1. Adaptive MIMO algorithms for train-to-wayside transmissions in tunnels
- Author
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Marion Berbineau, Crepin Nsiala-Nzeza, Yann Cocheril, Charlotte Langlais, Baptiste Vrigneau, Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité ( INRETS ), Université Lille Nord de France, F-59000, SIC, XLIM ( XLIM ), Université de Limoges ( UNILIM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Limoges ( UNILIM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Poitiers, Département Electronique ( ELEC ), Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris], Lab-STICC_TB_CACS_IAS, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (UMR 3192) ( Lab-STICC ), Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques ( IBNM ), Université de Brest ( UBO ) -Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université européenne de Bretagne ( UEB ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques ( IBNM ), Université de Brest ( UBO ) -Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Electronique, Ondes et Signaux pour les Transports ( INRETS/LEOST ), Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité (INRETS), Laboratoire Électronique Ondes et Signaux pour les Transports (IFSTTAR/COSYS/LEOST), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Lille Nord de France, XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers, Département Electronique (ELEC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Télécom Bretagne, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (UMR 3192) (Lab-STICC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Electronique, Ondes et Signaux pour les Transports (INRETS/LEOST)
- Subjects
Block code ,3G MIMO ,[ INFO.INFO-TS ] Computer Science [cs]/Signal and Image Processing ,Computer science ,05 social sciences ,MIMO ,Physical layer ,020206 networking & telecommunications ,02 engineering and technology ,Spectral efficiency ,[ SPI.SIGNAL ] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing ,Multiplexing ,Spatial multiplexing ,[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing ,Channel state information ,0502 economics and business ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,050211 marketing ,[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing ,Algorithm ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Computer Science::Information Theory - Abstract
In order to satisfy vital train-to-wayside transmissions for metro applications, IEEE802.11× modems are deployed along the tracks on an Ethernet network in tunnel. This paper presents possible enhancements of the PHY layer of these systems based on MIMO techniques with and without channel state information at transmitter in order to increase system performance without increasing the number of deployed access points and the transmitted power. The tunnel scenario with a masking train in the case of low and high spatial correlation is modeled thanks to the Kronecker model obtained with a 3D ray tracing tool. We consider the following MIMO schemes: spatial multiplexing, space-time block codes, max-dmin and P-OSM precoders at 5.8 GHz with a targeted Frame Error Rate equals to 3.10−2 for a frame length of 100 bytes. The MIMO algorithms are compared in terms of achieved signal to noise ratio (SNR) versus spectral efficiency.
- Published
- 2011