Прогнозування кумулятивного розподілу тропосферного ослаблення радіохвиль за даними багаторічних метеорологічних спостережень

Анотація

У роботі детально досліджується вплив дощових опадів на ослаблення радіохвиль у міліметровому діапазоні частот, що є критичним фактором для забезпечення надійності та стабільності систем зв’язку п’ятого покоління (5G). Важливим аспектом є аналіз тропосферного загасання, яке виникає через взаємодію електромагнітних сигналів з атмосферними явищами, зокрема краплями дощу. Це явище суттєво ускладнює передачу даних на високих частотах, особливо в міських умовах із високою щільністю трафіку, що вимагає ретельного врахування при проектуванні мереж. У дослідженні розглядаються три основні підходи до визначення залежності інтенсивності опадів для міста Харків: використання локальних метеорологічних вимірювань, аналіз даних із різних джерел та рекомендацій Міжнародного союзу телекомунікацій (ITU). Особливу увагу приділено порівнянню точності цих джерел, які можуть значно відрізнятися за актуальністю, тривалістю спостережень, географічним охопленням, методологією збору та рівнем узагальнення. Враховуючи можливість відсутності локальних вимірювань, рекомендується використовувати узагальнені дані ITU, що є одним із найавторитетніших джерел для інженерних розрахунків. Це забезпечує достатню точність для проектування мереж, дозволяючи враховувати реальні атмосферні умови. Отримані результати дозволяють обґрунтовано підбирати параметри радіообладнання, визначати оптимальний частотний діапазон, довжину траси та допустимі рівні загасання, що є важливими етапами у створенні сучасних безпроводових телекомунікаційних систем. Такі системи здатні функціонувати в умовах змінного атмосферного впливу, що підвищує їхню надійність та ефективність. Запропонований підхід є корисним для інженерів, дослідників і розробників, що працюють над оптимізацією мереж нового покоління в реальних кліматичних умовах. Це дозволяє підвищити точність проектування та зменшити ризики втрат сигналу, забезпечуючи стабільність та якість зв’язку навіть у складних погодних умовах. Враховуючи швидкий розвиток телекомунікаційних технологій, важливо враховувати атмосферні фактори для забезпечення безперебійної роботи мереж, що особливо актуально для міських центрів із високою щільністю населення та інтенсивністю трафіку. Таким чином, дослідження сприяє покращенню методів прогнозування та адаптації систем зв’язку до змінних атмосферних умов, що є важливим для розвитку сучасних телекомунікаційних інфраструктур і забезпечення їхньої стабільної роботи в довгостроковій перспективі.