A novel model for differential rain attenuation in converging terrestrial links operating at frequencies above 10 ghz and intertropical weathers
Un nuevo modelo para la atenuación diferencial por lluvias en enlaces terrestres convergentes operando en frecuencias superiores a 10 ghz, para climas inter-tropicales
| dc.contributor | en-US | |
| dc.contributor | es-ES | |
| dc.creator | Araujo, Pedro | |
| dc.creator | Pérez, Nelson | |
| dc.creator | Uzcátegui, José | |
| dc.creator | Paredes, José-Luís | |
| dc.creator | Da Silva Mello, Luiz | |
| dc.date | 2011-03-15 | |
| dc.date.accessioned | 2022-11-04T18:48:57Z | |
| dc.date.available | 2022-11-04T18:48:57Z | |
| dc.identifier | http://erevistas.saber.ula.ve/index.php/cienciaeingenieria/article/view/1144 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/5127802 | |
| dc.description | Wireless communication systems operating at frequencies above 10 GHz are strongly affected by rain events. In the case of point-multipoint links, e.g. Local Multipoint Distribution Services (LMDS) systems that particularly operate in such a frequency range, there exists another additional effect due to the rain. This effect is known as differential rain attenuation and significantly degrades the link signal to interference (S/I) ratios, which may cause service unavailability. To estimate this effect there are few model reported on the literature that show disadvantages, i.e. inconsistencies with the physical behavior of the phenomenon, total attenuation dependencies for each link, and a considerable number of adjustment parameters. This paper presents the development of a novel semi-empirical modeling for the estimation of the differential rain attenuation that outperforms and overcomes earlier models. The proposed model is specifically useful in Venezuela. To develop the model a database of measurements taken in Brazil was used, and the results were extrapolated to the Venezuelan case since both countries are located in the inter-tropical earth region showing similar weather characteristics. The developed model is based on parameter estimation of a Weibull cumulative distribution function from the data, using several non-linear regression methods. Results are promising: additionally to overcome earlier model disadvantages (good correlation of 95,96%, for the case of non-dependable total attenuations models), there is a better RMS errors performance for low time percentages (from 0.01 to 0.1), which are widely used for planning and dimensioning high reliability systems. | en-US |
| dc.description | Los sistemas inalámbricos de comunicación que operan en frecuencias superiores a 10 GHz son fuertemente afectados por la presencia de eventos de lluvias. En el caso de los enlaces punto-multipunto, como por ejemplo los sistemas LMDS (Local Multipoint Distribution Services), que operan en dicho rango de frecuencias, existe otro efecto producido por las lluvias, conocido como atenuación diferencial, que degrada significativamente la relación señal-interferencia (S/I) de los enlaces, pudiendo causar indisponibilidad en el servicio. Para la predicción de este fenómeno existen pocos modelos disponibles en la literatura, los cuales, además, presentan ciertas desventajas (inconsistencia con el comportamiento físico del fenómeno, dependencia de las atenuaciones totales de cada enlace y excesivo número de parámetros de ajuste). En este artículo se desarrolla un nuevo modelo semi-empírico para la estimación de la atenuación diferencial, que supera las desventajas mencionadas, y puede ser aplicado en Venezuela. Para ello, se dispone de una base de datos de medidas realizadas en Brasil, que al igual que Venezuela, también está ubicado en la zona inter-tropical del globo terrestre. El modelo desarrollado se basa en el ajuste de la distribución acumulativa de Weibull a los datos obtenidos a partir de las medidas, y se utilizaron diversos métodos de regresión no lineal para la obtención de los respectivos parámetros de ajuste. Los resultados son bastantes satisfactorios, ya que, dicho modelo además de superar las desventajas de los modelos existentes (presentando una muy buena correlación del 95,96% con respecto a toda la muestra de datos medidos, para el caso de modelos no dependientes de atenuaciones totales de enlaces), presenta un mejor desempeño en términos del valor RMS de los errores, para bajos porcentajes de tiempo (entre 0,01 % y 0,1%), los cuales son ampliamente utilizados como parámetro en la planificación y dimensionamiento de sistemas de alta disponibilidad. | es-ES |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | spa | |
| dc.publisher | Ciencia e Ingeniería | es-ES |
| dc.relation | http://erevistas.saber.ula.ve/index.php/cienciaeingenieria/article/view/1144/1100 | |
| dc.source | Ciencia e Ingeniería; Vol. 31, Núm. 3 (2010); 133-142 | es-ES |
| dc.source | 2244-8780 | |
| dc.source | 1316-7081 | |
| dc.subject | Differential rain attenuation; weibull cumulative distribution; modeling. | en-US |
| dc.subject | Atenuación diferencial por lluvias; distribución acumulativa de weibull; modelado. | es-ES |
| dc.title | A novel model for differential rain attenuation in converging terrestrial links operating at frequencies above 10 ghz and intertropical weathers | en-US |
| dc.title | Un nuevo modelo para la atenuación diferencial por lluvias en enlaces terrestres convergentes operando en frecuencias superiores a 10 ghz, para climas inter-tropicales | es-ES |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
| dc.type | es-ES |