• 제목/요약/키워드: Rain Attenuation

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EHF(44 GHz) 대역 강우 감쇠 특성 예측 연구 (Empirical Study on the Prediction of Rain Attenuation in EHF(44 GHz) Band)

  • 박용호;이주환;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.848-854
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    • 2005
  • 본 논문에서는 국내 환경에 적용할 수 있는 EHF(44 GHz) 대역의 강우 감쇠 특성을 예측하기 위한 연구를 수행하였다. 일반적으로 10 GHz 이상에서 동작하는 무선 통신 시스템이 강우에 의한 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 이러한 강우 감쇠는 빗방울의 크기 분포를 통해서 예측이 가능하다. 따라서 무선 통신 시스템을 설계하거나 강우에 의한 감쇠 영향을 분석하기 위해서는 국내 환경에 적용 가능한 정확한 빗방울 크기 분포 예측 모델 개발이 중요하다. 본 논문에서는 충남대학교에서 측정을 통해 얻어진 데이터를 바탕으로 일반적인 확장 감마 분포를 이용하여 빗방울 크기 분포 예측 모델을 제시하였으며, 실제 강우 감쇠 측정 데이터와 잘 일치하는 결과를 얻었다.

Measurement of Rainfall Characteristics and Rain-Attenuation at 38 GHz in Worst Months Affected by El Nino Signal in 1998

  • Jang Won-Gyu;Choi Jae-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권4호
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    • pp.189-192
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    • 2005
  • The measurement of unique rainfall phenomenon and rain attenuation on 38 GHz terrestrial links at South Korea in 1998 is presented. It was one of the most severe rainfall years at the measured region due to increased EI Nino signal. The rainfall rate exceeded at $0.01\%$ was 97.4 mm/h during a worst month and annual rate was 63.5 mm/h. Experimentally measured results have been compared with some models and found that the rain attenuation by system level was underestimated by the existing prediction models. As it was measured only three months, further study and measurement of rainfall and rain attenuation in this region are needed for stable millimeter-wave system operation at all times.

Ku대역 무인항공기 데이터 링크 설계를 위한 강우감쇠 분석 (Rain Attenuation Analysis for Designing UAV Data Link on Ku-Band)

  • 이재윤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1248-1256
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    • 2015
  • 강우에 취약한 특성을 갖는 Ku대역을 이용한 통신 링크 설계 시에는 반드시 정확한 데이터와 정밀한 예측모델을 이용하여 도출한 강우감쇠 값을 반영하여 링크 마진을 분석하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 최근 TTA에서 제시한 국내 강우강도 분포를 분석하여 Rec. ITU-R PN.837-1 및 Crane 모델에서의 지역별 강우강도와 비교하고, 우리나라의 최근 강우강도 분포와 유사한 지역을 선택하여 Ku대역 주파수에 대한 해당 지역의 강우감쇠를 Rec. ITU-R P.618-8와 Crane 강우감쇠 예측 모델을 통해 무인항공기와 지상통신장비의 통신 링크 거리 및 연 시간율 (%)에 따라 분석한다.

Ka 및 mm파 대역에서 강우감쇠에 영향을 주는 파라미터 분석 (Analysis of Parameters Affecting the Attenuation by Rain in Ka and mm-wave Bands)

  • 김정효;유명완;김희찬;류규태;이범선;김영수;서덕영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.242-251
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    • 2000
  • Ka 및 mm파 대역에서의 강우감쇠는 무선회선설계에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 전반적인 기초가 되는 Mie 산란이론을 이용하여 국내환경에 적합한 강우감쇠를 추정하기 위해 중요한 요소인 빗방울 크기분포를 여러 자료를 비교하여 분석하였고. 일반화된 식을 통해 수치해석적 접근을 시도함으로써 각 파라미터별 강우감 쇠에 미치는 정도를 분석하여 이론적으로 국내 강우환경에서의 강우감쇠를 추정하기 위한 근거를 제공하고자 하였다.

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빗방울의 형태에 따른 산란특성 해석 및 강우감쇄 계수 추정 (The Analysis of Scattering Characteristics of Raindrops and Estimation of Specific Rain Attenuation for Different Drop Shapes)

  • 황정환;백정기;김양수;김영민;최용석;이주환;박세경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.701-710
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    • 1999
  • To predict rain attenuation accurately, we must know scattering characteristics of rain-drops for real drop shapes. In this paper, the scattering characteristics of rain-drops are analyzed by an analytical model, and the differences in the characteristics of the forward scattering amplitudes for three different rain-drop shapes are compared. Using the results for the Pruppacher-Pitter's real rain-drop shaper, the specific rain attenuation in domestic environment is predicted, and the difference from the ITU-R model is compared and analyzed.

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Crane 예측 모델을 활용하여 국내 지역별 강우강도 분포에 따른 Ka대역 강우감쇠 분석 (Ka Band Rain Attenuation Analysis of Domestic Regional Rainfall-Rate Distribution by Crane Prediction Model)

  • 조용완
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.110-113
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    • 2016
  • 정지궤도 위성을 이용한 Ka대역 위성통신은 강우에 가장 취약하다. 이렇게 강우감쇠에 취약한 위성통신 링크 설계 시 좀 더 확실한 지역 강우분포와 정확한 강우감쇠 예측모델을 이용하여 계산된 강우 감쇠값을 반영하여 위성통신망의 링크버짓을 분석하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 최근 TTA에서 분석한 국내 지역별 강우강도 분포를 활용하여 Crane 강우감쇠 예측의 지역별 강우강도와 국내 지역별 강우강도 분포를 활용하여 해당 지역의 강우감쇠를 Ka대역 주파수 특성에 맞는 Crane 강우감쇠 예측 모델을 통해 정지궤도 위성과 지상 송수신국간의 위치, 거리 및 연 시간율(%) 요인을 반영하여 분석하였다.

Rain Attenuation and Doppler Shift Compensation for Satellite Communications

  • KimShin, Soo-Young;Lim, Kwang-Jae;Choi, Kwon-Hue;Kang, Kun-Seok
    • ETRI Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.31-42
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    • 2002
  • In high-speed multimedia satellite communication systems, it is essential to provide high-quality, economical services by using efficient transmission schemes which can overcome channel impairments appearing in the satellite link. This paper introduces techniques to compensate for rain attenuation and the Doppler shift in the satellite communication link. An adaptive transmission technique with a control algorithm to adaptively allocate transmission schemes is used as a countermeasure to rain attenuation. We introduce a new rain attenuation modeling technique for estimating system performance and propose a novel Doppler shift compensation algorithm with reduced hardware complexity. Extensive simulation results show that the proposed algorithm can provide greatly enhanced performance compared to conventional algorithms. Simulation software and hardware which incorporate the proposed techniques are also demonstrated.

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국내환경에 적합한 밀리미터파대역에서의 강우감쇄 추정 (Estimation of Rain-Attenuation for Millimeter-Wave Propagation in Domestic Environments)

  • 조삼모;김양수;백정기;이성수;김혁제
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1755-1763
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    • 1998
  • 약 10GHz 이상의 주파수를 사용하는 무선 채널에서 채널의 가용도는 강우감쇄에 심각한 영향을 받는다. 강우감쇄의 영향은 주파수와 지역적 상황에 따라 다르다. 본 논문에서는 국내환경에 적용할 수 있는 밀리미터파대역의 강우감쇄를 추정하였다. 빗방울 크기분포는 지수분포로 가정하였고, 빗방울 크기분포를 변화시켜가며 국내환경과 유사한 여러나라의 측정치를 비교하고 분석하여 국내환경에 적용시킬 수 있는 빗방울 크기분포를 보였다. 또한, r분 강우율을 1분 강우율로 변환할 수 있는 변환모델을 논하고 이를 적용하여 변환한 국내의 강우율데이타를 이용하여 강우감쇄의 확률분포를 계산하였다.

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The Effect Analysis for Rain Attenuation of VSAT

  • Tak, Hong-Sung;Wook, Shin-Gang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.65.4-65
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    • 2001
  • In case of data transmission using the upper 10GHz frequency, rain results in attenuation of radio waves. And the most serious atmospheric effect in a satellite link is the rainfall. The attenuation of rainfall very seriously affects the quality of transmission line. Because the rain increases thermal noise and interference, and decreases the amplitude of the signal. KOWACO manages the VSAT system instead of VHF network for communication of rain and water-level data from 1998. The purpose of this system is to monitor the change of water-level and rain data during a flood duration. VHF system acquires the data by a call per a hour. But the satellite network obtains the data whenever event data occur. Thus the satellite network is more powerful than the VHF system. In study ...

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강우감쇠 유효경로 길이 예측을 위한 경험 모델 (An Empircal Model of Effective Path Length for Rain Attenuation Prediction)

  • 이주환;최용석;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.813-821
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    • 2000
  • 위성통신 경로의 강우감쇠량을 예측하기 위하여 국제적으로 여러 가지 예측모델들이 개발 운용되고 있다. 이러한 예측 모델들은 대부분 미국과 유럽을 비롯한 위성 선진국에서 개발한 것으로 국내의 강우환경을 고려하여 개발된 모델은 없는 실정이다. 본 논문에서는 한국전자통신연구원에서 측정한 강우환경 및 강우감쇠 데이터를 이용하여, 국내 위성통신망에서 고려할 수 있는 강우감쇠량 예측 방법에 대해 기술하였다. 특히, 기존 예측 모델들이 적용한 강우경로의 수평적 변화를 고려한 유효경로 길이 예측 기법에서 탈피하여, 위성통신망에서 필연적으로 고려하여야 할 강우경로의 수직적 변화까지도 고려한 유효경로 예측기법을 유도하고 이를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 예측 기법은 국내 강우환경에 적합한 예측 기법으로써, 향후 설계 및 운용될 10GHz 이상의 국내 위성 및 무선통신시스템에 매우 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. ^u The engineering of satellite communication systems at frequencies above 10GHz requires a method for estimating rain-caused outage probabilities on the earth-satellite path. A procedure for predicting a rain attenuation distribution from a point rainfall rate distribution is, therefore, needed. In order to predict rain attenuation on the satellite link, several prediction models such as ITU-R, Global, SAM, DAH model, have been developed and used at a particular propagation condition, they may not be appropriate to a propagation condition in Korean territory. In this paper, a new rain attenuation prediction method appropriate to a propagation condition in Korea is introduced. Based on the results from ETRI measurements, a new method has been derived for an empirical approach with an identification on the horizontal correction factor as in current ITU-R method, and the vertical correction factor has been suggested with decreasing power law as a function of rainfall rate. This proposed model uses the entire rainfall rate distribution as input to the model, while the ITU-R and DAH model approaches only use a single 0.01% annual rainfall rate and assume that the attenuation at other probability levels can be determined from that single point distribution. This new model was compared with several world-wide prediction models. Based on the analysis, we can easilty know the importance of the model choice to predict rain attenuation for a particular location in the radio communication system design.

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