5G frekansları için yağmur zayıflama modellerinin değerlendirilmesi
Evaluation of rain attenuation models for 5G frequencies
- Tez No: 912938
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ÇAVUŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: 5G haberleşme, yağmur zayıflama modelleri, uydu haberleşmesi, 5G communication, rain attenuation models, satellite communication
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Amaç: Bu çalışmada, 5G frekansları uydu haberleşme sistemlerinde meydana gelen yağmur zayıflamasını tahmin etmek için mevcut yağmur zayıflama tahmin modelleri kullanılarak belirli illerde gerçekleşen yağmur zayıflama miktarları belirlenmiş ve elde edilen verilere göre bu modeller değerlendirilmiştir. Yöntem: Literatürde mevcut olan basit zayıflama modeli (simple rain attenuation), Singapur zayıflama modeli, Garcia-Lopez zayıflama modeli, ITU-R P.618-14 modeli ve Moupfouma zayıflama modeli kullanılmıştır. Bu modellerde elde edilen zayıflama değerleri Matlab programı kullanılarak farklı yükseklik açıları ve 5G frekans değerlerinde referans iller için hesaplanmış ve zayıflama grafikleri çizdirilmiştir. Bulgular: Her bir model için 5G frekans bandında (470-790 MHz, 1427-1518 MHz, 2,3-2,4 GHz, 2,6 GHz, 3,6 GHz, 26 GHz, 40,5-43,5 GHz ve 66-71 GHz aralıklarında) θ=2,5°, θ=5°, θ=30°, θ=60°, θ=85° yükseklik açılarıyla meydana gelen zayıflama değerleri tablo halinde sunulmuştur. Farklı yükseklik açılarında zayıflamanın etkisi gözlemlenmiştir. Frekansın 40 GHz'yi geçtiği durumlarda zayıflama değerlerinde belirgin bir artış tespit edilmiştir. Türkiye'nin en yüksek yağış alan ili olan Rize, diğer illerle kıyaslandığında genel olarak daha yüksek zayıflama değerleri sergilemektedir. 40 GHz ve üzeri frekans bandında uydu iletişimi modellerini değerlendirirken, tüm modellerde yüksek zayıflama oranları gözlenmiştir. Farklı parametrelerle değerlendirilen yağmur modelleri arasında dikkate değer farklılıklar ortaya çıkmıştır. 470-780 MHz frekans bandında, 2,5° yükseklik açısında zayıflama miktarı en fazla 3,18x10-3 dB olarak gerçekleşirken, 40,5-43,5 GHz aralığında zayıflama 85,38 dB'ye kadar çıkmıştır. 43,5 GHz üzeri frekanslarda ise zayıflama miktarının daha da arttığı gözlemlenmiştir. Sonuçlar: 5G frekanslarında yağmur sırasında uydu iletişiminde önemli bir zayıflama meydana gelmektedir. Frekansa göre farklılaşan bu zayıflamanın 5G ve sonrası haberleşme için kullanılan uydu iletişim sistemlerinde dikkate alınması gereken önemli bir parametre olduğu anlaşılmıştır. Çalışılacak frekanslar kadar yağmur modellerindeki kayıpların da göz önünde bulundurulması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: In this study, existing rain attenuation prediction models were used to estimate rain attenuation occurring in satellite communication systems at 5G frequencies in specific regions, and the attenuation amounts were determined based on the obtained data to evaluate these models. Method: The simple rain attenuation model, Singapore attenuation model, Garcia-Lopez attenuation model, ITU-R P.618-14 model, and Moupfouma attenuation model available in the literature have been employed. Attenuation values obtained from these models were calculated using Matlab program for various elevation angles and 5G frequency values in reference cities, and attenuation graphs were plotted. Findings: Attenuation values at elevation angles of θ=2.5°, θ=5°, θ=30°, θ=60°, and θ=85° for each model in the 5G frequency bands (470-790 MHz, 1.427-1.518 GHz, 2.3-2.4 GHz, 2.6 GHz, 3.6 GHz, 26 GHz, 40.5-43.5 GHz, and 66-71 GHz) have been presented in tabular form. The effect of attenuation at different elevation angles has been observed. A significant increase in attenuation values has been noted when the frequency exceeds 40 GHz. Rize, which is the province in Turkey with the highest rainfall, generally exhibits higher attenuation values compared to other cities. When evaluating satellite communication models in the frequency band of 40 GHz and above, high attenuation rates were observed across all models. Significant differences among rain models evaluated with different parameters have emerged. In the frequency band 470-780 MHz, the attenuation amount at an elevation angle of 2.5° reaches a maximum of 3.18x10-3 dB, whereas attenuation reached up to 85.38 dB in the 40.5-43.5 GHz range. It was observed that attenuation increases further beyond 43.5 GHz frequencies. Conclusions: In 5G frequency bands, significant attenuation in satellite communication occurs during rainfall. Consequently, it is concluded that rain attenuation is a critical parameter that must be addressed in satellite communication systems, especially for 5G and future technologies. It is essential to consider not only the frequencies under investigation but also the losses associated with various rain models.
Benzer Tezler
- 5G ve IoT uygulamaları için eşdeğer devre tabanlı bir model kullanılarak yeniden yapılandırılabilir anten tasarımı
Design of reconfigurable antennas for 5G and IoT application by using an equivalent circuit approach
HİLAL KOÇ POLAT
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇAVUŞOĞLU
- 5G ve E-band haberleşme frekansları için yeniden yapılandırılabilir antenler
Reconfigurable antennas for 5G and E-band communication frequencies
FATİH ÖZKAN ALKURT
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM KARAASLAN
- 5G haberleşme uygulamaları için milimetre dalga boylu yama antenlerin tasarım ve üretimi
Design and manufacturing millimeter wavelength patch antennas for 5G communication applications
BARIŞ GÜRCAN HAKANOĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- 5G kablosuz haberleşme ağları için kanal modeli sonuçlarının ısparta-antalya bölgesi için karşılaştırılması
Comparasion of channel model results for 5G wireless communication networks for isparta-antalya region
CARINE MAIAWE HOUMWA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK ÇÖMLEKÇİ
- 4.5G frekanslarında çok bantlı geniş geliş açısı aralığında etkili yeni bir frekans seçici yüzey tasarımı
A novel low-profile multiband frequency selective surface (FSS) for imt-advanced (4.5G) mobile communication system
ŞAKİR BALTA
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL