[pt] Este trabalho apresenta a base de um modelo matemático destinado a interpretar teoricamente o comportamento estatístico de sinais sujeitos a desvanecimentos rápidos em enlaces de microondas em visibilidade. As teorias existentes para explicar a dependência do fenômeno com as características de um lance são discutidas em função dos resultados experimentais disponíveis. Foi investigado com especial atenção o relacionamento entre as profundidades de desvanecimento e a rugosidade do relevo, demonstrando-se que a fórmula empírica atualmente em uso é perfeitamente adequada para quantificar este efeito. / [en] The purpose of this work is to present a mathematical model to interpret theoreticallly the statistical behavior of deep fades in line-of-sight microware paths. The previous theories are discussed and compared to the known experimental data. A simple model is used to obtain a theoretical dependence of the fades deepth with the path roughness. The results show that the empirical expression presently in use quantifies correctly this effect.

[pt] O desenvolvimento de sistemas de comunicações via satélite requer a introdução de novas tecnologias e novas técnicas, e o uso de freqüências elevadas superiores a 10 GHZ. Para aplicações utilizando freqüências acima de 10 GHz, deve ser considerada predominantemente a atenuação causada pela chuva. Este trabalho apresenta resultados intermediários de uma campanha de medidas realizada no CETUC, na faixa de 12 GHz. Esta campanha foi iniciada em 1987 com a realização de medidas radiométricas em diferentes regiões climáticas do Brasil. Em 1995, foram adquiridos sistemas de recepção de sinais de beacon de satélite. O principal objetivo das medidas é a aquisição das distribuições estatísticas de longo termo da atenuação causadas pela chuva, a serem utilizadas no planejamento e dimensionamento de futuros sistemas de comunicações via satélite. Além das distribuições cumulativas de longo termo, são analisadas: a variabilidade das distribuições ano a ano, as estatísticas de pior mês, as características dinâmicas da atenuação por chuva, a dependência da ocorrência de atenuação com a hora do dia, a distribuição da taxa de precipitação e a previsão da atenuação a partir da taxa de precipitação. / [en] The development of satellite communication systems requires the introduction of new technologies and techniques as well as the use of high frequencies, above 10GHz. Above such frequencies, rainfall induced attenuation effects, which are strongly frequency dependent, become important as the main source of reliability impairment. Thid work presents the intermediate results from a measurements campaign at 12GHz. This campaign began in CETUC in 1987 with radiometric measurements on several different Brazilian climatic regions. In 1995, systems for receiving satellite beacon signal were acquired. The main objective of the satellite beacon measurements is to obtain the long term distributions of rainfall induced attenuation, which will be used to aid the planning and design of future satellite communication systems. Besides the long term distributions of attenuation, the following results will be sought out: year-to-year variability of the attenuation distributions,worst-month statistics, the dynamic characteristics of rainfall induced attenuation, the daily variation of the occurrence of attenuation events, rainfall rate distributions and the possibility of modelling the attenuation as a function of the rainfall rate.

[pt] A implantação dos sistemas de acesso local sem fio, conhecidos como WLL, deve ser precedida por um estudo do comportamento do sinal radioelétrico nos diversos ambientes onde estes sistemas irão operar. Em geral usam- se programas de computadores específicos para se determinar a cobertura de uma estação base dados sua altura, freqüência e informações topográficas do relevo da região. Estes programas foram bem desenvolvidos principalmente para a implantação das redes de comunicação móvel celular na faixa de 900 MHz. Entretanto, os sistemas WLL deverão operar, principalmente nas faixas de 1,9 e 3,5 GHz já reservadas para este serviço. Uma questão que se faz imediatamente é se estes modelos de cobertura, especificamente projetados para trabalhar nas faixas do celular irão se desempenhar satisfatoriamente nestas novas faixas. A resposta a esta pergunta é de fundamental importância no planejamento e implantação dos sistemas WLL. Motivados por esta indagação, este trabalho propõe fazer uma investigação experimental comparativa da propagação de sinais nas faixas de 1,9 e 3,5 GHz e estabelecer se os principais modelos de cobertura estão aptos a serem usados nestas novas faixas de freqüência. Para isto um laboratório de medidas foi montado e cinco regiões com características diferentes foram selecionadas na região da cidade do Rio de Janeiro onde uma extensiva campanha de medições foi realizada. Assim, esta tese apresenta os resultados desta campanha de medidas e todas as observações relevantes para a averiguação da compatibilidade dos modelos existentes e fornece subsídios para a elaboração de um novo modelo caso seja necessário. Várias outras informações importantes no estabelecimento de sistemas WLL foram também obtidas. / [en] The deployment of wireless local loop systems, known as WLL, must be accomplished after a complete study of the behavior of radio waves propagating through the different environment where these systems will operate. Computer programs based on propagation models, specifically developed for the cellular mobile network, are generally used. The base station coverage is dependent upon the transmitter antenna height, the frequency of operation and the region topographic information. However, the proposed WLL systems will operate on the 1.9 and 3,5 GHz bands, set aside for these services. The question to be asked is if these program will behave accordingly on these new operation frequencies. The answer to this question is of fundamental importance to the developers of these new technology. Moved by this query, this work proposes a comparative experimental investigation of 1.9 and 3,5 GHz propagation in order. To do that a measurement laboratory was assembled and five different regions inside Rio de Janeiro city were chosen for an extensive measurement campaign. So, these thesis presents the results of this measurement campaign and try to answer the question compatibility of the existent models and gives the subsides for the elaboration of a new model if necessary. A number of other important information are also obtained.

[pt] O projeto de sistemas fixos de acesso sem fio em banda larga operando em ambientes abertos em frequências entre 10 e 66 GHz requer um planejamento criterioso devido à necessidade de maximizar a utilização da largura de banda disponível, maximizar a capacidade da rede, garantir requisitos mínimos de disponibilidade e minimizar os custos em um tipo de ambiente e em uma faixa de frequências em que as ondas eletromagnéticas são sujeitas a fenômenos específicos durante a propagação. Este trabalho apresenta os aspectos envolvidos no planejamento de sistemas deste tipo que utilizam topologia ponto-multiponto e atendem à recomendação IEEE 802.16. São apresentados modelos para previsão de cobertura, cálculo da atenuação diferencial por chuvas e previsão da atenuação por chuvas considerando a não-homogeneidade das chuvas em duas dimensões horizontalmente. Os efeitos das interferências no desempenho dos sistemas são analisados em conjunto com alguns exemplos de planejamento das células. Os aspectos importantes para o planejamento da capacidade são descritos e técnicas que permitem maximizar a capacidade são apresentadas. Com o objetivo de organizar todas as informações para ajudar em situações reais uma metodologia de planejamento é proposta incluindo considerações técnicas, mercadológicas e financeiras. / [en] The development of outdoor fixed broadband wireless access (BWA) systems operating at 10-66 GHz frequency requires a carefully planning in order to maximizing the use of the bandwidth, maximizing network capacity, assuring minimum requirements of availability and minimizing costs in an environment and in a frequency band where the propagation of electromagnetic waves are subjected to specific issues. This work presents the aspects related to the development of this kind of system in a point-to- multipoint architecture standardized by the IEEE 802.16 recommendation. Models to predict coverage, estimate differential rain attenuation and predict rain attenuation considering the un-homogeneity of the rain in horizontal plane. The effects of interference in the system performance are discussed with some examples of cell planning. The main aspects of capacity planning are described and techniques to maximize capacity are presented. In order to helping the planners in practical situations the information are organized in a proposal of planning methodology that includes technical, business and marketing issues.

[pt] Com o advento da TV digital no Brasil, a necessidade de reuso dos canais para diferentes entidades, e a importância das emissoras oferecerem a melhor qualidade de serviço para seus usuários, dentre outros fatores, criam um ambiente propício para o estudo de modelos de predição de cobertura para que tanto as emissoras possam dimensionar corretamente suas estações, como os órgãos reguladores possam distribuir os canais de forma harmoniosa. Este trabalho apresenta medidas de campo realizadas nas cidades do Rio de Janeiro, Belo Horizonte e São Paulo e as compara com valores calculados usando os modelos de Deygout-Assis, CRC-Predict, ITU-R P.526 e ITU-R P.1546. / [en] Since the beginning of Digital TV in Brazil, the need of channel reuse for different broadcasters, the importance to offer a service with good quality, among other issues, created a good environment for studying prediction methods for RF coverage, so that broadcasters can correctly specify its stations and also the government regulators can allocate channels without interference. This work presents field measurements made in Rio de Janeiro, Belo Horizonte and São Paulo and compare them with predicted values using the methods of Deygout- Assis, CRC-Predict, ITU-R P.526 e ITU-R P.1546.

[pt] O esforço de caracterização da influência da vegetação sobre enlaces de radiocomunicação é de grande importância para o dimensionamento de modernos sistemas de comunicação. Baseado em uma extensa campanha de medições, este trabalho pretende caracterizar e propor um modelo de predição de perda de propagação sobre espaços vegetados em banda estreita na faixa de 700 MHz adequado às características morfológicas brasileiras. / [en] The characterization effort of vegetation influence on radiocommunication link fading has a great importance on the design of modern communication systems. Based on an intensive narrow band measurement campaign, this work intends to characterize and propose a model for predicting propagation loss over vegetated areas at the UHF range of 700 MHz.

[pt] A previsão da perda de propagação em áreas urbanas na faixa de UHF tem crescente importância por suas amplas aplicações em novos sistemas de telecomunicações. Neste trabalho o problema é analisado com ênfase em sistemas de TV digital. Dados disponíveis de testes de propagação em cerca de 600 pontos na região da Grande São Paulo foram utilizados para testar modelos de previsão de aplicação geral propostos na literatura técnica. A partir dos dados é proposto um ajuste destes modelos para a região em questão e realizada uma previsão do desempenho de três sistemas atualmente propostos para implementação da TV digital no Brasil. / [en] Methods for the prediction of propagation loss in the UHF band in urban areas are increasingly important for its application in new telecommunication systems. In this work, the problem is analyzed with focus on digital TV systems. Available data from propagation measurements at 593 MHz for about 600 sites in the Great São Paulo region are used to test recommended general purpose prediction methods. Based on this data base, a model fitting applicable for the measurements regions is proposed. The method derived is used to predict the performance of the three digital TV technologies currently under consideration for adoption in Brazil.

[pt] A busca constante pela melhoria dos meios de comunicação em banda larga demandou o surgimento de novas tecnologias visando atender a real necessidade de seus usuários. O uso de mobilidade no acesso à internet banda larga como propõem os padrões WiMAX e LTE, impõe a necessidade de se estudar com mais profundidade os parâmetros que caracterizam um canal rádio móvel. Este trabalho objetiva apresentar os resultados experimentais que permitem caracterizar em banda estreita o comportamento do canal de radiopropagação num ambiente urbano. Como resultado das campanhas de medições, são identificados modelos do canal que possibilita ao projetista definir os melhores critérios para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. Desta forma, são apresentadas duas campanhas de medições, operando nas frequências de 2,5 GHz e 3,5 GHz, destinadas para novos serviços móveis banda larga. / [en] The constant search for improvement of broadband communication systems requires new technologies to attend the increasing needs of the users. The use of mobility in broadband Internet access as proposed in WiMAX and LTE standards, imposes the need to further understand the parameters that characterize a channel mobile radio. This dissertation presents experimental results that allow characterizing the narrow band channel behavior of radio propagation in an urban environment. As a result of measurement campaigns, channel models are identified which allow the designer to define the best criteria to implement a mobile wireless network. The work presents results of two measurement campaigns, at the frequencies of 2.5 GHz and 3.5 GHz, designed for new mobile broadband services.

[pt] A previsão da perda de propagação na faixa de UHF tem grande importância para o dimensionamento dos sistemas de TV Digital. Com base em uma grande campanha de medidas na cidade do Rio de Janeiro pretende- se, com esse trabalho, descrever o comportamento do sinal, assim como verificar a existência de modelos adequados para caracterizá-lo. / [en] Methods for prediction of propagation loss in the UHF band have great importance for the Digital TV systems sizing. With basis of a great measures campaign in Rio de Janeiro city, this work intendeds to describe the behavior of the signal end to verify the existence of adjusted models to characterize it.

[pt] O principal efeito causador de indisponibilidade em sistemas de rádio comunicações com freqüências superiores a 10 GHz é a atenuação por chuvas, especificamente a chuva convectiva, que é predominante em climas tropicais. Nesta tese será realizado o estudo e modelagem do comportamento dinâmico da atenuação por chuvas em enlaces terrestres e via satélite, com base em medidas realizadas no Brasil. Os aspectos dinâmicos da atenuação relacionam-se com as funções de distribuição de probabilidade de três variáveis aleatórias: a taxa de variação da atenuação com o tempo, o número de eventos em que um certo nível de atenuação é excedido e as durações individuais destes eventos. Em outras palavras, trata-se de problema de cruzamento de níveis aplicado à série temporal da atenuação. Ao contrário da distribuição cumulativa da atenuação, da qual informação que pode ser efetivamente retirada é limitada, a análise estatística de cada nível de atenuação, em separado, provê uma completa caracterização do fenômeno da atenuação servindo de base para aplicações tais como a construção de técnicas adaptativas de controle de ganho, metodologias de adaptação do sinal por códigos, modulações ou taxas de bits e a elaboração de esquemas de diversidade de rotas, espaço, sítio ou tempo. Utilizando o banco de dados de medidas de atenuação por chuvas em regiões tropicais e equatoriais brasileiras, obtido em medidas realizadas em seis localidades, tanto em enlaces terrestres como via satélite, foram analisados neste trabalho os comportamentos estatísticos da taxa de variação temporal da atenuação e da duração de eventos. Foi tratado, ainda, o problema do cruzamento de níveis aplicado ao conceito de disponibilidade. A informação obtida a partir dos resultados da análise dinâmica pode ser usada, como já mencionado, no tratamento de vários problemas fundamentais do projeto de sistemas de comunicações. A tese tem, também, como objetivo, contribuir para o aumento da base mundial de dados da análise da dinâmica da atenuação, principalmente em climas tropicais e equatoriais, onde tais dados são bastante escassos. / [en] The main effect causing non-availability in radio communication systems operating in frequencies above 10GHz, is the rain attenuation, particularly the heavy convective rain that is predominant in tropical regions. This thesis presents a detailed study and modelling of the dynamics of rain attenuation in terrestrial links and earthspace links, based on data obtained in long-term experimental measurements in Brazil. The dynamic aspects of rain attenuation can be described by probability distribution functions of three variables: the rate of change of the attenuation with time (fade slope), the number of events of a certain level of attenuation to be exceeded and the individual duration of these events. In other words, the level crossing applied to the attenuation time series. In contrast to the cumulative distribution of the attenuation, from which limited information can effectively be obtained, the separate statistical analysis of each level of attenuation can provide a complete understanding of the phenomenon, allowing the development of adaptive power control techniques, methods for signal adaptation using codes, modulation or bits rate and the design of spacial, routing, site and time diversity strategies. The work is based on rain attenuation data measured in terrestrial and earth-space links operating at frequencies above 10 GHz in 6 Brazilian locations. The study includes the analysis and modelling of the statistical behaviour of the rate of variation of the attenuation with time and the event durations. Also considered, is the level crossing problem applied to the availability concept. As mentioned, the information obtained from the dynamic analysis results and modelling can be used for the treatment of various fundamental problems in the radio communication system project. A contribution to increase the database of dynamic attenuation mainly in tropical and equatorial climates, where data is scarce, is also a result of this thesis.