背景技術
現在の接続性は海洋アプリケーションにとってますます重要になっています。海上での接続と通信を維持することで、船は大きな課題を安全に航行し、巡航することができます。
IWAVE 4G LTE プライベート ネットワーク ソリューション安定した高速かつ安全なネットワークを船舶に提供することで、この問題を解決できる可能性があります。
以下でこのシステムがどのように役立つかを学びましょう。
1. テスト時期: 2018.04.15
2. テストの目的:
• 海洋環境におけるTD-LTEワイヤレスプライベートネットワーク技術の性能テスト
• 海洋における統合基地局 (PATRON - A10) の無線カバレージの検証
・プライベートネットワーク基地局（PATRON-A10）の無線到達距離と設置高さの関係。
• 基地局がヘリウム風船で空中に展開された場合、搭載されているモバイル端末のダウンロード レートはどれくらいですか?
• ヘリウム風船は、空中の基地局のモバイル端末のネットワーク速度で展開されます。
• 基地局アンテナが気球とともに上空で揺れるとき、基地局アンテナが無線到達範囲に及ぼす影響を検証します。
3. テスト時の設備:
ヘリウムバルーンのデバイスインベントリ
| TD-LTE無線プライベートネットワーク統合システム（ATRON-A10）※1 |
| 光トランシーバー*2 |
| 500メートルのマルチモードファイバーネットワークケーブル |
| ラップトップ* 1 |
| 無線ルーター※1 |
船上の機器在庫
| ハイパワー車載CPE（KNIGHT-V10）※1 |
| 高利得1.8メートル全方向性グラスファイバーアンテナ※2（給電ケーブル含む） |
| ネットワークケーブル |
| ラップトップ* 1 |
| 無線ルーター |
セットアップ完了テストシステム
1、基地局の設置
の LTEプライベートネットワークオールインワン基地局 海岸線から 4 km 離れたヘリウム気球に展開されます。ヘリウム風船の最大高さは500メートルでした。しかし、このテストでは実際の高さは約 150 メートルです。
気球への指向性アンテナの設置を図２に示す。
主ローブの水平角は海面に面しています。パンチルト機能により、アンテナの水平角度を素早く調整して、信号のカバー範囲の方向とエリアを確保できます。
2、ネットワーク設定
気球上のワイヤレスオールインワン LTE 基地局 (Patron — A10) は、イーサネット ケーブル、光ファイバー ケーブル、光ファイバー トランシーバー、およびルーター A を介して光ファイバー ネットワークに接続されます。その間、FTP サーバー (ラップトップ) に接続されます。 ) 無線ルーター B 経由。
3、展開10 ワット CPE (Knight-V10)機内で
CPE (Knight-V10) は漁船に搭載されており、アンテナはキャブの上部に取り付けられています。プライマリ アンテナは海面から 4.5 メートルの位置に取り付けられ、セカンダリ アンテナは海面から 3.5 メートルの位置に取り付けられます。2 つのアンテナ間の距離は約 1.8 メートルです。
船上のラップトップは、ネットワーク ケーブルを介して CPE に接続され、CPE を介してリモート FTP サーバーに接続されます。ラップトップの FPT ソフトウェアとリモート FTP サーバーは、FTP ダウンロード テストに一緒に使用されます。一方、ラップトップ上で実行されているトラフィック統計ツールは、インターネット トラフィックとトラフィックをリアルタイムで記録できます。他のテスターは、携帯電話またはパッドを使用して CPE がカバーする WLAN に接続し、オンライン映画を見たりビデオ通話を行ってインターネット速度をテストしたりするなど、機内でインターネットをサーフィンします。
基地局の構成
| 中心周波数: 575Mhz |
| 帯域幅: 10Mhz |
| ワイヤレスパワー: 2 * 39.8 dbm |
| スペシャルサブフレーム比：2:5 |
| NC: 8 として構成されます |
| アンテナSWR：メインアンテナ1.17、補助アンテナ1.20 |
テストプロセス
テスト開始
４月１３日１５時３３分、漁船が出航し、同日１７時２６分、気球は高さ１５０メートルまで上昇し、ホバリングした。その後、CPE は基地局に無線接続されますが、この時点で漁船は基地局から 33km 離れています。
1、テスト内容
船上のラップトップには FPT ダウンロードがあり、ターゲット ファイル サイズは 30G です。プリインストールされた帯域幅管理ソフトウェアは、リアルタイムのインターネット トラフィックを記録し、携帯電話を介してリアルタイムで GPS 情報を記録します。
漁船の他のスタッフは、WIFI を通じてインターネットにアクセスし、オンラインビデオを視聴したり、ビデオ通話を行ったりします。オンラインビデオはスムーズで、ビデオ通話の音声はクリアです。テスト全体の距離は33km～57.5kmでした。
2、テスト記録テーブル
テスト中、船舶上の充填コンポーネントは、GPS 座標、CPE 信号強度、FTP 平均ダウンロード レート、およびその他の情報をリアルタイムで記録します。データレコードテーブルは次のとおりです（距離値は船と海岸の間の距離、ダウンロードレート値はBWMソフトウェアレコードのダウンロードレートです）。
| 距離(km) | 32.4 | 34.2 | 36 | 37.8 | 39.6 | 41.4 | 43.2 | 45 | 46.8 | 48.6 | 50.4 | 52.2 | 54 | 55.8 |
| 信号強度 (dbm) | -85 | -83 | -83 | -84 | -85 | -83 | -83 | -90 | -86 | -85 | -86 | -87 | -88 | -89 |
| ダウンロード速度 (Mbps) | 10.7 | 15.3 | 16.7 | 16.7 | 2.54 | 5.77 | 1.22 | 11.1 | 11.0 | 4.68 | 5.07 | 6.98 | 11.4 | 1.89 |
3、信号割り込み
4月13日19時33分、突然信号が途切れました。信号が途絶えたとき、漁船は基地局から約63km離れた陸上にいた（検査中）。信号が中断されると、CPE 信号強度は - 90dbm になります。基地局の GPS 情報: 120.23388888、34.286944。最終FTP通常点GPS情報：120.9143155、34.2194236
4、テスト完了。
15日th4月、船員全員が陸上に戻り試験を完了。
テスト結果の分析
1、アンテナの水平カバー角度と漁船の航行方向
アンテナのカバー角度は船舶の航路とほぼ同じである。CPE 信号強度から、信号ジッターは比較的小さいと結論付けることができます。このようにして、指向性パンチルトアンテナは、海洋における信号カバレッジ要件を実質的に満たすことができる。テスト中の指向性アンテナの最大カットオフ角は 10 °です。
2、FTP記録
右のグラフはFTPのリアルタイムダウンロード速度を表しており、対応するGPS位置情報が地図に反映されています。テスト中、いくつかのデータ トラフィック ジッターが発生しましたが、ほとんどの地域で信号は良好でした。平均ダウンロード速度は 2 Mbps を超え、最後に接続が失われた場所 (海岸から 63 km 離れた場所) では 1.4 Mbps でした。
3、モバイル端末のテスト結果
CPE からワイヤレス プライベート ネットワークへの接続は失われますが、作業者が視聴するオンライン ビデオは非常にスムーズで遅延がありません。
4、信号割り込み
基地局と CPE パラメータ設定に基づいて、信号が中断された場合の CPE 信号強度は約 - 110dbm になるはずです。ただし、テスト結果では、信号強度は -90dbm でした。
チームの分析後、NCS 値が最も遠いパラメーター構成に設定されていないと推測される主な理由です。最も遠い設定はダウンロード速度に影響するため、テストの開始前に作業者は NCS 値を最も遠い設定に設定しません。
次の図を参照してください。
| NCSの構成 | 単一アンテナの理論上の周波数帯域 (20Mhz基地局) | デュアルアンテナの理論上の帯域幅 (20Mhz基地局) |
| このテストでのセットアップ | 52Mbps | 110Mbps |
| 最も遠いセットアップ | 25Mbps | 50Mbps |
提案: NCS は次のテストで最も遠い設定に設定されます。NCS が別の構成に設定されると、システムのスループットと接続されているユーザの数が懸念されます。
結論
このテストを通じて、IWAVE 技術チームは貴重なテスト データと経験を取得しました。このテストでは、海洋環境における TD-LTE ワイヤレス プライベート ネットワーク システムのネットワーク カバレッジ能力と海洋での信号カバレッジ能力を検証します。一方、モバイル端末がインターネットにアクセスした後、さまざまなナビゲーション距離とユーザーエクスペリエンスの下での高出力CPEのダウンロード速度が取得されます。
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投稿日時: 2023 年 3 月 13 日