Monitoring of 4G connectivity in industrial use-cases
Abstract
Telenor er den største telekommunikasjons operatøren i Norge, hvor de har bygdet landsdekkende høyhastighet 4G-nettverk i verdensklasse. 4G-nettverket blirbrukt til mange forskjellige formål, hvor et av disse formålene er å kunne brukemobilnettverket til å drifte automatiserte kjøretøy i sammenhengen med industri-elle bruksområder. Med landsdekkende 4G dekning betyr dette nødvendigvis ikkeat enheter koblet til 4G-nettverket vil ha en robust og høykvalitet nettverkskon-nektivet. Det oppstår ulike faktorer som kan påvirke kvaliteten på 4G signalet, somkan medføre at enheter ikke oppnår den nettverkskvaliteten de ønsker. Spesieltfor automatiserte kjøretøy er det ekstra viktig å ha en kontinuerlig 4G forbindelsefor å kunne holde driften i gang i disse industrielle bruksområdene.
Formålet med denne bachelor oppgaven er å analysere hvordan kvaliteten på4G-nettverket blir påvirket av ulike forhold som kan påvirke radio signalet. Detble utført ulike tester som målte signal kvaliteten i Telenors 4G nettverk, hvor det iløpet av testene ble forsøkt å etterligne forholdene man finner i industrielle bruk-sområder, mer spesifikt forholdene med automatiserte kjøretøy som blir brukt iforbindelse med et steinbrudd. Resultatene fra testen ble også brukt som et ut-gangspunkt for å kunne drøfte fra en «superparameter». Superparameteren skalfungere som et forvarsel til kjøretøys operatorene om når kvaliteten på 4G tilkob-lingen ikke er god nok for å drifte kjøretøyene. Resultatene viser at parameterenesom kan brukes til en superparameter vil tidvis variere for mye i forhold til hver-andre til at én enkel superparameter alltid vil kunne gi et riktig svar på hvordan4G kvaliteten er. Derfor vil det være bedre å overvåke hver enkel parameter indi-viduelt. Telenor is the biggest telecommunication operator in Norway, where they havebuilt out a nationwide high-speed 4G network of world-class quality. 4G is usedfor many different purposes, one of which is operating automated vehicles in thecontext of industrial use-cases. While nationwide 4G coverage does not necessar-ily guarantee robust and high-quality network connectivity for devices connectedto the 4G network, there are many factors that can affect the 4G signal, poten-tially leading to a lack of desired network quality. This is especially critical forautomated vehicles, where a continuous high-quality 4G connection is crucial toperform their tasks effectively.
The purpose of this bachelor’s thesis is to analyze how the quality of the 4Gconnection is affected by different factors that can interfere with the 4G signal.Various tests were performed to measure signal quality in Telenor’s 4G network,aiming to imitate the conditions of automated vehicles in an industrial use-case,specifically in quarry areas. The test results served as a basis for discussing a"superparameter". The superparameter is intended to serve as a warning to thevehicle operators when the quality of the 4G connection is insufficient to operatethe automated vehicles. The gathered results show that the parameters used tocreate the superparameter occasionally vary significantly in relation to each other,making it challenging to establish a single superparameter to determine 4G qual-ity. Therefore, it is more reliable to monitor each parameter that affects 4G qualityindividually.