[en] A SEMI-EMPIRIC CONSISTENT MODEL FOR RAIN ATTENUATION PREDICTION IN TERRESTRIAL AND SATELLITE RADIO LINKS

[pt] PREVISÃO DA ATENUAÇÃO POR CHUVAS ATRAVÉS DE UMA MODELAGEM SEMI-EMPÍRICA CONSISTENTE PARA ENLACES RÁDIO TERRESTRE E VIA SATÉLITE

[pt] RODRIGO MARTINS DE SOUZA

[pt] TELECOMUNICACAO

[pt] ENLACES RADIO

[pt] RADIOMETEOROLOGIA

[pt] COMUNICACAO VIA-SATELITE

[pt] ATENUACAO POR CHUVAS

[en] TELECOMUNICATION

[en] RADIO LINKS

[en] RADIOMETEOROLOGY

[en] SATELLITE COMMUNICATIONS

[en] RAIN ATTENUATION

[pt] Com a crescente utilização de sistemas de acesso sem fio ponto-multiponto em banda larga, operando em freqüências cada vez mais elevadas, cresce também a necessidade do desenvolvimento de novos modelos, mais precisos e consistentes, para a previsão da atenuação por chuvas, principal efeito da propagação em freqüências superiores a 10 GHz. Este trabalho apresenta uma modelagem semi-empírica para a previsão do comportamento estatístico da atenuação por chuvas em enlaces rádio terrestres ponto-a- ponto e via satélite. Os modelos foram desenvolvidos com base em resultados de medições conjuntas de taxa de precipitação e atenuação por chuvas em diversas regiões do Brasil, realizadas no período de desenvolvimento deste trabalho, além de medidas de várias partes do mundo, disponíveis no banco de dados de propagação da União Internacional de Telecomunicações (UIT-R). Os modelos desenvolvidos permitem obter a distribuição cumulativa de probabilidades da atenuação por chuvas a partir da distribuição da taxa de precipitação medida ou estimada na região do enlace. Embora existam diversos modelos propostos na literatura para previsão da atenuação em enlaces terrestres ou em enlaces via satélite, duas características importantes não são encontradas, conjuntamente, na maioria deles: utilizar, como base para a previsão, a distribuição da taxa de precipitação em toda a faixa de percentagens de tempo de interesse, e não apenas em um ou dois pontos; e manter consistência entre os modelos para os casos terrestre e via satélite. Além não de atender a estes requisitos, os modelos propostos apresentam erros de previsão menores ou equivalentes aos dos principais modelos da literatura, quando testados contra os resultados disponíveis de medidas em enlaces reais.

[en] The development of new technologies for broadband wireless access, using increasingly higher frequencies, points to the necessity of more accurate methods for rain attenuation, that represents the most serious impairment for radio systems operating in frequencies above 10 GHz. This work presents semi-empirical models for the prediction of rain attenuation in terrestrial and satellite links. The models were developed using data obtained in concurrent measurements of rain attenuation and point rainfall rate in different regions of Brazil. Some of these measurements were performed as part of this work and some were already available from previous measurements campaigns. Data available in the UIT-R data banks of propagation measurements were also used, in order to develop global methods. The models that have been developed allow the prediction of the cumulative probability distribution of rain attenuation from the cumulative distribution of point rainfall rate in the region of the link. Although several methods with these purpose can be found in the technical literature, the ones developed in this work present some important features that are not found, as a whole, in any of those models: they use the full rainfall rate distribution over the entire range of time percentages of interest; the terrestrial and satellite models are consistent, that is, the elements used in the terrestrial prediction model are kept in the satellite prediction model that involves a mor complex geometry. Besides that, the models proposed show an excelent performance in terms of prediction error, when compared with measured data.

LUIZ ALENCAR REIS DA SILVA MELLO

LUIZ ALENCAR REIS DA SILVA MELLO

MAURO SOARES DE ASSIS

ERASMUS COUTO BRAZIL DE MIRANDA

RODOLFO SABOIA LIMA DE SOUZA

NELSON ALEXANDER PEREZ GARCIA

2007-02-13

2006-08-11

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=9528@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=9528@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.9528