Tecnologia de fundo
A conectividade atual está se tornando cada vez mais importante para aplicações marítimas.Manter conexões e comunicações no oceano permite que os navios viajem e naveguem com segurança, um grande desafio.
A solução de rede privada IWAVE 4G LTEpode resolver esse problema fornecendo uma rede estável, de alta velocidade e segura ao navio.
Vamos aprender como o sistema ajuda abaixo.
1. Tempo de teste: 2018.04.15
2. Finalidade do teste:
• Teste de desempenho da tecnologia de rede privada sem fio TD-LTE em ambientes marinhos
• Verificando a cobertura sem fio da estação base integrada (PATRON - A10) no oceano
• Uma relação entre a distância de cobertura sem fio e a altura de instalação de uma estação base de rede privada (PATRON - A10).
• Qual é a taxa de download dos terminais móveis a bordo quando a estação base é implantada no ar com o balão de hélio?
• O balão de hélio é lançado com a velocidade da rede do terminal móvel da estação base no ar.
• Quando a antena da estação base oscila no céu junto com o balão, é verificada a influência da antena da estação base na cobertura wireless.
3. Equipamento em teste:
Inventário de dispositivos em balão de hélio
| Sistema de integração de rede privada sem fio TD-LTE （ATRON - A10）*1 |
| Transceptor óptico * 2 |
| Cabo de rede de fibra multimodo de 500 metros |
| Portátil * 1 |
| Roteador sem fio * 1 |
Inventário de equipamentos no navio
| CPE montado em veículo de alta potência (KNIGHT-V10) * 1 |
| Antena omnidirecional de fibra de vidro de alto ganho de 1,8 metros * 2 (incluindo cabo de alimentação) |
| Cabo de rede |
| Portátil * 1 |
| Roteador sem fio |
Configurar sistema de teste completo
1、Instalando uma estação base
O Rede privada LTE, tudo em uma estação base é lançado em um balão de hélio que fica a 4 km da costa.A altura máxima do balão de hélio era de 500 metros.Mas neste teste, a sua altura real é de cerca de 150m.
A instalação da antena direcional no balão é mostrada na FIG.2.
O ângulo horizontal do lóbulo principal está voltado para a superfície do mar.Pan-Tilt pode ajustar rapidamente o ângulo horizontal da antena para garantir a direção e área de cobertura do sinal.
2、configuração de rede
As estações base LTE multifuncionais sem fio (Patron - A10) em balões são conectadas a uma rede de fibra óptica por meio de cabos Ethernet, cabos de fibra óptica, transceptores de fibra óptica e roteador A. Enquanto isso, ele é conectado a um servidor FTP (laptop ) através do roteador sem fio B.
3、ImplantaçãoCPE de 10 watts (Knight-V10)a bordo
O CPE (Knight-V10) é montado em um barco de pesca e a antena é montada no topo da cabine.A antena primária está montada a 4,5 metros do nível do mar e a antena secundária está a 3,5 metros do nível do mar.A distância entre as duas antenas é de cerca de 1,8 metros.
O laptop no navio se conecta ao CPE por meio de um cabo de rede e se conecta ao servidor FTP remoto por meio do CPE.O software FPT do laptop e o servidor FTP remoto são usados juntos para testes de download de FTP.Enquanto isso, a ferramenta de estatísticas de tráfego executada no laptop pode registrar o tráfego da Internet e o tráfego em tempo real.Outros testadores usam telefones celulares ou pads para se conectar à WLAN coberta pelo CPE para navegar na Internet na cabine, como assistir a um filme online ou fazer uma chamada de vídeo para testar a velocidade da Internet.
Configuração de uma estação base
| Frequência central: 575Mhz |
| Largura de banda: 10Mhz |
| Potência sem fio: 2*39,8 dbm |
| Relação de subquadro especial: 2:5 |
| NC: está configurado como 8 |
| Antena SWR: antena principal 1.17, antena auxiliar 1.20 |
Processo de teste
Início do teste
No dia 13,15h33 de abril, o barco pesqueiro estava navegando e, às 17h26 do mesmo dia, o balão foi elevado a uma altura de 150metros e pairou.Em seguida, o CPE é conectado sem fio à estação base e, neste momento, o barco pesqueiro está distante 33 km da estação.
1、Conteúdo de teste
O laptop no navio tem download FPT e o tamanho do arquivo de destino é 30G.O software BWM pré-instalado registra o tráfego da Internet em tempo real e registra as informações do GPS em tempo real através do celular.
Outros funcionários do barco pesqueiro acessam a Internet via WIFI, assistem vídeos online e realizam videochamadas.O vídeo online é suave e a voz da videochamada é nítida.Todo o teste foi de 33 km - 57,5 km.
2、Tabela de gravação de teste
Durante o teste, os componentes de preenchimento na embarcação registram coordenadas GPS, intensidade do sinal CPE, taxa média de download de FTP e outras informações em tempo real.A tabela de registro de dados é a seguinte (o valor da distância é a distância entre o navio e a costa, o valor da taxa de download é a taxa de download do registro do software BWM).
| Distância (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 |
| Força do sinal (dbm) | -85 | -83 | -83 | -84 | -85 | -83 | -83 | -90 | -86 | -85 | -86 | -87 | -88 | -89 |
| Taxa de download (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、Interrupções de sinal
Em 13,19:33 de abril, o sinal foi interrompido repentinamente.Quando o sinal é interrompido, o barco de pesca está em terra, distante da estação base, a cerca de 63 km (sob inspeção).Quando o sinal é interrompido, a intensidade do sinal CPE é de -90dbm.Informações GPS da estação base: 120.23388888, 34.286944.Informações GPS do ponto normal do FTP: 120.9143155, 34.2194236
4、Conclusão do teste.
No dia 15thEm abril, todos os membros do navio retornam para terra e concluem o teste.
Análise dos resultados dos testes
1.Ângulo de cobertura horizontal da antena e direção de navegação do navio de pesca
O ângulo de cobertura da antena é substancialmente o mesmo da rota da embarcação.A partir da intensidade do sinal CPE, pode-se concluir que o jitter do sinal é relativamente pequeno.Desta forma, a antena direcional pan-tilt pode satisfazer substancialmente os requisitos de cobertura de sinal no oceano.Durante o teste, a antena direcional possui um ângulo de corte máximo de 10°.
2、Gravação FTP
O gráfico à direita representa a taxa de download do FTP em tempo real e as informações de localização GPS correspondentes são refletidas no mapa.Durante o teste, há vários tremores no tráfego de dados e os sinais na maioria das regiões são bons.A taxa média de download é superior a 2 Mbps, e o último local de conexão perdida (a 63 km da costa) é de 1,4 Mbps.
3、Resultados de teste de terminal móvel
A conexão do CPE com a rede privada sem fio é perdida e o vídeo online assistido pelo trabalhador é muito tranquilo e sem atraso.
4、Interrupções de sinal
Com base nas configurações dos parâmetros da estação base e do CPE, a intensidade do sinal do CPE deve ser de cerca de -110dbm quando o sinal é interrompido.No entanto, nos resultados do teste, a intensidade do sinal é de -90dbm.
Após a análise das equipes, é o principal motivo para inferir que o valor do NCS não está definido para a configuração do parâmetro mais distante.Antes do início do teste, o trabalhador não define o valor NCS para a configuração mais distante porque a configuração mais distante afetará a taxa de download.
Consulte a figura a seguir:
| Configuração NCS | Banda de frequência teórica para uma única antena (Estação Base de 20 MHz) | Largura de banda teórica de antenas duplas (Estação Base de 20 MHz) |
| Configuração neste teste | 52 Mbps | 110 Mbps |
| A configuração mais distante | 25 Mbps | 50 Mbps |
Sugestão: O NC é definido para a configuração mais distante no próximo teste, e o rendimento do sistema e o número de usuários conectados são considerados quando o NC é definido para uma configuração diferente.
Conclusão
Valiosos dados de teste e experiência foram obtidos pela equipe técnica da IWAVE através destes testes.O teste verifica a capacidade de cobertura de rede do sistema de rede privada sem fio TD-LTE no ambiente marinho e a capacidade de cobertura de sinal no oceano.Enquanto isso, após o terminal móvel acessar a Internet, é obtida a velocidade de download do CPE de alta potência sob diferentes distâncias de navegação e experiência do usuário.
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Horário da postagem: 13 de março de 2023