I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   3 J u n e   201 7 ,   p p .   1204 ~ 1 2 1 1   I SS N:   2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 3 . p p 1 2 0 4 - 1211          1204       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Inv estig a tion o H APs P ro pa g a tion Cha nnel f o r  Wire less  Acce ss   in a Tro pica l Reg io n at K a - ba nd       F elix   O bite 1 ,   J a f ri  Din 2 K a m a l ud in M o ha m m a d Yus o f 3 B a s liza   M .   No o r 4   1, 2, 4 W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n ter,  F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   8 1 3 1 0   UT M   Jo h o r   Ba h ru ,   Jo h o r,   M a lay sia   1 De p a rtme n o f   P h y sic s,  F a c u lt y   o f   S c ien c e ,   A h m a d u   Be ll o   Un iv e rsity ,   P . M . B.   1 0 4 4 ,   Zaria ,   Nig e ria   3 De p a rtme n o f   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   E lec tri c a En g in e e rin g ,   8 1 3 1 0   UT M ,   Jo h o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 2 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A p r   1 2 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A p r   2 6 ,   2 0 1 7       In   th e   las f e w   y e a rs,  Hig h   A lt it u d e   P latf o rm (H A P s)  h a v e   a tt ra c ted   c o n sid e ra b le  e f f o rt  d u e   to   th e ir  a b il it y   to   e x p l o it   t h e   a d v a n tag e o f   sa telli te  a n d   terre strial - b a se d   sy ste m s.  Ra in   a tt e n u a ti o n   is  th e   m o st  d o m in a n t   a tm o sp h e ric  i m p a ir m e n t,   e sp e c i a ll y   a su c h   f r e q u e n c y   b a n d .   T h is  p a p e a d d re ss e th e   m o d e ll in g   o f   ra in   a tt e n u a ti o n   a n d   d e sc rib e a   p r o p a g a ti o n   c h a n n e m o d e f o H A P a Ka - b a n d   to   p ro v i d e   e ff icie n a n d   ro b u st  w irele ss   a c c e s f o tro p ica re g io n s.  T h e   a tt e n u a ti o n   d u e   t o   ra i n   is  m o d e led   b a se d   o n   th re e   y e a rs  m e a su re d   d a ta f o Jo h o Ba h ru   to   e stim a te t h e   a c tu a e ffe c o f   ra in   o n   sig n a ls  a Ka   b a n d .   T h e   ra d io   p ro p a g a ti o n   c h a n n e is  u su a ll y   c h a ra c teriz e d   a a   r a n d o m   m u lt ip a th   c h a n n e l.   S p e c if ica ll y ,   a   sta ti stica d e r iv a ti o n   o f   p ro b a b il it y   d istri b u ti o n   f u n c ti o n   f o Ra y l e ig h   a n d   Ricia n   f a d in g   c h a n n e ls  a re   p re se n ted .   T h e   m o d e c o n sists   o f   m u lt ip le  p a th   sc a tt e rin g   e ff e c ts,   ti m e   d isp e rsio n ,   a n d   D o p p ler  sh if ts  a c ti n g   o n   th e   HA P c o m m u n ica ti o n   li n k .   S im u latio n   re su l ts  re p re se n th e   f a d in g   sig n a lev e v a riatio n s.   Re su lt sh o w   p e rf e c a g re e m e n b e twe e n   si m u latio n   a n d   th e o re ti c a l,   th e re b y   c o n f o r m in g   to   th e   m u lt ip a th   stru c t u re s.  T h e   in f o rm a ti o n   o b tain e d   w il b e   u se f u to   sy ste m   e n g in e e rs  f o HA P li n k   b u d g e a n a ly sis  in   o r d e t o   o b tai n   t h e   re q u ired   f a d e   m a rg in   f o r   o p ti m a s y ste m   p e r f o r m a n c e   in   tro p ica re g io n s.   K ey w o r d :   C h a n n el  m o d elli n g   Hig h   altit u d p latf o r m s   P r o p ag atio n   ch a n n el   R ain   at ten u atio n   T r o p ical  r eg io n     Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J af r i D in ,     W ir eless   C o m m u n icatio n   C e n ter ,   Facu lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   8 1 3 1 0   U T J o h o r   B ah r u ,   J o h o r ,   Ma lay s ia.     ( Fax )   +( 6 ) 0 7 - 5 5 3 5 2 5 2 ,   T el  +( 6 0 ) 0 7 - 5 5 3 5 3 0 6   E m ail:  j af r i @ u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O   T h r is in g   d e m an d   f o r   w ir el ess   b r o ad b an d   co m m u n icat io n s   h as  i n f o r m ed   th i m p le m en tatio n   o f   HA P s   s y s te m s   as   n o v el  tec h n o lo g y   to   t h e x is tin g   s atelli te   o r   ter r estrial  w ir eles s   co m m u n icatio n   n e t w o r k s .   HA P s   ar air cr af t   o r   air s h ip s   f u n ct io n i n g   at   s tr ato s p h er ic   alti tu d es o f   1 7   to   2 5   k m   [ 1 ] .   A th is   h ei g h t,   s i n ce   th e   w i n d   s p ee d   is   in s i g n i f ican t,  t h e y   ca n   b u s ed   to   d eliv er   c ellu lar   s er v ice s   an d   b r o ad b an d   co m m u n icatio n s   esp ec iall y   in   r e m o te  ar ea s   la ck in g   n et w o r k   in f r as tr u ct u r es .   A l s o ,   at  t h ese  h ei g h ts ,   t h s ig n al  p r o p ag atio n   d elay   is   le s s   co m p ar ed   to   th s atellite  s i g n al.   T h o u g h   H A P s   ar an   o ld   co n ce p t,  it is   o n l y   l atel y ,   t h at  t h e y   h a v b ee n   co n ce iv ed   as  k e y   tec h n o lo g y   i n   t h n e x g en er at i o n   o f   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s .   T h I n ter n atio n a T elec o m m u n icatio n   Un io n   ( I T U)   h av p er m itted   H AP s   to   o p er ate  at  3 1 /2 8   g ig ah er tz  f o r   Asi a n     r eg io n s   [1 ] [ 2]   an d   4 7 /4 8   g ig a h er tz  f o r   o t h er   co u n tr ie s   [1 ] [ 3] .   E v en   th o u g h   th e s f r eq u en cie s   ar e   ch ar ac ter ized   b y   h ar m f u p r o p ag atio n   i m p air m e n t s ,   t h e y   ar en v is a g ed   f o r   m o b ile   b r o ad b an d   an d   f i x ed   w ir ele s s   ac ce s s .   I n   o r d er   to   m ain tai n   q u a s i - er r o r   f r ee   s y s te m ,   t h li n e - of - s i g h ( L OS)   c h an n el   s it u atio n s   ar e   n ec es s ar y   f o r   f i x ed   w ir ele s s   b r o ad b an d   co m m u n icatio n   s y s te m s   f u n ctio n i n g   at  th m illi m eter - w av e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f H A P s   P r o p a g a tio n   C h a n n el  fo r   W i r eles s   A cc ess   in   a   Tr o p ica l … .   ( F elix  O b ite )   1205   f r eq u en c ies.  I n   m o b ile  p r o p a g atio n   c h an n el,   th L OS  i s   b lo ck ed   o cc asio n all y   b y   s e v er a o b s tacle s ,   s u c h   as   m o u n tai n s ,   b u i ld in g s   o r   s h ad o w ed   b y   v e g etatio n .   C o n s eq u en t l y ,   t h r ad io   s ig n al  ex p e r ien ce s   co m p let e   b lo ck in g   o r   d ee p   f ad i n g   [ 4 ] .   Ho w e v er ,   at m o s p h er ic  e f f ec ts   s u c h   a s   r ai n   atte n u atio n ,   ev e n   in   th e   L OS  c h a n n e l   co n d itio n ,   m a y   ca u s s er io u s   s ig n al  d eg r ad atio n   at  h i g h er   f r eq u en cie s .   I n   th Ka  f r eq u en c y   b a n d ,   liq u id   r ain   d r o p lets   in   th f o r m   o f   s ca tte r in g   an d   ab s o r p tio n   co n tr ib u t to   p r o p ag atio n   lo s s es  [ 5 ] .   T h atten u atio n   i s   f u n ctio n   o f   f r eq u en c y ,   latit u d e ,   s p ec if ic  atte n u at io n ,   te m p er a tu r e,   p o lar izatio n   an d   p ath   len g t h.   T h er ar s ev er al  ex is ti n g   s tat is tical  c h an n el  m o d el s   f o r   lan d   m o b ile  s a tellite  ( L MS)   co m m u n icat io n   s y s te m s .   Ne v er th e less ,   th e y   a r n o d ir ec tl y   ap p licab le  to   HA P s   co m m u n icat io n   s y s te m s   d u to   s i g n if ica n t   d if f er e n ce s   b et w ee n   s tr ato s p h er ic  an d   s ate llit p r o p ag atio n   co n d itio n s .   T h u s ,   w ad o p th e x is tin g   L M S   ch an n el  m o d el  an d   m o d i f y   it  f o r   H A P s   co m m u n ica tio n   s y s te m   b ea r in g   in   m i n d   th s p ec if ic s   o f   t h e   s tr ato s p h er ic  p r o p ag atio n   c h a n n el,   s u ch   as  d i f f er en t   ca r r ier   f r eq u e n c y   a n d   v ar iab le  ele v atio n   a n g le.   W h il s ev er al  ac ti v s t u d ies  h av b e en   ca r r ied   o u r elatin g   to   H A P s   ae r o n au tical  f ea t u r es  s u c h   as   [6 ] [ 7] .   I n   [8 ] [ 9]   s tatis tical  m o d el  o f   s m a ll er   s ca le  f ad i n g   f o r   HA P s   c h an n el  p r o p ag atio n   w as  p r e s en ted .   T h m o d el   co n s id er ed   2   GHz   f r eq u e n c y   r an g a n d   r ai n   atte n u at io n   e f f e cts  w er n o co n s id er ed   s i n ce   th e y   ar n e g li g ib le  at  s u c h   f r eq u e n c y   r an g e.   T h au t h o r s   i n   [ 4 ]   h a v d is c u s s ed   m o d elin g   o f   at m o s p h er i i m p air m en t s   f o r   s tr ato s p h er ic  co m m u n icatio n s   at  Ka  b an d ,   th e   a tte n u atio n   d u to   r ain   w as  m o d eled   u s i n g   th m o d if ied   D L R   ap p r o ac h   [ 1 0 ] [ 11] .   T h is   p ap er   ad d r ess es  t h e   m o d ell in g   o f   r ain   atte n u a tio n   an d   d escr ib es  p r o p ag atio n   ch an n el   m o d el  f o r   H A P s   at   K a - b an d   to   p r o v id e f f icie n a n d   r o b u s w ir eles s   ac ce s s   f o r   tr o p ical  r eg io n s .   W m o d el  t h H A P s   p r o p ag atio n   ch an n el  as  R alei g h   a n d   R ici an   f ad i n g   c h an n el  t h at  ca n   s i m u l ate  r ea l - w o r ld   s ce n ar io   i n   m o b ile  co m m u n ic atio n .   I n   p ar ticu lar ,   s tati s tic al  d er iv atio n   o f   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n   f u n ctio n   f o r   R a y le ig h   an d   R ician   f ad i n g   ch a n n els  ar p r esen ted .   T h m o d el  in cl u d es  m u lt ip le  p ath   s ca tter in g   ef f ec t s ,   ti m d is p er s io n   an d   Do p p ler   s h i f ts   ac ti n g   o n   th H A P s   co m m u n icat io n   li n k .     T h is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s .   Sect io n   ( 2 )   d is cu s s es   r ain   atten u atio n   at  Ka  f r eq u en c y   b an d ,   w h er th r ain f al r ate  an d   r ain   atte n u at io n   C C DF  f o r   J o h o r   B ah r u   is   p r esen ted   b ased   o n   m ea s u r ed   d ata.   S ec tio n   ( 3 )   is   d ev o ted   to   t h ch an n el  m o d elli n g   w h er w p er f o r m   th s tati s tical  m o d ell in g   an d   a n al y s i s   o f   th H A P s   p r o p ag atio n   c h an n el.   Si m u la tio n   r e s u lt s   a n d   d is cu s s io n   ar p r ese n ted   i n   Sec t io n   ( 4 ) .   Fin al l y ,   w co n clu d th p ap er   in   Sectio n   ( 5 )         2.   R AIN A T T E NUA T I O A T   K A - B AND   R ain   at ten u atio n   h a s   b ee n   id en ti f ied   as  t h m aj o r   s o u r ce   o f   at m o s p h er ic  atte n u atio n   i n   la n d   m o b ile   s atellite  co m m u n icatio n s   ab o v 1 0   GHz   [ 1 2 ] .   R ain   f ad in g   co n s tit u te s   s ig n al  atte n u a ti o n   as  r esu lt  o f   p r ec ip itatio n s ,   clo u d s ,   a n d   o th er   at m o s p h er ic  p h e n o m e n a   [ 1 3 ]   w h er r ain   i s   t h m o s d o m in a n f ad in g   i m p air m e n t.  T h is   w i ll  ca u s s p o r ad ic  s ig n al  atte n u atio n   i n   t h H A P s   m o b ile  co m m u n icati o n   lin k   o p er atin g   a t   Ka  f r eq u en c y   b a n d s .   T h ef f e ct  o f   r ain   f ad in g   o n   th r ad io   s ig n a lar g el y   d ep en d s   o n   t h r ain   r ate,   s u ch   as  ( d r izzle ,   s h o w er s ,   an d   h ea v y   r ai n ) .   C o n s id er ab le  ef f o r ts   h av b ee n   r ec o r d ed   in   th e   last   f e w   y ea r s   to   ch ar ac ter ize  th s tati s tical  a n d   r an d o m   n at u r o f   r ain   r ate  an d   r ain   atte n u a tio n   [ 1 4 ] .   I is   d esira b le  to   h av e   ad eq u ate  in f o r m atio n   o f   th e   r ain   atte n u a tio n   i n   o r d er   to   p lan   r eliab le  c o m m u n icati o n   s y s te m   at   s u ch   f r eq u en c y   r a n g e.   T h is   h as  b e co m e   v er y   cr u cial  f o r   tr o p ical  r eg io n s   d u to   t h eir   h i g h   r a in f all  i n te n s it y .   I n   o r d er   to   ex tr ac th r ain   ch ar ac ter is tics   o f   an y   p ar ticu lar   r eg io n ,   it  is   r eq u ir ed   to   c o n s id er   p er ce n tag o f   less   th an   1 o f   t h ti m o f   t h y e ar .   T h is   is   u s u all y   t h ca s s i n ce   it  co n tain s   t h a m o u n o f   r ain f all  t h at  ca u s es  a   s ev er lo s s   o f   th tr a n s m itted   s ig n a l.  A l s o ,   in   tr o p ical  r eg io n s ,   h ea v y   r ai n   r ate  u s u all y   o cc u r s   at  0 . 0 1 o f   th ti m ca u s i n g   s ig n i f ican t   is s u e   to   th r ec eiv ed   s i g n al  q u alit y .   T h u s ,   w h en   a n al y z in g   th ef f ec o f   r ain   atten u atio n ,   0 . 0 1 % o f   th a n n u al  ti m i s   th m o s t a p p r o p r iate   p er ce n tag e,   esp ec iall y   a t K b an d .   n u m b er   o f   r esear ch er s   [ 1 5 - 17]   h a v d ev e lo p ed   r ain   att en u at io n   p r ed ictio n   m o d el s   w h ic h   h av e   attr ac ted   g lo b al  r ec o g n itio n s ,   i n clu d i n g   th I T U - R   r ain   atten u atio n   p r ed ictio n   m o d el  w h ic h   is   b ased   o n   0 . 0 1 %   r ain   r ate  p er   y ea r   [ 1 8 ] [ 19] .   T h ese  m o d els   w er d ev elo p e d   f o r   te m p er ate   r eg io n s   a n d   y et,   e s ti m ated   to   b e   ap p lied   to   tr o p ical  r eg io n s .   S ev er al  s t u d ies  [ 2 0 - 23]   h av s h o w n   t h at  t h m o d el s   r ec o r d e d   h ig h   i n ac cu r ac y   lev el  w h en   ap p lied   to   tr o p ical  r eg io n s   b a s ed   o n   s p ec i f ic  at m o s p h er ic  p ar a m e ter s .   T h au th o r s   h a v p r o v ed   th at  th e   I T U - R   m o d el  is   o n l y   ap p licab le  f o r   p r ed ictin g   r ain   at ten u atio n   at  lo w er   o p er atin g   f r eq u e n c y   in   tr o p ical  Ma la y s ia.   P ar tic u lar l y ,   w h en   th e   m ea s u r ed   d ata  was  co m p ar ed   w it h   t h I T U - R   m o d el   at  Ka - b an d ,   an d   at  h i g h er   r ai n   r ate,   th e   I T U - R   m o d el   w as   n o s u i tab le  f o r   p r ed ictin g   r ai n   att en u at io n   at   h ig h er   f r eq u en c ies.      W ad o p ted   m o d el  p r o p o s ed   b y   t h au th o r s   i n   [ 2 4 ]   b ased   o n   m ea s u r e m e n t r e s u lt s .   A   p at h   len g th   o f   5 . 8 3 k m   li n k   w as   s et   u p   in   J o h o r   B ah r u ,   Ma la y s ia.   T h tr a n s m i tter   an d   r ec ei v er   w er o p er atin g   a 1 5   GHz   f r eq u en c y .   A t   ev er y   m in u te  i n ter v al,   t h le v el s   o f   t h s i g n al  r ec eiv ed   w er s a m p led .   A   r ain   g a u g ( C a s ella)   w a s   m o u n ted   at  t h m ea s u r e m en lo ca tio n   to   co llect  3   y ea r s   p r ec ip itatio n   d ata  f r o m   J an u ar y   2 0 0 6   to   Dec e m b er   2 0 0 8 .   T h ese  s a m p led   d ata  is   u t ilized   to   e x a m i n t h r ad io   li n k .   T h r ai n   a tten u atio n   d ata  a n d   p r ec ip itatio n   d ata  w as  s i m u lta n eo u s l y   r ec o r d ed .   T h r ain   g a u g e m p lo y ed   is   tip p in g   b u ck et  k i n d   w it h   0 . 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 2 0 4     1 2 1 1   1206   m m   s en s iti v it y .   T h r ain   g au g r ec o r d s   th w h o le  r ain f a ll  h ap p en in g   i n   ev er y   m i n u te  w it h o u ca p tu r i n g   n o n - r ain y   ev e n t s th u s   t h ca p tu r ed   r ain   r ate   is   an   in teg r al  m u ltip le  o f   0 . 5   m m / m in   o r   3 0 m m / h .   T h lin k   s p ec if icatio n s   ar s h o w n   in   T ab le  1 ,   w h ile  Fi g u r 1   illu s tr ates  th r ain f all  r ate  co m p le m en tar y   cu m u lat i v e   d is tr ib u tio n   f u n ctio n   ( C C DF)   f o r   an   a v er ag o f   t h r ee   y ea r s   i n   J o h o r ,   Ma la y s ia.   T h g r ap h i ca p lo is   i n te n d ed   to   illu s tr ate  th e   r ain   r ate  r elat io n s h ip   at   d if f er en t   ti m e   p er ce n tag e   d u r i n g   t h e x p er i m e n t all y   co llec ted   d ata   p er io d .   T h r ain   r ate  o b s er v ed   at  0 . 0 1 o f   th t i m e   w as  r ec o r d ed   to   b 1 2 5   m m /h r   [ 2 4 ] .   A d d itio n al   an al y s is   w a s   al s o   co n d u c ted   to   as s es s   th e f f ec ts   o f   r ain   at te n u at io n   o n   t h e   lin k   at  2 6   GHz   f r eq u e n c y .   T o   o b tain   th e   r ain   atte n u a tio n   v al u es  at   th i s   h i g h er   f r eq u e n c y ,   t h f r eq u en c y   s ca li n g   tec h n iq u is   u s e d   b y   i n v er ti n g   th ex is t in g   1 5   GHz   r ain   atten u ati o n   d ata  [ 2 5 ]     1 2 1 1 ( , , ) 2 1 2 1 ( / ) HA AA               ( 1 )     w her e :     2 42 () 1 1 0 f f f                  ( 2)     3 0 . 5 0 . 5 5 1 2 1 2 1 1 1 ( , , ) 1 . 1 2 1 0 ( / ) ( ) H A A         ( 3 )     Whe r 1 A   and  2 A   ar t he  p r o babl equ i v al en t   exc es r ai a t t enua t i o v al ues   at   1 f   and  2 f f r eq uenc i e s i n G H z  r es pec t i v el y       T ab le  1 T h 1 5   GHz   lin k   s p e cif icatio n s   [ 2 4 ]     L i n k   lo ca tio n       Ho p   len g t h   ( k m )       Fre q u en c y   b an d   ( GHz )       Ma x i m u m   tr an s m it   P o w er   i n   ( d B m )     6 10   B E R   ( 2 Mb p s )   r ec eiv ed   th r es h o ld     An te n n f o r          tr an s m itti n g   an d   r ec eiv i n g   s id e   Size  ( m )   Gain   ( d B i)     J o h o r   B ah r u       5 . 8 3     15     +1 8 . 0     - 8 4 . 0     0 . 6     3 7 . 0             Fig u r 1 .   R ain   r ate  C C DF  f o r   J o h o r   B ah r u     Fig u r 2 .   R ain   atte n u atio n   C C DF a t K a - b a n d   f o r   J o h o r   B ah r u   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f H A P s   P r o p a g a tio n   C h a n n el  fo r   W i r eles s   A cc ess   in   a   Tr o p ica l … .   ( F elix  O b ite )   1207   T h u s ,   Fi g u r 2   s h o w s   t h co m p le m e n tar y   c u m u lati v d is tr ib u tio n   f u n ct io n   ( C C DF )   o f   r ain   atten u atio n   ch ar ac ter i s tics   u s i n g   t h r ee   y ea r s   m ea s u r ed   d ata  f o r   J o h o r   B ah r u   as   s h o w n   in   T ab le  2 .   Si m ilar l y ,   as   s h o w n   in   Fig u r 2 ,   at  0 . 1 a n d   0 . 0 1 %,  th m ea s u r ed   r ain   atten u atio n   at  Ka - b an d   f r eq u e n c y   i s   4 3 . 1 8   d B   an d   8 7 . 2 3   d B   r esp ec tiv el y .       T ab le  2 .   Me asu r ed   r ain   atten u atio n   at  2 6 G H z   [ 2 4 ]   P er ce n tag o f   T i m ( % )     R ain   Atten u atio n   ( d B )       2 6 G H z f     0 . 1   4 3 . 1 8   0 . 0 5   5 9 . 2 6   0 . 0 3   7 1 . 1 4   0 . 0 2   7 8 . 8 3   0 . 0 1   8 7 . 2 2   0 . 0 0 5   9 3 . 8 4   0 . 0 0 3   9 6 . 6 5   0 . 0 0 2   9 8 . 4 0   0 . 0 0 1   9 8 . 6 0       3.   CH ANNE L   M O DE L L I NG   I n   th is   s ec tio n ,   w p er f o r m   th e   s tati s tical  m o d elli n g   a n d   a n al y s i s   o f   th e   H A P s   p r o p ag atio n   ch an n el  a t   2 8 /3 1   GHz .   T h s tr ato s p h er ic  co m m u n icatio n   s y s te m   b eh av e s   s i m ilar l y   to   th lan d   m o b ile  s a tellite   co m m u n icatio n   s y s te m .   T h v is ib ili t y   o f   t h p lat f o r m   i s   o f ten   b lo ck ed   b y   s ev er al   o b s tacle s   s u c h   as   m o u n tai n s ,   b u ild i n g s ,   h ill s   a n d   v eg e tatio n   r esu lti n g   i n   t w o   p r o p ag atio n   e x tr e m e   p h e n o m en a   k n o w n   a s   t h e   L OS   an d   N L OS   co n d itio n s   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   A s   an   a p p licatio n   ex a m p le  of   t h m o d el,   w e   co n s id er   a   s ig n al  ca r r ier   f r eq u en c y   2 8 G H z fc .   T h p latf o r m   i s   s it u ated   at  2 2   k m   alti tu d f r o m   t h s u r f ac o f   t h ea r th   h a v in g   s p ee d   p 1 5 0 k m / h v an d   m o b ile  ter r estrial  u s er   s p ee d   u 5 0 k m / h v   w it h   elev atio n   an g le   u 60 T h elev atio n   a n g le  was  ch o s e n   i n   o r d er   to   m ee th e   m i n i m u m   o p er atio n al  ele v ati o n   an g l e   as sp ec if ied   b y   I T U - [ 2 6 ] .           Fig u r 3 .   HA P s   s y s te m   s ce n ar io       3 . 1 .   Ra y leig F a din g   Cha nn el   R a y le ig h   f ad i n g   ca n   b u s ed   to   m o d el  N L OS  p ath   e x is t in g   b et w ee n   tr a n s m itter   an d   r ec e iv er   [ 2 7 ] Fo r   u r b an   en v ir o n m en t s   ( d ee p l y   b u ilt - u p   ar ea s )   th s i g n al  tr an s m itted   w il ar r iv o n   th r e ce iv e r   v ia  m u ltip le  p ath   p r o p ag atio n   co m p o n e n t s .   T h r esu ltan r ec eiv ed   s i g n al  i s   s u m m ar y   o f   d if f u s ed   m u l tip le  p ath   m ec h a n i s m s   d escr ib ed   b y   s ev er al  d ela y s i m p air m e n t s ,   an d   p h ase  c h an g es.  As  t h a m o u n t   o f   p ath s   i n cr ea s es ,   th s u m   ten d s   to   a   co m p le x   r a n d o m   Ga u s s ia n   v ar iab le  w i th   r ea l a n d   i m a g i n ar y   co m p o n e n t s   h av i n g   ze r o   m ea n   w it h   id e n tical  v ar ian ce .   T h s ig n al  a m p l itu d f o llo w s   a   R a y lei g h   f ad i n g   w h i le  th p er io d s   o f   s p ec if ic   co m p o n e n t s   ar d is tr ib u ted   u n if o r m l y   i n   0   to   2   in ter v al.   T h r ec eiv ed   s ig n al  i s   g i v e n   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 2 0 4     1 2 1 1   1208   1 ( ) c o s ( ) n i c i i s t a t                 ( 4)     W h er e n   is   t h n u m b er   o f   i n d i r ec co m p o n en ts ,   () i at   th s i g n a l   a m p lit u d e, i th e   m u ltip le   p ath   p h ase  an d   c   d en o tes  an g u lar   f r eq u en c y .   D u to   th r elativ m o tio n   b et w ee n   t h ter r estrial  m o b ile  u s er   an d   th p latf o r m ,   t h eq u atio n   ( 4)   m u s b m o d if ied   s o   as  to   t ak co n s id er atio n   o f   Do p p l er   s h i f ts .   L e th e   r ef lecte d   ith   r a y   r ea c h   t h r ec ei v er   r elativ to   t h a n ten n a   d ir ec tio n s   f r o m   a n g le i .   T h Do p p ler   s h i f t   w it h   an g u lar   f r eq u en c y   is   g i v en   b y     () c o s c p u d i i vv c                ( 5 )     p v d en o te  th H A P s   s p ee d ,   u v   is   th e   s p ee d   o f   th m o b ile  ter r estrial   u s er ,   c   is   th s p ee d   o f   lig h t.   T h r ec eiv ed   s ig n a l is  m o d i f ie d   an d   ex p r ess ed   as     1 ( ) c o s ( ) n i c d i i i s t a t             ( 6)     No te  th at  th ter r estrial - to - H A P   lin k   h as  li ttle  d ela y   s p r ea d ,   h en ce   an   in s ig n i f ica n t i m e - b ased   d is p er s io n ,   th at  is   s elec ti v in   w id eb an d   s ig n al s   [ 2 8 ] .   A ls o ,   th f r eq u en c y   d is p er s io n   as  r esu lt  o f   Do p p ler   s p ec tr u m   i s   u s u all y   cr it ical  th an   lan d   c h an n els,  d u to   t h m o tio n   o f   b o th   t h H A P   an d   t h m o b ile  ter r estrial   u s er .   I n   R a y le ig h   f ad in g   ch a n n el,   th p r o b ab ilit y   d e n s it y   f u n ctio n   ( P DF)   o f   th s i g n al  r ec eiv ed   is   g i v en   b y     2 22 ( ) e x p 2 rr fr      ,   f o r   0 r             ( 7 )     W h er   r ep r esen ts   th s tan d ar d   d ev iatio n   an d   r   d en o tes th r ec eiv ed   s i g n al  e n v elo p e.           3 . 2 .   Rice   F a din g   Cha nn el   R ice  f ad i n g   ar i s es  w h en   L O co m p o n e n t s   ex i s to g et h er   w it h   m u ltip le  p at h   co m p o n e n ts   b et w ee n   t h e   tr an s m itter   a n d   th r ec eiv er   [ 2 8 ] .   I n   th co n tex t o f   H A P S,  th tr an s m itted   s i g n al  is   g iv e n   b y     1 ( ) c o s ( ) c o s ( ) n i c d i i d c d i s t a t t k t         ( 8 )     W h er d k   d en o tes   th e   s tr e n g th   o f   t h L OS   s i g n al.   Ot h er   f ac to r s   r e m ai n   co n s ta n a s   d ef i n ed   b y   R a y lei g h   f ad in g   ch a n n els.  T h r ec eiv ed   s ig n al  P DF  f o r   R icia n   d is tr ib u tio n   i s   ex p r es s ed   as     22 2 2 2 ( ) e x p 2 dd o r k r k r f r I        ,   f o r   0 r         ( 9)     W h er 0 I   r ep r esen ts   t h ze r o   o r d er   m o d if ied   B ess el  f u n ctio n   o f   th f ir s t   k i n d   an d   2 2 d k   th L OS   av er ag e   p o w er .   W h en   th er i s   s h ad o w   o r   b lo ck a g b et w ee n   t h p l atf o r m   a n d   t h ter r estrial  u s er ,   ( i.e 0 d k   )   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f H A P s   P r o p a g a tio n   C h a n n el  fo r   W i r eles s   A cc ess   in   a   Tr o p ica l … .   ( F elix  O b ite )   1209   eq u atio n   ab o v b ec o m es  R a y le ig h   d is tr ib u tio n .   22 2 d k is   k n o w n   as  t h R icia n   f ac to r   e x p r ess ed   in   d ec ib els.       4.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI   B ased   o n   th p r ev io u s   a n al y s is ,   M A T L A B - b ased   s i m u l atio n   ap p r o ac h   f o r   HA P s   p r o p ag atio n   ch an n el  is   p r ese n ted .   T h f ad in g   p r o ce s s ,   t y p ica ll y ,   is   ch ar a cter ized   b y   R a y lei g h   d is tr ib u t io n   f o r   NL OS  p at h   an d   R ician   d is tr ib u tio n   f o r   L OS  p ath .   M A T L A B   u s es  r a n d   f u n ctio n   w h ic h   cr ea tes  d is tr ib u t ed   u n i f o r m l y   s a m p les r a n d   ( 1 0 0 0 , 1 ) 3 6 0   Fig u r 4   s h o w s   t h R a y lei g h   s i m u lated   r ec eiv ed   s ig n al   en v elo p e,   v ar y i n g   b elo w   0 d B ( L OS   le v el) w h ic h   ap p r o x i m ate l y   is   2 0 d B .   I i s   ev id en t h at   th e   s i g n al  f l u ct u atio n   in   th e   R a y lei g h   c h an n el  is   m o r r ap id   an d   lar g er   th a n   th R icia n   c h an n el,   a n d   t h is   is   at tr ib u te d   to   NL O S e x is ti n g   b et w ee n   t h p lat f o r m   a n d   t h e   m o b ile   u s er .   T h u s ,   t h s ize  o f   th e   s i g n al  p o w er   d eter m in e s   t h a m o u n t   o f   s i g n a lo s s   w h ic h   i s   m o r ap p ar en t   in   t h R a y leig h   c h a n n el   t h an   t h R ician   ch a n n el.   T h s i m u la ted   s ig n al  a n d   t h eo r etica l C DF   s h o w   a   g o o d   f it a s   s h o w n   in   F ig u r 5 .             Fi g u r e   4 .   R a y lei g h   Si m u lated   R ec eiv ed   Si g n al   E n v elo p e     Fig u r 5 .   R a y le i g h   S i m u lated   Sig n al  an d   T h eo r etica C DF             Fig u r 6 .   R ician   S i m u lated   R e ce iv ed   Sig n al  Var iatio n s     Fig u r 7 .   R ician   S i m u lated   Si g n al  a n d   T h eo r etica C DF       Fig u r 6   s h o w s   t h R ic ian   s i m u lated   r ec eiv ed   s i g n al  v ar i atio n s .   A s   n o ticed ,   th r ec ei v ed   s ig n al   lev els   ch a n g e   d r asti ca ll y .   T h v ar iatio n s   ar ar o u n d   th e   0 d B   lev e l,  b u t i n   t h R alei g h   ca s e,   t h e y   w er ar o u n d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   3 J u n 2 0 1 7   :   1 2 0 4     1 2 1 1   1210   2 0 d B .   T h f l u ctu a tio n s   d y n a m ic  r a n g e   h a s   c h an g ed ,   also   th e   f ad e s   ar les s   d ee p   co m p ar ed   to   t h R a y lei g h   ca s e.   T h is   i s   d u e   to   t h p r e s en ce   o f   d ir ec L O S,  p o s i n g   f e w er   o b s tac les  to   th e   s i g n al  tr an s m itted .   T h s i m u lated   s i g n al  an d   t h eo r etica l CDF   s h o w   p er f ec m atch   as sh o w n   i n   Fi g u r 7 .       5.   CO NCLU SI O N     I n   th is   s t u d y ,   r ai n   atte n u atio n   a n d   s tati s tical   m o d elli n g   o f   H A P s   p r o p ag atio n   c h an n el   f o r   w ir eles s   ac ce s s   i n   tr o p ical  r eg io n   ar e   p r esen ted .   T h atten u atio n   d u to   r ain   at   h i g h er   o p er atin g   f r eq u en c y   i s   t h m o s t   d o m i n a n at m o s p h er ic  i m p air m en o n   t h air - to - g r o u n d   li n k .   T h u s ,   w e   m o d el  t h r ai n   at ten u a tio n   b ased   o n   th r ee   y ea r s   m ea s u r ed   d ata  f o r   J o h o r   B ah r u   to   est i m a te  t h ac tu al   ef f ec t   o f   r ai n   o n   Ka   b an d   s i g n als.  T h i s   in f o r m atio n   w ill   b u s e f u l to   r esear ch er s   to   m a k ad eq u a te  d ed u ctio n s   r eg ar d in g   r ai n   r ate   a n d   r ain   atte n u at io n   p r ed ictio n   f o r   HA P s   co m m u n icatio n   lin k   o p er atin g   at  Ka - b an d   in   tr o p ical  r eg io n .   T h ch a n n el  m o d el   in cl u d es  m u lt ip ath   s ca t ter in g   ef f ec ts ,   ti m d is p er s io n ,   a n d   Do p p ler   s h if t s   ac tin g   b et w ee n   th p latf o r m   a n d   th e   m o b ile   u s er .   Si m u latio n   r e s u lts   r ep r esen t h f ad in g   s ig n al  le v el  v ar iatio n s .   R e s u lts   r ev ea led   p er f ec t   ag r ee m e n t b et w ee n   s i m u latio n   an d   th eo r etica l,  th u s   co n f o r m i n g   to   t h p r o p o s ed   m o d el.       ACK NO WL E D G E M E NT S   I n   p r ep ar in g   th is   p ap er ,   th f ir s a u t h o r   co n tacte d   s ev er al   p eo p le  w it h i n   t h ac ad e m ia ,   r esear ch   b o d ies  an d   p r ac titi o n er s   w h o   co n tr ib u ted   en o r m o u s l y   to w ar d s   h is   u n d er s tan d i n g   an d   t h o u g h t s .   T h is   w o r k   h as   b ee n   s u p p o r ted   b y   Ah m ad u   B ello   Un iv er s it y   Z ar ia,   Ni g e r ia  an d   f u n d ed   b y   Mi n i s tr y   o f   E d u ca tio n   Ma la y s ia   an d   UT u n d er   HI C OE   R es ea r ch   Gr an t”  Vo t.  No .   R . J 1 3 0 0 0 0 . 7 8 2 3 . 4 J 2 2 1 .       RE F E R E NC E   [ 1 ]   Z .   L ia n ,   L .   J ian g ,   C .   He,   a n d   Q.   Xi,   " A   No v el  C h a n n el  M o d el  f o r   3 - H A P - MI MO   C o m m u n icatio n   S y s te m s , "   in   N et w o r kin g   a n d   N etw o r A p p lica tio n s   ( N a N A ) ,   2 0 1 6   I n tern a tio n a C o n feren ce   o n ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 6.   [ 2 ]   M.   Oo d o ,   R .   Miu r a,   T .   Ho r i,   T .   Mo r is ak i,  K.   Kash ik i,  an d   M.   Su zu k i,  " Sh ar in g   an d   co m p atib ilit y   s t u d y   b et w ee n   f i x ed   s er v ice  u s i n g   h i g h   altit u d p lat f o r m   s tat io n s   ( HA P S)  a n d   o t h er   s er v ices   in   t h 3 1 /2 8   GHz   b an d s , "   W ir ele s s   P er s o n a l Co mmu n ica tio n s ,   v o l.  2 3 ,   p p .   3 - 1 4 ,   2 0 0 2 .   [ 3 ]   I .   R ec ,   " F - 1 5 0 0 ,   P r ef er r ed   ch ar ac ter is tics   o f   s y s te m s   in   t h e   f i x ed   s er v ice  u s in g   h i g h   alt it u d p latf o r m s   o p er atin g   in   t h b an d s   4 7 . 2 4 7 . 5   G Hz  an d   4 7 . 9 4 8 . 2   GHz , I TU,  Gen ev e,   S w itz erla n d ,   2 0 0 0 .   [ 4 ]   G.   Kan d u s ,   M.   Mo h o r čič,   E .   L eitg eb ,   an d   T .   J av o r n ik ,   "M o d ellin g   o f   at m o s p h er ic  i m p a ir m e n ts   i n   s tr ato s p h er ic  co m m u n ica tio n s , "   in   P r o ce ed in g s   o th e   2 n d   W S E A S   I n tern a tio n a C o n feren ce   o n   C ir cu it s ,   S y s tems,  S ig n a l a n d   Teleco mmu n ica tio n s ,   2 0 0 8 ,   p p .   8 6 - 91.   [ 5 ]   A .   M.   A l - Sae g h ,   A .   Sali,  J .   M an d ee p ,   an d   A .   I s m a il,  " E x tr a cted   at m o s p h er ic  i m p air m e n t s   o n   ea r t h - s k y   s ig n al  q u alit y   i n   tr o p ical  r eg io n s   at  Ku - b an d , "   Jo u r n a o f   A tmo s p h eric  a n d   S o la r - Ter r estr ia P h ys ics,   v o l.  1 0 4 ,   p p .   9 6 - 1 0 5 ,   2 0 1 3 .   [ 6 ]   M.   P .   A n a s taso p o u lo s   a n d   P .   G.   C o ttis ,   " Hig h   alti tu d p latf o r m   n et w o r k s f ee d b ac k   s u p p r ess io n   alg o r ith m   f o r   r eliab le  m u ltica s t/b r o ad ca s s er v ice s , "   I E E E   Tr a n s a ctio n s   o n   W i r eles s   C o mmu n ica tio n s ,   v o l.  8 ,   p p .   1 6 3 9 - 1 6 4 3 ,   2 0 0 9 .   [ 7 ]   C .   Oest g es  a n d   D.   Va n h o en ac k er - J a n v ier ,   " C o v er ag e   m o d ellin g   o f   h i g h - a ltit u d p latf o r m s   co m m u n icatio n   s y s te m s , "   E lectro n ics Letter s ,   v o l.  3 7 ,   p p .   1 1 9 - 1 2 1 ,   2 0 0 1 .   [ 8 ]   B .   R o u zb eh a n a n d   A .   Dan a ,   " Statis tical  m o d elli n g   o f   s m all - s ca le   f ad in g   e f f ec ts   f o r   h i g h - al tit u d p latf o r m   p r o p ag atio n   ch a n n el s , "   Jo u r n a o th C h in ese  I n s titu te  o E n g in ee r s ,   v o l.  3 7 ,   p p .   5 4 0 - 5 4 6 ,   2014.   [ 9 ]   F.  Do v is ,   R .   Fa n ti n i,  M.   Mo n d in ,   an d   P .   Sav i,  " S m all - s ca le  f ad in g   f o r   h ig h - altit u d p latf o r m   ( H A P )   p r o p ag atio n   ch an n els,"   I E E E   Jo u r n a l o n   S elec ted   a r ea s   in   C o mmu n ica tio n s ,   v o l.  2 0 ,   p p .   6 4 1 - 6 4 7 ,   2 0 0 2 .   [ 1 0 ]   U.   Fieb ig ,   L .   C as tan et,   J .   L e m o r to n ,   E .   Ma tr iccia n i,  F.  P ér ez - Fo n tán ,   C .   R i v a ,   et  a l . ,   " R ev ie w   o f   p r o p ag atio n   ch a n n e m o d ell in g , "   in   P r o ce ed in g s   o 2 n d   I n tern a tio n a w o r ksh o p   o C O S T2 8 0   A ctio n 2 0 0 3 ,   p p .   1 5 3 - 164.   [ 1 1 ]   U.   Fieb ig ,   " A   ti m e - s er ies  g e n er ato r   m o d ellin g   r ain   f ad in g , "   in   P r o c.   Op en   S ymp o s iu o n   P r o p a g a tio n   a n d   R emo te  S en s in g ,   UR S I   C o mmiss io n   F ,   2 0 0 2 .   [ 1 2 ]   N.   A .   M.   A r is ,   L .   L u i n i,  J .   Din ,   an d   H.   Y.   L a m ,   " 1 - m i n u te  in te g r ated   r ain   r ate  s tatis tic s   esti m ated   f r o m   tr o p ical  r ain f all   m ea s u r in g   m i s s io n   d ata, "   I E E E   A n ten n a s   a n d   W i r eles s   P r o p a g a tio n   Letter s ,   v o l.  1 2 ,   p p .   132 - 1 3 5 ,   2 0 1 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       I n ve s tig a tio n   o f H A P s   P r o p a g a tio n   C h a n n el  fo r   W i r eles s   A cc ess   in   a   Tr o p ica l … .   ( F elix  O b ite )   1211   [ 1 3 ]   C .   Ko u r o g io r g as  an d   A .   D.   P an ag o p o u lo s ,   " A   r ain - atte n u atio n   s to ch as tic  d y n a m ic  m o d el  f o r   L E O   s at ellite  s y s te m s   ab o v 1 0   g h z, "   I E E E   Tr a n s a ctio n s   o n   V e h icu la r   Tech n o lo g y,   v o l.  6 4 ,   p p .   8 2 9 - 8 3 4 ,   2015.   [ 1 4 ]   M.   S.  J .   Sin g h ,   S.  I .   S.  Hass a n ,   an d   M.   F.  A i n ,   " R ain f all  at ten u a tio n   an d   r ain f all  r ate  m e asu r e m en t s   in   Ma la y s ia   co m p ar is o n   w it h   p r ed ictio n   m o d els,"   A merica n   J o u r n a o A p p lied   S cien ce s ,   v o l.  4 ,   p p .   5 - 7 ,   2007.   [ 1 5 ]   R .   K.   C r an e,   E lectro ma g n etic  w a ve   p r o p a g a tio n   th r o u g h   r a i n : W iley - I n ter s cie n ce ,   1 9 9 6 .   [ 1 6 ]   A .   Di s s a n a y a k e,   J .   A ll n u tt,  a n d   F.  Haid ar a,   " A   p r ed ictio n   m o d el  th at  co m b i n es  r ai n   at ten u a tio n   a n d   o th er   p r o p ag atio n   i m p air m e n ts   alo n g   ea r t h - s atel lite  p at h s , "   I E E E   Tr a n s a ctio n s   o n   A n ten n a s   a n d   P r o p a g a tio n ,   v o l.  4 5 ,   p p .   1 5 4 6 - 1 5 5 8 ,   1 9 9 7 .   [ 1 7 ]   W .   Stu tz m a n   a n d   W .   Di s h m a n ,   " s i m p le  m o d el  f o r   th e   e s ti m atio n   o f   r ai n i n d u ce d   atte n u at io n   a lo n g   ea r th s p ac p ath s   at  m illi m ete r   w av e len g t h s , "   R a d io   S cien ce ,   v o l.  1 7 ,   p p .   1 4 6 5 - 1 4 7 6 ,   1 9 8 2 .   [ 1 8 ]   P .   Ser ies,  "P r o p ag atio n   d ata  an d   p r ed ictio n   m et h o d s   r eq u ir ed   f o r   th d esig n   o f   E ar th - s p ac telec o m m u n icatio n   s y s te m s , "   R ec o mme n d a tio n   I TU - R,  p p .   6 1 8 - 1 2 ,   2 0 1 5 .   [ 1 9 ]   I .   I T U,   " A tten u atio n   d u to   cl o u d s   an d   f o g , "   I n tern a tio n a Teleco mmu n ica tio n   Un i o n - R ec o mme n d a tio n ,   p .   8 4 0 ,   2 0 1 2 .   [ 2 0 ]   A .   A d h i k ar i,  A .   B h a ttach ar y a ,   an d   A .   Ma i tr a,   " R ain - i n d u ce d   s cin t illatio n s   a n d   atte n u atio n   o f   K u - b a n d   s atellite  s ig n al s   at  tr o p ical  l o ca tio n , "   I E E E   Geo s cien ce   a n d   R emo te  S en s in g   Letter s ,   v o l.  9 ,   p p .   7 0 0 - 7 0 4 ,   2 0 1 2 .   [ 2 1 ]   K.   B ad r o n ,   A .   F.  I s m ail,   J .   Di n ,   a n d   A .   R .   T h ar ek ,   " R ain   in d u ce d   atte n u at io n   s t u d ies  f o r   V - b an d   s atellite   co m m u n icatio n   i n   tr o p ical  r e g io n , "   Jo u r n a o A tmo s p h eric  a n d   S o la r - Ter r estr ia l   P h ysi cs,  v o l.  7 3 ,   p p .   601 - 6 1 0 ,   2 0 1 1 .   [ 2 2 ]   J .   S.  Oj o ,   M.   O.   A j e w o le,   a n d   S.  K.   Sar k ar ,   " R ai n   r ate  an d   r ain   atte n u at io n   p r ed ictio n   f o r   s atell ite  co m m u n icatio n   i n   K u   an d   Ka   b an d s   o v er   N ig er ia, "   P r o g r ess   I n   E lectro ma g n etics  R e s ea r ch   B ,   v o l.  5 ,   p p .   2 0 7 - 2 2 3 ,   2 0 0 8 .   [ 2 3 ]   J .   Ma n d ee p ,   R .   Nalin g g a m ,   a n d   W .   B t   I s m ai l,  " A n al y s i s   o f   r ain   atten u at io n   m o d els  f o r   s o u th   ea s A s ia  co u n tr ies,"   Jo u r n a l o f I n fr a r ed ,   Mil limeter,  a n d   Ter a h ertz   W a ve s ,   v o l.  3 2 ,   p p .   2 3 3 - 2 4 0 ,   2 0 1 1 .   [ 2 4 ]   U.   Kesav a n ,   A .   T h ar ek ,   an d   M.   R .   I s la m ,   " R ain   Atten u atio n   P r ed ictio n   Usi n g   Fre q u en c y   Scal in g   T ec h n iq u at  T r o p ical  R eg io n   f o r   T er r estrial  L in k , "   S ess io n   1 P 3 b   W ir ele s s   C o mmu n ica tio n ,   P r o p a g a tio n   P r ed ictio n ,   p .   1 1 0 ,   2 0 1 3 .   [ 2 5 ]   I .   R ec o m m e n d atio n s ,   " P r o p a g atio n   d ata  a n d   p r ed ictio n   m eth o d s   r eq u ir ed   f o r   th d esi g n   o f   ter r estrial   lin e - of - s i g h t s y s te m s , "   ed : I T U - R ,   2 0 1 5 .   [ 2 6 ]   I .   R ec ,   " F.  1 5 6 9 ,   T ec h n ical  an d   o p er atio n al  ch ar ac ter i s tics   f o r   th f i x ed   s er v ice  u s in g   h ig h   altit u d p latf o r m   s ta tio n s   i n   t h b an d s   2 7 . 5 - 2 8 . 3 5   GHz   an d   3 1 - 3 1 . 3   GHz   "   I TU,  Gen ev e,   S w itz erla n d ,   2 0 0 2 .   [ 2 7 ]   D.   W .   Ma to lak   an d   J .   Fro li k ,   " W o r s e - th a n - R a y lei g h   f ad in g E x p er i m e n tal  r es u lts   a n d   th eo r etica l   m o d el s , "   IEE E   C o mmu n ica tio n s   Ma g a z in e,   v o l.  4 9 ,   p p .   1 4 0 - 1 4 6 ,   2 0 1 1 .   [ 2 8 ]   A .   A r ag ó n Z a v ala,   J .   L .   C u e v as R u íz,   an d   J .   A .   Delg ad o P en ín ,   F r o n Ma tter W ile y   On li n L ib r ar y ,   2008.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.