Utvikling av et Uavhengig og Mobilt Målesystem for Geografisk Kartlegging av 5G-dekning.

Abstract

I samarbeid med SINTEF og Maritime Robotics ble det fastsatt at oppgavens formål var å utvikle et uavhengig og mobilt målesystem for geografisk kartlegging av 5G-dekning. Konseptets krav var å skape et system som både var mobilt i tillegg til å kunne hente måledata automatisk og uavhengig av teleoperatørene.

Prosjektgruppen begynte i startfasen med å undersøke essensielle teorier og teknologier for å opparbeide seg en dypere forståelse av oppgavens formål. Det ble besluttet at signalstyrken var den mest interssante parameteren. Gruppen begynte deretter å utvikle et system med utgangspunkt i et 5G-modem.

For at systemet skulle bli mobilt og uavhengig, var det en nødvendighet å implementere et strømforsyningssystem og en datamaskin. Det ble tatt i bruk et batteri for å forsyne systemet med strøm. En Raspberry Pi 4B ble også brukt som dataenheten da den tilbyr en rekke fordeler som Ethernet-tilkobling, samt innebygd minne for lagring av måledata. En egendesignet innkapsling ble 3D-printet for å beskytte systemet fra dens omgivelser.

Kode ble utviklet i Python for å automatisere prosessen av innhenting og lagring av data fra modemet. I tillegg ble GPS-koordinatene av målesystemet samlet opp, slik at posisjonen kom i samsvar med målingene.

Etter at måledataene var innhentet, ble de visualisert ved bruk av Google Earth. Det ble brukt to metoder for å visualisere dataene. Den ene tegnet sirkler for å indikere målinger tatt på en rute, og den andre dannet et rutenett for å presentere dekningen av et større område.

Det resulterende målesystemet endte opp som et komplett og fungerende system. Det ble utført tester på land før det ble montert på et ubemannet kjøretøy og testet i Trondheimsfjorden. De oppsamlede målingene ble til slutt visualisert på en vellykket måte.

In collaboration with SINTEF and Maritime Robotics, this thesis' ambition was to develop an independent and mobile measurement system for geographical mapping of 5G coverage. The concept required creating a system that could both be portable in addition to obtain coverage measurements autonomously and independently.

The project group began researching fundamental theories and technologies essential to better understanding the task at hand. It was decided that the key parameter to be measured was signal strength. A 5G modem was acquired, and the group began developing a system around it.

For the system to become mobile and independent, it needed a power system and a computing device. A battery was used to supply power to the system. The Raspberry Pi 4B was chosen as the computing device as it presented Ethernet capabilities for connection with the modem, and onboard memory for storing measurement data. An encapsulation was 3D printed to hold and protect all the components from harsh environments.

A python script was created to automate obtaining and saving data from the modem. Followingly, the GPS position at the measurement location was retrieved, thus acquiring the measurement system's position along with its measurement.

After the measurement data was obtained, it had to be visualized. This was done utilizing Google Earth. There were two methods used to visualize the data. One plot circles to indicate measurements taken on a trip along a route, and the other forms a grid to present the coverage of a larger area.

The resulting measurement system was complete and functioning system. Tests were conducted on land before being mounted on an unmanned surface vehicle, and measurements were obtained in Trondheim Fjord. The measurements were then visualized successfully.