Introducering av ett multifunktionellt IP-nätverk inom LKAB
Detta examensarbete har utförts på uppdrag av LKAB.Inom LKAB finns idag en uppsjö utav olika system för kommunikation, samtidigt som behovet av kommunikation ökar med tiden. Inom LKAB planerar man att gå ifrån användandet av diverse olika kommunikationssystem till att i de flesta fall använda sig av paketbaserade kommunikationssystem med hjälp av standarden TCP/IP. Trådlösa nätverk ska bland annat kunna användas för att styra och reglera mobila maskiner i gruvans produktionsområden. Det framtida intranätet skall också inkludera service som IP-telefoni och generell nätverksaccess. Det framtida trådlösa nätet inkluderar således olika användarprofiler med olika prioritet i nätverket.Rapporten har undersökt den teoretiska möjligheten samt praktiskt testat att prioritera vissa typer av trafik i det trådlösa nätverket framför andra, för att på så sätt kontrollera till exempel fördröjningar i nätverket. Även säkerhet i nätverkets har studerats inom ramen för examensarbetet. Metoden bygger på kvantitativ och utredande analys, där praktiska tester varit en väsentlig del. Analys och testerna baseras på viss empirisk kunskap inhämtad under tiden för examensarbetet samt en teoretisk referensram som utgörs av nyckelstandarder och för examensarbetet relevanta dokument och artiklar.Rapporten har sammanställt vilka kommunikationssystem som finns inom LKAB idag. Rapporten har även studerat standarder som används inom dagens datakommunikation; TCP/IP, 802.11, transport- och realtidsprotokoll samt en mängd standarder som används för att uppnå Quality of Service (QoS), i synnerhet 802.11e. Tester har utförts i ett testlab, där LKAB:s intranät återskapats. Tester med avseende på QoS har utförts genom att belasta intranätet (inklusive det trådlösa nätverket) med olika trafikströmmar som använt sig av differentierade prioritetsgrader och utföra mätningar på bandbredd, fördröjning, jitter och paketförlust.Testerna gav långt ifrån svar på alla de frågor som rapporten och LKAB hade, framförallt beroende på att testutrustning med stöd för QoS inte fanns att tillgå. Problem med adressering uppstod vid hanteringen av flera samtidiga klienter bakom radiobryggan. En möjlig framtida lösning är ett meshat trådlöst nätverk.Sammanfattningsvis kan sägas att skillnader i beräknad ljudkvalitet mellan trafik som använder sig av, och inte använder sig av, differentierade prioriteringsgrader är svåra att påvisa med det underlag av utförda testfall som finns att tillgå. Dock kan man se att färre procent paket tappas och att fördröjningen är lägre då differentierade prioriteringsgrader används.Kraven på genomströmningen som den trådlösa nätverksutrustningen måste klara, 4 Mbit/s stabilt bandbredd, uppfylls i alla testade fall. Ökad trafikmängd resulterar i sjunkande överföringshastigheter. Ökande trafik, vare sig det betyder fler VoIP-samtal eller bakgrundstrafik, ger försämrade MOS-värden.LKAB:s krav på maximal fördröjning var 200 ms. Från resultatprotokollen som testprogrammet generar finns det endast medelvärdet att tillgå på fördröjningen från applikation till applikation (eng end-to-end), som maximalt uppgick till 77 ms för alla testfall. Ett annat värde på fördröjning är envägsfördröjning (eng one-way), där man kan utläsa min-, medel- och maxvärden. Maxvärden på envägsfördröjning var 27 ms för alla testfall och det högsta medelvärdet på envägsfördröjning var 16 ms för alla testfall.Att införa ett multifunktionellt IP-nätverk inom LKAB ställer stora krav på utrustning, konfiguration och kompetens. Vidare tester, till exempel långtidstester av utrustning som stödjer QoS då flera klienter i produktionsområdet kommunicerar trådlöst med intranätet, är att rekommendera för att säkerställa att de krav som ställs på nätverket kan uppfyllas.