Mobile Relays for Urban Rail Transportation Systems

Autor: Thomas Galezowski, Tanguy Kerdoncuff, Mauricio Iturralde, Xavier Lagrange
Přispěvatelé: Département Systèmes Réseaux, Cybersécurité et Droit du numérique (IMT Atlantique - SRCD), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Société du Grand Paris, Advanced technologies for operated networks (ADOPNET), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES (IRISA-D2), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec, RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES (IRISA-D2), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Rennes (UR)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Telecommunication Systems
Telecommunication Systems, Springer Verlag (Germany), 2020, ⟨10.1007/s11235-020-00735-0⟩
Telecommunication Systems, 2020, ⟨10.1007/s11235-020-00735-0⟩
ISSN: 1018-4864
1572-9451
DOI: 10.1007/s11235-020-00735-0⟩
Popis: International audience; Assuring an uninterrupted high Quality of Service (QoS) of railway communications between on-board terminals and base stations creates challenges for the provider. This is partly explained by the inherent mobility and the high penetration loss of carriages. Deploying mobile relays in public transportation is possible with a 100%-compatible LTE/EPC architecture. This effectively ensures that the electromagnetic insulation is kept to a minimum as QoS on board can be dramatically affected and worsened within the railway vehicles. Yet all users' traffic congregates via the radio backhaul link and needs to take into consideration the extra packet-overhead and signaling messages that as a general rule get transmitted via the fixed links. The paper's aim is to analyze the performance of mobile relays in loaded conditions comparing this to the standard direct mode. We propose an analytical model to compute the signaling rate. We parametrize it with experiments done on a testbed with real radio transmissions and show that signaling has no major impact on performance. We then evaluate the QoS experienced by passengers by means of simulations for two representative services: Web browsing and voice communications. The packet loss ratio for voice communications is reduced at the expense of a slight end-to-end latency increase thanks to mobile relays. During the high load conditions there is a significant reduction in the load time of a Web page and the throughput is increased.
Databáze: OpenAIRE
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