Matkapuhelinverkon kuuluvuuden parantaminen peittoalueen reunalla

Abstract

Työn tarkoituksena oli tutustua mobiiliverkon tekniikoihin ja luoda mahdollisimman nopea verkkoyhteys loma-asunnolle. Loma-asunto on kuuluvuusalueen ulkopuolella, eikä nor-maali puhelukaan välttämättä aina onnistu.

Työn alussa tutustutaan kaikkiin Suomessa käytössä oleviin mobiiliverkkotekniikoihin, nii-den arkkitehtuuriin ja tiedonsiirtonopeuksiin. 2G-verkoista käydään läpi GSM-, GPRS- ja EDGE-tekniikat. 3G-verkoista tutustutaan UMTS:ään ja sen laajennuksiin. 4G-verkoista käydään läpi DC-HSPA ja LTE.

Työn toisella puoliskolla valitaan antennit ja laitteet. Antennit asennetaan ja niillä tehdään mittauksia loma-asunnolla ja muissa paikoissa. Mittauksissa yritetään mm. selvittää syitä verkon hyvään tai huonoon toimintaan mittauspaikassa.

Mittaukset tehtiin pääosin matkapuhelimella. Mittauksissa mitattiin latausnopeutta, lähe-tysnopeutta ja viivettä. 3G-verkkoon saatiin yhteys jopa 24 km päässä mastosta. Mittauk-sista selvisi, että korkeilta paikoilta verkkoon pääsee hyvällä antennilla hyvinkin kaukaa, mutta korkean esteen takaa yhteyden muodostus voi olla mahdotonta jopa lähellä mastoa.

Työn päätarkoituksena ollut verkkoyhteyden mahdollistaminen loma-asunnolle onnistui hyvin. Yhteys toimii 3G-verkossa ja on riittävän nopea.

The objective of this thesis was to study the mobile network technologies and create the fastest possible network for a holiday apartment. The holiday apartment is outside of the cellular network coverage and even a normal phone call is not necessarily working.

At the beginning the study introduces the existing mobile network technologies in Finland, the architecture and data transfer speeds. As to 2G networks, the GSM, GPRS and EDGE technologies are presented. And as to 3G networks, the UMTS and its expansions and regarding 4G networks, the DC-HSPA+ and LTE.

The second half of the thesis describes the choosing of antennas and other equipment. The antennas were mounted and measurements were made in the holiday apartment and other places. The objective of the measurements was to find out reasons for either good or bad functioning of the connection in the measuring point.

The measurements were made mainly by mobile phone. The factors measured were download speed, upload speed and latency. A 3G network connection was made as far as 24 km from the mast. The measurements showed that on a high place with a good anten-na, the connection could be accessed from far away, but from behind a high barrier it might be impossible to make a connection even rather close to the mast.

The main goal of the study was to enable network on the holiday apartment and that was achieved successfully. There is now a connection to a 3G network and it is sufficiently fast.