배경기술
현재 연결성은 해양 응용 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다.바다에서 연결과 통신을 유지하면 선박이 안전하게 여행하고 큰 도전을 순항할 수 있습니다.
IWAVE 4G LTE 사설망 솔루션선박에 안정적이고 고속이며 안전한 네트워크를 제공함으로써 이 문제를 해결할 수 있습니다.
아래에서 시스템이 어떻게 도움이 되는지 알아보겠습니다.
1. 시험 시기 : 2018.04.15
2. 테스트 목적:
• 해양 환경에서의 TD-LTE 무선 사설망 기술 성능 테스트
• 해양 통합 기지국(PATRON - A10) 무선 커버리지 검증
• 무선 도달 거리와 사설망 기지국(PATRON - A10) 설치 높이의 관계.
• 헬륨풍선을 탑재한 기지국을 공중에 배치했을 때 탑재된 이동단말기의 다운로드 속도는 얼마인가?
• 헬륨풍선은 기지국 이동단말기의 네트워크 속도에 맞춰 공중에 전개된다.
• 풍선과 함께 기지국 안테나가 하늘에서 흔들리면 기지국 안테나가 무선 커버리지에 미치는 영향을 검증합니다.
3. 테스트 중인 장비:
헬륨 풍선의 장치 인벤토리
| TD-LTE 무선 사설망 통합 시스템(ATRON - A10)*1 |
| 광 트랜시버 * 2 |
| 500미터 다중 모드 광섬유 네트워크 케이블 |
| 노트북 * 1 |
| 무선 라우터 * 1 |
선박 내 장비 재고
| 고출력 차량 탑재 CPE(KNIGHT-V10) * 1 |
| 고이득 1.8미터 전방향 유리 섬유 안테나 * 2(피드 케이블 포함) |
| 네트워크 케이블 |
| 노트북 * 1 |
| 무선 라우터 |
완벽한 테스트 시스템 설정
1、베이스 스테이션 설치
그만큼 LTE 사설망 일체형 기지국 해안선에서 4km 떨어진 헬륨 풍선에 배치되었습니다.헬륨풍선의 최대 높이는 500m였다.하지만 이번 테스트에서 실제 높이는 약 150m로 확인됐다.
풍선에 지향성 안테나를 설치하는 모습은 그림 2에 나와 있습니다.
주엽의 수평각은 해수면을 향하고 있습니다.Pan-Tilt는 안테나의 수평 각도를 빠르게 조정하여 신호 적용 방향과 영역을 보장할 수 있습니다.
2、네트워크 구성
풍선 위의 무선 올인원 LTE 기지국(Patron — A10)은 이더넷 케이블, 광섬유 케이블, 광섬유 트랜시버, 라우터 A를 통해 광섬유 네트워크에 연결됩니다. 한편 FTP 서버(노트북)에는 연결됩니다. ) 무선 라우터 B를 통해.
3、배포10와트 CPE(Knight-V10)기내에서
CPE(Knight-V10)는 어선에 장착되고 안테나는 운전실 상단에 장착됩니다.기본 안테나는 해수면에서 4.5m 높이에 장착되고 보조 안테나는 해수면에서 3.5m 높이에 장착됩니다.두 안테나 사이의 거리는 약 1.8m입니다.
선박에 있는 노트북은 네트워크 케이블을 통해 CPE와 연결되고 CPE를 통해 원격 FTP 서버와 연결됩니다.노트북의 FPT 소프트웨어와 원격 FTP 서버는 FTP 다운로드 테스트에 함께 사용됩니다.한편, 노트북에서 실행되는 트래픽 통계 도구는 인터넷 트래픽과 트래픽을 실시간으로 기록할 수 있습니다.다른 테스터들은 휴대폰이나 패드를 사용하여 CPE가 적용되는 WLAN에 연결하여 온라인 영화를 보거나 화상 통화를 하는 등 기내에서 인터넷 서핑을 하여 인터넷 속도를 테스트합니다.
기지국 구성
| 중심 주파수: 575Mhz |
| 대역폭: 10Mhz |
| 무선 전력: 2*39.8dbm |
| 특수 서브프레임 비율: 2:5 |
| NC: 8로 구성됩니다. |
| 안테나 SWR: 메인 안테나 1.17, 보조 안테나 1.20 |
테스트 과정
테스트 시작
4월 13일, 15일 33일에는 어선이 항해 중이었고, 같은 날 17시 26분에는 풍선이 150m 높이까지 올라와 맴돌았다.그러면 CPE는 기지국과 무선으로 연결되는데, 이때 어선은 기지국에서 33km 떨어져 있다.
1、테스트 내용
선박에 실린 노트북에는 FPT 다운로드 기능이 있으며 대상 파일 크기는 30G입니다.사전 설치된 BWM 소프트웨어는 실시간 인터넷 트래픽을 기록하고 휴대폰을 통해 GPS 정보를 실시간으로 기록합니다.
어선의 다른 직원들은 WIFI를 통해 인터넷에 접속하고 온라인 비디오를 시청하며 영상 통화를 수행합니다.온라인 영상은 매끄럽고 영상통화 음성은 또렷합니다.전체 테스트 구간은 33km~57.5km였다.
2、테스트 기록 테이블
테스트 중에 선박의 필러 구성 요소는 GPS 좌표, CPE 신호 강도, FTP 평균 다운로드 속도 및 기타 정보를 실시간으로 기록합니다.데이터 기록 테이블은 다음과 같습니다(거리 값은 선박과 해안 사이의 거리, 다운로드 속도 값은 BWM 소프트웨어 기록의 다운로드 속도).
| 거리(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 |
| 신호 강도(dbm) | -85 | -83 | -83 | -84 | -85 | -83 | -83 | -90 | -86 | -85 | -86 | -87 | -88 | -89 |
| 다운로드 속도(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、신호 인터럽트
4월 13일, 19일: 33일 갑자기 신호가 중단되었습니다.신호가 끊기자 어선은 기지국에서 약 63km 떨어진 육지에 있다(점검 중).신호가 중단되면 CPE 신호 강도는 -90dbm입니다.기지국 GPS 정보: 120.23388888, 34.286944.빠른 FTP 정상점 GPS 정보: 120.9143155, 34.2194236
4、테스트 완료.
15일에th4월, 선박에 탑승한 모든 구성원이 육지로 돌아와 테스트를 완료합니다.
테스트 결과 분석
1,안테나의 수평 도달 각도와 어선 항해 방향
안테나의 커버리지 각도는 선박의 경로와 실질적으로 동일합니다.CPE 신호 강도를 통해 신호 지터가 상대적으로 작다는 결론을 내릴 수 있습니다.이러한 방식으로, 지향성 팬틸트 안테나는 해양의 신호 커버리지 요구 사항을 실질적으로 충족할 수 있습니다.테스트 중 지향성 안테나의 최대 차단 각도는 10°입니다.
2、FTP 녹음
오른쪽 그래프는 FTP 실시간 다운로드 속도를 나타내며, 해당 GPS 위치 정보가 지도에 반영됩니다.테스트 중에는 여러 가지 데이터 트래픽 지터가 발생했으며 대부분의 지역에서 신호가 양호했습니다.평균 다운로드 속도는 2Mbps 이상이며, 마지막 연결 끊김 위치(해안에서 63km 떨어진 곳)는 1.4Mbps이다.
3、모바일 단말기 테스트 결과
CPE에서 무선 사설망으로의 연결이 끊어지고 작업자가 시청하는 온라인 비디오가 매우 원활하고 지연이 없습니다.
4、신호 인터럽트
기지국 및 CPE 매개변수 설정에 따라 신호가 중단될 때 CPE 신호 강도는 약 -110dbm이어야 합니다.그러나 테스트 결과 신호세기는 -90dbm으로 나타났다.
팀 분석 결과 NCS 값이 가장 먼 매개변수 구성으로 설정되지 않았음을 유추하는 주된 이유이다.가장 먼 설정이 다운로드 속도에 영향을 미치기 때문에 테스트 시작 전에 작업자는 NCS 값을 가장 먼 설정으로 설정하지 않습니다.
다음 그림을 참조하세요.
| NCS 구성 | 단일 안테나의 이론적인 주파수 대역 (20Mhz 기지국) | 이중 안테나의 이론적인 대역폭 (20Mhz 기지국) |
| 이 테스트의 설정 | 52Mbps | 110Mbps |
| 가장 먼 설정 | 25Mbps | 50Mbps |
제안: 다음 테스트에서는 NCS를 가장 먼 거리로 설정하고, NCS를 다른 구성으로 설정할 경우 시스템 처리량과 접속하는 사용자 수를 고려한다.
결론
이번 테스트를 통해 IWAVE 기술팀은 귀중한 테스트 데이터와 경험을 얻었습니다.이 테스트는 해양 환경에서 TD-LTE 무선 사설망 시스템의 네트워크 커버리지 성능과 해양에서의 신호 커버리지 성능을 검증합니다.한편, 모바일 단말기가 인터넷에 접속한 후 다양한 탐색 거리와 사용자 경험에서 고전력 CPE의 다운로드 속도를 얻습니다.
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게시 시간: 2023년 3월 13일