Dissertação

{en_GB=Evaluation of Train Communications Interference-Free Regions along Rail Tracks} {} EVALUATED

{pt=Esta tese aborda a compatibilidade entre sistemas de telecomunicações ferroviárias (GSM-R, LTE-R e BBRS) e sistemas externos que utilizam frequências adjacentes. Um modelo para analisar esta compatibilidade foi desenvolvido e implementado em MATLAB. Uma estimativa de interferência é realizada com base na distância do transmissor do interferente ao recetor da vítima. Esta estimativa é depois utilizada tanto para o cálculo da distância máxima de comunicação, útil para uma implantação adequada de estações base / pontos de acesso ferroviários em cenários de interferência, como para o cálculo da queda no ritmo de transmissão a que sistemas de telecomunicações ferroviárias já instalados podem estar sujeitos. As fontes de interferência consideradas para as análises do GSM-R e do LTE-R são as redes públicas de GSM e UMTS; para a análise do BBRS são considerados dispositivos Wi-Fi. Os resultados obtidos para o GSM-R permitem concluir que distâncias entre as estações base ferroviárias mais baixas do que as implantações usuais podem ser necessárias quando uma estação base interferente está a menos de 1.5 km da via férrea. Para o LTE-R, fazendo-se o reuso dos mastros das estações base do GSM-R, uma estação base interferente instalada a menos de 2.2 km da via férrea pode fazer com que o ritmo de transmissão caia abaixo dos valores que o serviço de voz requer. Para o BBRS, um dispositivo Wi-Fi emitindo a uma distância inferior a 65 m de um ponto de acesso ferroviário pode fazer com que sejam necessárias distâncias máximas de comunicação inferiores a 300 m., en=This thesis addresses the compatibility between railway telecommunications systems (GSM-R, LTE-R, and BBRS) and other cellular and wireless external systems that use adjacent frequencies. A model to analyse this compatibility was developed and implemented in MATLAB. An interference estimation (taking three interference types into account) is performed based on the distance from the interferer’s transmitter to the victim’s receiver. This estimation is then used for the calculation of both the maximum communication distance, useful for a proper deployment of railway base stations / wayside access points under interference scenarios, and the capacity loss that railway telecommunications systems already deployed may be subjected to. The interference sources considered for GSM-R and LTE-R analyses are public GSM and UMTS networks. The interference sources considered for the BBRS analysis are Wi-Fi devices. The results obtained for GSM-R allow one to conclude that distances between railway base stations lower than the usual deployments may be needed when an interfering base station is deployed closer than 1.5 km from the rail track. For LTE-R, reusing the masts of the GSM-R base stations, an interfering base station deployed closer than 2.2 km from the rail track can make throughput to drop below the values that the voice service requires. For BBRS, a Wi-Fi device being used at a distance lower than 65 m from a railway wayside access point can make throughput to drop below 12 Mbps, maximum communication distances lower than 300 m being needed in these cases.}
{pt=Sistemas de Telecomunicações Ferroviárias, Sistemas Celulares e Sem Fios, Interferência, Frequências Adjacentes, Distâncias de Implementação., en=Railway Telecommunications Systems, Cellular and Wireless Systems, Interference, Adjacent Frequencies, Deployment Distances.}

Outubro 27, 2020, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel De Jesus Sousa Correia

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado