Sähkömagneettista spektriä ja puhelinverkkoja kartoitettiin HaminaKotkan satamassa

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun 5G Finlog -hanke tekee laajamittaisia langattomien verkkojen mittauksia perustettavan 3.5GHz 5G NR -testiverkon rakennuttamisen pohjaksi HaminaKotkan Mussalon satama- ja teollisuusalueella.

Mittauksilla halutaan selvittää verkkojen nykytila ja mahdolliset jo olemassa olevat häiriötekijät sekä katvealueet osana perustettavan 5G-testiverkon suunnittelua. Uuden radioteknologian ja siihen liittyvien mittauspalvelujen myötä saadaan täysin uutta ja ainutlaatuista kokemusta 5G:hen liittyvissä taajuusmittauksissa ja niiden analysoinnista ensimmäisten joukossa maailmassa.

Mussalon satama- ja teollisuusalueella syksyllä toteutetuilla spektrimittauksilla kartoitettiin eri taajuuksilla näkyviä signaaleja ja esimerkiksi erilaisia langattomissa verkoissa tapahtuvia muutoksia. Tavoitteena oli myös tarkastella mahdollisia radiospektrissä näkyviä häiriöitä, jotka esimerkiksi laivan tutkat voivat aiheuttaa ja mahdollisesti häiritä langattomien verkkojen toimintaa.

Tarkastelun seurauksena havaittiin matkapuhelinverkkojen lisäksi useita muitakin radioverkkoja, esimerkiksi alueella asennettuja yksityisverkkoja ja laivojen omia langattomia wifi-verkkoja.

Radiosignaalit ja häiriöt esiin

Mittaukset suoritettiin loka-marraskuussa 2020 kahdessa eri vaiheessa. Ensimmäisellä mittauskerralla skannattiin spektritaajuudet 300MHz–5GHz-kaistalla. Tarkan kokonaiskuvan 4G LTE TDD 2.58GHz -verkon peittoalueen saamiseksi tehtiin kartoitus signaalitasoista useissa eri pisteissä konttiterminaalialueella.

Laajakaistaisen taajuustarkastelun jälkeen tehtiin tarkempi taajuusanalyysi osalle mitattuja radiosignaaleja käyttämällä R&S®PR200 tukemaa Polychrome Spectrum mittausoptiota (kuva 1). Tämä mahdollisti tarkemman analyysin havaituista radiosignaaleista sekä mahdollisista häiriöistä käytetyllä taajuuskaistalla.

Radiospektrimittauksissa käytimme R&S®PR200-taajuusskanneria, jonka suorituskyky riittää havaitsemaan myös heikot radiosignaalit sekä mahdolliset häiriölähetteet mitattavalla taajuuskaistalla. Radiospektrimittaukset jaettiin useisiin erillisiin mitattaviin taajuuskaistoihin helpottamaan taajuuskaistalla olevien signaalien analysointia.

Toisen vaiheen mittauksissa keskityttiin ensimmäisessä vaiheessa mitatun laajemman taajuusalueen sijaan tarkemmin jo olemassa olevien GSM-, UMTS- ja LTE-verkkojen kuuluvuuksiin ja niiden selvittämiseen satama-alueella hyödyntämällä tietokoneavusteista mittausjärjestelmää. Radioverkkoskannaukset tehtiin R&S®TSME6-matkapuhelinverkkoskannerilla, joka tukee GSM-, UMTS-, LTE- (TDD ja FDD) ja 5G NR -verkkotekniikoiden testausta, mittausta ja analysointia.

Matkapuhelinverkkoskanneri kytkettiin tietokoneeseen, johon oli asennettu R&S®ROMES4 -ohjelma mittausdatan keräämistä sekä analysointia varten. Lisäksi auton katolle sijoitettiin ulkoinen antenni radiosignaalien vastaanottamista varten. Kuvassa 2 nähdään Mussalon C-laiturin alueella tehty peittoalueen kartoitus tietokoneen ruudulta kuvattuna.

Kattavalla testauksella kartoitimme nykyisten GSM-, UMTS-, LTE-radioverkkojen nykytilanteen (Kuva 3) ja peittoalueet ennen 3.5GHz 5G NR -testiverkon rakentamista. Kerätyn datan avulla saatiin kattava kuva verkkojen kuuluvuuksista ja sataman erityispiirteistä 5G-testiverkon suunnittelua varten.

Uuden rakennettavan 3.5GHz 5G NR -testiverkon rakennuttaminen alkaa pian, ja sen on määrä olla toiminnassa keväällä 2021, jolloin radioverkkokartoitus mukaan lukien 3.5GHz 5G NR -taajuusalue on tarkoitus tehdä uudestaan. Haluamme kiittää hyvästä yhteistyöstä Rohde & Schwarzin kanssa ja etuoikeudesta hyödyntää yrityksen viimeaikaisinta teknologiaa mittauksien suorittamiseksi.