Modelo de propagação para redes sem fio fixas na banda de 5,8 GHZ em cidades típicas da região amazônica

O estudo da perda de propagação, nas cidades da região amazônica, envolve ambiente caracterizado pelo clima tropical e, suburbano densamente arborizado. Levando consideração à importância da faixa ISM 5,8 GHz, esta dissertação apresenta um modelo propagação para a faixa de frequência em questão, agregando as características da atenuação experimentada pela onda de rádio quando se propaga em ambientes de cidades típicas região amazônica. Para tanto, medidas de potência recebida foram coletadas em 335 clientes fixos, distribuídos em 12 cidades na região norte do Brasil, sendo estes atendidos pelo programa de inclusão digital do estado do Pará, Navega Pará. Também foram realizadas medidas com mobilidade no campus da Universidade Federal do Pará (UFPA). Apresenta ainda o desempenho do modelo proposto sobre outros modelos (Modelo SUI e COST231-Hata) descritos na literatura, para redes sem fio fixas e com mobilidade. As métricas desempenho utilizadas foram o erro RMS e o desvio padrão com relação aos dados medidos. O ajuste dos parâmetros do modelo proposto é realizado através do método de mínimos quadrados lineares, aplicado em duas etapas para diminuir a incerteza sobre os parâmetros ajustados. O modelo proposto alcançou um erro RMS de 3,8 dB e desvio padrão de 2,3 dB, superando os demais modelos que obtiveram erros RMS acima de 10 dB e desvios padrão acima de 5 dB. Os resultados obtidos mostram a sua eficiência sobre outros modelos para predição de perdas na faixa de 5,8 GHz em sistemas fixos e móveis.

ABSTRACT: The study of propagation loss in the Amazon region cities involves an environment characterized by tropical climate and suburban environments densely arborous. Based in the importance of ISM band 5.8 GHz, this work presents a propagation model for this frequency band, combining the characteristics of attenuation experienced by a radio wave when it propagates in typical environments found in Amazon region cities. For such purpose, measurements of the received power were carried out in 335 fixed customers distributed in 12 towns in northern Brazil, which are served by digital inclusion program in the state of Pará, Navega Pará. Measurements with mobility were also carried out on the Federal University of Pará (UFPA) area. Still, it is presented the performance of the proposed model over other models (SUI model and COST231-Hata), described in the literature, when in fixed and mobile networks. Performance metrics such as RMS error and standard deviation were applied taking as reference the measured data. Tuning procedure of the model parameters is performed by the method of linear least squares, applied in two steps to reduce uncertainty about the parameters set. The proposed model achieved an RMS error of 3.8 dB and standard deviation of 2.3 dB, surpassing all other models that had RMS errors above 10 dB and standard deviations over 5 dB. The results show its efficiency on other models to predict losses in the range of 5.8 GHz in stationary and mobile systems.