On the Application of MIMO systems for railway environment

철도 환경에서의 MIMO시스템의 응용 방안

In this paper, we examine the MIMO(Multiple Input Multiple Output) system in the point of mobile communication that is used for railway environment. First, under the radio environment, wireless channel characteristics are analyzed between moving train and base station, both assuming track side base stations and non-track side base stations. Next, the paper introduces the MIMO system which can be used to solve the problem of performance degradation in railway environment, and analyzes its performance in terms of channel capacity and diversity. We especially compares open-loop scheme with closed loop scheme at the diversity and analyses their performance according to antenna correlation. Finally, the we presents experimental result from the ESCORT project that was studied in railway environment with the MIMO system.

본 논문에서는 이동 통신 시스템의 관점에서 철도 환경에 적용 가능한 MIMO 시스템을 고찰하였다. 먼저, 무선 통신 환경하에서 이동중인 열차와 기지국간의 무선 채널 환경의 특성을 분석하고, 이를 기지국이 선로 쪽에 있는 경우와 그렇지 않은 경우의 차이점을 비교하였다. 다음으로, 철도 환경의 열악한 무선 링크에 의한 성능 저하 문제를 해결하기 위하여 항후 적용 가능한 다중 안테나 시스템을 소개하고 이를 채널 용량과 다이버시티 추면에서 성능을 분석하였다. 특히, 다이버시티 기법 측면에서 폐루프 방식과 개루프 방식을 비교하며, 안테나간 상관도에 따른 이들 성능을 분석하였다. 마지막으로, 다중안테나 시스템을 철도 환경에 적용시킨 유럽의 ESCORT 프로젝트의 실험 결과를 비교하고 분석하였다.