海上远距离覆盖测试

虽然经历的实际案例不下百个,但这还是第一次写案例
本次的任务很简单,就是目标单位想在相关海域进行一次测试,为未来12海里范围内的港务区内船只进行无缝网络覆盖,对覆盖的范围和频率,以及传输效果产生一个感性认识,便于定下决心部署工程。
这是主要的测试目标海域,来往船只较多,目标范围距岸边小于10海里。
测试海域.JPG

从遥远的北国一路飞抵南国,下榻与南湖一隅,小歇一下,观赏四周宁静而安逸的湖景。清晨老百姓或漫步于环湖路,晨练的年轻人和还有弹琴跳舞的老人,丝毫掩饰不住这座城市的活力,马路上电动车是一道风景,但都是挂牌的,不受“禁摩限电”的烦恼,为当地政府点一个大大的赞。
nanhu2.JPG
nanhu1.JPG

还没来得及欣赏这一切美景,目标单位通知继续前往更南边的海边城市,继续乘动车前行,达到目的地城市
北海mmexport1460984167714.jpg

手里拿的“法器”是我们主要的测试设备,BM2用的外置天线,8dB全向和19dB栅格定向天线
北海mmexport1460984174739.jpg

继续前行,达到码头附近的一片空地
码头1.JPG
码头2.JPG

很多钓鱼的年轻人,好安逸的城市,照片省略。海风携带的潮湿含盐的成分对任何金属都是无情的腐蚀,将来设备防腐蚀的要求胜过防水,任何产品内部的PCB,螺丝及其它金属件都必须经过特殊处理,否则,不用半年系统肯定就OVER了
腐蚀.JPG

为了节约时间,在等船来的间隙,立刻架设基站,使用了一支BM2和19dB的栅格定向天线(20°左右的水平方向角)
立杆1.JPG
北海mmexport1460984183640.jpg

位于前方1.4海里处有一艘游轮(神秘女王号,也是我们的一个测试点,主要看穿透船舱和实际的传输信号质量情况。
ship1.JPG

协调测试用的快艇也来了,海上的人称其为“小飞”,还没停稳就迫不及待的出海了
xiaofei1.JPG
xiaofei2.JPG

边走边安装,给小飞装上一套BM2+8dB全向,看看实际的效果如何,刚到测试点,设备就架好了。信号满格。:lol
xiaofeiup.jpg

还没有来得及停稳,都教授就健步如飞、踏雪无痕的上了软梯,其实比你想象的难多了,没有经过专业训练是不容易上去的,30年前的基本功派上了用场,老当益壮:lol
登船.jpg

到了船舱的一个位置,迅速接好随身携带的PicoStation M2,用原装的小天线置于舷窗的位置,信号居然也是满格,靠里一点变成黄灯。游船的位置离岸边是1.4海里,大约2.6km。靠窗(穿透一层普通玻璃)是-61dB左右,向内一点,迅速恶化,-73dB。后面的远海数据继续。为了便于对用户有个直观的印象,在岸边提前架设了一架IPC高清摄像机(1080p),观察图像质量来判断网络传输情况。接入笔记本电脑,图像完全OK,流程清晰(实际的码流只有5Mbps多。)转换成720p码流只有2.8Mbps。用户满意度很高,直呼不可想象,超过了前几次来测试的所谓十多万一套的微波图传。对下一步的测试充满信心。
监控摄像机.jpg

下船继续出海测试。为了标定测试结果,便于参考,又重新用GPS定位回到中间1海里位置,观测了一下接收信号强度和质量。1海里位置接收信号为-54dBm因为特殊原因,没有截图。
出海1.jpg

考虑到可能出远海,按要求换成更大的快艇,海上人称之为“大飞”。迅速换乘并重新安装BM2
小飞换乘大飞.jpg
大飞安装.jpg

远眺“大飞”背景,这是国产较早的快艇,最高时速30多节。据说以后有054的简配版本投入使用
mmexport1461035429468.jpg
mmexport1461035334508.jpg
mmexport1461035416948.jpg

上面的电磁环境非常复杂,对我们接下来的测试也是一个极大的考验。除了短波、超短波、雷达、GPS、北斗等,还有一些说不上来的设备天线。众所周知,5G因为与雷达信号互干扰,是不能上舰的。
无名设备.jpg
导航系统.jpg
海上超短波.jpg
舰载雷达.jpg
卫星动中通.jpg
卫星动中通信天线.jpg
未知设备.jpg

还有一根超长的短波天线,据说有300W以上的发射功率。
超长的短波天线.jpg

剩下的工作相对简单了,只需要测量一下对应距离信号的接收强度就OK了,实际测量值与预期的理论估计值非常接近。
1海里 -54dB
2海里 -59dB±2dB
4海里 -65db±2dB
8海里 -72dB±2dB
使用的频率为2372MHz+40Mupper(40HT模式)
由于出去太远了,没有继续深入。实际测试标明,这种覆盖方式是可以用的。岸边光纤是100M的。
几个Tips:
提前考虑到菲涅尔效应和动态传输的特性,没有使用40HT对应的最高调制模式MCS7,而是将调制模式固定在最高MCS5上,大概120Mbps左右,选择自动MCS模式。这基本保持在80~120Mbps的速率。在海上不要希望能跑到最优的MCS7或MCS15,这个是经验,因为功率大了EVM会差很多,但是功率降低得太厉害,又影响了传输效果,所以最终折中了一下,输出功率定在26~27dB左右,选择了MCS5,性能正好。这也得益于都教授常年的实践经验和技术积累。:lol否则实验不会这么顺利。如果在岸边的较高地域,如山丘、高楼等部署100Mbps的光纤,根据需要以30°左右的覆盖范围,采用高增益天线沿海岸线进行无缝连续覆盖,这样过往的船只使用这个网络是没任何问题的,如果使用airOS内置的VLAN功能,还可以划分出多个逻辑网络,实现一般船只上网、政务和海事等专网应用。是一种非常有价值的应用。

忙了一天了,该歇歇了,就地取材,靠水吃水,美味的海鲜大餐,“水上漂”们自己动手做的,犒劳一下自己,口水是不是下来了。
吃饭.jpg
美餐2.jpg
美餐1.jpg

教授出的都是精品案例啊 :slight_smile: