I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 5 ,   N o .   3 ,  S e p t e m be r   2 01 9 ,   pp .   1443 ~ 1 4 5 1   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I:   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp 144 3 - 1 4 5 1             1443       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   R a i n   a t t e n u a t i o n   i n   b r o a d b a n d   s a t e l l i t e   se r v i c e   a n d   w o r st   m o n t h   a n a l y si s       I d r i s s a  A b u b ak ar 1 ,  Jaf r i   B i n   D i n 2 ,   Lam   H o n g  Y i n 3   M an h al   A l h i l a l i 4   1 , 2 , 4 W i r e l e s s   C om m uni c a t i ons   C e n t r e ,   S c hool   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l og i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   3 D e pa r t m e n t   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hnol og y ,   F a c ul t y   of   E n g i ne e r i ng   T e c hnol og y ,     U n i ve r s i t i   T un  H us s e i n  O nn  M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   1 S a t e l l i t e   C ont r o l   &   N e t w o r k  O pe r a t i on s ,   N i g e r i a n  C om m uni c a t i o n  S a t e l l i t e   L t d ,   N i g e r i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   Re c e i v e d   J a n   15 ,   2 019   Re v i s e d  A pr   1 ,   2019   A c c e pt e d  M a y   3,   201 9     S a t e l l i t e   l i n k  de s i g n,   l i nk  m a r g i n  a nd  s e r vi c e s   a t   l ow e r   ba nds   o f   s a t e l l i t e   s pe c t r um   ha s   be e n  f a c i n g   t he   c ha l l e ng e s   of   m e e t i ng   t he   de m a nds   f or   hi g he r   ba ndw i dt h  r e qui r e m e nt s .   S a t e l l i t e   o pe r a t or s   a nd  s e r vi c e   pr ov i de r s   a r e   be e n  c om pe l l e d  t o  m i g r a t e   t o  t he   u s e   of   h i g he r   f r e que nc i e s   a bov e   10  G H z .   T h e s e   hi g he r   f r e que nc i e s   w e r e   di s c ove r e d  t o  be   vu l n e r a bl e   t o  a t m os phe r i c   de g r a d a t i on  c r e a t i ng   t he   c h a l l e ng e   of   s e r vi c e   a v a i l a bi l i t y   e s pe c i a l l y   f or   t r opi c a l   r a i n  z one s   w i t h  h i g he r   r a i nf a l l   i nt e ns i t i e s   a nd   l ong e r   r a i n  e v e nt   dur a t i ons .   T h i s   s t u dy   s t r i ve   t o  e va l ua t e   t he   pr of i l e   of   r a i nf a l l   a nd  t h e   m ont h l y   a nd  a nnua l   va r i a bi l i t y   t o  i m pr ove   t he   d e s i g n  p a r a m e t e r s   of   s a t e l l i t e   pr opa g a t i on.   T w o  y e a s   r a i nf a l l   m e a s ur e m e nt   c a m pa i g n  w a s   c onduc t e d  i n  A buj a   a t   N i g c om s a t - 1R   g r ound  s t a t i on  w i t h  a   vi e w   t o  und e r s t a ndi ng   t he   c ha r a c t e r i s t i c s   of   A bu j a   r a i n.   T he   l oc a t i o n  of   t he   s i t e   i s   o n  l a t .   9. 06o  N   a nd   l on.   7. 4 8o  E .   T i p pi ng   buc ke t   r a i n  g a u g e   w a s   us e d  f or   p oi nt   r a i n  r a t e   a nd   1. 8  m   V S A T   a n t e n na   w a s   i ns t a l l e d  t o   m oni t or   t he   r a i n  i n duc e d  a t t e n ua t i on   on   s a t e l l i t e   br oa dba nd  s i g n a l .   T he   r e s u l t s   s h ow s   a   hug e   v a r i a bi l i t y   be t w e e n  m ont h  t o  m on t h  a s   w e l l   a s   a nnua l   a ve r a g e   be t w e e n  2016  a nd  2017.   T he   pe r f or m a n c e   of   br oa dba nd  s a t e l l i t e   s e r v i c e   w a s   f ound  t o  l a r g e l y   t o  de pe n d  on   t he   qua l i t y   of   t he   c a r r i e r   pow e r   a bove   t he   s y s t e m   noi s e   r a t he r   t ha n  ba ndw i dt h  c a p a c i t y   or   t he   r e c e i ve   s i g na l   l e ve l   w hi l e   h i g he r   a t t e nua t i on s   a r e   a s s oc i a t e d   w i t h  h i g he r   r a i n  i nt e n s i t i e s   a nd  t he   s l a nt   pa t h  e f f e c t s .   Ke y w or d s :   A CM   Broa db a n d  s i gn a l     P I M T     Ra i n   a t t e n u a t i on     W or s t   m on t h   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   P r of .   D r.   J a f ri   B i n   D i n     W i r e l e s s   Com m un i c a t i on s   Ce n t re ,   S c h ool   of   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   U n i v e r s i t i   T e kn ol og i   M a l a y s i a ,   81310  J oh o r   Ba h r u ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   j a f r i @ u t m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     S a t e l l i t e   c om m un i c a t i on s   ope ra t i n g   a n d  pr ov i ng   s e r v i c e s   a t   h i gh   f r e qu e n c i e s   a bov e   10  G H z   a r e   e x pe c t e d  t o  de l i v e r   a   c om pr e h e n s i v e   h i gh   c a pa c i t y   a n d  hi g h e r   da t a   ra t e   f or  b r oa dba n d  a n d  m u l t i m e di a   s e r v i c e s .   S u c h   s e r v i c e s   a r e   di s pos e d  t o  a t m o s p h e ri c   i m pa i rm e n t s   e s s e n t i a l l y   t h e   ra i n   e f f e c t s .   T h i s   s i ngu l a r  i m pa i r m e n t   i s   e v e n   w or s e   i n   t h e   t r o pi c a l   a n d  e qu a t o ri a l   re g i ons   c h a r a c t e r i z e d  by   h e a vy   pr e c i p i t a t i on  e s pe c i a l l y   f or   V S A T   s e r v i c e s   [ 1 ].   A bu j a   N i g e ri a   i s   g e og r a p h i c a l l y   l o c a t e d  i n   t h e   t r o pi c a l   r e g i on   on   l a t i t u de   9 . 06o   N   a n d  l on g i t u de   7. 4 8o  E .   Ra i n   a t t e n u a t i on   a n d  l i n k  ou t a g e s   i s   a   p re dom i n a n t   c h a l l e n g e s   f or   s a t e l l i t e   s e r v i c e   f or   bo t h   di r e c t   t o  h om e   (D T H )   t e l e v i s i on   or   br o a db a n d  i n t e r n e t   s e r v i c e   [ 2 ].   S a t e l l i t e   c om m un i c a t i on   s ys t e m   ope r a t e s   on   t h e   pri n c i pl e   of   po i n t   t o  poi n t   a n d  poi n t   t o  m u l t i poi n t ,   w i t h   c l e a r   v i e w   f r om   a l l   f o r m   o f  obs t r u c t i on s   i n c l u di ng   c l ou d,   r a i n   a n d  t a l l   v e g e t a t i on   c ov e r .   T h i s   i s   c a l l e d  c l e a r  l i n e - of - s i gh t   ( L O S )  b e t w e e n   t h e   t r a n s m i t t i n g   a n d  r e c e i v i n g   t e r m i n a l   of   t h e   c o m m un i c a t i ng   n e t w o r k  [ 3 ].   T h e   c om m un i c a t i on   s t r u c t u r e   i n  br o a db a n d  s e r v i c e   us e s   a   v e r y   s m a l l   a pe rt u re   t e r m i n a l   (V S A T )   i n   t w o - w a y   (du pl e x )   t ra n s m i s s i o n   s ys t e m   v i a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   3 ,  S e p t e m be r   2 01 9   :     1 4 4 3   -   1 4 5 1   1444   s a t e l l i t e   l i n k.   F u n c t i on i n g   a s   a   poi n t   t o  po i n t   o r   po i n t   t o  m u l t i poi n t   n e t w o r ks   v i a   a   f i x e d  s a t e l l i t e   s e r v i c e   (F S S ) ,   t o  p r ov i d e   a   n um be r   of   a dv a n t a g e s .   T h e s e   a dva n t a g e s   a r e   e s pe c i a l l y   m or e   f or   di f f i c u l t   a n d   m o un t a i n ous   t e rra i n ,   I s l a n ds ,   h i gh   s e a   e x pl or a t i on s   a n d  t h e   un w i re d  l o c a t i on s   f or   ra pi d  re s pons e   i n c l u di n g  di s a s t e r   m a n a g e m e n t   [ 4 ].   T h i s   s t u dy   i n   i t s   qu e s t   t o  e v a l u a t e   t h e   l e v e l   of   r a i n   i n du c e d  a t t e n u a t i on   on   N i g c om s a t - 1R  s a t e l l i t e   br o a db a n d  s e r v i c e ,   e m pl oys   t h e   us e   t i ppi n g   b u c ke t   r a i n   g a ug e   t o  c on du c t   2  y e a r s   e x pe ri m e n t a l   m e a s u r e m e n t   c a m pa i g n   t o  qu a n t i fy   t h e   poi n t   r a i n f a l l   r a t e   ( R 0. 0 1 )   a t   A bu j a   g r ou n d  s t a t i on   of  N i g c om s a t - 1R .   E m pl oy e s   t h e   us e   V S A T   t o  e v a l u a t e   t h e   e f f e c t s   of   r a i n   i n du c e d  a t t e n u a t i o n   on   br oa db a n d  s e r v i c e   t o  p r ov i de   a   d e s i gn   a n d   pe r f or m a n c e   t h re s h ol d  f or   f u t u r e   s a t e l l i t e   p r o j e c t s .   A   s a t e l l i t e   l i n k  i s   s a i d  t o  b e   a v a i l a b l e   w h e n   t h e   ra t i o  of   t i m e   of  c onn e c t i v i t y   i s   s t a bl e   f or   us e   w i t h   a   c a rr i e r - to - n oi s e   r a t i o  a b ov e   a   de f i n e d  t h r e s h ol d  s pe c i f i e d  f or   a   c h os e n   bi t   e rr o r   ra t e   of   pe r f or m a n c e .   T h e   o u t a g e   t i m e   a l s o   c a l l e d  f a de   du r a t i on   i s   a   pe rc e n t a g e   of   t i m e   f or   w h i c h   t h e   de s i r e d   e rr o r  of   pe r f or m a n c e   o r   t h re s h ol d  c ou l d  n o t   be   re a l i z e   a n d  s u b s e q u e n t l y   t h e   s i gn a l   i s   l os t   a s   i t   b e c om e s   s i m i l a r   t o  s ys t e m   n oi s e .   I n t e r n a t i on a l   t e l e c o m m un i c a t i on   u n i o n   (I T U - R)   h a s   m a de   s o m e   re c om m e n da t i on s   t o  e v a l u a t e   s om e   of   t h e s e   a t m os p h e r i c   e f f e c t s   a f f e c t i n g   s a t e l l i t e   t o  e a rt h   p r op a g a t i on   [ 3 ].   T h e s e   r e c om m e n da t i on s   a r e   (I T U - R. P . 618 )   f o r   ra i n   a t t e n ua t i on ,   (I T U - R. P . 83 7 )   f or   r a i n   r a t e   di s t r i bu t i ons ,   (I T U R - 838)   f or   s pe c i f i c   a t t e n u a t i on   on   t h e   s pa c e   t o  e a rt h   a n d  ( I T U - R  P . 839 )   f or   r a i n   h e i gh t   a s   w e l l   a s   f a de   dy n a m i c s   a m o ng   ot h e r s .   P r e c i pi t a t i on   w i t h i n   t h e   t ropos ph e r e   a re   g e n e ra l l y   c l a s s i f i e d  a s   e i t h e r  l i qu i d,   s ol i d  o r  t r a n s i t i on   be t w e e n   l i qu i d  a n d  s ol i d  s e gm e n t s   e s pe c i a l l y   t h e   m e l t i n g   i c e   l a y e r   [5 ] .   T h e   l i qu i d  p r e c i p i t a t i on  i n c l u de   r a i n   a n d  d r i z z l e   w i t h   v a r y i n g   t h e   de g r e e   of   i n t e n s i t y.   Ra i n f a l l   i n t e n s i t y   i s   c l a s s i f i e d  a c c o r di n g   t o  t h e   ra t e   of   pr e c i p i t a t i on ,   w h i c h   de pe n ds   on  t h e   c ons i de re d  t i m e   a n d  l oc a t i on   [ 6 ].   S om e   m e t e o r o l og i c a l   a g e n c i e s   c on s i de r e d  p re c i pi t a t i on   a s   l i g h t   w h e n   t h e   ra t e   i s   l e s s   t h a n   2. 5  m m / h   a n d  m ode r a t e   f or   t h e   r a i n   ra t e   i s   be t w e e n   2. 5   m m / h   a n d  7. 6  m m / h .   w h i l e   h e a v y   w h e n   t h e   r a t e   i s   be t w e e n   10  m m / h   a n d  50  m m / h .   P re c i pi t a t i on   a bov e   50  m m / h  i s   c ons i de re d  v i ol e n t   ra i n f a l l   i n t e n s i t y   [ 7].   Re c e n t   s t u di e s   h a v e   s h ow n   t h a t   f or   bi - s e a s on a l   t r op i c a l   l oc a t i on s ,   t h e   Z D I   t e n ds   t o  be   h i g h e r   du r i n g   w e t   s e a s on  c om pa r e d  t o  t h e   dr y   s e a s o n   t h e r e by   i n c re a s i n g  t h e   l e v e l   of   i n du c e d  a t t e n u a t i on   on   t h e   s a t e l l i t e   t o   e a r t h   l i n ks   du e   t o   i n c re a s e   i n   t h e   s l a n t   pa t h   t o   t h e   s a t e l l i t e   [1 ] .     T o  a c h i e v e   a   g ood  Q u a l i t y   of   S e r v i c e   (Q o S )   a n d  re l i a bl e   s i gn a l   a v a i l a bi l i t y   f or   bot h   do w n   l i n k  a n d  u pl i n k  t ra n s m i s s i o n ,   a   d e l i be ra t e   p rov i s i on   i s   r e qu i re d  t o  m i t i g a t e   t h e   a t t e n u a t i on   du e   t o  ra i n   e f f e c t s   a t   h i g h e r   f r e qu e n c y   ba n ds   [ 3] .   T o  qu a n t i f y   t h e   l i n k  l os s   a l on g   t h e   s l a n t   p a t h   a s   w e l l   a s   t h e   t ot a l   s i g n a l   f a de   e f f e c t   e s pe c i a l l y   f or   b r o a dba n d  s e r v i c e s   pr ov i di n g   m i s s i on  c r i t i c a l   a s s i gnm e n t ,   e m e r g e n c y   r e s pons e ,   f i n a n c i a l   a n d  s e c u r i t y   i n f or m a t i on   m a n a g e m e n t ,   t e l e m e di c i n e   s e r v i c e s   a n d  c on t r o l   t o w e r s   w i l l   re qu i r e   a n   i n s t a n t a n e ou s   s w i t c h i n g   s ys t e m   t o  dr i v e   t h e   m i t i g a t i on   c on t r o l   s ys t e m .   S a t e l l i t e   ra di o  l i n k  de s i gn e r s   h a v e   be e n   u t i l i z i n g   o n e   m i nu t e   i n t e g ra t i on   t i m e   ( 1 - m i n )   f or   s t a t i s t i c a l   c h a ra c t e ri z a t i on   of   r a i n   ra t e s   di s t r i bu t i on s   a n d  c onv e r s i ons   o f  l on g   t e r m   a n d  w o r s t - m on t h   s t a t i s t i c s   [8 ] .   T h e   c on c e p t   of   “ w or s t   m on t h ”   i n   a c c o r da n c e   w i t h   (I TU - R  P . 581 - 2 )   re c om m e n d s ,   t h a t   p e r f or m a n c e   c ri t e r i a   f o r   ra di o   c om m un i c a t i on   s ys t e m s   of t e n   r e f e r   t o   “ a n y   m o n t h ”   a s   t h e   pe r i o d  of   r e f e re n c e .   T h e   de s i g n   o f   s u c h   s ys t e m s   r e qu i re s   t he   s t a t i s t i c s   of   pr op a g a t i on   e f f e c t   r e l e v a n t   t o  t h e   pe r i o d  of   r e f e r e n c e   of   t h e   p e r f or m a n c e   c ri t e r i a   a n d   t he   n e e d   f or   a n   un a m bi gu ous   de f i n i t i on   f or   t h e   p e ri od  of   re f e re n c e .   T h a t   t h e   f r a c t i on   of   t i m e   du r i n g   w h i c h   a   p re s e l e c t e d  t h r e s h ol d  i s   e x c e e d e d  i n   t h e   w o r s t   m o n t h   of   a   y e a r   i s   r e f e rre d  t o  a s   t h e   a n nu a l   w o r s t - m o n t h   t i m e   f r a c t i o n   o f   e x c e s s .   T h a t   t h e   s t a t i s t i c   r e l e v a n t   f or   t h e   pe r f or m a n c e   c ri t e r i a   r e f e rri n g   t o  “ a ny   m o n t h ”   i s   t h e   l on g - t e r m   a v e ra g e   of   t h e   a n nu a l   w o r s t - m on t h   t i m e   f r a c t i on   of   e x c e s s .   T h e   w or s t   m o n t h  o f   a   y e a r   f or   a   p re s e l e c t e d  t h re s h ol d  f or   a n y   pe r f or m a n c e   de g r a d i n g  m e c h a n i s m ,   be   t h a t   m on t h   i n   a   pe r i od  of   t w e l v e   c on s e c u t i v e   c a l e n da r   m on t hs ,   du r i n g   w h i c h   t h e   t h r e s h ol d  i s   e x c e e d e d  f or   t h e   l on g e s t   t i m e .   T h e   w o r s t   m o n t h  i s   n ot   n e c e s s a r i l y   t h e   s a m e   m o n t h   f or   a l l   t h r e s h ol d  l e v e l s   (I T U - R  P . 581 - 2).   F u r t h e r   s t u di e s   i n  t h e   r e v i e w   w o r k  s h ow s   w i de r   i n c on s i s t e n c i e s   of  I T U - R  r e c om m e n de d  pre di c t i on   m e t h od  w a s   obs e r v e d  t o  h a v e   u n de r e s t i m a t e d  t h e   v a l u e s   o f   r a i n f a l l   r a t e   a t   0. 0 1 %   of   t i m e   by   52. 8 %  w h i l e   ov e re s t i m a t e d   f or   0. 00 1 %   of   t i m e   e x c e e da n c e   w i t h   7. 6  %   S u m a t ra   f r om   a n   opt i c a l   ra i n   g a u g e   m e a s u r e m e n t .   T h e s e   s t u di e s   i n   g e n e r a l   t e r m s   a re   i n   a g r e e m e n t   w i t h   t h e   m e a s u r e m e n t s   c om pa r e d   t o   p r e d i c t i on   of   ra i n   i n du c e d  a t t e n u a t i on   on   s a t e l l i t e   l i n k   [ 9 ] .   T h e   ov e r a l l   pe r f o r m a n c e   of   s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on   n e t w or k  i s   g e n e r a l l y   pre s e n t e d  i n   t e r m s   o f  c a rri e r   p o w e r   a bov e   t h e   n oi s e   l e v e l .   T h e   c a rri e r   t o  n oi s e   ra t i o  ( C / N )   of   a n y   r a di o  f re qu e n c y   ( R F )   s i gn a l   a n d  t h e   bi t   e n e r g y   t o  n oi s e   de ns i t y   (E b/ N o )   f or   d i g i t a l   s ys t e m   a re   i m por t a n t   pe r f o r m a n c e   pa r a m e t e r s   t o  c on s i de r   f or   opt i m a l   da t a   r a t e   [ 1 0 ] .   S t u di e s   h a v e   s h ow n   t h a t   l i n k  a v a i l a b i l i t y   a bov e   t h e   t h re s h ol d  i s   c ri t i c a l   f or   qu a l i t y   of   s e r v i c e   i n   t e r m s   c a rri e r   po w e r   a bov e   t h e   s ys t e m   n oi s e   l e v e l   [ 11 ].   S a t e l l i t e s   ope ra t i n g   a bov e   10  G H z   a re   g e n e r a l l y   v u l n e ra bl e   t o  ra i n   i n du c e d  a t t e n u a t i on   h e n c e   w i l l   re qu i r e   a   m e a s u r e m e n t   a pp r oa c h   t o  i m pr ov e   t h e   de s i gn   pa r a m e t e r s .   T h i s   i s   be c a us e   pr e di c t e d  v a l u e s   f or   l i n k  m a r g i n   h a s   n ot   pe r f or m e d  opt i m a l l y   i n   t r opi c a l   re g i ons   t o  c om pe ns a t e   f or   t h e   ra i n   e f f e c t   [ 12 ].   H i g h e r  r a i n   ra t e   i s   a s s oc i a t e d  w i t h   h i gh e r   s i gn a l   a t t e n u a t i on ,   t h e re f ore   de f i n e s   t h e   l e v e l   of   a t t e n u a t i on   a n d  l i n k  m a r g i n .   U n de r e s t i m a t i on   of   r a i n   r a t e   w i l l   a f f e c t   t h e   l i n k  a v a i l a bi l i t y   w h i l e   ov e r   e s t i m a t i on   a t t r a c t   h i g h e r   c os t   [ 1 3 ] .   T h e   i n s t a n c e s   of   r a i n   h e i g h t   l e a d i n g   t o  h i g h e r   l os s e s   a l on g   t h e   s l a n t   pa t h   of   s a t e l l i t e   l i n k  du e   t o  c l i m a t e   c h a ng e ,   t h e   r a n dom   v a r i a t i on s   i n   r a i n   h e i g h t   a n d  t h e   a n nu a l   v a r i a bi l i t y   i n   t h e   ov e r a l l   r a i n   pr of i l e   w i l l   s o m e how   u n de r m i n e   t h e   pr e d i c t i on   pa ra m e t e r s   [ 14 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       R ai n   at t e nuat i on   i n   br oad band   s at e l l i t e   s e r v i c e   and   w or s t   m ont h  anal y s i s   ( Idr i s s a  A bub ak ar )   1445   T h e r e f ore   m e a s u r e m e n t s   c a m pa i gn   a n d  de s i gn i ng   f or   re a l - t i m e   pr opa g a t i on   i m pa i r m e n t   m i t i g a t i on   t e c h n i qu e   (P I M T )   c a n   p rov i de   a l t e r n a t i v e   t o  u n de r e s t i m a t i on s   of   l i n k  m a r g i n .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D     T h e   m o s t   r e l i a bl e   a n d  a pp rop r i a t e   m e t h od  of   r e du c i n g   t h e   proba bi l i t y   of   l i n k  ou t a g e   a n d  t o  i m pr ov e   t h e   l i n k  a v a i l a b i l i t y   du r i n g  r a i n   e v e n t   f or   a ny   s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on s   s e r v i c e s   i s   t o  pr ov i de   f or   a de qu a t e   l i n k  m a r g i n   a n d  e ff e c t i v e   P I M T s   ope r a t i n g   i n   r e a l - t i m e   e v e n t s   [ 15 ].   A   r e l i a bl e   c h oi c e   of   P I M T   c a n   on l y  be   de t e r m i n e   w i t h   t h e   kn ow l e dg e   of   l o c a l   p re c i pi t a t i on   c h a ra c t e r i s t i c s .   A   t i ppi n g   bu c ke t   ra i n   g a u g e   a n d  V S A T   re c e i v i n g   t e r m i n a l   w e re   e m pl oy e d  f or   t h i s   m e a s u r e m e n t   c a m pa i g n .   T h e   t i ppi n g   b u c ke t   r a i n   g a ug e   de pi c t e d  i n   F i g u r e   1  w a s   i ns t a l l e d   on   t h e   r oof t op  of   N i g c om s a t - 1R  n e t w o r k  ope ra t i on s   b u i l di n g .   T h i s   i s   t o  a v oi d  a ny  obs t r u c t i on   o r   bl o c ka g e   t h a t   m i g h t   a ff e c t   t h e   m e a s u r e m e n t s .   T h e   s e c on d  b u t   pa ra l l e l   m e a s u r e m e n t   s e t u p  w a s   t h e   s a t e l l i t e   r e c e i v i n g   s t a t i on .   T h e   V S A T   w a s   us e d  t o  a c c e s s   i n t e r n e t   s e r v i c e   v i a   s a t e l l i t e   (N i g c om s a t - 1R)   l i n k,   ope ra t e   i n   du pl e x  m ode   f or   bot h   u pl i n k  a n d  dow n l i n k  on   f or w a rd  a n d  re t u rn   c h a nn e l   a s   c om m un i c a t i on   pa t h   be t w e e n   t h e   re m ot e   a n d  t h e   g a t e w a y   da t a   c e n t e r  c a l l e d   t h e   h u b.   T h e   a c c e s s   t o  t h e   h u b  i s   ba s e d  on   t i m e   di v i s i on   m u l t i pl e   a c c e s s   ( T D M A )   n e t w o r k   u s i ng   t i m e   s l ot   f or   m u l t i pl e   c h a n n e l   pe r  c a rri e r  ( M C P C ).   T h i s   i s   be c a u s e   t h e   V S A T   i s   p a rt   of   t h e   g e n e r a l   b r o a db a n d  n e t w o r k   s h a r i n g   t h e   ba n dw i dt h   w i t h   ot h e r   u s e r s   w i t h i n   t h e   n e t w o r k  c l u s t e r   t o  a c h i e v e   h i g h   t h r ou gh p u t   [ 14 ].   T h e   t i ppi n g   bu c ke t   ra i n   g a u g e   i s   a   m e t e o r ol og i c a l   de v i c e   t h a t   m e a s u r e s   t h e   a m o u n t   o f   pr e c i p i t a t i on   w i t h   e v e n t   t i m e   s t a m p e d.   T h e   r a i n   t i ps   c ou n t i ng   w a s   r e c o r de d  ba s e   of   t h e   bu c ke t   c a p a c i t y   e m pt y i ng   a f t e r   c o l l e c t i n g   t h e   m a x i m um   c a pa c i t y   of   w a t e r.   T h e   s ys t e m   c o n t a i n s   2  a l t e r n a t i n g   bu c ke t   c on t rol l e d  i n   pos i t i on   by   a   pi v ot   a n d   l e v e r.   T h e   l e v e r   du m p s   t h e   c ol l e c t e d  w a t e r   a n d  s e n di ng   a   pu l s e   t o  a   da t a   l og g e r   f or  re c o r d   c ou n t i ng   i n   r e a l   t i m e   of   t h e   da y .   T h e   ra i n   g a u g e   pa r a m e t e r s   i s   pre s e n t e d  i n   T a b l e   1.   F i g u r e   1  a n d  F i g u r e   2  s h ow s   t h e   s c h e m a t i c   of   t h e   r a i n   g a ug e   a n d  t h e   V S A T s   i n   c l e a r   s ky   a n d  r a i n   i n du c e d  l i n k   a t t e n u a t i on ,   w h i l e   t h e   e m pi ri c a l   m e a s u r e m e n t s   of   r a i n   i n du c e d  e f f e c t   i s   p r e s e n t e d  i n   F i g u r e   8   a n d  F i g u r e   9  a s   m e a s u r e d  u s i ng   s pe c t r u m   a n a l y z e r.       T a bl e   1 .   T h e   T i pp i n g   Bu c ke t   R a i n   G a u g e   S pe c i f i c a t i on s   T i p p i n g   Bu c k e t   P a ra m e t e r s   V a l u e s   U n i t s   V S A T   P a ra m e t e r s   V a l u e s   Ca l i b ra t i o n   A c c u ra c y   ± 1 . 0 %   m m / h   T y p e   o ffs e t   M a x i m u m   Ra i n   R a t e   1 2 . 7   c m / h   D i a m e t e r   1 . 8   m   Re s o l u t i o n   0 . 2   (RG 3 - M)   mm   F re q u e n c y   1 2 . 6 2 4 4   G H z   T e m p e ra t u re   R a n g e   0 °   t o   + 5 0   °C   P o l a r i z a t i o n   V e rt i c a l     S t o ra g e   t e m p e ra t u re   - 2 0 °   t o   + 7 0   °C   E l e v a t i o n   A n g l e   4 7 . 8 3   H o u s i n g   A l u m i n u m   1 5 . 2 4   cm   L a t i t u d e   9 . 0 6   E   O ri f i c e   d i a m e t e r   1 5 . 3 9   cm   L o n g i t u d e   7 . 4 8   N   W e i g h t   1 . 2   Kg   A l t i t u d e   3 3 4   m                 F i g u r e   1 .   S c h e m a t i c   of   R a i n   g a u g e   da t a   a c c e s s   a n d  S t o r a g e   s ys t e m     F i g u r e   2 .   R e c e i v e   S i g n a l   l e v e l   i n   Ra i n   A t t e n u a t i on       It   i s   w i de l y   r e c og n i z e d  t h a t   r a i n   ra t e   di s t r i bu t i on   a t   0 . 01 %   of   t i m e   i s   pa r t i c u l a rl y   i m por t a n t   t o  t h e   e s t i m a t i on   of  r a i n   a t t e n u a t i on   s t a t i s t i c s   [ 16 ] .   T h e   a c c u ra c y   of   r a i n   ra t e   d i s t ri bu t i on   s t r on g l y   de pe n ds   on   da t a   pr o c e s s i ng   m e t h od  [ 17 ] .  F o r  p r op a g a t i on   pu r pos e s ,   t h e   be s t   a c c u r a c y   i s   obt a i n e d  w h e n   t h e   da t a   l og g e r   re c o rds   t h e   t i p  i n s t a n c e   w i t h   a   re s ol u t i on   of   a t   l e a s t   on e   s e c on d.   T h e   bu c ke t   c a pa c i t y   C  ( m m ) ,   t h e   t i m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   3 ,  S e p t e m be r   2 01 9   :     1 4 4 3   -   1 4 5 1   1446   s e pa ra t i on   T   ( s e c )   be t w e e n   t w o  c ons e c u t i v e   t i ps   a n d  t h e   num be r   of   t i ps   i n   e v e r y   m i nu t e   of   r a i n   e v e n t .   T o   i n v e s t i g a t e   t h e   p e r f or m a n c e   of   b r oa dba n d  i n t e r n e t   u t i l i z a t i o n   i n   r e l a t i on   t o  t h e   a l l o c a t e d  ba n dw i dt h   2  M H z   a n d  6  M H z   c a p a c i t y   w e re   s e c u re d  a n d  t h e   obs e r v a t i on s   w e re   c on c u rre n t l y   re c o rde d .  T h e   m e a s u r e m e n t s   w e re   c on s i de r e d  u n de r   t h e   s a m e   c on di t i on   o f   c a rri e r   t o  n oi s e   r a t i o,   o t h e r   c a rri e r   pa ra m e t e r s   i n c l u di ng   m odu l a t i on  a n d  f or w a r d  e rro r   c o rre c t i on   c odi n g   r a t e .   T h e   V S A T s   a n d  r a i n   g a ug e   w e r e   i n s t a l l e d  a t   t h e   s a m e   l oc a t i on   on  l a t i t u de   9. 06 o   N   a n d  l on g i t u de   7. 48 o   E   a t   N i g Com S a t   g r ou n d  s t a t i on .   W h e n   c ons i de ri n g   t h e   e ff e c t   of   r a i n   a t t e n u a t i on   of   br oa dba n d  s a t e l l i t e   s e r v i c e ,   i t   i s   m or e   i m port a n t   t o  de du c e   t h e   i n s t a n t a n e ous   r a i n   ra t e   f or   f e e dba c k  a n d  a c kn ow l e dg e m e n t   of   e v e n t   t o  i m pl e m e n t   a n  e v e n t   de pe n da n t   P I M T   e s pe c i a l l y   f or   a da p t i v e   c odi n g   a n d  m od u l a t i on   s c h e m e .   T h e r e f o r e   i t   i s   n e c e s s a r y  t o   d e t e r m i n e   t h e   i n s t a n t a n e ous   r a i n   r a t e .   T h e   g e n e r a l   re l a t i on   f or   (R 0 . 0 1 )   i s   g i v e n   by :     3600 C R T   (1 )     C :   r a i n  g a u g e   bu c ke t   c a pa c i t y   ( 0. 2)   a nd    T :   t i m e   pe r i od  i n  s e c ond  f or   1  e ve n t   T h e   pr oc e s s i ng   o f   t h e   r a i n   t i ps   i n c l u de s   t h e   t i m e   i n t e r v a l   b e t w e e n   t w o  c on s e c u t i v e   dr ops .   I f   t h e   t i m e   i n t e r v a l   be t w e e n   t w o   ti ps   i s   s h or t e r   t h a n   t w o  s e c on ds   f or   t h e   ra i n   i n t e n s i t y   g r e a t e r   t h a n   36 0  m m / h ,   t h e   s e c on d   t i p  i s   n ot   c ons i de re d   a s   i t   i s   l i ke l y   du e   t o  bu c ke t   bou n c e .   I f   t h e   ra i n   e v e n t   i s   s t a r t i n g   w i t h   t w o   t i ps   s e pa r a t e d  by   a   t i m e   i n t e r v a l   s h or t e r  t h a n   1 - h o u r ,   t h e   f i r s t   of   t h e   t w o  t i ps   i s   n ot   c on s i de r e d.   Con s i de ri n g   t w o   t i ps   i n   t h e   s a m e   e v e n t ,   c on s t a n t   ra i n   i n t e n s i t y   i s   a s s i g n e d  t o  t h e   p e ri od  be t w e e n   t h e   t w o  t i ps .   F r om   E qu a t i on   1 ,  C   =   0 . 2   m m   a n d   T  is   t h e   s e pa r a t i on   i n   s e c on d s   be t w e e n   t h e   t w o  c on s e c u t i v e   t i ps .     T h e   r a i n   i n t e ns i t y   a t   e a c h   m i nu t e   w i l l   b e   e qu a l   t o  t h e   a v e ra g e   r a i n   r a t e   f or   t h e   m i n u t e   un de r   ob s e r v a t i on .   T h e   i n s t a n t a n e ous   r a i n   ra t e   M ode l   c a n   t h e n   be   d e r i v e d   f r om :     1 1 ii ii v R x x xx    ( 2)     R   ( x i + 1   –   x i )  =  t h e   i n s t a n t a n e ous   r a i n   ra t e   du r i n g   t w o   c on s e c u t i v e   t i p  m i n u t e s ,  xi   an d  x i + 1 ;   f or   i   =   1,   2 , . . . ,   n  - 1 .   ( n   =   t ot a l   n um be r   of   t i p   p e r   m i nu t e s )   w h i l e   Δv   i s   t h e   r a i n   g a ug e   bu c ke t   s i z e   ( 0 . 2  m m ) .       Ri   =   R  ( x i + 1  –   x i ) / T         3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   di s c us s i o n   a n d  r e s u l t   obt a i n e d  f r om   m e a s u r e m e n t s   c a m pa i gn   t o  q u a n t i fy  t h e   r a i n   r a t e   a t   A b u j a   g r ou n d  s t a t i on   o f   N i g Com S a t - 1R  us i ng   r a i n   g a ug e .   Ra i n f a l l   da t a   obt a i n e d  f r om   t h e   r a i n   g a ug e   w a s   pr oc e s s e d   t o  g e n e ra t e   t h e   r a i n   r a t e   t i m e   s e ri e s .   T h e   pe r f o r m a n c e   of   a v e ra g e   w o r s t   m on t h   ( A W M )   a n d  a v e ra g e   y e a r  ( A Y ).   T h e   a n nu a l   v a ri a t i on   be t w e e n   t h e   m o n t h l y   r a i n   ra t e   o f   2016  a n d  2017  w e r e   p r e s e n t e d  a n d  di s c us s e d.   Com pa r i s on   be t w e e n   a v e ra g e   a n nu a l   ra i n   r a t e   of   20 16  a n d  2017  w e re   p re s e n t e d  w i t h   t h a t   of     I T U R - P 837 - 7  p re d i c t i on .   T h e   pe r f or m a n c e   of   s a t e l l i t e   b r o a dba n d  s i gn a l   c ol l e c t e d  f r o m   t w o  V S A T s   w i t h   a l l oc a t e d  ba n d w i d t h  c a p a c i t y   of   2  M H z   a n d  6  M H z   w e re   p re s e n t e d  i n   t h i s   c h a pt e r.   T h e   a l l o c a t e d  b a n dw i d t h   c a p a c i t y   a dopt e d  f or  t h i s   s t u dy   i s   ba s e d  on   s h a r e d  t ra n s po n de r   w i t h   ot h e r   V S A T s .   T h e   r a i n f a l l   d a t a   p r o c e s s i n g   w a s   do n e   in   M a t l a b   pr og r a m   t o   g e n e ra t e   t h e   t i m e   s e r i e s   of   ra i n   r a t e .     3. 1 .       S ta ti s ti c s   o f   R a i n fal l   fo r   A v e r age   Y e ar   an d   A v e r a ge   Wo r s t  M o n th   T h e   a c c u ra c y   of   r a i n   ra t e   di s t r i bu t i on   c a n   be   i n f l u e n c e d  by   t he   da t a   p roc e s s i ng   t ool   e m pl oy e d,   h e n c e   t h e   u s e   of   M a t l a b   s of t w a r e   f or  p r o c e s s i ng   a s   a   u n i v e r s a l   t o ol .   M os t   a c c u ra t e   m e a s u r e m e n t s   c a n   be   ob t a i n e d  w h e n   t h e   r a i n   g a ug e   da t a   l og g e r   r e c o r ds   t h e   r a i n   t i ppi n g   t i m e   w h i c h   c a n   t h e n   be   a v e r a g e d  ov e r   on e   m i n u t e .   T a bl e   2   p r e s e n t s   a   s a m pl e   of   t h e   ra i n   t i ps   c ou n t   s h ow i n g   g r a du a l   i n c re m e n t s   i n   t h e   c ou n t   a s   t h e   i n t e n s i t y  i n c re a s e s   w i t h   t i m e   of   t h e   da y .   T h e   c um m u l a t i v e   s t a t i s t i c s   of   a n   a v e ra g e   y e a r   ( A Y )  a n d  a v e r a g e   w o r s t   m o n t h   ( A W M )   of  m e a s u r e m e n t s   t h e   2016  a n d  2017   ra i n f a l l   r e c o r ds   w e re   p re s e n t e d  i n   F i g u r e   3  a n d  F i g u r e   4 .  T h e   a v e ra g e   m o n t h l y   a c c u m u l a t e d   r a i n f a l l   i n   m i l l i m e t e r  ( m m )   f or  t h e   pe ri od   of   m e a s u r e m e n t   s h ow s   a   c on s i de r a bl e   v a r i a t i on s   be t w e e n   t h e   ra i n   re g i m e s   of   2016  a n d  t h a t   of   20 17  r e s pe c t i v e l y .   T h e   m o n t h   o f   J u n e   re c o rde d   t h e   h i gh e s t   a c c u m u l a t i on   v ol um e   of   263  m m   i n   2016  w h i l e   t h e   m o n t h   o f   A ug us t   r e c o rde d  t h e   h i g h e s t   v ol um e   o f  334  m m   i n   2017  a n d  t h e   h i g h e s t   of   t h e   2  y e a r s   m e a s u r e m e n t s   pe ri od   f r om   J a n u a r y   2016   t o   D e c e m be r   2 017 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       R ai n   at t e nuat i on   i n   br oad band   s at e l l i t e   s e r v i c e   and   w or s t   m ont h  anal y s i s   ( Idr i s s a  A bub ak ar )   1447   T h e   h i s t og r a m   o f   m on t h l y   a c c um u l a t i on   of   r a i n f a l l   s h ow   a   pe a k  s i m i l a ri t y   be t w e e n   t h e   m on t h   o f  J u n e   i n   2016  a n d   A u gus t   f or   t h e   y e a r   2017 ,   w i t h   m or e   ra i n f a l l   oc c u rr e n c e s   a n d  t h e   t ot a l   t i m e   c ou n t   i n  m i nu t e s .   A   do u bl e   pe a k  w a s   r e c o r d e d  i n   2017  w h i l e   a   s i ng l e - pe a k  r a i n f a l l   pa t t e r n s   w a s   ob s e r v e d  i n   2016   c h a ra c t e ri z i n g   t h e   t r o pi c a l   c l i m a t e s   w i t h   t h e   J u l y   2017  d i s c on t i n u i t y .   N e v e rt h e l e s s ,   t h e   a n nu a l   v a r i a bi l i t y  be t w e e n   2016  a n d  2017   w a s   v e r y   e n or m ous .   T h e   r a i n f a l l   a c c um u l a t i on   du r i n g   t h e   J u l y   di s c on t i nu i t y   i n   2017   a n d  t h e   a l l - t i m e   pe a k  r a i n f a l l   re s um i ng   i n   A ugus t   2017,   re c o r de d  t h e   h i g h e s t   a c c u m u l a t i on   du r i n g   t h e   t w o  y e a r s   m e a s u r e m e n t s   pe r i od.   T h e   obs e r v e d  v a r i a b i l i t y   i n   20 17  f r om   t h e   dou bl e - pe a k  v a ri a n c e   w a s   136  m m  be t w e e n   J u n e   a n d  J u l y   of   t h e   f i r s t   p e a k .   A   c u m m u l a t i v e   v a ri a n c e   of   154   m m   w a s   a l s o  r e c o r d e d  be t w e e n   J u l y  a n d  A ugus t   of   2017   i n   t h e   s e c on d - pe a k  r a i n f a l l   v ol um e .   T h i s   a n o m a l y   m a y   be   a t t r i bu t e d  c l i m a t e   c h a n g e   e f f e c t   w h i c h   c ou l d  i m pa c t   on   t h e   w o r s t   m o n t h   s t a t i s t i c s   f or   l i n k  de s i gn   a n d  l i n k  m a r g i n   in   s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on   s ys t e m s .        T a bl e   2   T i ppi n g   Bu c ke t   Re c o r d e d   Ra i n   E v e n t   S a m pl e     Ra i n   e v e n t   d a t e   a n d   t i m e   Cu m m u l a t i v e   Ra i n     T i p s   C o u n t   1   M i n   T i m e   In t e r v a l   T i m e   d i ffe re n c e   b e t w e e n   2 -   t i p s   d ro p s   A c c u m u l a t e d   Ra i n   w a t e r  i n   1 - M i n   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 8 : 0 8   P M   2 . 0         1   M i n   16         0 . 8   m m   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 8 : 2 1   P M   2 . 2   13   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 8 : 3 7   P M   2 . 4   16   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 8 : 4 9   P M   2 . 6   12   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 0 4   P M   2 . 8           1   M i n   15           1 . 2   m m     0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 1 4   P M   3 . 0   10   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 2 6   P M   3 . 2   12   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 3 8   P M   3 . 4   12   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 5 0   P M   3 . 6   12   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 1 9 : 5 9   P M   3 . 8   9   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 0 9   P M   4 . 0             1   M i n   10               1 . 6   m m   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 1 7   P M   4 . 2   8   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 2 7   P M   4 . 4   10   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 3 2   P M   4 . 6   5   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 3 4   P M   4 . 6   2   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 4 3   P M   4 . 8   9   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 5 1   P M   5 . 0   8   0 5 / 1 9 / 1 6   0 1 : 2 0 : 5 2   P M   5 . 2   2                                            T h e   “ w or s t   m o n t hs ”   r a i n   ra t e   s c e n a ri os   i n   A bu j a   i s   pr e s e n t e d  i n   F i g u r e   5  a n d  F i g u r e   6   for   201 6  a n d  2017  r e s pe c t i v e l y .   T h e   y e a r   2016   i de n t i f i e d   t h re e   m on t hs   a s   h i gh   i n t e ns i t y   r a i n   m on t hs .   T h e s e   a r e   t h e   m o n t h s   of   J u n e ,   A ugus t   a n d  S e p t e m be r   w h i c h   c ou l d  b e   c on s i de r e d  on   t h e   a v e ra g e   a s   t h e   w o r s t   m o n t hs   i n   2016  h a v i n g   t h e   r a i n   ra t e   a bov e   100  m m / h   a t   0 . 01 % .   T h e   m on t hs   of   M a y ,   J u l y   a n d  O c t ob e r   re c o rde d   a   m ode ra t e l y   h i gh   r a i n   r a t e   a bov e   80  m m / h   a t   0. 01 %   w h i l e   J u n e   i s   un i qu e l y   a l l   t i m e   h i g h  e v e n  f or   0. 1 %   a n d  0. 001 %   i n  2016.   T h e   a v e r a g e   ra i n   ra t e   di s t r i bu t i on s   f or   a l l   t h e   c a l e n da r   m on t hs   of   2016  r e p re s e n t i n g   t h e   v a l u e   f or   t h e   a v e ra g e   y e a r   ( A Y )   i s   l a b e l l e d  ( 2 016 )   i n   F i g u r e   5   a n d  f o r   t h e   y e a r   (20 17 )   i n   F i g u r e   6 .   Con v i n c i ng l y   t h e   m on t h  of   J u n e   2016  c l e a rl y   s h ow s   t h e   h i gh e s t   v a l u e   of   r a i n   ra t e   a t   0. 01 %  of   t i m e   e x c e e da n c e   a n d  t h e   c u m m u l a t i v e   of   e v e n t   d u r a t i on .   H o w e v e r   a t   0. 1 %   a l l   t h e   c a l e n da r   m o n t hs   e xh i bi t   t h e   r a i n   r a t e   t o  b e   a bov e   50  m m / h  i n  F i g u r e   5 .   T h e   a v e r a g e   ra i n   r a t e   di s t r i bu t i on s   f or   a l l   t h e   c a l e n da r   m on t hs   o f   2016  r e p re s e n t i n g   t h e   v a l u e   f or   t h e   a v e ra g e   y e a r   ( A Y )   i s   l a be l l e d  ( 20 17 )   i n   F i g u r e   6   pre s e n t s   a   t ot a l   de pa rt u re   f r om   2016  f or   bot h   m on t h l y  F i g u r e   3 .  M on t h l y   A c c um u l a t i on   of   Ra i n f a l l   di s t ri bu t i on   f or  201 6  a n d  2017   F i g u r e   4 .   M on t h l y   Cum u l a t i v e   E v e n t   D u ra t i on   i n   m i nu t e s   f or   2016   a n d  20 17   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   3 ,  S e p t e m be r   2 01 9   :     1 4 4 3   -   1 4 5 1   1448   v a r i a t i on   a n d  a v e r a g e   y e a r.   T h e   a n n u a l   a v e ra g e   r a i n f a l l   i n t e ns i t y   a t   0. 01 %  s h ow s   t h e   pr e s e n c e   of   h e a v y   r a i n   ra t e   w h i c h   c a n   g re a t l y   i m pa c t   on   b r o a db a n d  s a t e l l i t e   l i n k  a v a i l a bi l i t y .   T h e   y e a r   2 017   m e a s u r e m e n t s   c a m pa i gn   s t a rt i n g   f r om   J a n ua r y   t o  D e c e m be r   201 7,   i de n t i f i e d  t w o  m o n t hs   of   A ugus t   a n d  S e pt e m be r   a s   h i gh   i n t e ns i t y   r a i n f a l l   m on t h s .   F i g u r e   6  s h ow s   t h e   m on t hs   of   A ugus t   a n d   S e pt e m be r   a s   t h e   h i gh   i n t e ns i t y   r a i n f a l l   m o n t hs   w i t h   A ugus t   ob s e r v e d  t o  be   t h e   w o r s t   m o n t hs   f or   2017  a t   0. 01 %   h a v i n g  t h e   r a i n   ra t e   a bov e   120  m m / h .   T h e   a nnu a l   a v e ra g e   re c o rde d  h i g h e r   v a l u e   i n   2017  w h e n  c om pa re d  t o  t h e   p r e c e d i n g   y e a r   of   2016   re c o r d i n g   80  m m / h   a t   0 . 01 % .   T h e   a v e ra g e   r a i n   r a t e   di s t ri bu t i on s   f or   a l l   t h e   c a l e n da r   m on t hs   of   2017  r e p re s e n t i n g   t h e   v a l u e   f o r   t h e   a v e r a g e   y e a r   l a be l l e d  ( 20 17 )   i n   F i g u r e   6   s h ow i n g   a n   a v e ra g e   of   100   m m / h .   T h e   2017  m o n t h - to - m o n t h  r a i n   i n t e n s i t y  s h ow s   a   v e r y   w i d e   v a r i a t i on   e x c e pt   f or  t h e   m on t h   o f   M a y   t h a t   w a s   i n   c l os e   a g re e m e n t   w i t h   t h e   a n nu a l   a v e r a g e   y e a r   h a v i n g   r a i n   ra t e   of   100   m m / h   a t   0. 01 %.   O n   t h e   ov e r a l l   o bs e r v a t i on   be t w e e n   F i g ure   5   a n d  F i g u r e   6   t h e re   w a s   a   h u g e   v a ri a t i on   be t w e e n   t h e   m e a s u r e m e n t s   o f   2016  a n d  2017.   T h i s   s i gn i f i c a n t   di ff e r e n c e   c a n   g r e a t l y   i nf l u e n c e   t h e   qu a l i t y   of  s a t e l l i t e   s e r v i c e s   i n   g e n e ra l .     A n n u al   R ai n fa l l   D i s tr i b u ti o n   o f  2016  an d   2 017     F i g u r e   7   p re s e n t s   t h e   c om pa r i s on   of   pr e di c t i on   a n d   a n n u a l   ra i n f a l l   r a t e   of   t w o  y e a r s   m e a s u r e m e n t s   a t   N i g Com S a t   g r ou n d  s t a t i on   i n   A b u j a   f or   t h e   p e r i o d   s t a r t i n g   f r om   J a n u a r y   2016  t o  D e c e m be r   2 017 .   T h e   m e a s u r e m e n t   r e s u l t s   f or   a nn u a l   a v e r a g e s   f or   2016  a n d  2017   w e re   bot h   obs e r v e d  t o  be   i n   di s a g r e e m e n t   w i t h   I T U - R  P .   837 - 7 .   S h ow i n g   t h e   I T U - R   P .   837 - 7  t o  h a v e   u n de r e s t i m a t e d  t h e   r a i n   r a t e   a t   0. 0 1 %   f or   t h e   l oc a t i on   of   A b u j a   N i g e r i a .   T h e   c l i m a t e   of   A b u j a   i s   c h a r a c t e ri z e d  by   t h e   t r op i c a l   e f f e c t s   a n d  i s   be i n g  i nf l u e n c e d  by   t h e   i n c re a s i n g   m o n t h   t o  m o n t h   r a n dom   v a r i a t i on s   a s   s h ow n   be t w e e n   t h e   r e c o r ds   of   2016  a n d  2017  re s u l t s .   T h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   t h e   m e a s u r e d  ra i n   r a t e   a n d  t h e   I T U - R   h a s   s h ow n  t o  be   v e r y   s i gn i f i c a n t   di ff e r e n c e   a t   0. 01 %.   S u c h   r e s u l t   c a n   be   s a i d  t o  ra t i f y   t h e   l oc a t i on   of   m e a s u r e m e n t   i s   a   t r op i c a l   ra i n   z on e   a s   s h ow n   i n   t h e   I T U - R  g l oba l   ra i n   m a p .   T h e   i n f l u e n c e   of   l oc a l   c l i m a t e   i s   g r e a t l y   i nf l u e n c i ng   t h e   pe r f o r m a n c e   of   bot h   di r e c t   br o a d c a s t   a n d  b r o a db a n d  s e r v i c e s   i n   A bu j a ,   h e n c e   t h e   m ot i v a t i on   f or   t h i s   s t u d y .   W h i l e   I T U - R  P .   837 - 7  s h ow s   75  m m / h   2016  r e c o r d e d  85  m m / h   w h i l e   t h e   2017   s h o w s   100  m m / h .                             F i g u r e   7 .  C om pl e m e n t a r y   c u m u l a t i v e   di s t r i bu t i on   f un c t i on   (CCD F )  of   Ra i n f a l l   R a t e   f o r   2016   a n d  20 17  M e a s u r e m e n t s   a n d  I T U - R  P .   837 - 7  P r e di c t i on   f or   A bu j a   F i g u r e   5 .  M on t h l y   V a r i a bi l i t y   a n d  W or s t   m o n t h   di s t r i bu t i on   f or   2016   Ra i n   r a t e   M e a s u r e m e n t s     F i g u r e   6 .  M on t h l y   V a r i a bi l i t y   a n d  W or s t   m o n t h   di s t r i bu t i on   f or   2017   Ra i n   r a t e   M e a s u r e m e n t s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       R ai n   at t e nuat i on   i n   br oad band   s at e l l i t e   s e r v i c e   and   w or s t   m ont h  anal y s i s   ( Idr i s s a  A bub ak ar )   1449   3. 2 .   I n d u c e d   R ai n   A tte n u ati o n   o n   6  M H z   an d   2  M H z   R F   B an d w i d th     T h e   re l a t i on s h i p  be t w e e n   a l l oc a t e d  b a n dw i d t h   a n d  c a rr i e r   p o w e r   f o r   a   g i v e n   t h r e s h ol d  o f  pe r f or m a n c e   s h ow s   t h a t   t h e   c a rri e r   t o  n oi s e   r a t i o  m us t   be   de f i n e d  f or   e x pe c t e d  t h rou gh p u t .   T h i s   c a n   be   e f f e c t i v e l y   a c h i e v e   w h e n   opt i m i z a t i on   i s   c ons i de r e d  f or  pow e r   a n d   ba n dw i dt h .   T h e re f or e   t h e   c a rr i e r  pa r a m e t e r s   s h o u l d  be   c ons i de re d  i n s t e a d  of   o n l y   i n c r e a s i ng  de m a n d s   f or   ba n dw i dt h .   F i g u r e   8  a n d  F i g u r e   9  s h ow s   t h e   r e c e i v e d  s i g n a l s   du r i n g   c l e a r  s ky   a n d  r a i n   i n du c e d  e f f e c t s   r e s pe c t i v e l y .   T h e   i n du c e d  ra i n   a t t e n u a t i on   re s u l t s   i n   t h e   c a rri e r  po w e r  l os s   o f   27. 4  dB   du e   t o  r a i n   e f f e c t   a s   s a m pl e d  on   t h e   30 th   d a y   of   M a y  2018  a t   4: 34   pm   A b u j a   N i g e r i a   l oc a l   t i m e .   T h e   l os s   f r om   3 4. 50   dB   t o   7. 10  dB   o c c u rr e d  j u s t   5 - m i nu t e s   i n t o   t h e   r a i n   e v e n t s .   T h e   c a rri e r  t o  n oi s e   ra t i o  (C N R )   o r   C / N   d e t e r m i n e s   t h e   qu a l i t y   of   s i gn a l   a bov e   t h e   n oi s e   f or   de m odu l a t i on   of   t h e   i n f or m a t i on   a t   t h e   r e c e i v e r .   W h e n   t h e   s i gn a l   a t t e n u a t i on   i s   i n c re a s e d  t h e   s i g n a l   be c om e s   s i m i l a r  t o   n oi s e   re s u l t i n g   i n   s pr e a d   s pe c t r u m   e ff e c t   w h i c h   m a y   n ot   be   d e m odu l a t e d  by   t h e   r e c e i v e r   m ode m .   T h i s   l os s   i s   h a ppe n i n g   c on c u r r e n t l y   a s   t h e   r a i n   i n t e n s i t y   e x c e e ds   50  m m / h .                                                 F i g u r e   10  a n d  F i g u r e   1 1  p re s e n t s   t h e   a l l oc a t e d  b a n dw i dt h s   of   2  M H z   a n d  6   M H z   c a pa c i t y   i n c l u di ng  ov e r h e a d  a n d  g u a r d  ba n ds   w i t h   c on s t a n t   C/ N   m i n i m um   t h r e s h ol ds   o f   6  dB.   T h e   ba n dw i d t h   u t i l i z a t i on s   a t   h i gh e r   C/ N   w a s   l ow   f or   b ot h   2  M H z   a n d  6  M H z   c a p a c i t y .   T h e   t y pe   of   m od u l a t i on   a dop t e d  a n d  t h e   f orw a r d   e rr o r   c o rre c t i on   c odi n g   a r e   a m ong   t h e   f a c t o r s   i n f l u e n c i ng   t he   p e r f or m a n c e   n ot   j u s t   t h e   ba n d w i d t h .   A t   h i gh e r  pow e r   a   l o w e r   oc c u pi e d  ba n dw i dt h   w a s   u t i l i z e d .   T h i s   i s   on e   of   t h e   a dv a n t a g e   a c h i e v a bl e   i n   ba n dw i dt h   s h a r i n g   a n d  a da p t i v e   s c h e m e   i n   s a t e l l i t e   c om m un i c a t i on .   T h e r e f o r e   t h e   qu e s t   f or   m or e   ba n d w i d t h   t o  a c h i e v e   h i gh e r   d a t a   ra t e   by   t h e   s a t e l l i t e   s e r v i c e   u s e r s   m a y   n ot   a l w a y s   h ol d.   N a rr o w   ba n d w i d t h   on   t h e   ot h e r  h a n d  t e n d  t o  e x h i bi t   h i g h e r   g a i n   du e   t o  i t s   l o w e r  n oi s e   ba n dw i dt h ,   t h e re f or e   w i t h   opt i m i z e d   m odu l a t i on   a n d  c od i n g   r a t e   c a n   de l i v e r   h i g h   da t a   ra t e   f or   c e rt a i n   qu a l i t y   of   s e r v i c e   r e q u i r e m e n t s   pr ov i de d  t h e   c a rri e r   t o  n oi s e   ra t i o  i s   a bov e   t h e   t h r e s h ol d  of  pe r f or m a n c e .   T h e   2  M H z   a l l oc a t e d  ba n dw i dt h   i n   F i g u r e   11  s h ow s   a   be t t e r   s t a bi l i t y   a n d   pe r f or m a n c e   of   pow e r   t o  b a n dw i d t h   re l a t i on s h i p  w h e n   c o m p a r e d  t o  t h e   6  M H z   b a n dw i dt h   of   F i g u r e   10.   W i t h   a dv a n c e m e n t s   i n   m od u l a t i on   t e c h n i qu e   t h e   q u e s t   f or   m or e   b a n dw i d t h   a n d  h i gh e r   ope ra t i n g   f r e qu e n c y   m a y  be   re c on s i de r e d .   Re du c e d  c ov e ra g e   s i z e   a n d  m u l t i pl e   s pot   be a m s   c a n   be   a n   opt i on   t o  de l i v e r   h i gh e r   da t a   ra t e   re qu i r e m e n t s .                 F i g u r e   10 .  P o w e r  a n d  Ba n dw i dt h   of   6   M H z                                           F i g u r e   11 .  P o w e r  a n d  Ba n dw i dt h   of   2   M H z   F i g u r e   8 .  C l e a r  s ky   Br oa d ba n d  S i g n a l   ( Δ1 )  w i t h   CN R   of   34 . 50   dB   on   30t h   M a y ,   201 8  i n   Cl e a r  S ky     F i g u r e   9 .  S a m pl e   of   B r o a db a n d  S i g n a l   ( Δ1 )  a f f e c t e d  by   Ra i n   w i t h   C N R   of   7. 10  d B  on   M a y   30  2018     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   3 ,  S e p t e m be r   2 01 9   :     1 4 4 3   -   1 4 5 1   1450   4.   C O N C LU S I O N   Ra i n   a t t e n u a t i on   a n d  r a n dom   v a r i a bi l i t y   f r om   m o n t h  t o  m on t h   a n d  a nnu a l   r a i n f a l l   t re n d  c a l l s   f or   m or e   r e a l - t i m e   a pp r o a c h   t o  l i n k  ou t a g e   a n d  c a rri e r   p e r f or m a n c e   du e   t o  t h e   f a c t   t h a t   t h e   h i gh e r   f re qu e n c i e s   a r e   c on t i n u o us l y   vu l n e r a bl e .   F o r  c on s t a n t   qu a l i t y   of   s e r v i c e ,   t h e   c a rri e r   t o  n oi s e   r a t i o  m us t   be   a bov e   a n y   de s i gn  t h r e s h ol d  l e v e l   re l a t i v e   t o  t h e   a l l o c a t e d  ba n dw i dt h .   T h i s   s how s   t h a t   t h e   R F   c a rr i e r   po w e r   a b ov e   t h e   n oi s e   l e v e l   c a n   g u a r a n t e e   t h e   qu a l i t y   of   s e r v i c e   i rre s pe c t i v e   of   t h e   b a n dw i dt h   a l l o c a t e d   du e   t o  t h e   r e l a t i v e   n oi s e   ba n dw i dt h .   S a t e l l i t e   t ra n s po n de r s   ope ra t i n g   m u l t i pl e   c a rri e r  pe r   c h a n n e l   m a y   be   s u bj e c t e d   t o   a d j a c e n t   c h a n n e l   i n t e r f e re n c e   a n d  i n du c e d  n oi s e   a t t e n u a t i on   f r om   s e v e r a l   s ou r c e s   i n c l u di n g   t h e r m a l   n oi s e ,   s i de   l obe   a n d  a dj a c e n t   s a t e l l i t e   c ov e ra g e   ov e r l a p .   T h e   hug e   v a r i a b i l i t y   i n   r a i n f a l l   f r om   y e a r   t o  y e a r   a n d  t h e   w o r s t   m o n t h  i s   of   c ri t i c a l   c on c e r n .   T h i s   c a n   a dv e r s e l y   a f f e c t   t h e   de s i g n   a n d   pe r f o r m a n c e   of   a n y   s a t e l l i t e   l i n k  e s pe c i a l l y   f or  t r opi c a l   r a i n   r e g i on s .   T h i s   s t u dy  fu r t h e r   p re s e n t s   t h e   de pe n de n c e   of   l i n k  pe r f o r m a n c e   on   t h e   c a rri e r   po w e r   a bov e   t h e   s ys t e m   n oi s e   l e v e l .   T h e r e f o r e   t h e   qu e s t   f or   h i gh   f r e qu e n c y   t o  a l l ow   f or   h i g h e r   ba n dw i dt h   c a p a c i t y   t o  m e e t   t h e   us e r’ s   de m a n d  n e e d  t o  be   re c on s i de re d  i n   t e r m s   o f   pow e r   ra t h e r   t h a n   ba n dw i d t h .   I n c re a s e d  R F   ba n dw i dt h   a t   c on s t a n t   c a rri e r   l e v e l   c a n   on l y  i m pr ov e   t h e   broa db a n d  t h r ou gh pu t   b y   a bou t   20%   w h i l e   i n c re a s i n g   t h e   c a rr i e r   po w e r  r e s u l t   i n   a bou t   80 %   i m pr ov e m e n t   du e   t o   t h e   c on t r ol l e d   ba n d w i d t h   n oi s e .   T h i s   s t u dy   fu r t h e r   re c om m e n d  f or   i m pr ov e m e n t   t h e   qu a l i t y   o f  u pl i n k  s t a t i on   e qu i pm e n t s ,   t r a n s pon de r   n oi s e   re du c t i on   a n d  i m pr ov e   h i gh  pow e r   a m pl i f i e r   a g a i n   t o  a l l o w   f or   t h e r m a l   n oi s e   c on t r ol   a n d  i m pr ov e   t h e   ov e ra l l   c a rri e r  po w e r   t o   n oi s e   ra t i o.       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h i s   w ork  h a s   be e n   f un de d  by   M i n i s t r y   of   E du c a t i on   M a l a y s i a   w i t h   U n i v e r s i t i   T e kn ol og i   M a l a y s i a   un de r   H I C O E   U n i v e r s i t y   G r a n t   V ot .   N o .   4 J 221 ,   F R G S   V ot .   N o.   4 F 958  a n d  t h e   U n i v e r s i t i   T un   H us s e i n  O nn  M a l a y s i a   u n de r   r e s e a rc h   g r a n t   V o t   H 160 ,   a n d  w a s   pa r t i a l l y   de v e l ope d  i n   t h e   f r a m e w o r k  of   t h e   U n i v e r s i t i   T e kn ol og i   M a l a y s i a   Con t ra c t   Re s e a rc h ,   V ot .   N o.   4C0 62.         R EF ER EN C ES     [ 1]   F .   C ue r vo,   e t   al ,   “ K a - ba nd  pr opa g a t i on   c a m pa i g n  i n  M a l a y s i a - F i r s t   m o nt h s   of   ope r a t i on  a nd   s i t e   d i v e r s i t y   a na l y s i s , ”   10t h  E ur op e a n  C onf e r e nc e   on  A nt e nna s   a nd  P r opa g a t i on,   D a vos ,   2016,   pp.   1 - 5.   [ 2]   T . V .   O m ot os h o  a nd  C . O .   O l uw a f e m   “ I m pa i r m e nt   of   r a di o  w a ve   s i g n a l   b y   r a i nf a l l   on  fi xe d  s a t e l l i t e   s e r v i c e   on  e a r t h – s pa c e   pa t h  a t   37  s t a t i on s   i n  N i g e r i a ” .   J our na l   of   A t m os phe r i c   a nd  S ol a r - T e r r e s t r i a l   P hy s i c s   71  2009.   [ 3]   I ppo l i t o,   L .   J r .   “ S a t e l l i t e   C om m un i c a t i on s   S y s t e m s   E ng i ne e r i ng :   A t m os p he r i c   E f f e c t s ,   S a t e l l i t e   L i nk  D e s i g n  a nd   S y s t e m   P e r f or m a n c e ” .   ( 1s t   e d i t i o n. )   U K :   J oh n  W i l e y ,   2008.   [ 4]   T e r e s a   M .   B r a un,   “ S a t e l l i t e   c om m uni c a t i on s   pa y l oa d  a nd  s y s t e m ”   ( 1 st   E di d i t i o n)   I S B N - 13 : 97 8 - 0470 5408 48,   2012.   [ 5]   S e l va c ha ndr a n  K o g ul a n   “ I n f l ue nc e   of   w e a t he r   on  B e a c on  pow e r   l e v e l ,   2015.   w w w . s our c e f or g e . i s a e . f r / pr oj e c t s     [ 6]   R .   M on j o  a nd  J .   M a r t i n - V i d e   “ D a i l y   pr e c i pi t a t i o n  c onc e nt r a t e d   a r ound  t he   w or l d” .   I n t e r na t i o na l   J our na l   of     C l i m a t o l og y ,   w i l l e y   onl i ne   L i br a r y ,   2016.   [ 7]   A m e r i c a n  M e t e or ol og i c a l   S oc i e t y ,   2014  g l oba l   pr e c i pi t a t i on  r e por t   2014 .  w w w . j our na l s . a m e t s oc . or g   [ 8]   M a n de e p  J . S   e t   al ,   “ A na l y s i s   of   w or s t - m ont h  r e l a t i o ns h i p  w i t h  a nnua l   r a i n  a t t e nua t i on  i n  M a l a y s i a ”   J our na l   of   a ppl i e d  S c i e nc e ,   E ng i ne e r i ng   a nd  T e c hnol og y :   1453 - 1455,   201 4.   [ 9]   O .   M .   D ur od ol a ,   e t   al ,   “ C ha r a c t e r i z a t i on  of   W or s t   M on t h  S t a t i s t i c s   f or   S a t e l l i t e - E a r t h  L i nks   P e r f or m a nc e   T r opi c a l   L oc a t i ons ” .   P h y s i c a l   S c i e nc e   I nt e r na t i ona l   J our na l   13 ( 3) :   1 - 9,   2017;   A r t i c l e   no. P S I J . 31899.   [ 10]   S .   C .   K .   L y e ,   e t   al ,   " P e r f or m a nc e   of   S i g na l - to - N oi s e   R a t i o  E s t i m a t or   w i t h  A da pt i ve   M od ul a t i on, "   2012  S i x t h  A s i a   M od e l l i ng   S y m pos i um ,   B a l i ,   pp.   215 - 219  2012.     [ 11]   O .   O .   O bi y e m i ,   e t   al ,   “ R a i nf a l l   va r i a bi l i t y   a nd  i m pa c t   on  C om m uni c a t i on  I nf r a s t r uc t ur e   i n  N i g e r i a ”   J our na l   of   T e l e c om m un i c a t i on s ,   vol . 25  i s s u e   1,   m a y ,   201 4.   [ 12]   J ong ,   S . L . ,   e t   a l   “   A n a l y s i s   of   f a de   d y na m i c   a t   K u - B a nd  i n  M a l a y s i a     ”   I nt e r na t i o na l   J our na l   of   A n t e nna s   a nd   P r opa g a t i on  ” ,   V o l   1,   2014.   [ 13]   R .   J .   C ol by ,   e t   al   “ A n  i nt r oduc t i on  t o  t e s t i ng   t e c hni qu e s   i n  t he   i nt e l s a t   T D M A / D S I   s y s t e m ” .   P a r t   3:   S p e c i a l i z e d  t e s t   e qui pm e n t   f or   s s og   t e s t s ,   I nt e r na t i ona l   J our na l   of   S a t e l l i t e   C om m un i c a t i ons ,   2,   3,   ( 145 - 159 ) ,   2006.   [ 14]   J .   S .   M a nde e p,   e t   al   “ R a i nf a l l   e f f e c t   on  K u - ba nd  s a t e l l i t e   l i nk   de s i g n  i n  r a i ny   T r opi c a l   C l i m a t e ”   J o ur na l   of   G e og r a phi c a l   R e s e a r c h” ,   vol .   113,   2008.   [ 15]   D .   G i g g e nba c h,   E .   e t   al ,   " A   H i g h - T hr oug hput   S a t e l l i t e   S y s t e m   f or   S e r vi ng   w hol e   E ur op e   w i t h  F a s t   I n t e r ne t   S e r vi c e ,   E m pl oy i ng   O pt i c a l   F e e de r   L i nk s , "   B r oa dba nd  C ove r a g e   i n  G e r m a n y .   9t h  I T G   S y m pos i um .   P r oc e e di ng s ,   B e r l i n,   G e r m a n y ,   pp.   1 - 7   2015.   [ 16]   I T U - R   “ P r opa g a t i on  da t a   a nd   pr e d i c t i o n  m e t ho ds   r e qui r e d  f or   t he   de s i g n  of   E a r t h - S pa c e   t e l e c om m uni c a t i on   s y s t e m ” .   P   S e r i e s   G e ne va ,   S w i t z e r l a nd:   I nt e r na t i o na l   T e l e c om m uni c a t i on  U n i on  P . 618 - 12,   201 5.   [ 17]   K vi c e r a   V . ,   e t   al ,   “ C om p a r i n g   o f     T i ppi ng   B u c ke t   R a i n  G a u g e   R e c or d  P r o c e s s i ng   a t   V a r i ous   W or kp l a c e ” .   3r d  I nt .   W or ks h op  o   f     t he   C O S T 2 80  A c t i on   ‘ P r opa g a t i on  I m pa i r m e n t s   M i t i g a t i on  f   o   r     M i l l i m e t r e - W a ve   R a di o  S y s t e m s ,   2005.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n don e s i a n   J   E l e c   E n g   &   Com p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       R ai n   at t e nuat i on   i n   br oad band   s at e l l i t e   s e r v i c e   and   w or s t   m ont h  anal y s i s   ( Idr i s s a  A bub ak ar )   1451   B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       I dr i s s a   A buba ka r ,   O bt a i ne d  ( B . E ng )   -   D e g r e e   i n  E l e c t r i c a l   &   E l e c t r oni c s ,   U ni ve r s i t y   of   M a i dug ur i ,   N i g e r i a   2001.   P os t g r a dua t e   C e r t i f i c a t e   i n  S pa c e   S y s t e m   &   C om m uni c a t i on  S a t e l l i t e   P a y l oa d,   f r om   C hi na   A c a de m y   of   S p a c e   T e c hnol og y   ( C A S T ) ,   S h e n z hou  I ns t i t u t e ,   B e i j i ng ,   2007.   M a s t e r   of   E ng i ne e r i ng   D e g r e e   ( M . E ng )   i n  E l e c t r on i c   a nd  I nf or m a t i on  E ng i ne e r i ng ,   B e i ha n g   U n i ve r s i t y ,   B e i j i ng   C hi na ,   20012.   R e s e a r c h  s t udy   i n  S pa c e   t o  E a r t h  S a t e l l i t e   P r opa g a t i on  und e r   t he   s u pe r vi s i o n  of   P r of .   M a d y a   D r .   J a f r i   D i n.   W or ke d  a t   N i g e r i a n  N a t i ona l   S pa c e   R e s e a r c h  a nd  D e ve l opm e n t   A g e nc y ,   A buj a .   C ur r e nt l y   w or ki n g   w i t h  N e t w or k  O pe r a t i on s   C e nt e r   a nd  S a t e l l i t e   A ppl i c a t i ons   D i v i s i on   of   N i g e r i a n  C om m uni c a t i ons   S a t e l l i t e   ( N i g C om S a t )   L t d,   A l s o  w or k e d   w i t h  a s   f i e l d  e ng i ne e r   w i t h  I n t e r C   N e t w or k  N i g e r i a   P L C ,   a   M obi l e / F i xe d  W i r e l e s s   T e l e c om m un i c a t i on s   C om p a n y   of f e r i n g   bot h  G S M   a nd  C D M A   w i r e l e s s   s e r vi c e s   i n  N i g e r i a .           P r of .   D r .   J a f r i   B i n  D i n  r e c e i ve d   hi s   B S E E   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r om   T r i - S t a t e   U ni ve r s i t y ,   I nd i a na   U S A   i n  198 8  a nd  hi s   P h. D   f r om   U ni v e r s i t i   T e kno l og i   M a l a y s i a ,   J ohor ,   M a l a y s i a   i n  1997.   H e   ha s   be e n  H e a d  of   D e pa r t m e nt s ,   U nd e r g r a dua t e   A c a de m i c   M a na g e r   D e put y   D e a n  ( D e ve l opm e n t )   i n  F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   ( F K E )   U T M   f r om   2008  t i l l   2013.   H e   i s   c ur r e nt l y   t he   D e p ut y   D i r e c t or   of   W i r e l e s s   C om m un i c a t i on   C e n t e r   ( W C C )   U T M .   H i s   r e s e a r c h  a c t i vi t i e s   ha ve   be e n  c or r e l a t e d   t o  t he   f i e l d  of   r a di o   w a ve   pr opa g a t i on,   s a t e l l i t e   pr opa g a t i on  a nd   c om m uni c a t i ons ,   H i g h  A l t i t u de   pl a t f or m   s t a t i ons   ( H A P S ) ,   S a t e l l i t e   T V   br oa dc a s t i ng ,   W e a t he r   R a da r   a nd  s ound  t e c hni q ue   f or   f i s he r i e s   I ndu s t r y .         H ong   Y i n  L a m   r e c e i ve d  t he   M .   E ng .   a nd  t he   P h. D .   de g r e e s   i n  e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   a nd   t e l e c om m uni c a t i o n  f r om   t he   U ni ve r s i t i   T e kn ol og i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   J o hor ,   M a l a y s i a ,   i n  2009   a nd  2013,   r e s pe c t i ve l y .   H e   t he n  s e r ve d  a s   a   pos t doc t or a l   f e l l ow   i n  t he   D e pa r t m e nt   of   C om m uni c a t i on  E ng i ne e r i ng   ( U T M ) ,   J oh or ,   M a l a y s i a .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   l e c t ur e r   a t   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   T e c hnol og y ,   U ni ve r s i t i   T un   H us s e i n  O nn,   M a l a y s i a ,   s i nc e   2007.   H i s   r e s e a r c h  a c t i vi t i e s   ha ve   be e n  r e l a t i v e   t o  t he   f i e l d  of   r a di o  w a ve   pr opa g a t i on  t hr ou g h  t he   a t m o s ph e r e ,   w i t h   s pe c i f i c   f oc us   on  r a i n  ( r a i n  dr op  s i z e   d i s t r i bu t i on  a nd  s t r uc t ur e s   c ha r a c t e r i z a t i o n)   f or   pr opa g a t i on   a ppl i c a t i on s .   L a m   i s   a   r e c i pi e n t   of   t he   Y ou ng   S c i e nt i s t   A w a r ds   a t   t he   I nt e r na t i ona l   S y m pos i um   on  A nt e nna s   a nd  P r opa g a t i on  ( I S A P ) ,   J a pa n,   i n  201 2,   a nd  A s i a   P a c i f i c   R a di o  S c i e nc e   C onf e r e nc e ,   T a i w a n,   i n  2013.         M a n ha l   A l h i l a l i   r e c e i ve d  t h e   B . S c .   i n  E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r on i c s   E ng i ne e r i ng   f r om   O m a r   A l - M ukh t a r   U n i v e r s i t y ,   A l ba y d a ’ ,   L i by a   i n  20 10,   M .   E ng .   a nd  P h. D .   d e g r e e s   i n  e l e c t r i c a l ,   e l e c t r on i c s ,   a nd  t e l e c om m uni c a t i ons   f r om   t h e   U ni ve r s i t i   T e k nol og i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   J ohor ,   M a l a y s i a ,   i n  20 14  a nd   20 18,   r e s p e c t i ve l y .   H i s   r e s e a r c h  a c t i vi t i e s   a r e   r e l a t e d  t o  t h e   f i e l d   of   e l e c t r om a g ne t i c   w a ve   pr opa g a t i on  t hr oug h  t he   a t m os ph e r e ;   phy s i c a l   a nd  s t a t i s t i c a l   m ode l i ng   f or   e l e c t r om a g ne t i c   pr opa g a t i on  a ppl i c a t i o ns ;   a na l y s i s   of   w i r e l e s s   t e r r e s t r i a l   5G   l i nks   o pe r a t i ng   i n  t he   10  t o1 00  G H z   r a n g e ;   de s i g n  a nd  s i m ul a t i on  of   w i r e l e s s   c om m uni c a t i on  s y s t e m s  i m pl e m e n t i ng   f a de   m i t i g a t i on  t e c hni que s ;   t r op i c a l   m e t e or ol og y ;   r e m ot e   s e n s i ng ;   a nd  a nt e nna   de s i g n.   M a nha l   i s   a   M e m be r   of   t he   I ns t i t u t e   of   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r oni c   E ng i ne e r i ng   ( I E E E ) ,   I E E E   A P S ,   I E E E   C O M S O C ,   a nd  t he   A m e r i c a n  G e ophy s i c a l   U ni on.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.