних прямого каналу. На виході кожного блоку (елементу мережі) наочно представлено кількість сформованих біт пакету, таким чином, можливо спостерігати, який блок відповідає за додавання і передачу необхідних біт (рис.3.5).

Рис.3.5 Формування пакету прямого каналу трафіку

Аналогічні моделі складені для МАС - каналу (рис.3.6), кодера і декодера, модулятора і демодулятора, шифратора і дешифратора стандарту EVDO.

Рис.3.6 Формування пакета МАС - рівня

) розглянуто спектр переданого сигналу (рис.3.7):

Рис.3.7 Спектр переданого сигналу

Теоретично, один канал займає ширину рівну 1,25МГц. Такі ж результати були отримані в результаті моделювання.

) На рис.3.8 представлена QPSK-модуляція при додаванні шумів в канал.

) Далі розглянута залежність BER від складу передавача, а саме чи виконується в ньому операція інтерлівінга чи ні. Результати представлені на рис.3.9:

Рис.3.8 QPSK - модуляція

Рис.3.9 Вплив інтерлівінга на BER

а) з інтерлівінгом; б) без інтерлівінга

) Вивчено залежність BER від відношення сигнал/шум: на основі отриманих даних отриманий графік залежності, зображений на рис.3.10:

Рис.3.10 Залежність BER від сигнал/шум

3.4 Розробка навчального посібника

Методичні вказівки до лабораторної роботи повинні будуватися таким чином, щоб навіть студент, який ніколи не працював в середовищі MathLab, міг виконати всі завдання на лабораторну роботу. Для цього методичні вказівки повинні містити докладну послідовність дій.

У методичних вказівках повинні міститися докладні і зрозумілі схеми, необхідні в ході лабораторної роботи. Також повинні бути включені необхідні рисунки, що ілюструють роботу з візуальними інтерфейсами програм.

4. Вибір засобу проектування навчальної та контролюючої частини посібника

Для якісної реалізації всіх переваг ЕНП необхідно ретельно і відповідально підійти до вибору засобів її проектування. В даному випадку до ЕНП можна віднести три складових: навчальну - для пред'явлення навчальної інформації; практичну - відпрацювання завдань (у середовищі MatLab), за допомогою яких закріплюються отримані знання, уміння та навички; контролюючу - для перевірки отриманих знань. Більш докладно розглянемо питання вибору засоби проектування для навчальної (інформаційної) та контролює (діагностичної) частині посібника.

4.1 Вибір засобу проектування навчальної частини

Сучасний розвиток інформаційних технологій забезпечує величезний вибір інструментальних засобів для розробки електронних підручників, віртуальних лабораторних практикумів, різних тестових систем, які легкі в застосуванні і не вимагають великого часу на освоєння. Для вибору необхідної технології, в даному випадку, необхідно порівняти наявні засоби розробки, їх функції і можливості.

Засоби створення електронних підручників можна розділити на групи, наприклад, використовуючи комплексний критерій, що включає такі показники, як призначення і виконувані функції, вимоги до технічного забезпечення, особливості застосування. Відповідно до вказаного критерієм можлива наступна класифікація:

) системи на основі лінійного тексту;

) гіпертекстові і гіпермедіа засобу;

) інструментальні засоби загального призначення;

) засоби мультимедіа.

) Системи на основі лінійного тексту:

Представлення матеріалу у вигляді звичайних документів, тобто лінійного тексту, має на увазі наявність деякого текстового матеріалу, розбитого на теми і сторінки, і, може бути, що містить деякі малюнки. Ознайомлення якого навчають з даними текстом йде в заздалегідь певній послідовності, яку він не може змінити. У кращому випадку подібна система пропонує повернутися на крок назад або розпочати навчання з самого початку.

Таким чином, системи подібного типу мають мало можливостей для створення електронних підручників.

) Гіпертекстові і гіпермедіа засобу:

Гіпертекст - це спосіб нелінійної подачі текстового матеріалу, при якому у тексті є яким-небудь чином виділені слова, що мають прив'язку до певних текстовим фрагментам. У гіпермедіа системі як фрагментів можуть використовуватися зображення, а інформація може містити текст, графіку, відеофрагменти, звук. Використання гіпертекстової технології задовольняє таким пред'являються до підручників вимогам, як структурованість, зручність в обігу. При необхідності такої підручник можна "викласти" на будь-якому сервері і його можна легко коректувати. Але, як правило, їм властиві невдалий дизайн, компонування, структура і т.д. В якості переваг можна виділити: універсальність формату, невеликий обсяг, можливість використання під будь-якою операційною системою.

) Інструментальні засоби загального призначення

Інструментальні засоби загального призначення (Ісон) призначені для створення електронних підручників користувачами, які не є кваліфікованими програмістами. Ісон, що застосовуються при проектуванні електронних підручників, як правило, забезпечують наступні можливості:

формування структури електронного підручника;

введення, редагування та форматування тексту (текстовий редактор);

підготовка статичної ілюстративної частини (графічний редактор);

підготовка динамічної ілюстративної частини (звукових і анімаційних фрагментів);

підключення виконуваних модулів, реалізованих із застосуванням інших засобів розробки.

До переваг інструментальних засобів загального призначення слід віднести:

можливість створення електронних підручників особами, які не є кваліфікованими програмістами;

істотне скорочення трудомісткості і термінів розробки електронних підручників;

невисокі вимоги до комп'ютерів і програмного забезпечення;

дружній інтерфейс

Зараз на ринку програмного забезпечення виник досить великий вибір засобів створення навчальних систем. Їх розробкою займаються такі фірми як: Macromedia, SumTotal, "Кирило і Мефодій", "1С", "Логос".

) Засоби мультимедіа:

Мультимедіа означає об'єднання кількох способів подачі інформації: текст, нерухомі зображення (малюнки та фотографії), рухомі зображення (мультиплікація і відео) і звук (цифровий та MIDI) - в інтерактивний продукт. До переваг даного продукту слід віднести: універсальність, можливість інтеграції в інші програми, можливість використання під будь-якою операційною системою і наявність розвинених мультимедійних можливостей.

Кожен із перелічених засобів має свої плюси і мінуси. Найбільш перспективним і функціональним засобом стало б об'єднання інструментальних засобів загального призначення, мультимедійних засобів і систем підтримки навчання. Цей зв'язок двох посад дала б можливість не кваліфікованих спеціалістів (викладачам, студентам, практикантам і ін.) з легкістю створювати спеціалізовані мультимедійні навчальні посібники і курси, контроль за якими здійснювався б дистанційно.

До даних програмних продуктів, наприклад, можна віднести середовище ToolBook Instructor 2004 і Macromedia Dreamweaver. Саме тому в якості середовища розробки був обраний програмний продукт Macromedia Dreamweaver 8.0. Пропонована середовище розробки грунтується на простих програмних засобах, що дозволяє загострити увагу на піднесенні навчального матеріалу, тобто на перший план виходить сам навчальний матеріал, а не процес створення програмного продукту.Dreamweaver 8.0 поєднує в собі потужні мультимедійні можливості, функціональність, відносну простоту та зручність використання. Цей продукт відноситься до інструментальних засобів загального призначення, заснованим на мові гіпертекстової розмітки HTML, але його можна віднести і до мультимедійних засобів.

Таким чином, Macromedia Dreamweaver 8.0 містить в собі плюси як гіпертекстових засобів розробки, так і ІСОН, засобів мультимедіа.

Додатково для організації засобів мультимедіа (flash - меню, анімації та ін.) обрана загальновідома програма Macromedia Flash.

Для полегшення розробки гіпертекстових документів запропоновано велику кількість редакторів створення веб-сторінок. Але найбільш зручним і вдалим на сьогоднішній день є саме загальновизнаний редактор Macromedia Dreamweaver, суть роботи якого полягає в тому, що гіпертекстовий документ створюється за допомогою середовища візуального програмування, a Dreamweaver автоматично створює гіпертекстовий код. Створені документи відображаються практично всіма відомими браузерами, такими як Internet Explorer, Netscape Navigator та ін. Тому творцю електронного підручника не обов'язково впевнено знати мову HTML, а досить мати елементарними дизайнерськими здібностями і чітко усвідомлювати мету створюваного документа.

4.2 Вибір засобу проектування контролюючої частини

Сучасні інструментальні середовища для створення електронних засобів навчання дозволяють будувати тести з вибірковими, числовими, конструюються відповідями. На практиці найчастіше застосовують тести з вибірковими відповідями. Такі тести більш прості у підготовці та використанні. Але використання тестів тільки одного типу не дозволяє здійснити об'єктивну перевірку знань студентів. Тому необхідно використовувати не тільки стандартні завдання з вибором з 3-5 варіантів, але й інші типи завдань. При розробці тестів необхідно враховувати, що вони, перш за все, спрямовані на перевірку засвоєння зв'язків між поняттями (між подіями, фактами, явищами), що входять в дану контрольну одиницю. Пріоритет слід віддати завданнями на розуміння процесів і пов'язаних з ними алгоритмів, а також завданнями на відповідність з використанням різних видів сортувань, класифікацій та послідовностей.

Для реалізації всіх вищеописаних завдань спочатку розглядалися два варіанти створення тесту: реалізація тесту на HTML - сторінки з допомогою посилань або реалізація тіста з допомогою спеціалізованих програм.

Створення тесту на HTML - сторінці за допомогою гіперпосилань не вимагає додаткового запуску програми з програми і наявності додаткових встановлених програм на комп'ютері тестованого. Але створення даного тесту потребує багато зусиль у програміста, в тому числі для реалізації навігаційних кнопок, обліку результатів і т.д. Тому рішення було прийнято на користь спеціалізованих програм, де всі перераховані вище особливості вже реалізовані і вимагають лише налаштування користувачем - програмістом.

Існує безліч програм для створення тестових завдань (наприклад HotPotatoes, Adtrial, easyQuizzy та ін.) Вивчивши особливості кожної з програм, вибір був зупинений на продукті easyQuizzy.

Даний продукт надає широкий вибір налаштувань для користувача - програміста, які можливо реалізувати без знання мови програмування. Запуск тестування відбувається за допомогою натискання кнопки меню електронного навчального посібника.

5. Реалізація посібника

5.1 Технічні вимоги до перегляду ЕНП

Для відображення інформації в додатку "CDMA 2000 1xEV-DO" використовуються фрейми, JavaScript і плагін Macromedia Flash. Тому для коректного перегляду програми у вас повинні бути встановлені необхідні плагіни і скрипти. Додаток спочатку розроблялося для браузера Internet Explorer версії 4.0 та вище. Якщо у вас викликає труднощі перегляд або управління розділами інформації даного застосування ви повинні перевірити чи задовольняє ваша програма перегляду Internet-файлів мінімальним вимогам.

Рекомендовані технічні вимоги для перегляду ЕНП:

) Використовуйте Netscape Navigator версії 4.0 та вище, або Internet Explorer версії 4.0 та вище.

) Активізуйте компілятор JavaScript, плагін Macromedia Flash.

) Якщо ваша програма перегляду намагається використовувати більше зарезервованої для неї пам'яті на комп'ютері Macintosh, збільште обсяг відведеної їй пам'яті.

) Якщо ваш комп'ютер не має достатнього обсягу оперативної пам'яті, то, увазі досить сильною розбивки на фрейми і великого обсягу графічної інформації, при тривалому використанні програми існує ймовірність уповільнення завантаження нових розділів програми. Можливо, буде потрібно перезавантаження програми.

Найбільш ймовірно, що під час запуску програми в браузері Internet Explorer, даний браузер спочатку заблокує виконання сценаріїв та елементів управління ActiveX. Тому необхідно дозволити розблокувати дані можливості, давши ствердну відповідь у спливаючому вікні безпеки браузера.

5.2 Інтерфейс ЕНП

ЕНП створено шляхом взаємодії наступних програмних продуктів: Macromedia Dreamweaver 8.0, Macromedia Flash MX 2004, EazyQuizzy, FlashMenuLab Pro 2.0, Flax.

Розроблений ЕНП виконано за наступним принципом: Вікно програми складається з трьох фреймів (активних областей), при цьому в фреймі № 1 (рис.5.1) міститься меню, прийоми роботи. Фрейм № 2 використовується для відображення заголовка і допоміжних елементів управління. Фрейм № 3 є інформаційним: у ньому розташована вся інформація підручника.

Розміри фреймів фіксовані, кордони для користувача не показані, переміщення фреймів також не передбачено.

Далі ми створюємо меню, яке буде знаходитися в фреймі 1. Меню виконуємо за допомогою Flash - технологій в середовищі FlashMenuLab Pro 2.0.

Схема меню ЕНП

Фрейм №2

Фрейм №1

Фрейм №3

Загальна інформація про EV-DO

Історія розвитку CDMA 2000

Архітектура системи EV-DO

Сучасний розвиток EV-DO

Радіоінтерфейс 1xEV-DO

Меню "Допомога"

Головна сторінка

Тестування

Відображення інформації

Короткий огляд технології

Принцип роботи EV-DODO та користувач

Структурна схема 1xEV-DO

Основні елементи мережі EV-DO

Загальна інформація

Протоколи та інтерфейси

Рівні інтерфейсу

Встановлення звязку

Закінчення звязку

Процеси сеансу звязку

Список скорочень

Інструкція користувача

Методичні вказівки до лабораторних робіт

Про проект

Рис.5.2 Схема меню ЕНП

Структурна схема меню нам чітко показує, які пункти і підпункти буде вміщувати в собі даний посібник. Тепер ми приступаємо до створення головного меню. Перший пункт меню називається "Історія розвитку CDMA 2000". Для початку ми обираємо стиль який нам потрібний. Для того щоб обрати стиль потрібно враховувати те, що наш посібник розроблено для студентів. Далі ми вводимо назву першого пункту меню, та вводимо всі необхідні налаштування.

При створені наступного пункту меню слід враховувати, що в ньому будуть міститися підпункти. Тому ми обираємо елемент меню який містить в собі підпункти.

Таким же чином ми створюємо всі пункти головного меню.

Після того як наше меню виконане ми додаємо його до робочого інтерфейсу нашого ЕНП.

Далі більш докладно розглянемо кожен з фреймів:

) У фреймі 1 (рис.5.1) розташоване уже створене раніше головне меню навігації ПЗ. Меню є динамічним: при активізації одного пункту меню з'являються його підрозділи, а підрозділи раніше активних пунктів "ховаються" - це дозволило зробити меню дуже компактним і зручним у використанні. Ті пункти меню, які мають всередині себе підрозділи, позначені стрілками в правій частині пункту. При виборі одного з пунктів меню (підменю) відбувається відкриття певної HTML - сторінки з інформацією по заданій темі у фреймі 3.

) В підфреймі 2 розташований заголовок ЕНП. Заголовок виконаний у вигляді анімаційного зображення, виготовлений за допомогою програмного продукту Flax. Але, також, тут знаходитися і допоміжне меню, що включає в себе пункти: головна, тестування, допомога, які створюються таким же чином як і головне меню. Під головною сторінкою, в даному випадку, мається на увазі титульний лист із зазначенням теми посібника. Дане меню виконано за допомогою flash - технологій. При натисканні кнопки тестування відбувається виклик підпрограми тесту, виконаної в середовищі EazyQuizzy. При запуску тесту необхідно на всі питання браузера (спливаючі вікна безпеки) відповісти ствердно. При виборі пунктів меню: головна, допомога - відповідні HTML - сторінки з інформацією з'являться в 3 фреймі.

) Головне вікно програми розташоване в фреймі 3 (рис.5.1). У ньому відображається вся інформація ЕНП. У разі, якщо обсяг розділу який цікавить вас більше розмірів головного вікна, то з'являються смуги прокручування, за їх допомогою можна переміщуватися по розділу.

5.3 Реалізація тестової частини

Тестова частину програми створена за допомогою програмного продукту EazyQuizzy.

ЕasyQuizzy - це програма, що дозволяє створювати комп'ютерні тести знань.

При створенні нового тесту нам насамперед потрібно ввести інформацію про тест: назву тесту, опис тесту та інформація про розробника даного тесту.

Кожен створюваний тест представляє собою незалежний виконуваний файл, який запускається на будь-якому комп'ютері під управлінням Windows. У тесті реалізовані кілька типів питань: це одиночний вибір відповіді із заготовленого списку варіантів, декілька варіантів відповіді, коли відповідь складається з декількох варіантів; і вільний, введення відповіді з клавіатури.

Програма передбачає мінімальні системні вимоги для запуску виконуваних файлів тестів:

) Комп'ютер під управлінням MS Windows XP та вище;

) Процесор Intel Celeron 600 MHz або вище;

) ОЗП не менше 32 Мб.

Тепер ми переходимо безпосередньо до формулювання запитань та відповідей на них. При створенні запитання нам потрібно обрати яким буде варіант відповіді на нього. Перше запитання буде мати тип відповіді "Одиночний вибір".

Таким чином ми створюємо базу даних, яка буде складатися з 50 питань з яких буде задаватися 15.

Для створення питання з вільним варіантом відповіді потрібно вписати самому правильний варіант відповіді.

Отже, в базу даних тесту занесено 50 питань. Але при тестуванні необхідно відповісти на 15 запитань з цієї бази, причому в обмежений проміжок часу 10 хв. Дані 15 питань вибираються у випадковому порядку з бази даних, причому відповіді на питання також кожного разу пропонуються у випадковому порядку. Вищеописані опції заздалегідь настроюються в налаштуваннях програми ЕasyQuizzy.

За результатами тесту автоматично виставляється оцінка: залік або незалік. Студент заслуговує оцінку залік при дванадцяти правильних відповідях, тобто відсоток правильних відповідей становить 80%.

Також варто відзначити, що по закінченню тестування є можливість переглянути питання, на які було дано як правильну, так і неправильну відповідь.

6. Економічне обґрунтування доцільності розробки програмного продукту

6.1 Можливе дерево ефектів

Загальновідомі гідності ЕНП дозволяють підняти навчальний процес на якісно новий рівень. Тим самим буде вирішена гостра проблема методичного забезпечення, яка, до того ж, є ключовою для організації та впровадження дистанційного навчання. Буде задоволена потреба як студентів, так і викладачів мати зручний, недорогий посібник, який можна буде роздати студентам, не хвилюючись про обмежену кількість примірників.

В цілому, створення даного проекту призведе до цілої низки ефектів (економічних, технічних, соціальних та ін.) Прогнозовані ефекти представлені на рис.6.1:

Рис.6.1 Прогнозовані ефекти ЕНП

Таким чином, створене ЕНП відкриває наступні можливості для учнів:

Використання мультимедійних можливостей дозволило зробити зміст більш наочним, зрозумілим, цікавим;

Можливість забезпечити навчальний матеріал динамічними малюнками дозволило учню експериментувати, розглядати явища, які вивчаються з різних сторін;

Можливість моделювати;

Можливість швидко та ефективно тестувати, перевіряти знання учнів;

Можливість організовувати самостійну роботу учнів, давати підказки, довідки та багато іншого (в друкованому варіанті довелося б в аналогічній ситуації шукати необхідну підказку, можливо, ритися в книгах, йти за необхідною літературою в бібліотеку і т.п.);

Мабуть, одне з головних достоїнств - можливість організувати віртуальну лабораторну роботу, яку з тих чи інших причин неможливо провести в реальній обстановці.

6.2 Мережевий графік робіт

Практична діяльність організацій різного профілю (навчальних, науково-дослідних, проектних і пр.) щодня демонструє недооцінку планування розробки проектів та їх реалізації. Це призводить до авральному режимі робіт і зниження якісних параметрів результату. Щоб уникнути цього явища в даному дипломному проекті, розроблена його мережева модель, в якій відображено розклад послідовності виконання та взаємозв'язку робіт, створюване для отримання запланованого результату в намічені терміни. Для проведення порівняльного аналізу економії часу мережевий графік розглядається в двох варіантах: при виконанні проектування одним фахівцем і групою фахівців, що складається з 2 чоловік (табл.6.1).

Таблиця 6.1

Список виконуваних робіт та їх черговість

Виконання робітЗміст робітТривалість, дн. 1 спеціаліста2 спеціалістаААА. Складання списку літератури, наочного матеріалу та збір текстового й наочного матеріалу по розділах. 5БББ. Вивчення матеріалу з даної літературі. 14ВВ, ГВ. Набір і верстка текстів на комп'ютері. 4ГБГ. Складання тестів, питань, вправ з наявних матеріалів. 3ДБД. Вибір комп'ютерної програми для створення ЕНП. 2ЕД, ЕЕ. Розробка структури радіоінтерфейсу в середовищі MatLab. 7ЖБЖ. Тестування розробленого радіоітерфейсу. 4ЗЖ, ЗЗ. Загальна розробка ЕНП (об'єднання теоретичної частини, тестових завдань і програм-додатків з проектування радіоінтерфейсу). 12ИИИ. Опис правил користування посібником і короткі методичні рекомендації. 2КБК. Тестування допомоги, знаходження помилок у програмі. 5ЛК, ЛЛ. Технічне редагування допомоги. 3МММ. Оформлення пояснювальної записки до дипломного проекту. 14

Як видно з табл.6.1, термін виконання роботи одним фахівцем становить 75 днів, а при виконанні проекту двома фахівцями - 56 днів.

Для точної організації проектування на рис.6.2 і рис.6.3 наведені мережеві графіки - графічні зображення певного комплексу робіт з урахуванням їх тривалості, взаємозв'язку та технологічної послідовності. На рис.6.2 і рис.6.3 представлені мережеві графіки при розробці ЕНП одним і двома фахівцями відповідно. Графік представляє систему кілець які з'єднують спрямовані стрілки, де стрілки відображають самі роботи, а кільця на їх кінцях ("події") - початок чи закінчення цих робіт.

Рис.6.2 Мережевий графік при розробці ЕНП одним фахівцем

Рис.6.3 Мережевий графік при розробці ЕНП двома фахівцями

На рис.6.2 над кожною стрілкою підписана назва роботи, під стрілкою - тривалість цієї роботи (у днях). На рис.6.3 безперервними стрілками позначені некритичні роботи, а пунктирними стрілками - критичні.

Саме критичний шлях (сукупність пунктирних стрілок) визначають загальну тривалість робіт.

Всі інші шляхи мають меншу тривалість, і тому в них виконані роботи мають резерви часу.

Діаграми Ганта

Оскільки реалізацію даного проекту здійснює мала кількість учасників (один або два), то в якості ефективного методу планування розробки проекту можливо використовувати діаграму Ганта. У ній весь комплекс робіт розбитий на завдання, а останні представляються у вигляді відрізків прямих ліній на горизонтальній шкалі часу (рис.6.4).

АБВГДЕЖЗИКЛМ2-га половина БерезняКвітеньТравеньРис.6.4 Діаграма Ганта

Розробка одним фахівцем; - розробка двома фахівцями

Як видно з рис.6.4, на діаграмі представлені моделі для розроблення проекту як одним, так і двома фахівцями.

Звичайно ж, при виконанні проекту двома фахівцями час розробки скорочується. Дана діаграма досить ефективна для розробки невеликого проекту, навіть незважаючи на те, що в ній не відображені зв'язку між проведеними роботами.

6.3 Розрахунок собівартості програмного продукту

Для того, щоб визначити собівартість розроблюваного програмного продукту, розраховані витрати на заробітну плату розробника та оплату машинного часу, необхідного для проектування, програмування і налагодження програми:

заг = Zзрп + Zмаш

зрп - витрати на заробітну плату розробнику, Zмаш - витрати на оплату машинного часу.

Витрати на зарплату розробника розраховуються наступним чином:

зрп = Pср* Т

Де Pср - середньогодинна оплата праці програміста, Т - трудомісткість створюваного продукту.

Величину Т можна визначити наступним чином:

Т =to+tі. а+tр. а+ tпр + tнал + tдок

де to - затрати праці на опис завдання, чол/год.; tі. а - дослідження алгоритму розв'язання задачі, чол/год.; tр. а - розробка блок-схеми алгоритму, чол/год.; tпр - програмування на основі блок - схеми алгоритму, чол/год.; tнал - налагодження програми на ЕОМ, чол/год.; tдок ? - трудомісткість підготовки документів, чол/год.

Виходячи з виданого завдання, приймемо to = 30 чол/год.

Також, складові витрат праці можна визначити через умовне число операторів у програмному продукті:

= q × c × (1 + p),

де q = 1000 - передбачуване число операторів;= 1 - коефіцієнт складності програми,= 0,3 - коефіцієнт коригування програми в ході її розробки.

= 1000 × 1 × (1 + 0.3) = 1300 (опер.)і. а = Q × В/ (а×К),

де В = 2 - коефіцієнт збільшення витрат праці внаслідок недостатньо якісного опису завдання; а = 75 - коефіцієнт, що враховує складність програми (75 ч 85); К = 0,8 - коефіцієнт кваліфікації програміста.

і. а = 1300 × 2/ (75×0.8) = 43.33 чол/год,

Витрати праці на розробку блок-схеми алгоритму розв'язання задачі tр. а:

р. а = Q/b×К = 1300/65×0.8 = 25 чол/год,

де b = 65 - кількість операторів на годину.

Затрати праці на складання програми на основі блок-схеми tпр:

пр = Q/60×К = 1300/60×0.8 = 27.08 чол/год

Затрати праці на налагодження програми:

отл = Q/ (40 ¸ 50) К = 1300/45×0.8 = 36.11 чол/год

Витрати праці на підготовку документації по завданню tдок визначаються за формулою

док = tпідг + tоформ,

де tпідг = Q/ (150 ¸ 200) К = 10.83 чол/год;оформ = 0,75 × tподг = 8.12 чол/год;док = 10.83 + 8.12 = 18.95 чол/год

Таким чином, сумарна трудомісткість створюваного програмного продукту дорівнює:

Т = 30 + 43.33 + 25 + 27.08 + 36.11 +18.95 = 170.47 чол/год.

Середньогодинну оплату праці розробника можна визначити наступним чином:

де Р = 4 000 грн. - середній місячний оклад програміста;= 170 - середня кількість робочих годин на місяць.

Таким чином, витрати на зарплату розробника рівні:

зрп = Pсер* Т = 29,4*170,47 = 5 011,81

Витрати на оплату машинного часу визначаються наступним чином:

маш = (T - tі. а) *Pm,

де Pm - вартість однієї години роботи на машині.

= (S + A + I) / (365*24),

де S = 4000 - вартість комп'ютера; А - амортизація, I - знос устаткування. Місячна амортизація може бути розрахована таким чином:

А = S/ n = 4000/60 = 66,6 грн

Щомісячний знос устаткування приймемо 2%, оскільки комп'ютер в середньому розрахований на термін роботи, який дорівнює 5 років.

Таким чином, отримаємо

= 0,5 грн/годмаш = (170.47 - 43.33) * 0,5 = 63,57 грн/год

Отже, собівартість розробленного програмного продукту дорівнює:

заг = Zзрп + Zмаш = 5 075,38 грн

Отримані результати для зручності наведено в табл.6.1 нижче:

Таблиця 6.1

Основні показники собівартості

Показники собівартості програмиЗначениеТрудомісткість, Т чол/год170.47Середньогодинна оплата праці розробника, грн/год29,4Витрати на зарплату розробнику, Zзрп грн. 5 011Вартість однієї години роботи на машині, грн/год. 0.5Витрати на оплату машинного часу, Zмаш грн. 63,57Собівартість розроблюваного продукту, Zзаг грн. 5 075,38

6.4 Розрахунок економічного ефекту по упровадженню програмного продукту

Вартість такого посібника, який буде друкуватись можна визначити за наступною формулою:

Рдр. пос. = Апр +Ра + Рсек

де Апр - амортизація принтера, яка складає 2% від вартості принтера;

Ра - вартість затрачених аркушів;

Рсек - виплати секретарю за виконання даного посібника, на який він витратить 1 годину часу.

Вартість принтера складає 2000 грн, тоді амортизація складе Апр = 20 грн.

Вартість одного аркушу паперу складає 0,15 грн. Для надрукування посібника нам буде потрібно 40 аркушів, тоді визначимо витрати на аркуші:

Ра = 40*0,15 = 6 грн.

Витрати на виплати секретарю за виконання даного посібника визначимо за формулою:

Рсек = Zсек / Тсек

де Тсек - кількість робочих годин за місяць;

Заробітна плата секретаря Zсек за місяць складає 2500 грн.

Тсек ми визначимо наступним чином:

кожного дня секретар працює по 7 годин;

на один місяць припадає 20 робочих днів (якщо врахувати вихідні);

Таким чином

Тсек = 7*20 = 140 год/м.

Підставивши данні в формулу маємо:

Рсек = 2500/140 = 18 грн/год.

Таким чином ми можемо порахувати повну вартість посібника:

Рдр. пос. = 20 + 6 + 18 = 44 грн.

Загальні витрати студентів одного потоку на друкований посібник визначимо за формулою:

Рст. = Кст + Рдр. пос

де Кст - кількість студентів на потоці, яка складає 100 чоловік.

Підставивши данні в формулу

Рст. = Кст * Рдр. пос маємо:

Рст. = 100 * 44 = 4 400 грн.

Витрати на електронний посібник визначимо по формулі:

Рст. = Кст * Рд

де Рд - витрати на диск CD - R, який потрібен для запису посібника, вартість якого складає 3 грн.

Таким чином маємо:

Рст = 100 * 3 = 300 грн.

В результаті аналізу встановлено, що використання посібника виправдано і є економічно доцільно.

7. Охорона праці

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Одна з найважливіших задач охорони праці - забезпечення безпеки працюючих, тобто забезпечення такого стану умов праці, при якому виключено дію на працюючих небезпечних і шкідливих виробничих чинників.

Законодавство України про охорону праці складається із загальних законів України та спеціальних законодавчих актів. Загальними законами України, що визначають основні положення з охорони праці є Конституція України, Закон України "Про охорону праці", Кодекс законів про працю (КЗпП), Закон України "Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності", Закон України "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" де вказані основні вимоги гігієни та санітарії, параметри мікроклімату на робочих місцях регламентовані ДСТ 12.1.005-88 і СанПіН 2.24.548-96. Норми штучного та природного освітлення визначені БНіП ІІ-4-79/85. Пожежна безпека викладена в законі України "Про пожежну безпеку" і "Правила про пожежну безпеку в Україні.

Крім загальних законів України, правові відносини у сфері охорони праці регулюються спеціальними законодавчими актами, указами і розпорядженнями Президента України, рішеннями уряду України, нормативними актами міністерств та інших центральних органів державної виконавчої влади. Сьогодні проводиться значна робота з питань вдосконалення законодавчої бази з питань охорони праці, адаптації українського законодавства з охорони праці до вимог Європейського Союзу.7.1 Аналіз небезпечних та шкідливих факторів на робочому місці оператора ПК

Фактори виробничого середовища впливають на функціональний стан і працездатність оператора. Існує поділ виробничих факторів на небезпечні й шкідливі. Небезпечний виробничий фактор - це виробничий фактор, вплив якого в певних умовах приведе до травми або до іншого раптового погіршення здоров'я. Вплив же шкідливого виробничого фактору в певних умовах приведе до захворювання або зниження працездатності.

Небезпечні й шкідливі виробничі фактори підрозділяються за природою дії на наступні групи: фізичні, хімічні, біологічні, психофізіологічні. Перші три групи включають вплив виробничою технікою й робітничим середовищем. Психофізіологічні фактори характеризують зміни стану людини під впливом напруженості праці. Включення їх у систему факторів виробничої небезпеки обумовлене тим, що надмірні трудові навантаження в підсумку можуть також привести до захворювань.

Оператор ЕОМ може зіткнутися з наступними фізично небезпечними й шкідливими факторами:

несприятливі мікрокліматичні умови;

підвищений рівень шуму;

недостатнє або надмірне освітлення.

підвищений рівень рентгенівських випромінювань;

підвищенні значення електричного струму та підвищений рівень електромагнітних випромінювань;

психофізіологічні шкідливі і небезпечні виробничі чинники.

Відповідно діючим нормативним документам (СН 512-78 та ДСанПіН 3.3.2.007-98) площа на одне робоче місце становить 13,0 мІ; обєм - 32,5 мі. Стіна, стеля, підлога приміщення виготовляються з матеріалів, дозволених для оформлення приміщень санітарно-епідеміологічним наглядом. Підлога приміщення вкрита діелектричним килимком, випробуваним на електричну міцність.

Висота робочої поверхні столу для оператора ПЕОМ - 690 мм, ширина повинна забезпечувати можливість виконання операцій в зоні досягнення моторного ходу; висота столу 725 мм, ширина 800 мм, глибина 900 мм. Простір для ніг: висота 600 мм, ширина 500 мм, глибина на рівні колін 500 мм, на рівні витягнутої ноги 650мм.

Ширина й глибина сидіння 400 мм, висота поверхні сидіння 450 мм, кут нахилу поверхні від 15є вперед до 5є назад. Поверхня сидіння плоска, передній край закруглений.

Мікроклімат виробничих приміщень і стан повітряної середи в робочій зоні - головні чинники, які визначають умови праці. Основні параметри мікрокліматичних умов - температура, вологість, швидкість руху повітря і барометричний тиск впливають на теплообмін і загальний стан організму людини. Норми виробничого мікроклімату встановлені системою стандартів безпеки праці ДСТ 12.1.005-88 та СанПіН 2.24.548-96.

Одним з найважливіших фізіологічних механізмів організму є терморегуляція, що залежить від мікрокліматичних умов навколишньої середи. Терморегуляція підтримує тепловий баланс організму людини при різноманітних метеорологічних умовах і тяжкості роботи, що виконується за рахунок звуження або розширення поверхні кровоносних судин і відповідної роботи потових залоз.

На організм людини і обладнання ПЕОМ великий вплив виявляє відносна вологість. При відносній вологості повітря більш 75-80% знижується опір ізоляції, змінюються робочі характеристики елементів, зростає інтенсивність відмов елементів ПЕОМ. Швидкість руху повітря виявляє вплив на функціональну діяльність людини і роботу приладів ПЕОМ.

За інтенсивністю праці, виходячи з загальних енергозатрат організму, робота оператора ПК відноситься до категорії Іа (затрати енергії до 139 Вт), яка характеризується роботами, що виконуються в положенні сидячи чи стоячи і не потребують систематичного фізичного навантаження.

В холодні періоди року температура повітря, швидкість його руху і відносна

вологість повітря відповідно складають: 22-24 С?; 0,1 м/с; 40-60%; в теплі періоди року температура повітря - 23-25 Сє; відносна вологість 40-60 %; швидкість руху повітря - 0,1 м/с.

При роботі на ПЕОМ людина наражається на шумовий вплив з боку багатьох джерел, наприклад, шум, викликаний роботою принтера (70 дБА). Діючи на слуховий аналізатор, шум змінює функціональний стан багатьох систем органів людини внаслідок взаємодії між ними через центральну нервову систему. Це виявляє вплив на органи зору людини, вестибулярний апарат і рухові функції, а також призводить до зниження мускульної дієздатності. При роботі в умовах шуму спостерігається підвищена втомлюваність і зниження дієздатності, погіршується увага і мовна комутація, створюються передумови до помилкових дій працюючих. Згідно з вимогами СанПіН 2.2.2.542-96 гранично допустимий рівень шуму становить 50 дБА.

Освітлення робочого місця - найважливіший фактор створення нормальних умов праці. Освітленню варто приділяти особливу увагу, тому що при роботі з монітором найбільшу напругу одержують очі. Недостатнє освітлення робочих місць - одна з причин низької продуктивності праці. В цьому випадку очі працюючого сильно напружені, важко розрізняють предмети, у людини знижується темп і якість роботи, погіршується загальний стан.

Електронно-променеві трубки, які працюють при напрузі понад 10 кВ є джерелами рентгенівського випромінювання. Шкідливий вплив рентгенівських променів повязаний з тим, що, проходячи через біологічну тканину, вони викликають в тканині іонізацію молекул тканинної речовини, що може призвести до порушення міжмолекулярних звязків, що в свою чергу, призводить до порушення нормальної течії біохімічних процесів і обміну речовин.

Небезпечний і шкідливий вплив на людей здійснюють електричний струм, електричні дуги, електромагнітні поля, що проявляються у вигляді електротравм і професійних захворювань. Ступінь небезпечного й шкідливого впливів на людину електричного струму, електричної дуги, електромагнітних полів залежить від величини напруги і струму, частоти електричного струму, шляхів проходження струму через тіло людини, тривалості впливу на організм людини, умов зовнішнього середовища.

До психофізіологічних небезпечних і шкідливих виробничих факторів можна віднести: нервово-психічні перевантаження (розумова напруга й перенапруга, монотонність праці, емоційні перевантаження, стомлення, емоційний стрес, емоційне перевантаження).

7.2 Заходи щодо нормалізації шкідливих та небезпечних факторів на робочому місці конструктора

Згідно БНіП 2.04.05-91 система вентиляції, кондиціювання повітря й повітряного опалення передбачена для суспільних, адміністративно-побутових і виробничих категорій. Витяжні отвори розташовані у стелі. Для забезпечення безпеки життєдіяльності працівників у приміщенні підтримується необхідна якість повітря, тобто оптимальні параметри мікроклімату і сталість газового складу. Для цього в ці приміщення подається певна кількість чистого зовнішнього повітря. Для підтримки температури та інших параметрів мікроклімату використовується опалення, вентиляція, кондиціювання, що є найважливішою частиною інженерного спорудження.

Ефективне рішення проблеми захисту від впливу шуму досягається проведенням комплексу заходів, в які входить ослаблення інтенсивності цього шкідливого виробничого чинника в джерелах і на шляху розповсюдження звукових хвиль. Зниження виробничого шуму в приміщеннях, де розміщені ПЕОМ, досягається за рахунок акустичної обробки приміщення - зменшення енергії відбитих хвиль, збільшення еквівалентної площі звукопоглинаючих поверхонь, наявність в приміщеннях штучних звукопоглиначів. З метою зниження шуму в самих джерелах встановлюються шумогасячі прокладки або амортизатори. В якості засобів звукопоглинання застосовуються не горючі або тяжко горючі спеціальні перфоровані плити, панелі, мінеральна вата з максимальним коефіцієнтом поглинання в межах частот 31,5-8000 Гц.

При правильно розрахованому і виконаному освітленні очі працюючого за компютером протягом тривалого часу зберігають здатність добре розрізняти предмети не втомлюючись. Це сприяє зниженню професійного захворювання очей, підвищується працездатність. Штучне освітлення в приміщеннях експлуатації ПЕОМ реалізується системою загального рівномірного освітлення. У виробничих і адміністративно-суспільних приміщеннях, у випадках переважної роботи з документами, допускається застосування системи комбінованого освітлення (до загального освітлення додатково встановлюються світильники місцевого освітлення, призначені для освітлення зони розташування документів).

Освітленість на поверхні стола в зоні розміщення робочого документа повинна бути 300 - 400 лк, також допускається установка світильників місцевого освітлення для підсвічування документів, але з такою умовою, щоб воно не створювало відблисків на поверхні екрана й не збільшувало освітленість екрана більш ніж на 300 лк. Як джерела світла при штучному висвітленні повинні застосовуватися переважно люмінесцентні лампи типу ЛБ. Допускається застосування ламп накалювання у світильниках місцевого освітлення. Для розрахунку штучного освітлення використовують метод світлового потоку. Розрахунок за даним способом зводитися до визначення необхідної кількості світильників N для установки в приміщеннях, що визначається по формулі:

Де: Ф - світловий потік лампи, люмен;

Е - нормована освітленість, люкс;з - коефіцієнт запасу (для люмінесцентних ламп kз = 1,1);- площа освітлювального приміщення, м2;- коефіцієнт мінімальної освітленості (для люмінесцентних ламп= 1,1);- кількість електричних ламп;

? - коефіцієнт використання світлового потоку.

Значення коефіцієнта використання освітлювальної установки ? визначають залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбиття стелі, стін і підлоги, а також від індексу приміщення і, що характеризує співвідношення розмірів освітлюваного приміщення. Показник приміщення обчислюють по формулі:

Де: L і b - довжина та ширина приміщення, м;- висота підвісу світильника над робітничою поверхнею, м.

В приміщенні з розмірами L = 6 м, b = 4 м, h = 3 м робітнича поверхня знаходиться на рівні 0,8 м від полу, тому hn = 2,2 м.

Отже, показник приміщення рівний:

По довіднику визначаємо величину коефіцієнту використання світлового потоку ? = 0,45 для і = 1,1 та коефіцієнтів відбивання світла - 70%, 50%, 30%.

Для освітлення використовується люмінесцентна лампа типу ЛБ, потужністю 40 Вт, світловий потік лампи 3000 лм. При загальному типі освітлення значення Е = 300 лк.

Підставимо всі отримані дані в формулу і визначимо необхідну кількість світильників:

Отже, за результатами проведених розрахунків можна зробити висновок, що для оптимального освітлення у приміщенні площею 24 м2, необхідно встановити 7 світильників з люмінесцентними лампами потужністю 40 Вт.

Електронно-променеві трубки, магнетрони, тиратрони та інші електровакуумні прилади, що працюють при напрузі вище 6 кВ, є джерелами "мякого" рентгенівського випромінювання. При технічній експлуатації апаратури, в якій напруга вище 15 кВ, використовують засоби захисту для відвертання рентгенівського опромінення операторів і інженерно-технічних робітників, бо при такій напрузі рентгенівське випромінювання розсіюється в навколишньому просторі виробничого приміщення. Засобами захисту від "мякого" рентгенівського випромінювання є застосування поляризаційних екранів, а також використання в роботі моніторів, що мають біокерамічне покриття і низький рівень радіації. В якості засобів захисту від чинності мяких рентгенівських променів застосовуються екрани з сталевого листа (0,5-1 мм) або алюмінію (3 мм), спеціальної гуми. Для відвертання розсіювання рентгенівського випромінювання по виробничому приміщенню встановлюють захисні огорожі з різноманітних захисних матеріалів, наприклад, свинцю або бетону.

На сьогоднішній день основним засобом захисту від електромагнітних випромінювань, що застосовуються в обчислювальній техніці є екранування джерел випромінювання. Сьогодні всі монітори, що випускаються, а також блоки живлення мають корпус, виконаний зі спеціального матеріалу, що практично повністю затримує проходження електромагнітного випромінювання. Застосовуються також спеціальні екрани, що зменшують ступінь впливу електромагнітних і рентгенівських променів на оператора. Для зниження електромагнітного впливу на людину-оператора використовуються також раціональні режими роботи, при яких норма роботи на ПЕОМ не повинна перевищувати 50 % робочого часу.

Захист від небезпечних впливів електричного струму при експлуатації обчислювальних комплексів забезпечені:

застосування захисного заземлення або обнуління;

ізоляцією струмопровідних частин;

дотриманням умов безпеки при настанові і заміні агрегатів;

надійним контактним сполученням з урахуванням перепаду мікрокліматичних параметрів.

Для усунення причин утворення статичного заряду застосовуються провідні матеріали для покриття підлоги, панелей, робочих столів, стільців. Для зниження ступеня електризації і підвищення провідності діелектричних поверхонь підтримується відносна вологість повітря на рівні максимально допустимого значення.

7.3 Пожежна безпека

По класифікації приміщень з ПЕОМ по пожежній небезпеці відносяться до категорії В (БНіП 2.09.02-85), що характеризуються наявністю твердих горючих і важко горючих речовин і матеріалів, а також легкозаймистих матеріалів. Технологічні обємні підлоги виконуються з негорючих або тяжко горючих матеріалів з межею вогнестійкості не менше 0,5. Підпільні простори під обємними підлогами відділяють негорючими перегородками з межею вогнестійкості не менше 0,75 на ділянки площею не більш 250 м2.

Причинами пожежі можуть бути:

паління, в не призначеному для цього місці;

використання нагрівальних приладів в приміщеннях з ПЕОМ;

усування несправності за наявності напруги в мережі;

В електронно-обчислювальній техніці пожежну небезпеку створюють прилади, що нагріваються, електро - і радіотехнічні елементи. Вони нагрівають навколишнє повітря і близько розташовані деталі і провідники. Все це може призвести до займання означених елементів, руйнування ізоляції і короткого замикання.

Для гасіння пожеж передбачена наявність первинних засобів пожежегасіння, (згідно "Правил пожежної безпеки в Україні") так і пожежні крани із брезентовими рукавами, пожежні щити (1 щит на 5000м2). В кімнаті знаходиться вогнегасник (ВВ-5). При розміщенні вогнегасників виключений безпосередній вплив на них сонячних променів, опалювальних і нагрівальних пристроїв. За конструкцією, матеріалами, методами контролю, умовами змісту, обслуговуванням вогнегасник відповідає вимогам Правил пристрою і безпечної експлуатації судин, що працюють під тиском.

Для успішного гасіння пожежі велике значення має швидке виявлення пожежі та своєчасний виклик пожежних підрозділів до місця пожежі. Пожежний звязок і сигналізація можуть бути спеціального або загального призначення, радіозвязком,

телефоним звязком, електричною пожежною сигналізацією (ЕПС), сиренами. ЕПС є найбільш швидким та надійним засобом сповіщення про виникнення пожежі. В залежності від схеми зєднання розрізнюють променеві (радіальні) та шлейфні (кільцеві) системи ЕПС. В кімнаті з ПЕОМ розміщений сповіщувач (датчик) тепловий легкоплавкий. При збільшенні температури легкоплавкий сплав розплавляється і пружинячі пластинки, розмикаючись, вмикають ланцюг сигналізації.

У приміщенні знаходиться розроблений і розміщений на видному місці план евакуації людей і матеріальних цінностей при пожежі, з яким ознайомлені працівники підприємства.

Висновки

Сьогодні стандарт EV-DO активно розвивається у всьому світі. Технологія використовується в самих різних сферах: в банках і страхових компаніях, в дистриб'юторських організаціях, органами державної влади та користувачами домашнього Інтернету. Технологія дуже затребувана і перспективна. Саме тому було вирішено надати студентам і фахівцям інженерного профілю інформацію про дану технології у вигляді електронного навчального посібника. Підводячи підсумок дипломного проектування, можна сказати, що дана мета виконана.

Також варто відзначити, що в ході проробленої роботи були отримані наступні результати:

. Проведено аналіз стану і тенденцій розвитку ринку послуг мобільного рухомого зв'язку, не тільки в Україні, а й в усьому світі;

. Вирішено проблему методичного забезпечення, яка, особливо, є ключовою для дистанційного навчання;

. Були аналізувати існуючі інформаційно-освітні ресурси вищих навчальних закладів країни;

. Вивчено концепцію проектування інформаційного освітнього ресурсу сучасного ВУЗу і успішно застосована на практиці;

. Вироблено ознайомлення з основними вимогами, що пред'являються до систем зв'язку третього покоління (3G), та їх перевагами.

. Проаналізовано історію розвитку основоположника технології EV-DO - стандарту CDMA 2000 і передумови міграції даного стандарту в стандарт третього покоління зв'язку CDMA 2000 1xEV-DO;

. Вивчено технологія CDMA 2000 1xEV-DO і концепції її розвитку, особливо характерні для України. Проаналізовано кілька релізів даної технології: Rev.0, Rev. A, Rev. B, Rev. C. Розглянуто основні нововведення, характерні для сучасного ринку бездротового зв'язку, інтернету;

. Проаналізовано основні переваги та недоліки технології EV-DO, принцип організації такої мережі та способи модифікації існуючих CDMA мереж в стандарт CDMA 2000 1xEV-DO. Виявилося, що для міграції мережі CDMA в стандарт CDMA 2000 1xEV-DO достатньо практично тільки поміняти модем на базовій станції і відповідне програмне забезпечення. Розкрито основні елементи мережі EV-DO, їх функції і призначення;

. Дуже докладно розглянута структура радіоінтерфейсу даного стандарту, на основі якої створено модель в середовищі MatLab для виконання лабораторних робіт;

. Отримано навички роботи з технічними специфікаціями, особливо на англійській мові: придбаний досвід читання технічної мови, досвід перекладу технічної літератури іноземних компаній - розробників (Siemens, AnyData та інших);

. Вивчено технічний мова моделювання Matlab: вивчені правила роботи в даному середовищі, особливо з додатком Simulink, а також принципи моделювання радіотехнічних систем;

. Отримані в ході вивчення технології EV-DO знання були в подальшому реалізовані для моделювання радіоінтерфейсу в середовищі MatLab;

. Вивчено основні вимоги та особливості, що пред'являються до створюваного ЕНП, на основі яких і розроблявся дипломний проект;

. Проведено аналіз сучасних засобів проектування електронних навчальних посібників. Проаналізувавши основні достоїнства і недоліки існуючих програм, було прийнято рішення синтезувати, об'єднати їх можливості для досягнення головної мети: створення ЕНП;

. Детально вивчені наступні середовища розробки web - додатків: Macromedia Dreamweaver 8.0, Macromedia Flash MX 2004, Flax 1.3.0, Flash MenuLab Pro та інші. Крім роботи з самими додатками основну увагу було приділено питанню інтеграції продуктів розробки перерахованих вище програм.

Список літератури

1. Бакланов И.Г. NGN. Принципы построения и организации. М.:

ЭкоТрендз, 2008, 620 с.

. Дж. Дэбни, Т. Харман Simulink 4. Секреты мастерства. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2003 г, 404 стр.

. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М. Энергоатомиздат, 1984.

. Дронов В. А: Компютерная графика. Издательство БХВ - Петербург, страниц: 319.

. Курбатова Е.А. MATLAB 7. Самоучитель. Издательство: Вильямс. Год издания: 2005г.256 стр.

. Мартынов Н.Н. Matlab 7. Элементарное введение. М: "Кудиц-Образ", 2005г, 416 стр.

. Орлов И.А. Эксплуатация и ремонт ЭВМ, организация работы ВЦ. Москва - 1989г.

. Разработчик: teachpro.ru. Интерактивный курс Macromedia Dreamweaver 8. Електронная книга.

. Сергей Токарев: Самоучитель Macromedia Dreamweaver MX. Год: 2003 Страниц: 544

. A. S.0007 v.1 06/01.1xEV-DO Inter-Operability Specification (IOS) for CDMA 2000 Access Network Interfaces/ группа компаний 3gpp2

.С. Р1002-А 02/09 CDMA Evaluation Methodology/ группа компаний 3gpp2

. C. S0024-0 v3.0 12/01 CDMA 2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification/ группа компаний 3gpp2.

. C. S0094-0 v.1.0 10/08 Signaling conformance test specification for interworking of CDMA2000 1x and High Rate Packet Data systems/ группа компаний 3gpp2

. Kamran Etemad,"CDMA 2000 Evolution, John Wiley and Sons Inc., 2004

. Lawrence Harte. Introduction to EVDO. 2004, 84 c.

. Mooi Choo Chuahand QinQing Zhnag, "Design and Performance of 3G Wireless Networks and Wireless LANs, Springer Inc., 2006.

. S. R0023 v.2 12/00. High-Speed Data Enhancements for CDMA2000 1x - Data Only/ группа компаний 3gpp2

. Samuel C. Yang, "3G CDMA 2000: Wireless System Engineering, ArtechHouse Inc

. TIA/EIA/IS-856, cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification, Telecommunications Industry Association, January 2002

20. www.3gpp2.org <http://www.3gpp2.org>

. www.cdma.ru <http://www.cdma.ru>

. www.cdg.org <http://www.cdg.org>

. www.3gamericas.org <http://www.3gamericas.org>

. www.cdmaonline.com <http://www.cdmaonline.com>

. www.ietf.org <http://www.ietf.org>

. www.itu. int <http://www.itu.int>

. www.ekt-skylink.ru <http://www.ekt-skylink.ru>

. www.comnews.ru <http://www.comnews.ru>

. http://info. ucoz.ru/publ/5-1-0-19, Как работать с программой Macromedia Dreamweaver MX

. http://easyquizzy.com/

Міністерство освіти і науки України Криворізький інститут Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління Кафедра технічно

Больше работ по теме: