Langattoman tietoliikenneverkon toteuttaminen satama-alueelle
Vartiainen, Juho (2009)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe200911232372
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe200911232372
Tiivistelmä
Tässä työssä toteutetaan IEEE 802.16-2004 standardiin perustuva langaton WiMAX tietoliikenneverkko, sekä tutkitaan etenemismallien soveltuvuutta satama-alueelle. Myös muiden verkkoratkaisujen soveltuvuutta pohditaan. Lisäksi tutkitaan sääolosuhteiden sekä päätelaitteen liikkumisnopeuden vaikutuksia yhteyteen. Satama-alueella on teräksestä valmistettuja merikontteja pinottuina päällekkäin, ja ne vaikeuttavat langattomien signaalien etenemistä. Merikonttien pinot säilyttävät tietyn maksimikorkeuden johtuen työkoneiden rajallisesta kyvystä pinota niitä.
Langattomien signaalien etenemiselle erilaisissa ympäristöissä on kehitetty etenemismalleja. Etenemisallien avulla voidaan pyrkiä ennustamaan signaalin vahvuutta eri etäisyyksillä tukiasemasta. Etenemismallit kuvaavat ympäristön aiheuttamaa signaalin vaimenemista erilaisten muuttujien avulla.
Langattoman tietoliikenneverkon toteutus ongelmatilanteineen dokumentoitiin ja alueella tehtiin kuuluvuusmittauksia. Löydettiin etenemismalli ja muuttujat, joiden avulla lasketut tulokset vastasivat mitattuja tuloksia hyvin. Myös sääolosuhteiden sekä päätelaitteen liikkumisnopeuden vaikutusta signaalin vahvuuteen tutkittiin. Vesi- ja lumisateen sekä sumun vaikutuksen todettiin olevan merkityksetön verkon käyttämällä 3.5 GHz taajuusalueella. Myöskään päätelaitteen liikkumisnopeuden ei todettu vaikuttavan toiminnallisuuteen 20-30 kilometrin tuntinopeudella, jolla työkoneet alueella liikkuvat. A wireless WiMAX network based on IEEE 802.16-2004 standard is applied to a harbour area and suitability of propagation models for the area are studied. Other network solutions are also considered. Effects of different weather conditions and movement speed of user terminal are also studied. The harbour area includes steel containers that complicate propagation of wireless signals. Stacked containers maintain a certain maximum height because of machinery’s limited ability to stack them.
Different propagation models have been developed to describe propagation of wireless signals in different environments. Propagation models can be used to predict signal strength at different distances from the base station. Propagation models include different variables that are used to describe fading caused by different environmental characteristics.
Wireless network was applied and implementation including problem situations was documented. Signal strength measurements were performed and a suitable propagation model was found. Variables for the propagation model were calculated using measured values. Fading caused by weather conditions and movement speed of user terminal was also studied. Attenuation caused by rain, snowfall and fog was found to be insignificant at the networks operational frequency, 3.5 GHz. The machinery’s maximum speed is 20-30 kilometres per hour, and it was found not to affect the functionality of the network.
Langattomien signaalien etenemiselle erilaisissa ympäristöissä on kehitetty etenemismalleja. Etenemisallien avulla voidaan pyrkiä ennustamaan signaalin vahvuutta eri etäisyyksillä tukiasemasta. Etenemismallit kuvaavat ympäristön aiheuttamaa signaalin vaimenemista erilaisten muuttujien avulla.
Langattoman tietoliikenneverkon toteutus ongelmatilanteineen dokumentoitiin ja alueella tehtiin kuuluvuusmittauksia. Löydettiin etenemismalli ja muuttujat, joiden avulla lasketut tulokset vastasivat mitattuja tuloksia hyvin. Myös sääolosuhteiden sekä päätelaitteen liikkumisnopeuden vaikutusta signaalin vahvuuteen tutkittiin. Vesi- ja lumisateen sekä sumun vaikutuksen todettiin olevan merkityksetön verkon käyttämällä 3.5 GHz taajuusalueella. Myöskään päätelaitteen liikkumisnopeuden ei todettu vaikuttavan toiminnallisuuteen 20-30 kilometrin tuntinopeudella, jolla työkoneet alueella liikkuvat.
Different propagation models have been developed to describe propagation of wireless signals in different environments. Propagation models can be used to predict signal strength at different distances from the base station. Propagation models include different variables that are used to describe fading caused by different environmental characteristics.
Wireless network was applied and implementation including problem situations was documented. Signal strength measurements were performed and a suitable propagation model was found. Variables for the propagation model were calculated using measured values. Fading caused by weather conditions and movement speed of user terminal was also studied. Attenuation caused by rain, snowfall and fog was found to be insignificant at the networks operational frequency, 3.5 GHz. The machinery’s maximum speed is 20-30 kilometres per hour, and it was found not to affect the functionality of the network.