Modelação de potência recebida e dimensionamento de margens de ligações micro-ondas ponto-a-ponto

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Duarte, André da Silva
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/14183
Resumo: Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações na área de especialização em Telecomunicações
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spelling Modelação de potência recebida e dimensionamento de margens de ligações micro-ondas ponto-a-pontoLink-budgetLigação micro-ondas ponto-a-pontoMachine learningMargens de ligaçãoMicrowave point-to-point linkLink marginsDissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações na área de especialização em TelecomunicaçõesOs sistemas de Feixes Hertzianos, nos últimos anos, têm vindo a perder protagonismo face à evolução dos sistemas de fibras óticas. Esta tecnologia, em meio guiado, tem vindo a conquistar um papel cada vez mais relevante e central nos sistemas de comunicação. Isto deve-se ao facto dos sistemas de natureza ótica possuírem um melhor débito binário, melhor largura de banda e até maior fiabilidade de ligação, uma vez que esta não se encontra sujeita a tantas interferências exteriores como ´e o caso dos sistemas de micro-ondas. Apesar destes factores, os sistemas de Feixes Hertzianos continuam a apresentar-se como uma alternativa viável para os operadores de telecomunicações, uma vez que se apresentam não só como uma solução de baixo custo, mas também como uma solução de fácil e rápida implementação, permitindo o estabelecimento de sistemas de transporte de dados até em localizações mais remotas, onde a instalação de sistemas suportados por cabos ´e dificultada. Estes sistemas, funcionam maioritariamente em linha de vista entre os seus terminais, o que implica, no processo de projeto, a análise do perfil do terreno em redor, tal como o estudo dos possíveis fenómenos associados àa propagação electromagnética. O cálculo da potência recebida baseada numa análise de perdas, ganhos e potência transmitida da ligação (também denominado por Link Budget), não só permite um melhor entendimento das perdas relacionadas com o sistema mas também uma melhor compreensão relativa ao ganho e à potência transmitida, determinando se os mesmos são adequados à ligação em questão. Neste sentido, o trabalho desenvolvido nesta dissertação visa desenvolver um algoritmo de simulação de ligações de Feixes Hertzianos capaz de estimar a potência recebida e o débito binário, tendo em conta a informação de cada ligação micro-ondas ponto-a-ponto. Com o objetivo de efetuar uma calibração dos cálculos teóricos realizados, tirando partido das técnicas de Machine Learning, é implementado um modelo baseado em dados reais de potência recebida. Para validar o modelo foram utilizados as seguintes métricas: Coeficiente de determinação ajustado (R2 a), Mean Absolute Percentage Error (MAPE) e Root Mean Square Error (RMSE). Os resultados do modelo atingiram um R2 a = 0, 89, um erro quadrático médio de 1.59 dB e um erro médio absoluto percentual de 1,99%. Através da comparação entre a potência recebida teórica e potência recebida prática (modelo de regressão) é realizado um dimensionamento das margens de ligação. As margens de ligação consideradas, consistem na margem de desvanecimento e na atenuação suplementar associada à precipitação.Microwave systems, in the last few years, have been losing prominence due to the evolution of optical fiber systems. These technologies have been gaining more and more popularity in communication transmission systems. This is due to the optical system’s ability to reach higher bit rates, larger bandwidths, and even improved link reliability since the link’s signal is not subjected to outside interferences as the microwave link. Despite all these factors, Fixed Wireless Microwave Systems continue to be the best and most viable solution for telecommunication operators since it presents itself, not only as the cheaper solution, as well as the solution with a faster and easier implementation, allowing the installation of systems of this nature in more remote locations where wired supported systems are of difficult execution. These systems, operate mainly in line-of-sight between terminals, which entails the analysis of the surrounding terrain topology as well as the study of the possible factors related to the microwave air electromagnetic propagation. The estimation of the received power based on the analysis of losses, gains, and the link’s transmitted power (also known as Link Budget), allows, not only a better understanding of all the system’s losses but also the improved comprehension of the system’s gain and the transmitted power, in order to determine if these are adequate or not to the link in question. In this regard, the developed work in this dissertation will develop a simulation algorithm that estimates the received power and the bit-rate while taking into account the information of each microwave point-to-point link. To calibrate these results, while taking advantage of Machine Learning techniques, it is also imple mented a model based on real data. To validate this model, the following metrics are used:Coefficient of determination (R2 a), Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE). The results reached a R2 a = 0, 89, a RMSE = 1, 59 dB and a MAPE equals to 1,99% This will allow, after a comparison of both power estimations, the dimensioning of the different link’s margin. The considered margins are the fading margin and the rain attenuation.Instituto Superior de Engenharia de LisboaVieira, Pedro Manuel de Almeida CarvalhoParracho, Diogo Santos RibeiroRCIPLDuarte, André da Silva2022-01-20T18:32:21Z2021-072021-07-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/14183TID:202891283porDUARTE, André da Silva – Modelação de potência recebida e dimensionamento de margens de ligações micro-ondas ponto-a-ponto. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:10:00Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14183Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:22:02.267808Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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