Publication

Improving Railway Track Coverage with mmWave Bridges: A Measurement Campaign

Andreas Peter Burg, Adrian Schumacher, Ruben Merz
2021
Article de conférence
Résumé

Bringing cellular capacity into modern trains is challenging because they act as Faraday cages. Building a radio frequency (RF) corridor along the railway tracks ensures a high signal-to-noise ratio and limits handovers. However, building such RF corridors is difficult because of the administrative burden of excessive formalities to obtain construction permissions and costly because of the sheer number of base stations. Our contribution in this paper is an unconventional solution of mmWave fronthauled low-power out-of-band repeater nodes deployed in short intervals on existing masts between high-power macro cell sites. The paper demonstrates the feasibility of the concept with an extensive measurement campaign on a commercial railway line. The benefit of using many low-power nodes with low-gain antennas compared to a baseline with only high-gain macro antennas is discussed, and the coverage improvement is evaluated. Based on the measurement results, a simple path loss model is calibrated. This model allows evaluation of the potential of the mmWave repeater architecture to increase the macro cell inter-site distance and reduce deployment costs.

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Station de base
vignette|Station de radiocommunication en Géorgie Dans un système de radiocommunication mobile terrestre, une station de base est un équipement installé sur un site et muni d'une antenne émettrice-réceptrice avec lequel communiquent les appareils mobiles, pour avoir accès à un réseau de télécommunications. Le terme est utilisé dans le contexte de la téléphonie mobile, des réseaux informatiques sans fil, d'autres communications sans fil et dans l'arpentage.
Base Station Subsystem
Le sous-système des stations de Base (Base Station Subsystem ou BSS) est la partie radio (RAN) d'un réseau de téléphonie mobile GSM, chargée de la connexion entre les Stations Mobiles MS, c'est-à-dire les téléphones mobiles, et la partie commutation du réseau GSM (vers le MSC). Il est composé de : BTS (Base Transceiver Station) ; BSC (Base Station Controller) ; TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Unit). et du réseau de backhaul (liaisons en câbles de cuivre ou faisceaux hertziens) reliant ces équipements entre eux et avec le cœur de réseau (NSS sur le dessin).
Rapport signal sur bruit
En électronique, le rapport signal sur bruit (SNR, ) est le rapport des puissances entre la partie du signal qui représente une information et le reste, qui constitue un bruit de fond. Il est un indicateur de la qualité de la transmission d'une information. L'expression d'un rapport signal sur bruit se fonde implicitement sur le principe de superposition, qui pose que le signal total est la somme de ces composantes. Cette condition n'est vraie que si le phénomène concerné est linéaire.
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