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# 5G
La 5G est l'évolution de le 4G LTE.
## Fonctionnement
### 5G Standalone VS non-standalone
![](5g-standalone-vs-non-standalone.png)
# Liens
- [5G NR explications](https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8879484https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8879484)
- [5G RAN](https://ieeexplore.ieee.org/document/9844937)
@@ -0,0 +1,23 @@
# C-V2X vs ITS-G5
# IEEE 802.11p
Physical layer :
Il utilise l'[OFDM](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#ofdm) pour varier de channel avec deux paramètres : le temps doublé qui implique
que la fréquence est divisée de moitié.
Mac layer :
Il est basé sur un #OCB operation mode, où on utlisie pas les service d'authentification, d'association et de confidentialité de donnée.
Mais, il est bien fait pour émettre de cours messages en broadcast et un au niveau de mobilité.
# C-V2X
![MCS Table](MCS-Table.png)
utilise du QPSK ou du 16-QAM
# Conclusion
Le C-V2X a de meilleure performance avec le même data rate que le [ITS-G5](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#its-5g), il possède
d'autres paramètres pouvant influencer positivement ses performances. Mais, dès qu'on augmente la densité d'utilisateurs et est supérieur à
150 users/km2, le [ITS-G5](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#its-5g) devient meilleur.
@@ -0,0 +1 @@
# DECT NR+
@@ -0,0 +1,28 @@
# IEEE 802.11
[IEEE working group](https://www.ieee802.org/11/)
## 802.11p / ITS-G5
Cette technologie est la première standardisée pour la communication impliquant des véhicules.
##* Fonctionnement
Elle utilise l'[OFDM](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#ofdm) :
Channel Bandwith : 10MHz
Modulation : 8
BitRate : 27Mb/s
[SCS](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#scs) : 156.25 kHz
[CSMA/CA](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#csmaca)
Designer pour peu de latence et une grande fiabilité, expressement pour une utilisation sécurisée
sur route.
## IEEE 802.11BD / DOT11BD
liens :
- [802.11p -> ITS-G5](https://ieeexplore.ieee.org/document/9734746)
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<header><h1>
Protocol de communication wireless
</h1></header>
- [Glossaire](/Wireless-Communication/Protocol/glossary)
- [5G](/Wireless-Communication/Protocol/5g)
- [C-V2X vs ITS-G5](/Wireless-Communication/Protocol/C-V2X-vs-ITS-G5)
- [IEEE 802.11](/Wireless-Communication/Protocol/IEEE%20802.11)
- [V2X](/Wireless-Communication/Protocol/V2X)
- [DECT NR+](/Wireless-Communication/Protocol/DECT-NR-+.md)
- [Visible light communication](/Wireless-Communication/Protocol/Visible-light-communication.md)
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@@ -0,0 +1,41 @@
# V2X
Cette technologie utilise le concept de Sidelink
## C-V2X
### LTE-V2X
Il est basé sur l'interface sideLink PC5 et la communication cellulaire.
Il support le broadcast, le groupcast et le unicast.
#### Mode 3
Les [eNB](/Wireless-Communication/Protocol/glossary.md#enb) réservent et planifient les ressources
radio pour les véhicules.
#### Mode 4
Les véhicules réservent et planifient les ressource qu'ils ont besoin de manière autonome.
#### Conclusion
Le mode 3 va dépendre de du réseau cellulaire, alors que le 4 est autonome.
### NR-V2X/5G-V2X
Il supporte le broadcast, le groupcast et le unicast.
Il permet d'avoir des sous fréquences porteuses en multiple de 15kHz qui favorise les transmissons
critiques.
#### Mode 1
#### Mode 2
### Conclusion
![](/Wireless-Communication/Protocol/tableau-C-V2X.png)
# Liens
- [LTE/NR-V2X](https://ieeexplore.ieee.org/document/9734746)
@@ -0,0 +1,10 @@
# Visible light communication
La technologie utilise de la lumière visible pour transmettre une information.
Il y a une application pour véhicule, mais elle s'applique particulièrement bien pour le voiture qui possèdent déjà de
phares. Donc, je ne vois pas l'utilité de ce système pour les trains.
# Liens :
- [applications](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352864816300335)
-
@@ -0,0 +1,45 @@
# Global glossary
## V2X
standard vehicle to vehicle/infrastructure communication systems from 3GPP
## ITS-5G
standard vehicle to vehicle/infrastructure communication systems from IEEE
## CSMA/CA
algo permettant de baisser la probabilité de collision entre packet
## OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
## OCB
Outside the Context of a Basic Service Set
# C-V2X
## RB
Ressource Block
## TB
Transport Block
## PSSCH
Physical Sidelink Shared Channels
[PSCCH](https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/rfmx-waveform-creator/page/v2x-sidelink-communication.html#:~:text=Physical%20sidelink%20control%20channel%20(PSCCH,consecutive%20resource%20blocks%20(RBs).)
## SCI
Sidelink Control Information pour contrôler les informations envoyées
## SB-SPS
Sensing-Based Semi-Persistent Scheduling
## RC
Reselection Counter, c'est ce qui va permettre d'éviter des collisions entre les différents véhicules utilisant les mêmes canaux
## MSC
Modulation and Coding Scheme, détermine comment est transmis les datas (QPSK, ...), parmi la table suivante avec un RE (Resource Element)
## SCS
SubCarrier Spacing, l'espacement entre les fréquences sous-porteuses d'un protocole
## eNB
[Evolved Node B](https://www.artizanetworks.com/resources/tutorials/what_lteenb.html)
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@@ -0,0 +1,18 @@
# Wireless communication
## [Protocol](/Wireless-Communication/Protocol/)
- [glossaire](/Wireless-Communication/Protocol/glossary)
- [C-V2X vs ITS-G5](/Wireless-Communication/Protocol/C-V2X-vs-ITS-G5.md)
- [IEEE 802.11](/Wireless-Communication/Protocol/IEEE%20802.11)
- [V2X](/Wireless-Communication/Protocol/V2X)
- [DECT NR+](/Wireless-Communication/Protocol/DECT-NR-+.md)
- [Visible light communication](/Wireless-Communication/Protocol/Visible-light-communication.md)
## [Train](/Wireless-Communication/Train/)
- [Glossaire](/Wireless-Communication/Train/glossary.md)
- [Channel model for performance evaluation](/Wireless-Communication/Train/Channel-model-for-performance-evaluation.md)
- [FRMC - Projet 5GRail](/Wireless-Communication/Train/FRMC-Projet-5GRail.md)
- [WTCMS](/Wireless-Communication/Train/WTCMS.md)
@@ -0,0 +1,29 @@
# Channel model for performance evaluation
## Tapped delay line
![](tapped-delay-line-image.png)
Il faut imaginer qu'après un élément de retard on vient rajouter un le signal retarder et on devrait obtenir en sortie une
sorte d'escalier si on regarde assez petit. Cela, est ma réfléction en regardant le graphe au-dessus.
Il permet de simuler une communication sans file en simulant les pilonnes qui relayent le signal avec un retard
s'additionnant au signal de base. Ensuite, il ne faut pas oublier qu'un effet doppler rentre en ligne de compte à chaque élément
s'ajoutant sur le chemin de la transmission entre pilonnes.
## Environnement des chemins de fer
Il faut prendre en compte la vitesse, le lieu (tunnel pour les métro, pilonne, ...)
On trouve 3 scénarios de communications :
- Train-to-Ground (T2G)
- Train-to-Train (T2T)
- intra-train communications
## Conclusion
Le papier montre qu'il existe plein de modèle de canaux, mais il ne prenne pas en compte tous les scénarios. Seulement les suivants :
- Montagneux
- Rural
- Viaduque
- de coupure
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# FRMC Projet 5GRail
Le document décrit comment le projet 5GRail a été prévu et simulé. Le but est de réaliser une simulation end-to-end pour
plusieurs services utilisé par les trains (les fournisseurs). Le tout est séparé en plusieurs workpackage :
WP1 : dirigé par International Union of Railways (UIC)
WP2 : OBapp (on board applications) et TSapp (TrackSide application)
WP3 : fait au laboratoire nokia à Budapest
- 5G/FRMCS-based [MCPTT](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#mcptt) point-to-point and group voice communication realized by Siemens,
- 5G/FRMCS-based Railway Emergency Call (REC) realized by Siemens,
- [ETCS](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#etcs) realized by CAF,
- Train Control and Monitoring System (TCMS) realized by CAF,
- Non-critical video application and CCTV archive transfer realized by Teleste.
WP4 : liaison des sites via VPN pour les testes
WP5 : testes réels
Fonctionnement :
Le communication se fait au moyen de gateways qui permettent d'envoyer les données entre les trains et les stations de contrôle
Résultats des essais en laboratoires :
- le premier appel end-to-end FRMCS
- le management de la qualité des services en utilisant la méthode [DSCP](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#DSCP)
- les scénarios de changement de réseau 5G avec le [RV](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#RV) activé
- Préparations des activités pour les tests du package 5 c-à-d, **les effet de la vitesse sur les fréquence radios**
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<header><h1>
Protocol de communication wireless
</h1></header>
- [Glossaire](/Wireless-Communication/Train/glossary)
- [Channel model for performance evaluation](/Wireless-Communication/Train/Channel-model-for-performance-evaluation)
- [FRMC - Projet 5GRail](/Wireless-Communication/Train/FRMC-Projet-5GRail)
- [WTCMS](/Wireless-Communication/Train/WTCMS)
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# Introduction
Les trains utilise la technologie [GSM-R](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#gsm-r) qui est
l'ancien réseau mobile des trains. Dans notre cas, on veux utiliser la technologie
[WTCMS](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#wtcms).
# WTCMS
Cette nouvelle technologie doit permettre d'enlever [ETB](/Wireless-Communication/Train/glossary.md#etb).
## Prérequis
1. la latence ne dois pas excéder 3 fois le temps de cycle du train
2. le trains peut avoir 32 wagon avec une distance totale de 850m.
3. Il doit être capable de d'interconnecter jsuqu'à 32 nodes
4. Le changement dois être invisible pour les end-users
## Topologies alternatives
### Variant 1 : Topologie linéaire
Chacun des noeuds pour parler directement à ses voisins. Il peut communiquer avec le reste du réseau aussi en passant
par ses voisins.
Cette manière permet d'atlerner les fréquences de communications entre chaque wagon. De cette manière, on utilise un moins
large spectre dans les fréquences.
Son défaut est la latence total.
Par contre, ce serait bien plus facile de mettre en place. Puisque le système est similaire à ce qui est déjà en place.
Mais, la solution supprime pas tellement le réseau filaire actuel.
### Variant 2a : Topologie en Mesh
Dans cette variante la topologie mesh permet de communiquer directement avec n'importe quel autre noeud du réseau. Mais,
la latence dépend de la vitesse à laquelle chaque noeud peut réceptionner et transmettre.
### Variant 2b : Topologie en Mesh
Dans cette variante, Il utilise la [Variant 1](#variant-1-topologie-linéaire) améliorée. C'est à dire, les noeuds peuvent
communique transmette à leur voisin, s'ils ne peuvent pas atteindre le noeud cible.
### Conclusion
La variant 1 est la plus simple à mettre en place. Mais, il garde la majorité des fils et garde une latence proportionnelle
au chemin à parcourir du packet.
La variant 2a supprime le problème de délai de la variante 1, mais ce n'est pas réaliste de mettre une antenne pour émettre
à 850m sur chaque wagon.
La variante 2b réduit la latence de la variante 1, en gardant des antennes qui emettent à 250m.
Finalement, la variante 2b est la plus réaliste à mettre en place.
## Comparaison de différent protocole
![Comparaison de protocol](table-comparison-WLTB-radio.png)
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# Global glossary
## CDL
Cluster-Delay-Line
## CIR
Channel Impulse Response
## LoS
Line of Sight, le chemin direct entre un émetteur et un récepteur
## NLOS
Non-Line-Of-Sight
## CRS
cell-specific reference signal
## IP
Intersection Point, le point d'intercection entre les rails et le le pilonne de transmission
## UL
Uplink, c'est la cummunication entre le qqch au sol et le satellite
## DL
Downlink, c'est la communication entre le satellite et le qqch au sol
## OAI
Open Air Interface, c'est un projet open source pour les réseaux cellulaires RAN (Radio Access Network) et CN (Core Network)
## FRMCS
Future Railway Mobile Communication System
## DSCP
permet de classer le packet dans un réseau IP par ordre de priorité
## ETCS
European Train Control System
## ATO
Automatic Train Operation
## RV
Remote Vision
## 5QI
standard pour le 5G QoS identifiant, pour savoir la qualité du service
## MCPTT
Mission Critical Push-to-Talk (utilisé pour la communication critique avec la pression sur une touche pour parler simplement et rapidement)
## PIS
Passenger Information System
## RMR
Railway Mobile Radio, réseau de communication pour les trains
## TDL
Tapped-Delay-Line
## Jitter
la variance de la latence entre le moment de la transmission et le moment de la réception
## RAT
Radio Access Technology, la technologie utilisée pour accéder au réseau
## TCMS
Train Control and Management System
## WTCMS
Wireless Train Control and Management System
## GSM-R
Global System for Mobile Communications - Railway, c'est un standard ancien de communication pour les trains
## WLTB
Wireless Local Train Backbone, c'est un réseau de communication sans fil pour les trains
## ETB
Ethernet Train Backbone, c'est un réseau de communication basé sur Ethernet pour les trains qui va être remplacer par le WLTB
## ETBN
Ethernet Train Backbone Network, c'est un réseau de communication basé sur Ethernet pour les trains qui va être remplacer par le WLTB
## OMTS
On-board Multimedia and Telematics
## COTS
Commercial Off-The-Shelf, comprend l'ensemble des produits pouvant être utilisé achetable dans le commerce
## NG-TCN
Next Generation Train Control Network,
## TSM
Time Sensitve Networking, fonctionnalités qui servent à garantir les services dans le temps, déterministe
## Consist
un ensemble de wagons qui sont attachés ensemble pour former par exemple une série de wagon 2ième classe ou autre chose
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* [Protocol](/Wireless-Communication/Protocol/)
* [glossaire](/Wireless-Communication/Protocol/glossary)
* [C-V2X vs ITS-G5](/Wireless-Communication/Protocol/C-V2X-vs-ITS-G5)
* [IEEE 802.11](/Wireless-Communication/Protocol/IEEE%20802.11)
* [V2X](/Wireless-Communication/Protocol/V2X)
* [DECT NR+](/Wireless-Communication/Protocol/DECT-NR-+.md)
* [Visible light communication](/Wireless-Communication/Protocol/Visible-light-communication.md)
* [Train](/Wireless-Communication/Train/)
* [glossaire](/Wireless-Communication/Train/glossary)
* [Channel model for performance evaluation](/Wireless-Communication/Train/Channel-model-for-performance-evaluation)
* [FRMC - Projet 5GRail](/Wireless-Communication/Train/FRMC-Projet-5GRail)
* [WTCMS](/Wireless-Communication/Train/WTCMS)
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* [HES-SO](/HES-SO/)
* [OneDrive - Linux](/HES-SO/OneDrive.md)
* [Teams - Linux](/HES-SO/Teams.md)
* [Wireless Communication](/Wireless-Communication/)
* [Protocol](/Wireless-Communication/Protocol/)
* [Train](/Wireless-Communication/Train/)