Széchenyi István Egyetem Távközlési Tanszék. Mérési útmutató. Rádiórendszerek (NGB_TA049_1) laboratóriumi gyakorlathoz

Átírás

1 Széchenyi István Egyetem Távközlési Tanszék Mérési útmutató Rádiórendszerek (NGB_TA049_1) laboratóriumi gyakorlathoz 38GHz-es pont-pont mikrohullámú összeköttetés eszközeinek felkonfigurálása, vizsgálata Készítette: Orbán Péter Konzulens: Vári Péter Győr, november

2 Mikrohullámú összeköttetések A mai világban nagy jelentősége van a pont-pont mikrohullámú összeköttetéseknek, hiszen a mobil bázisállomások összekötésétől kezdve az internet- és egyéb adatszolgáltatásokon át a műholdas adatkapcsolatig mindenhol használják. A laborgyakorlat célja, bemutatni a beltéri és kültéri eszközök felkonfigurálását, valós csillapítás okozta automatikus moduláció váltást az egyetem és a győri TV torony között kiépített élő szakaszon. Az összeköttetés a 38 GHz-es frekvenciasávban 22 Mbps kapacitással valósul meg. A hallgatók megismerkednek a mikrohullámú adó és vevő berendezések felépítésével, működésével és beállításaival. Gyakorlathoz szükséges eszközök: Saját hordozható számítógép 3 db RJ45-ös csatlakozóval ellátott patch kábel 48V-os DC tápegység ipasolink 100E beltéri egység (IDU) NEC 38G kültéri egység (ODU) 2

3 A mikrohullámú pont-pont összeköttetés működéséhez a két végpont között optikai rálátás kell és tiszta Fresnel-zóna. A végpontokat EOV (Egységes Országos Vetület) koordinátákkal azonosítjuk, mert a tervező programok is ez alapján határozzák meg a végpontokat, ez alapján végzik számításaikat. A rádiórelé 38 GHz-en, 22 Mbps-os sebességgel működik. Az eszköz különlegessége, hogy rosszabb idő esetén, esőben vagy erős ködben a jelszint csökkenés miatt nem szakad meg az összeköttetés, hanem alacsonyabb szintű modulációba vált, (ez a feladata az AMR-nek, Adaptive Modulation Radio) amivel természetesen az adatátviteli sebesség is csökken, de nem szakad meg a kapcsolat! A felhasználók ebből csak annyit érzékelnek, internet használat esetén, hogy lassabban tölti be az oldalt, a letöltési sebesség csökken. Az összeköttetés nyomvonalterve a következőképp néz ki: 3

4 Az egyetem tetejéről az optikai rálátást a következő kép mutatja: TV torony Antenna helye Használt eszközök: Kültéri egység (Out Door Unit ODU): A kültéri egységek közvetlenül az antenna hátuljára szereljük föl. 4

5 Földelés az eszköz földelései pontja villámvédelmi célból, tipikusan a torony földelési pontjához csatlakoztatják. KF csatlakozás tápfeszültség, vezérlő- és szinkronjelek, valamint a középfrekvenciás jel csatlakozása. RX level monitor a telepítés során használt F csatlakozó, mely a vett jelszinttel arányos DC feszültséget szolgáltat- magasabb vételi szinthez nagyobb, alacsonyabb vételi szinthez kisebb feszültségérték tartozik. RF csatlakozás rádiófrekvenciás csatlakozási pont az antennára. Beltéri egység (In Door Unit IDU) LCT a helyi hozzáférési pont, amelyhez csatlakozva tudjuk az eszköz beállításait elvégezni. NMS ez a felügyeleti hozzáfársái port, amin keresztül az eszköz felügyeleti rendszerből elérhető, emellett ezen a porton keresztül tudjuk az eszközöket egymáshoz felfűzni, ha több eszköz található ugyanazon a helyszínen, így a felügyeleti rendszerből mindegyik felügyelhető. KF csatlakozás ezen a TNC csatlakozón keresztül jut el a középfrekvenciás jel, a vezérlő és szinkronizáló jelek, valamint a tápfeszültség a kültéri egységbe. Ethernet port adatátvitelre szolgáló IEEE802.3 szabványú csatlakozási pontok SFP portok cserélhető, SFP modulok befogadására alkalmas portok, melyek szintén adatátviteli célt szolgálnak. Az ehhez tartozó SFP modulokatt külön kell venni, ha használni szeretnénk. Tápcsatlakozó a bel- és kültéri eszközök tápellátása, mely -48V-os névleges feszültségről működik. Az összeköttetés egyik feléhez tudunk csak hozzáférni, így az egyetemen lévő eszközt kell csak beállítani. A tv toronyban lévő eszközt a telepítéskor beállítottuk és azt nem kell beállítani. Az csak várja, hogy a mi oldalunkat is beállítsuk, és összeálljon a kapcsolat. 5

6 Feladatok: Lássuk el feszültséggel a beltéri egységet, majd ha a sárgán villogó Maintenance LED már nem világít, csatlakozzunk egy LAN kábellel az eszköz LCT portjára, nyissunk a számítógépünkön egy web böngészőt és írjuk be a IP címet. A következő ablak fog betöltődni: A felhasználó név: Admin A jelszó pedig: Jelentkezzünk be és az eszköz nyitólapjára kerülünk. Az eszközünk jó esetben teljesen a gyári beállításokkal fog rendelkezni. Első lépésként az Equipment Utility >> Date / Time settingben a Modify ra kattintva állítsuk be a pontos időt. A bal menüben nyissuk meg az Equipment Setup >> Radio Configuration menüpontot. Itt látható, hogy nincs beállítva adási frekvencia, se moduláció. A Setup gombra kattintva az alábbiak szerint állítsuk be az értékeket. Fontos, hogy pontosan azokat állítsuk be, amik meg vannak adva, mert a rádió engedélyünk is erre szól, ettől eltérni tilos, mert másokat megzavarhatunk. Lépjünk tovább, (Next), majd állítsuk be az Automatikus moduláció váltást is. Az eszközünk Licence korlátozza, hogy az eszköz által tudható összes modulációt használni tudjuk, ezért csak a QPSK-t és a 16QAM-et tudjuk beállítani. 6

7 Ez után nyomunk egy OK-t. Itt kapunk egy figyelmeztetést, aminél szintén OK-t kattintsunk. Lépjünk a Network Management Configuration >> General Setting (Detail) menüpontba. Kattintsunk a Setup gombra és állítsuk be az eszköz IP címét az alábbi kép szerint. Az eszköz IP címének és az alapértelmezett átjárónak a beállítása azért szükséges, hogy az eszközbe épített távelérés működjön. Erre később kitérünk. Lehetséges, hogy az eszköz egy korábbi beállításból az IP címét megjegyezte, ebben az esetben nem kell újra beállítanunk. Nyissuk meg a Provisioning >> Modem Function Settings >> TX Power Setting menüpontot. A gombra kattintva állítsunk be 18 dbm teljesítményszintet A feladat egyik része kész is van. Lényegében a kapcsolat összeállt. Most következik az eszközök csatlakoztatásának beállítása A Provisioning menüben maradva lépjünk az ETH Functions Setting >> ETH port setting pontra. A -re kattintva engedélyezzük a port elérését a következő kép szerint: 7

8 Majd a kettes portnál hasonló képpen járjunk el. A portoknak kedvünk szerint adhatunk nevet az azonosítás érdekében. Ha jól állítottuk be, akkor a következő képen fog kinézni: Lépjünk át a VLAN Setting pontra azon belül válasszuk a fület. Kedvünkre válasszunk VLAN ID-t és VLAN nevet. Lépjünk vissza a fülre. Az alább látható módon a Main Board Port 1, Port2 és MODEM1 Port1-et adjuk hozzá az előbb létrehozott VLAN-hoz. Kattintsunk a Port1-re, állítsuk a port típusát Trunk-re, majd a pipával engedélyezzük a port elérhetőségét. Majd nyomjunk OK-t. 8

9 Ha ezzel is megvagyunk, hasonlóképpen kell kinézzen a táblázatunk, persze a saját nevünkkel és azonosítónkkal: Lépjünk az Equipment Clock >> Equipment Clock Setting-re Kattintsunk a Modify-ra és állítsuk a mienket az alábbiak szerint. Itt azt állítjuk be, hogy melyik eszköz adja az órajelet a másiknak, hogy szinkronban legyenek. Az egyetem oldali eszköz a Slave (szolga), tehát ő fogja kapni a jelet a TV toronyban elhelyezett eszköztől. 9

10 Lépjünk a Metering >> Current Metering menübe és vizsgáljuk meg a kapcsolatunkat. Ha mindent jól állítottunk be, akkor hasonló adatoknak kell kijönnie. Az időjárás nagyban befolyásolja a vételi jelszintet, így a mérési jegyzőkönyvünkbe tüntessük fel, hogy milyen időjárás volt a mérés folyamán. Kísérlet képpen a kisugárzott teljesítményt vegyük le minimális szintre (Provisioning >> Modem Function Settings >> TX Power Setting) és így is vizsgáljuk meg a kapcsolatunkat. Jelentkezzünk ki. A beltéri eszköz 1-es portjára csatlakoztassunk internetet, a kettes portjára pedig csatlakoztassuk a számítógépünket. Ekkor a beltéri egységen világító piros Alarm LEDnek ki kell aludnia és az egyes, illetve a kettes port jelzőjének zölden kell világítania. Ha van internet a gépünkön, akkor jól állítottuk be az eszközt. Egyetem ODU szabad tér ODU TV torony LCT IDU LCT IDU Port 1 Port 2 Port 1 Port 2 Lényegében annyi történik, hogy az egyes portra internetjelet adunk, az a levegőben az eszközökön keresztül elmegy a TV toronyba, ott visszahurkoljuk az egyes portot a kettesre, majd újra visszajön a levegőben és a portból csatlakoztatjuk a laptopunkba. Így az index.huoldalt megnyitva megbizonyosodunk, hogy jól működik a kapcsolatunk. Csatlakoztassuk vissza a gépünket a portból kihúzva az LCT portra, majd jelentkezzünk be ismét. 10

11 Hibajelzést látunk, mert az engedélyezett portból kihúztuk a kábelt, így érzékeli, hogy bár engedélyezve van, nincs használva. Kössünk rá egy aktív eszközt, vagy hurkoljuk vissza a másik porttal, és máris elmúlik a hibajelzés. Kattintsunk a Refresh gombra. Ha mindent jól csináltunk, ilyen képet kell látnunk: Ez azt jelenti, hogy a kültéri eszköz is és a beltéri eszköz is beállításoknak megfelelően működik. Tekintsük meg az Event Log naplót. Itt megtalálunk mindent, amit az eszközön beállítottunk, vagy ami történt vele, hogy mikor csatlakoztattunk egy eszközt a portba, mikor húztuk ki. Számunkra legérdekesebb az időjárás változás következtében csökkentett moduláció váltás. Ezt csak hosszabb mérések folyamán tapasztalhatjuk, amikor az időjárás is szélsőséges értékeket vesz fel. Ezt ki is próbálhatjuk. Húzzuk ki a visszahurkolt kábelt az egyik portból, majd néhány másodperc múlva dugjuk vissza. kattintsunk a Refresh gombra és máris látni fogjuk, hogy mikor húztuk ki, illetve csatlakoztattuk újra a kábelt. Mivel a TV toronyban lévő eszközt nem tudjuk megközelíteni, ezért erről az oldalról lépünk be rá. Azért volt szükséges az IP cím beállítása, hogy a két eszköz lássa egymást ilyen formán is. A fent található lenyitható ablakban válasszuk ki a SZE Gyor AH-t, majd a korábbiakhoz hasonlóan jelentkezzünk be. Itt szinte minden módosítást el tudunk végezni, de figyeljünk oda, hogy az alapvető beállításokat, (frekvencia, moduláció stb.) ne állítsuk el, mert ha megszakad a kapcsolat, akkor nem tudunk újra átjelentkezni és visszaállítani. Ebben az esetben az Antenna Hungária Soproni felügyeletével kell egyezkedni, bejutni a TV toronyba és helyileg az LCT porton keresztül beállítani az elállított értékeket. Ez elég körülményes, úgyhogy NE ÁLLÍTSUNK EL SEMMIT A TÚLOLDALON! Tekintsük meg az eszköz naplózását. Ha valamit citromsárga jelzéssel ad ki, az azt jelenti, hogy hiba volt, de már megszűnt. Például ilyen: 11

12 Ez azt jelenti, hogy a túloldal (tehát mi) leszakadt, de már helyre állt a link. A Logout-ra kattintva jelentkezzünk ki a túloldali eszközből. Végül a nálunk lévő eszközön állítsunk mindent vissza gyári állapotra, hogy az utánunk következő mérőcsapat a leírtak alapján tudja az egyes feladatokat végigcsinálni. Lépjünk az Equipment Utility >> Shipment pontba A Shipment gombra kattintva kiválasztjuk a beállítások törlését. Ehhez Maintenance módba kell kapcsolni, amit az eszköz magától felajánl. Ekkor az eszköz újra fog indulni és a maintenance LED villogni fog az eszközön. Ha már nem villog akkor fogunk tudni csak újra bejelentkezni. A mérés végeztével készítsen jegyzőkönyvet és dokumentálja képekkel a vett jelszintet és modulációt. Egészítse még ki, hogy milyen időjárási viszontagságok között végezte a mérést, hogy ez által is szemléltesse az esetlegesen fellépő csillapításokat. Ellenőrző kérdések: o Hol és mire használnak pont-pont mikrohullámú összeköttetéseket? o Az egyetem összeköttetése melyik két pont között található és milyen frekvencián üzemel? o Mi az AMR és mi a feladata? o Hol található és mire való az RX Level Monitor o Az egyik eszközhöz férünk csak hozzá. Hogyan tudunk a másik oldali eszközön beállítást végrehajtani? o Mire való a naplózás? 12