MODELING ATMOSPHERIC MULTIPATH FADING IN LINE-OF-SIGHT MICROWAVE LINKS

Autor: PEDRO VLADIMIR GONZALEZ CASTELLANOS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2003
Zdroj: Repositório Institucional da PUC_RIOPontifícia Universidade Católica do Rio de JaneiroPUC_RIO.
Druh dokumentu: masterThesis
Popis: Os desvanecimentos por multipercurso atmosférico são a principal causa de degradação do desempenho de enlaces rádio digitais de alta capacidade, acentuando os efeitos do ruído térmico e da interferência intersimbólica na taxa de bits errados. A previsão da distribuição cumulativa de probabilidades destes desvanecimentos em função de parâmetros do enlace e características rádio climáticas da região é de fundamental importância no projeto de sistemas rádio digitais terrestres. Existem na literatura técnica métodos para previsão do desvanecimento em enlaces individuais, mas não para um tronco de microondas formado por vários enlaces. Medidas realizadas no Brasil indicam que a usual suposição de decorrelação total entre desvanecimentos profundos em enlaces consecutivos em um mesmo tronco é pessimista, podendo levar a uma indisponibilidade combinada maior do que a real. Neste trabalho foram analisados dados experimentais de 15 enlaces na região centro-oeste do Brasil e 5 enlaces no Japão e desenvolvido um modelo empírico de previsão da distribuição conjunta do desvanecimento por multipercurso atmosférico conjunta em enlaces adjacentes. O modelo apresenta boa concordância com os resultados experimentais e fornece uma nova expressão para o cálculo da indisponibilidade em troncos de microondas formados por vários enlaces. Os dados experimentais foram utilizados ainda para modelar a duração de eventos de atenuação por multipercurso em enlaces em visibilidade. Mostrou-se que a distribuição de duração de eventos é bem caracterizada por distribuições de Weibull. Esta caracterização permite a distinção entre eventos de perda de qualidade (duração inferior a 10 segundos) e de indisponibilidade (duração superior a 10 segundos).
Multipath fading is the main cause of performance degradation in high capacity line-of-sight microwave links, increasing enhancing the effects of the thermal noise and intersymbol interference in the bit error rate. Tested methods are available in the literature for the prediction of cumulative probability distribution multipath fading in individual link but not in a microwave network formed by several tandem links. Measurements carried out in Brazil indicate that the usual assumption that deep fade events in consecutive links are totally uncorrelated may be pessimistic for tropical regions and may lead to the prediction excessive multihop links unavailability. Experimental data obtained in measurements of multipath fading in 15 pairs of tandem links located in the center- western region of Brazil were analyzed to provide cumulative distributions of attenuation in each pair. Similar results are available in the literature for 5 pairs of links in Japan. Based on these results, an empirical model was developed for the prediction of the joint probability distribution the multipath fading in adjacent links was developed. The attenuation simultaneously exceeded in both links for given percentage of time can be predicted as a function of the equiprobable values of attenuation exceeded in the individual links, path lengths and operation frequency. The predicted distributions show good agreement with the experimental results and provide an expression for the calculation of unavailability of line-of- sight tandem links. The experimental data had been used still to model the duration of events of attenuation for multipath of links in visibility. One revealed that the distribution of duration of events well is characterized by distributions of Weibull. This characterization allows the distinction between events of loss of quality (lowest duration at 10 seconds) and of non-availability (higher duration the 10 seconds).
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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