背景
地下鉄トンネル建設段階における通信保証問題を解決する。有線ネットワークを使用すると、破壊しやすく敷設が難しいだけでなく、通信要件や環境が急速に変化するため、それを実現できなくなります。この場合、無線通信が最も効果的です。
しかし、地下鉄のトンネルは狭く、曲がりくねっているため、従来の無線通信システムの手段では通信範囲を真に解決することは困難です。したがって、IWAVE は、次のような統合インテリジェント ネットワーク ソリューションを策定しました。4Gプライベートネットワーク+MESHアドホックネットワーク協力取材を実施し、効果試験を実施しました。
今回の実験では、天津地下鉄4号線のトンネル内のA駅からB駅までの区間を選択した。
図1 天津地下鉄4号線(右)
テスト計画
テスト時間,2018/11/03
テストの目的
a) LTE プライベート ネットワークの迅速な展開機能を検証する。
b) 個々のバックパック兵士のトンネルシーンのカバー能力を検証する。
c) 「4G LTE プライベートネットワーク + MESH アドホックネットワーク連携カバレッジ」の実用性を検証し、フルカバレッジを実現します。
d) 検査の移植性の検証
テストデバイスリスト
装置名 | 量 |
4Gプライベートネットワークポータブルステーション(Patron-T10) | 1台 |
ガラス繊維強化プラスチックアンテナ | 2 |
ポータブル三角ブラケット | 1 |
4Gプライベートネットワークシングルソルジャーバックパック | 1 |
クラスターハンドセットターミナル | 3 |
MESH中継局(ショルダークランプカメラ付) | 3 |
ネットワークトポロジーグラフのテスト
図2:テストネットワークのトポロジーグラフ
テスト環境の説明
テスト環境
試験場は建設中のA駅からB駅までの地下鉄トンネル。試験場のトンネル曲率は139°、地下鉄の転回半径は400mです。トンネルはさらに湾曲しており、地形はより複雑です。
図3:緑色の線はA駅からB駅までの蛇行状態を示しています。
図 4-6:建設現場の写真
テストシステム構築
下図に示すように、建設駅Aトンネルの入口にシステムが設置され、迅速な展開が完了しました。デバイスはワンクリックで起動し、迅速な展開が完了するまでに合計 10 分かかります。
図7-9:建設現場の写真
システムの主なテクニカル指標
周波数帯域 | 580MHz |
帯域幅 | 10M |
基地局の電力 | 10W*2 |
単兵バックパック | 2W |
MESHデバイスの電力 | 200mW |
基地局のアンテナ利得 | 6dbi |
単兵バックパック アンテナ利得 | 1.5dbi |
Command Dispatcherの一時的な展開
IWAVE 4G ポータブル システムは、有線および無線アクセス機能を備えています。したがって、臨時指令センターの移動コマンド派遣ステーション (ノートブックまたは産業グレードのタブレット) として、安全なエリアに展開して移動コマンドの派遣を実行し、ビデオリターンを視聴することができます。
テストプロセス
解決策1:4Gプライベートネットワークのカバレッジテスト
テストの開始時に、テスターは 4G 個人兵士ハンドセット端末 (ショルダー クリップ カメラを装備) とハンドヘルド 4G プライベート ネットワーク端末を携行してトンネル入口に入り、前進しました。音声インターコムとビデオの復帰は、下図の緑色の部分ではスムーズで、黄色の位置で停止し、赤色の位置ではオフラインになります。
黄色のセクションの開始点は 724 リング ポイントです (基地局の位置から、曲がる前 366 メートル、曲がってから 695 メートル、合計 1.06 km)。接続が失われた位置は、800 リング ポイント (基地局の位置から、曲がる前 366 メートル、曲がってから 820 メートル、合計 1.18 km) です。テスト中、ビデオは滑らかで、音声はクリアでした。
図11:4Gバックパック単兵送信スケッチマップ
解決策2:4Gプライベートネットワーク+MESHアドホックネットワーク連携カバレッジテスト。
ソリューション 1 のエッジでカバーされる領域まで一定距離後退し、適切な配置ポイントを見つけて、No.1 MESH リレー デバイスを配置するために 625 リングの位置 (724 リングの位置の少し手前) を選択しました。右の図を参照してください。
その後、テスターは No.2 MESH (ショルダー クリップ カメラを搭載) とハンドヘルド 4G プライベート ネットワーク ハンドヘルド (Wi-Fi 経由で MESH リレーに接続) を持ち運んでテストを続けましたが、音声トークバックとビデオ リターンはすべてスムーズに維持されました。時間。
図12:625リングNo.1MESH中継器
通信は 850 リング位置で切断され、シングル ステージ MESH のカバー距離は 338 メートルです。
最後に、MESH カスケード効果をテストするために、780 リングの位置に No.3 MESH デバイスを追加することを選択しました。
試験者は試験を続行するために No.3 MESH とカメラを携行し、トンネルの終点 (855 リングから約 60 メートル後) の建設現場まで歩きましたが、ビデオはずっとスムーズでした。
工事中のためテストは終了しました。テストプロセス全体を通じて、ビデオはスムーズで、音声とビデオはクリアです。
図13:780リングNo.3 MESH中継器
プロセスビデオ監視画像のテスト
図14-17:試験工程ビデオ監視画像
テストの概要
地下鉄トンネル内の私設ネットワークの通信カバレッジ試験を通じて、4G私設ネットワーク+MESHアドホックネットワーク連携カバレッジ方式に基づく地下鉄トンネルエンジニアリングアプリケーションに以下の利点が具現化されます。
- 高度に統合されたシステムの迅速な導入
このシステムは高度に統合されています(統合電源、コアネットワーク、基地局、ディスパッチングサーバー、その他の機器が内蔵されています)。ボックスは3重構造設計を採用しています。箱を開けたり、ワンクリックで起動したり、使用時に設定やパラメータを変更したりする必要がなく、緊急救助の場合は10分以内に迅速に配備できます。
- 過酷な環境における強力な通信保証機能
4Gプライベートネットワーク通信システムは、より広いカバレッジ、MESHの柔軟なマッチング、センターレスアドホックネットワークの迅速な接続、多段階接続ネットワーキングなどの利点を持ち、独自のネットワーク設計により複雑な環境でも通信保証機能を保証します。このモードでは、通信ネットワークはいつでも迅速に移動でき、必要に応じていつでもカバレッジを拡大できます。
- ビジネスアプリケーションの高い適用性
システムの展開後、ネットワーク アクセスが提供され、インターフェイスがオープンになり、標準の WIFI とネットワーク ポートが提供されます。地下鉄建設のさまざまなサービスに無線伝送チャネルを提供できます。このネットワークを使用して、従業員の配置、勤怠確認、モバイル オフィス、その他のビジネス システムも運用できます。
結論
要約すると、このテストは、4G プライベート ネットワークと MESH アドホック ネットワークの組み合わせネットワーキング モードが、複雑な地下鉄トンネルや厳しい環境における通信ネットワークの問題を解決できる非常に優れたソリューションであることを完全に検証しました。
製品の推奨事項
投稿日時: 2023 年 3 月 17 日