3.1 Аналіз вибору способу підключення с. Славне до мережі Інтернет

Враховуючи побажання селян, маючи результати огляду місцевості та опираючись на зроблені мною висновки після проведення аналізу всіх існуючих груп технологій підключення до мережі, вибір зупиняю на двох способах - технології DSL та технології Wi – Fi.

Першу з них було обрано після ряду міркувань. Телефонної мережі в селі немає, але від вулиці Тюменська міста Юнокомунарівська, абоненти якої користуються технологією DSL, до села йде лінія електропередач, яку можна використати провайдеру для прокладення телефонного кабелю. У випадку, коли селяни дадуть згоду на разову оплату всієї або частини послуги з юридичних та фізичних дій провайдера з прокладання лінії, залишиться орендна плата за експлуатацію лінії, яка буде входити в склад тарифу послуг мережі та збільшувати його. Лінія електропередач має 41 стовп. За даними Донецькобленерго умовою використання стовпів є складання орендної плати 18,00 грн. за кожну опору на місяць. Якщо підключаться до мережі 20 користувачів, то частка кожного в оплаті оренди буде складати (18,00×41)÷20=36,9 гривень щомісячно додатково до оплати вартості традиційних Іnternet-послуг. Зважаючи на ці аргументи, дана технологія відхилена як така, що не задовольняє запитам користувачів.

Для впровадження технології Wі–Fі необхідно ретельно ознайомитись з рельєфом місцевості, знайти найближчі точки доступу місцевого провайдера, розрахувати відстані, визначити відносну висоту значимих об’єктів, розташування точок доступу для прокладення Wі–Fі - мосту, розрахувати зони стійкого сигналу, домовитися з будь-яким місцевим провайдером про встановлення бездротового зв'язку від нього до с. Славне. Якщо технічна сторона питання буде вирішена, то економічний бік проблеми не складе – обладнання Wі–Fі має невисоку вартість.

3.2. Визначення рельєфу місцевості

Для покриття приватного сектора мережею через Wi-Fi технології необхідно врахувати наступні фактори:

• відстань. Один із визначальних чинників при виборі обладнання - антени та точки доступу. Більшість обладнання з середнім рівнем вартості розраховане на відстані до 15км.

• видимість. Для забезпечення стійкого сигналу потрібні розрахунки, пов’язані з фізичною теорією передачі електромагнітних хвиль – радіуси першої зони Френеля.

Рельєф місцевості дуже просто можна визначити, скориставшись програмою «Google Планета Земля». На рис. 3.1 зображена карта місцевості поблизу с. Славне. За допомогою неї знаходимо необхідні відстані, висоту над рівнем моря й передбачувані перешкоди.

Інтернет-провайдер східної частини міста Юнокомунарівськ «ISP-HOST-» зацікавився пропозицією надання послуги новим клієнтам. Спеціалісти компанії погодились перевірити мої розрахунки щодо організації підключення абонентів с.Славне, у випадку правильних розрахунків дати мені можливість бути присутньою під час їх роботи, тому свої розрахунки я прив’язала саме до їх точки доступу на технічному поверсі дев’ятиповерхового будинку по вул. Третьякова буд.17. Антени Іnternet - провайдера міста Юнокомунарівськ «ISP-HOST-» розміщуються в точці А (див. рис. 3.1), точка С приблизно знаходиться посередині території с. Славне. Висота над рівнем моря точки А - 230 м , а точки С - 265 м. Довжина відрізка АВ 1,2 км. На перший погляд дуже невелика відстань, тому буде достатньо однієї точки доступу в точці С, щоб організувати покриття сигналом території користувача.

3.3. Візуальне обстеження місцевості

Ця частина роботи з отримання даних про місцевість проводиться біля

Рис. 3.1 Карта місцевості поблизу с. Славне в вікні програми «Google Планета

Земля»

майбутнього об'єкта підключення безпосередньо. Місцевість, в якій знаходиться

населений пункт, має складний рельєф. Село Славне Шахтарського району налічує

98 подвір’їв, які розташовуються на трьох паралельних вулицях (одна значно довша інших) та двох провулків. Вулиці села мають великий нахил. Різниця висот над рівнем моря між першим будинком найдовшої вулиці села (вул. Горького, б. 1) та останнім (вул. Горького, б. 55) становить 30 метрів. З території с. Славне немає жодної точки, яка була б в зоні прямої видимості з точкою доступу А, що забезпечило б стійкість сигналу. Між точками А та С знаходиться лісосмуга, висота якої над рівнем моря 270 м. Ці фактори стали вирішальними в прийнятті наступного рішення – потрібно організувати додаткову точку доступу з метою обійти перешкоду у вигляді лісосмуги, яка приховує територію всього села від прямого спостереження з точки А.

3.4. Зони Френеля

Інтернет провайдер міста Юнокомунарівськ «ISP-HOST-» працює з бездротовими комп'ютерними мережами стандарту 802.11, в якому використовується діапазон частот 2400-2483,5 МГц, що відповідає сантиметровому діапазону радіочастот. Для цього діапазону критичними стають будь-які перешкоди на шляху поширення сигналу, а саме: будинки, рослинність, нерівності місцевості, а також такі атмосферні явища: дощ, туман, сніг і т.п.

Для ефективного зв'язку за допомогою цього діапазону хвиль потрібно забезпечити безперешкодну лінію прямої видимості між передавачем і приймачем. Виникає питання: скільки ж простору навколо прямого тракту між передавачем і приймачем повинно бути вільним від перешкод? Відповідь на це питання дозволить знайти точку розташування другої точки доступу, яку потрібно організувати для того, щоб обійти стороною перешкоди вздовж відрізку АС (див. рис. 3.1). При відповіді на нього зручно використовувати таке поняття, як зони Френеля.

Поняття зон Френеля засноване на принципі Гюйгенса, згідно з яким кожна точка середовища до якої доходить хвиля, сама стає джерелом вторинних хвиль. Первинні й вторинні хвилі можуть посилюватись і послаблюватись за рахунок дифракційних явищ. Об'єкти, які лежать всередині концентричних кіл, проведених навколо лінії прямої видимості двох точок доступу, можуть впливати на якість як позитивно, так і негативно. Найбільш негативний вплив дають тіла, що потрапляють всередину першого кола, першої зони Френеля. Не менше 60% першої зони Френеля має залишатися чистою від будь-яких перешкод, тому що інакше починаються істотні втрати сигналу в каналі.

Р

О

озглянемо точку О на прямому тракті між передавачем Н₁ і приймачем Н₂, в якій знаходиться «перешкода» (Рис. 3.2). Причому відстань від точки О до передавача дорівнює S, а відстань від точки О до приймача D, тобто відстань між передавачем і приймачем дорівнює S + D =L.

Рис. 3.2 Зображення зон Френеля

Р

,

адіус першої зони Френеля R₀ розраховується за формулою

де c=3∙10⁸ - швидкість світла, f=2400 МГц = 2,4∙10⁹ Гц – частота електромагнітної хвилі діапазону Wi –Fi, на яку є ліцензія в провайдера «ISP-HOST-».

Якщо всередині кола, радіус якого становить приблизно 0,6 радіуса першої зони Френеля, проведеної навколо будь-якої точки між двома антенами, немає ніяких перешкод, то загасанням сигналу, обумовленим наявністю перешкод, можна знехтувати. Однією з таких перепон є Земля. Отже, висота двох антен повинна бути такою, щоб уздовж тракту не було жодної точки, відстань від якої до землі була б менше, ніж 0,6 радіусу першої зони Френеля.

Одна з найвищих споруд поблизу с. Славне – будівля управління шахти «Полтавська», яка знаходиться на відстані 2,3 км від точки доступу А та 1,5 км від

точки С та відмічена на карті місцевості точкою В (див. рис. 3.1). Необхідно

розрахувати радіуси першої зони Френеля на двох шляхах хвиль – відрізках АВ та ВС. На відрізку АВ на відстані 1,1 км від точки А знаходиться найвища перешкода на шляху хвилі; на відрізку ВС – 1км на відстані від випромінювача, який знаходиться в точці В. Визначимо радіуси першої зони Френеля. Для випадку «базова станція – точка доступу В» радіус першої зони Френеля:

Для наступної частини мосту «точка доступу В – точка доступу С»:

Отже вздовж лінії на місцевості, яка позначена на карті відрізком АВ, не повинно бути жодної точки, від якої відстань до землі, інших перешкод складає 0,6×8,5м=5,1м, на лінії ВС – 0,6×6,5=3,9 м.

Відстеження на місцевості, які були проведені вздовж ліній АВ та ВС, зображених на карті, показали, що перешкод у перших зонах Френеля немає (при необхідності можна регулювати висоту антени в точці С, використовуючи щоглу).

Провайдер може розпочати роботу з отримання дозволу та оформлення відповідної документації щодо організації точки доступу на технічному поверсі будівлі управління шахти.

У складі робочої групи провайдера автор роботи була присутня при проведенні робіт із установлення зовнішніх антен, проводила розрахунки необхідної висоти щоглів зовнішньої антени кожного абонента для унеможливлення перешкод у першій зоні Френеля при передачі сигналу.

Що стосується фінансової сторони питання, то користувачі повинні придбати антени зовнiшнього застосування, які мають невелику ціну, кілька метрів кабелю для з’єднання антени з комп’ютером та сплатити за встановлення зв’язку. Вартість названих робіт повністю співпадає з ціною за послугу встановлення зв’язку в місті Юнокомунарівську, що є виконанням однієї з умов замовників.