Nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng của mưa tới truyền dẫn viba mặt đất tầm nhìn thẳng trong điều kiện khí hậu Việt Nam

Kü thuËt ®iÖn tö & Khoa häc m¸y tÝnh P.T. M .NguyÖt, B.N. Mü, N.§.QuÕ, "Nghiªn cøu m« pháng khÝ hËu ViÖt Nam." 56 Nghiªn cøu m« Pháng ¶nh h­ëng cña m­a tíi truyÒn dÉn viba mÆt ®Êt tÇm nh×n th¼ng trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam PH¹M THÞ MINH NGUYÖT*, BïI NGäC Mü**, NGUYÔN §¡NG QUÕ*** Tãm tắt: Sù t¸c ®éng cña m«i tr­êng khÝ quyÓn ®Õn tÝn hiÖu v« tuyÕn ®ãng vai trß quan träng trong viÖc thiÕt kÕ c¸c ®­êng truyÒn dÉn v« tuyÕn ho¹t ®éng trong c¸c d¶i tÇn sè trªn 10GHz. Trong ®ã, sù hÊp thô, ph¶n x¹ vµ t¸n x¹ sãng v« tuyÕn do m­a trong tÇng ®èi l­u dÉn ®Õn suy hao tÝn hiÖu vµ lµm suy gi¶m kh¶ n¨ng, ®é tin cËy cña hÖ thèng vi ba mÆt ®Êt tÇm nh×n th¼ng [6, 7, 8]. T¹i b¸o c¸o ®Çu tiªn [1], chóng t«i ®· sö dông sè liÖu tèc ®é m­a cña ITU ®Ó tÝnh suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn t¹i ViÖt Nam. Trong ph¹m vi b¸o c¸o nµy, mét ph­¬ng ph¸p cô thÓ ®­îc ®Ò xuÊt ®Ó xö lý chuyÓn ®æi tõ sè liÖu ®o m­a (mm) sang tèc ®é m­a (mm/h) nh»m phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn t¹i tõng tiÓu vïng khÝ hËu cña ViÖt Nam. KÕt qu¶ xö lý ®­îc ph©n tÝch, so s¸nh víi sè liÖu tèc ®é m­a cña ITU vµ ®­îc sö dông ®Ó tÝnh suy hao do m­a cho 7 vïng khÝ hËu cña ViÖt Nam. Tõ khãa: TruyÒn dÉn v« tuyÕn, Viba mÆt ®Êt, Suy hao do m­a. 1. më ®Çu Sù hÊp thô, ph¶n x¹ vµ t¸n x¹ sãng v« tuyÕn tõ c¸c giät m­a dÉn ®Õn suy hao tÝn hiÖu vµ lµm suy gi¶m kh¶ n¨ng, ®é tin cËy cña hÖ thèng truyÒn dÉn v« tuyÕn. TÇn sè cµng cao th× møc ®é suy hao tÝn hiÖu do m­a cµng t¨ng m¹nh vµ biÕn ®æi theo khu vùc ®Þa lý, ®Æc biÖt t¹i c¸c khu vùc nhiÖt ®íi vµ xÝch ®¹o. V× vËy, cÇn ph¶i ®­a ra ®­îc ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c vÒ suy hao tÝn hiÖu do m­a ®èi víi c¸c ®­êng truyÒn sãng. Tuy nhiªn, khi kh«ng cã kh¶ n¨ng thu thËp d÷ liÖu ®Ó tÝnh suy hao ®Æc tr­ng do m­a, cã thÓ sö dông c¸c d÷ liÖu ®­îc khuyÕn nghÞ bëi ITU (Liªn minh ViÔn th«ng Quèc tÕ) nh­ng c¸c d÷ liÖu ®­îc khuyÕn nghÞ nµy lu«n kh«ng chÝnh x¸c. Cô thÓ, d÷ liÖu cña ITU thùc hiÖn xÐt cho toµn vïng nhiÖt ®íi réng lín trong ®ã cã ViÖt Nam (víi tèc ®é m­a R0.01 = 70 - 90mm/h) [3]. Trong khi ®ã, ViÖt Nam ta n»m trong khu vùc nhiÖt ®íi giã mïa cã chÕ ®é khÝ hËu kh¸ ®Æc tr­ng. Ngoµi ra, do ®Þa h×nh phøc t¹p nªn khÝ hËu ViÖt Nam l¹i ph©n hãa m¹nh vµ chia thµnh c¸c tiÓu vïng víi nh÷ng ®Æc tr­ng kh¸c nhau. V× vËy cÇn ph¶i xö lý chuyÓn ®æi c¸c th«ng tin vÒ chuçi l­îng m­a ngµy (mm) hiÖn ®­îc l­u tr÷ t¹i c¬ quan khÝ t­îng ViÖt Nam sang tèc ®é m­a (mm/h) nh»m phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n suy hao tÝn hiÖu do m­a t¹i c¸c tiÓu vïng khÝ hËu cña ViÖt Nam. 2. Ph­¬ng ph¸p vµ sè liÖu 2.1. C¬ së lý thuyÕt tÝnh suy hao do m­a §Ó tÝnh to¸n suy hao do m­a cÇn x¸c ®Þnh ®­îc tham sè chÝnh lµ tèc ®é m­a R víi ®¬n vÞ ®o lµ mm/h. §¸nh gi¸ gi¸ trÞ R lµ b­íc ®Çu tiªn trong dù ®o¸n suy hao do m­a [9]. Sù kh¸c biÖt ®¸ng kÓ vÒ sè liÖu m­a theo n¨m, theo mïa, theo th¸ng vµ theo ngµy ®­îc quan s¸t thÊy ë c¸c tiÓu vïng khÝ hËu kh¸c nhau cña ViÖt Nam. Sù kh¸c biÖt theo khu vùc ®¸ng chó ý lµ vÒ l­îng m­a, thêi gian m­a liªn tôc vµ tèc ®é m­a. C¸c ®Æc tr­ng nµy kh¸c xa so víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho khu vùc quy m« lín do ITU c«ng bè. §èi víi ¸p dông thùc tÕ, quan hÖ gi÷a hÖ sè suy hao r (dB/km) vµ tèc ®é m­a R (mm/h) ë d¶i tÇn sè ®· cho cã thÓ ®­îc xÊp xØ theo ®Þnh luËt hµm mò [5]: r = k.R  (dB/km) (1) trong ®ã, tham sè k vµ  ®­îc x¸c ®Þnh nh­ hµm cña tÇn sè f(GHz), tÝnh trªn d¶i tÇn réng víi d¹ng m­a cã nhiÖt ®é vµ ph©n bè kÝch th­íc giät kh¸c nhau. Trªn thùc tÕ sè liÖu l­îng m­a trong mét vïng, ®­îc c¸c c¬ quan khÝ t­îng cung cÊp, kh«ng cã ®ñ c¸c ®Æc tr­ng thèng kª cÇn thiÕt cho c¸c phÐp tÝnh suy hao. C¸c hÖ sè  vµ k phô thuéc tÇn sè ®­îc tÝnh Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 31, 06 - 2014 57 cho ph©n cùc tuyÕn tÝnh (®øng-V vµ ngang-H) vµ c¸c ®­êng truyÒn ngang. §èi víi ph©n cùc trßn, k vµ  ®­îc tÝnh tõ c¸c ph­¬ng tr×nh sau [5]: 2 H Vk kk   (2) 2 H H V Vk k k      (3) HiÖn nay ë ViÖt Nam, ®Ó truyÒn t¶i sãng v« tuyÕn kho¶ng c¸ch tõ 2-10 km, hÖ thèng vi ba mÆt ®Êt ®ang sö dông d¶i tÇn 14, 15 GHz. Tuy vËy, thùc tÕ cho thÊy c¸c d¶i tÇn nµy ®ang trë nªn qu¸ t¶i. V× vËy, Bé Th«ng tin & TruyÒn th«ng lªn quy ho¹ch sö dông d¶i tÇn 17 GHz. §Ó phôc vô cho môc ®Ých nªu trªn, trong c«ng tr×nh nµy, chóng t«i lùa chän tÝnh to¸n m« pháng suy hao do m­a trªn d¶i tÇn 17 GHz. B¶ng 1. HÖ sè k vµ  ®èi víi d¶i 17 GHz cho ph©n cùc sö dông ph­¬ng tr×nh (2), (3) [5]. KiÓu ph©n cùc k  Ngang 0,06146 1,0949 §øng 0,06797 1,0137 Trßn 0,064715 1,0526 2.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh tèc ®é m­a 2.2.1. Sè liÖu sö dông M¹ng l­íi quan tr¾c khÝ t­îng cña ViÖt Nam bao gåm gÇn 200 tr¹m ®­îc ph©n bè trªn toµn bé l·nh thæ vµ h¶i ®¶o nh»m quan tr¾c liªn tôc ngµy ®ªm c¸c yÕu tè khÝ t­îng, trong ®ã cã l­îng m­a ®Ó phôc vô c«ng t¸c dù b¸o thêi tiÕt hµng ngµy còng nh­ l­u tr÷ l©u dµi t¹i Trung t©m t­ liÖu khÝ t­îng thñy v¨n. Trong ®ã, l­îng m­a ngµy ®­îc thu thËp hai lÇn trong mét ngµy (k× quan tr¾c 7 giê vµ 19 giê) vµ c¸c kho¶ng thêi gian x¶y ra hiÖn t­îng m­a trong ngµy d­íi d¹ng c¸c mèc thêi gian b¾t ®Çu vµ kÕt thóc tõng trËn m­a xuÊt hiÖn t¹i tr¹m quan tr¾c. C¸c th«ng tin nµy ®­îc l­u tr÷ trong b¶ng biÓu khÝ t­îng b»ng giÊy vµ mét phÇn nhá ®­îc nhËp, l­u tr÷ trªn m¸y tÝnh d­íi d¹ng c¸c c¬ së d÷ liÖu khÝ t­îng. Trong ph¹m vi bµi b¸o nµy, chóng t«i tËn dông kh¶ n¨ng cho phÐp tiÕp cËn ®Õn c¬ së d÷ liÖu nªu trªn ®Ó trÝch xuÊt l­îng m­a ngµy, tæng thêi gian m­a trong ngµy vµ c¸c th«ng tin vÒ d¹ng m­a ®Ó tÝnh tèc ®é m­a R0.01 phôc vô nghiªn cøu suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a. Chuçi d÷ liÖu sö dông cã ®é dµi 40 n¨m (1961 – 2000). ViÖc tÝnh to¸n ®­îc thùc hiÖn cho mét sè tr¹m ®¹i diÖn cho c¸c khu vùc khÝ hËu cña ViÖt Nam. Do cã sù ®Æc thï vÒ vÞ trÝ ®Þa lý vµ ®Þa h×nh nªn c¸c khu vùc nµy chÞu sù t¸c ®éng kh¸c nhau cña c¸c lo¹i h×nh thÕ thêi tiÕt kh¸c nhau dÉn tíi cã chÕ ®é khÝ hËu kh¸c nhau [2]. B¶ng 2. C¸c tr¹m ®¹i diÖn cho 7 khu vùc khÝ hËu cña ViÖt Nam. TT Khu vùc Tr¹m ®¹i diÖn Chuçi sè liÖu t¹i m¹ng l­íi quan tr¾c khÝ t­îng ViÖt Nam 1 T©y B¾c S¬n La 1961 – 2000 2 §«ng B¾c L¹ng S¬n 1961 – 2000 3 B¾c Trung Bé Vinh 1961 – 2000 4 Trung Trung Bé §µ N½ng 1976 – 2000 5 Nam Trung Bé Bu«n Mª Thuét 1976 – 2000 6 T©y Nguyªn Nha Trang 1977 – 2000 7 Nam Bé CÇn Th¬ 1978 – 2000 Kü thuËt ®iÖn tö & Khoa häc m¸y tÝnh P.T. M .NguyÖt, B.N. Mü, N.§.QuÕ, "Nghiªn cøu m« pháng khÝ hËu ViÖt Nam." 58 2.2.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh tèc ®é m­a ViÖc tÝnh to¸n tèc ®é m­a ®­îc ®Ò xuÊt thùc hiÖn theo c¸c b­íc sau: B­íc 1: Thu thËp sè liÖu vÒ thêi gian m­a vµ l­îng m­a cña c¸c trËn m­a t¹i c¸c tr¹m trong tõng n¨m cho c¶ thêi kú dµi 40 n¨m (1961-2000); B­íc 2: TÝnh tæng thêi gian c¸c trËn m­a (tÝnh b»ng phót) trong tõng ngµy. Trong b¶ng c¸c hiÖn t­îng khÝ t­îng cã ph©n biÖt hai d¹ng m­a lµ m­a vµ m­a rµo, song l­îng m­a l¹i chØ ®­îc quan tr¾c vµ l­u gi÷ chung cho c¶ ngµy. Do vËy, viÖc tÝnh to¸n ë ®©y ph¶i thùc hiÖn chung cho c¶ hai d¹ng m­a. B­íc 3: TÝnh tèc ®é m­a cña c¸c trËn m­a ®ã; B­íc 4: S¾p xÕp chuçi c¸c ngµy cã m­a trong n¨m theo thø tù gi¶m dÇn tèc ®é m­a (cho c¶ 40 n¨m) B­íc 5: Trong mçi n¨m chän c¸c ngµy cã tèc ®é m­a tõ cao xuèng cho tíi khi tæng sè thêi gian m­a b»ng hoÆc lín h¬n 52.56 phót/n¨m; B­íc 6: Tõ sè c¸c ngµy ®· chän, tÝnh tèc ®é m­a R0.01 [4] trung b×nh cho tõng n¨m; B­íc 7: TÝnh tèc ®é m­a chung cho c¶ 40 n¨m. §ã chÝnh lµ R0.01 chung cho tr¹m ®ã B­íc 8: ViÖc tÝnh to¸n nh­ trªn ®­îc thùc hiÖn lÇn l­ît cho tõng tr¹m ®¹i diÖn cho c¸c khu vùc. NÕu t¹i mét khu vùc, viÖc tÝnh to¸n ®­îc thùc hiÖn cho nhiÒu tr¹m th× kÕt qu¶ chung cho khu vùc sÏ lµ gi¸ trÞ trung b×nh gi÷a c¸c tr¹m ®· chän. 2.3. Ph­¬ng ph¸p tÝnh suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a ViÖc tÝnh to¸n suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a theo c¸c ®Æc tr­ng thèng kª dµi h¹n ®­îc thùc hiÖn theo c¸c b­íc sau [4]: B­íc 1: TÝnh tèc ®é m­a (R0.01) cã tØ phÇn thêi gian cao h¬n 0,01% cña n¨m trung b×nh (b­íc tÝnh b»ng mét phót) cho 7 vïng khÝ hËu ®Æc tr­ng trªn l·nh thæ ViÖt Nam (nh­ ®· m« t¶ trong môc 2.2.2). B­íc 2: X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè k vµ  cho c¸c kiÓu ph©n cùc ngang, ®øng vµ trßn. C¸c hÖ sè  vµ k phô thuéc tÇn sè ®­îc tÝnh cho ph©n cùc tuyÕn tÝnh (®øng-V vµ ngang-H) vµ c¸c ®­êng truyÒn ngang. B­íc 3: TÝnh ®é suy hao r (dB/km) cho d¶i tÇn 17GHz, c¸c kiÓu ph©n cùc vµ tèc ®é m­a ®· tÝnh ë b­íc 1. B­íc 4: TÝnh chiÒu dµi ®­êng truyÒn sãng hiÖu qu¶ deff b»ng c¸ch nh©n chiÒu dµi ®­êng dÉn thùc tÕ d víi hÖ sè kho¶ng c¸ch r, víi r ®­îc tÝnh nh­ sau [4]: ))024.0exp(1(579.10477.0 1 123.0073.0 01.0 633.0 dfRd r    (4) trong ®ã, f (GHz) lµ tÇn sè vµ  lµ sè mò trong m« h×nh suy hao ®Æc tr­ng tõ b­íc 3. B­íc 5: TÝnh tæng suy hao do m­a Ar trªn qu·ng ®­êng víi tèc ®é m­a cã tØ lÖ thêi gian cao h¬n 0,01% cña n¨m trung b×nh: A0.01 = gR deff = gR dr (dB) (5) 3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn 3.1. KÕt qu¶ tÝnh tèc ®é m­a t¹i c¸c khu vùc kh¸c nhau trªn l·nh thæ ViÖt Nam Xem xÐt c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n R0.01 trong b¶ng 3 ta thÊy: MÆc dï míi chØ lµ kÕt qu¶ s¬ bé, h¬n n÷a l¹i ®­îc tÝnh dùa trªn tèc ®é m­a ngµy (kh«ng ph¶i lµ tèc ®é m­a lín nhÊt trong ngµy) nh­ng hÇu hÕt t¹i c¸c tr¹m ®­îc tÝnh ®Òu cho kÕt qu¶ cao h¬n gi¸ trÞ R0.01 do ITU c«ng bè (R0.01 = 70 - 90mm/h) [3]. Gi¸ trÞ R0.01 tÝnh ®­îc t¹i tr¹m ®¹i diÖn cho c¸c khu vùc cã c¸c h×nh thÕ thêi tiÕt g©y m­a ®Æc tr­ng cña ViÖt Nam nh­ ho¹t ®éng cña b·o, giã mïa §«ng B¾c, giã mïa T©y Nam (L¹ng S¬n, Vinh, §µ N½ng, Nha Trang, CÇn Th¬) ®Òu cao h¬n so víi c¸c tr¹m Ýt bÞ Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 31, 06 - 2014 59 ¶nh h­ëng (S¬n La, Bu«n Mª Thuét). §Æc biÖt t¹i tr¹m Vinh - chÞu ¶nh h­ëng nhiÒu cña b·o, giã mïa §«ng B¾c còng nh­ sù kÕt hîp hai hiÖn t­îng nµy vµ mét sè h×nh thÕ thêi tiÕt ®Æc tr­ng kh¸c, cã R0.01 cao nhÊt (292.7mm/h). B¶ng 3. L­îng m­a trung b×nh nhiÒu n¨m (LMTNNN) vµ tèc ®é m­a R0.01 c¸c tr¹m ®o. Tªn tr¹m/Khu vùc LMTBNN (mm) R0.01 (mm/h) Tªn tr¹m/Khu vùc LMTBNN (mm) R0.01 (mm/h) S¬n La / T©y B¾c 1433.2 120.3 Nha Trang/Nam Trung Bé 1337.7 190.2 L¹ng S¬n/§«ng B¾c 1291.1 194.7 Bu«n Mª Thuét/T©y Nguyªn 1899.7 72.3 Vinh/B¾c Trung Bé 2089.6 292.7 CÇn Th¬/Nam Bé 1650.9 213.3 §µ N½ng/NamTrung Bé 2216.5 199.4 3.2. KÕt qu¶ tÝnh suy hao do m­a t¹i c¸c khu vùc kh¸c nhau trªn l·nh thæ ViÖt Nam ViÖc tÝnh to¸n m« pháng suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a vµ kho¶ng c¸ch ®­êng hiÖu qu¶ (deff) ë d¶i tÇn 17GHz ®­îc thùc hiÖn b»ng phÇn mÒm Matlab. KÕt qu¶ tÝnh to¸n m« pháng ®­îc ®­a ra d­íi d¹ng hai ®å thÞ: 0 50 100 150 0 5 10 15 Cuong do mua, (mm/hr) M uc d o su y h ao , (d B /k m ) Suy hao do mua tai tan so 17GHz Phan cuc ngang Phan cuc dung Phan cuc tron H×nh 1. Suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a t¹i tÇn sè 17GHz. 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Khoang cach, (km) S u y h a o , (d B ) Suy hao voi cuong do mua 120.3 mm/h Phan cuc dung Phan cuc tron Phan cuc ngang H×nh 2. Suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a t¹i khu vùc T©y B¾c. H×nh 1 biÓu thÞ ®é suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn (dB/km) t­¬ng øng víi tèc ®é m­a (mm/h). Ba ®­êng kh¸c nhau trªn ®å thÞ ®Çu ®¹i diÖn cho møc ®é suy hao kh¸c nhau cña ba kiÓu ph©n cùc ngang, ®øng vµ trßn. B¶ng 4. Tæng suy hao (dB) theo kho¶ng c¸ch (km) víi ba kiÓu ph©n cùc t¹i d¶i tÇn sè 17 GHz. Tªn tr¹m/Khu vùc R0.01 (mm/h) Tæng suy hao (dB) theo kho¶ng c¸ch (km) víi ba kiÓu ph©n cùc t¹i tÇn sè 17GHz 2km 3km 4km §øng Trßn Ngang §øng Trßn Ngang §øng Trßn Ngang 1 S¬n La / T©y B¾c 120.3 16.771 19.207 22.374 20.924 23.963 27.915 24.678 28.262 32.923 2 L¹ng S¬n/§«ng B¾c 194.7 25.827 30.132 35.83 32.090 37.44 44.519 37.712 43.999 52.318 3 Vinh/B¾c Trung Bé 292.7 37.255 44.154 53.423 46.14 54.685 66.165 54.071 64.085 77.538 4 §µ N½ng/Trung trung Bé 199.4 26.386 30.813 36.677 32.779 38.278 45.562 38.514 44.976 53.535 5 Nha Trang/Nam Trung Bé 190.2 25.290 29.48 35.019 31.43 36.636 43.52 36.942 43.061 51.152 6 Bu«n Mª Thuét/T©y Nguyªn 72.3 10.635 11.943 13.614 13.332 14.971 17.065 15.787 17.730 20.211 7 CÇn Th¬/Nam Bé 213.3 28.032 32.821 39.178 34.804 40.75 48.643 40.875 47.857 57.128 H×nh 2 m« t¶ tæng suy hao (dB) t­¬ng øng víi kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn (km). §å thÞ thø hai còng cho thÊy møc ®é suy hao kh¸c nhau cña ba kiÓu ph©n cùc. Môc ®Ých chÝnh cña ®å thÞ nµy lµ x¸c ®Þnh chiÒu dµi qu·ng ®­êng tèi ®a cã thÓ ®¹t ®­îc. Tõ ch­¬ng tr×nh Kü thuËt ®iÖn tö & Khoa häc m¸y tÝnh P.T. M .NguyÖt, B.N. Mü, N.§.QuÕ, "Nghiªn cøu m« pháng khÝ hËu ViÖt Nam." 60 m« pháng tÝnh to¸n suy hao tÝn hiÖu v« tuyÕn do m­a t¹i d¶i tÇn 17GHz, víi tèc ®é m­a ®¹i diÖn cho c¸c khu vùc khÝ hËu cña ViÖt Nam vµ kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn gi÷a hai tr¹m vi ba mÆt ®Êt tÇm nh×n th¼ng ®­îc thay ®æi (vÝ dô tõ 2 -4 km), chóng t«i thu ®­îc c¸c kÕt qu¶ nh­ b¶ng 4. Qua ph©n tÝch cho thÊy ph©n cùc ngang bÞ suy hao nhiÒu nhÊt (h×nh1), ph©n cùc ®øng bÞ suy hao Ýt nhÊt, trong khi ph©n cùc trßn cã møc suy hao trung b×nh gi÷a hai kiÓu ph©n cùc ngang vµ ph©n cùc ®øng. §èi víi kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn hiÖu qu¶ (deff), ®é dµi qu·ng ®­êng t­¬ng øng víi tèc ®é m­a ®Æc tr­ng cho 7 vïng khÝ hËu ViÖt Nam t¹i d¶i tÇn 17GHz, chóng t«i thu ®­îc kÕt qu¶ nh­ b¶ng 5. B¶ng 5. Kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn hiÖu qu¶ (deff) theo ®é dµi qu·ng ®­êng. Tên trạm/Khu vực Lượng mưa TBNN (mm) R0.01 (mm/h) Khoảng cách đường truyền hiệu quả (deff) theo độ dài quãng đường tại 17GHz 3km 4km 5km 6km 1 Sơn La / Tây Bắc 1433.2 120.3 2.39 2.82 3.22 3.60 2 Lạng Sơn/Đông Bắc 1291.1 194.7 2.25 2.65 3.02 3.36 3 Vinh/Bắc Trung Bộ 2089.6 292.7 2.14 2.51 2.85 3.17 4 Đà Nẵng/Trung trung Bộ 2216.5 199.4 2.24 2.64 3.00 3.35 5 Nha Trang/Nam Trung Bộ 1337.7 190.2 2.26 2.65 3.03 3.37 6 Buôn Mê Thuột/Tây Nguyên 1899.7 72.3 2.55 3.02 3.47 3.89 7 Cần Thơ/Nam Bộ 1650.9 213.3 2.23 2.61 2.98 3.32 Tõ b¶ng 5 cho thÊy, deff (km) bÞ h¹n chÕ khi kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn dµi. Ph­¬ng ¸n nµy chØ thÝch hîp cho hÖ thèng tÇm nh×n th¼ng kho¶ng c¸ch ng¾n. §iÒu nµy ®ång nghÜa víi viÖc h¹n chÕ tÝnh linh ho¹t cña hÖ thèng LOS khi lµm viÖc ë kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn dµi, d¶i tÇn cao. 4. KÕt luËn Qua kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn ®©y cho thÊy gi¸ trÞ tèc ®é m­a t¹i c¸c khu vùc kh¸c nhau rÊt kh¸c nhau. C¸c kÕt qu¶ nµy kh¸c xa so víi gi¸ trÞ tèc ®é m­a do ITU c«ng bè. V× vËy viÖc ¸p dông gi¸ trÞ cña R0.01 tÝnh ®­îc trªn sè liÖu quan tr¾c thùc tÕ cña khÝ t­îng ViÖt Nam cho ®¸nh gi¸ ¶nh h­ëng cña m­a ®Õn chÊt l­îng v« tuyÕn thay v× gi¸ trÞ theo khuyÕn c¸o cña ITU lµ rÊt cÇn thiÕt. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®é suy hao do m­a ë ViÖt Nam cho thÊy, víi tèc ®é m­a cña 7 vïng khÝ hËu ®Æc tr­ng, hÖ thèng th«ng tin vi ba mÆt ®Êt d¶i tÇn 17 GHz thÝch hîp nhÊt víi kho¶ng c¸ch ®­êng truyÒn ng¾n vµ theo kiÓu ph©n cùc ®øng. NÕu ®iÒu kiÖn cho phÐp, ®Ó n©ng cao tÝnh ®¹i diÖn cÇn tÝnh to¸n R0.01 cho sè l­îng tr¹m trªn mçi khu vùc nhiÒu h¬n. Ngoµi ra, còng cÇn sö dông thªm sè liÖu cña giai ®o¹n tõ n¨m 2001 ®Õn nay nh»m ®¸nh gi¸ ®­îc ¶nh h­ëng cña biÕn ®æi khÝ hËu ®ang t¸c ®éng ngµy mét râ rÖt h¬n trong thêi gian gÇn ®©y. C¸c kÕt qu¶ nªu trªn cho thÊy, nÕu tµi nguyªn tÇn sè ë nh÷ng d¶i tÇn thÊp ®· hÕt, khi muèn më réng ra nh÷ng d¶i tÇn lín h¬n, trong thiÕt kÕ c¸c tuyÕn truyÒn dÉn vi ba trong t­¬ng lai cÇn ph¶i tham kh¶o kÕt qu¶ tÝnh to¸n tæng møc suy hao do ®iÒu kiÖn khÝ hËu, ®Æc biÖt lµ do m­a nh­ ®· tr×nh bµy trªn ®©y, ®Ó ®Ò ra c¸c biÖn ph¸p (nh­ t¨ng c«ng suÊt ph¸t tÝn hiÖu) nh»m ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ tèi ­u. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Ph¹m ThÞ Minh NguyÖt, “¶nh h­ëng cña khÝ quyÓn ®Õn truyÒn dÉn v« tuyÕn trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu t¹i VN”, t¹p chÝ KH&CN-§H Th¸i Nguyªn (2011). [2]. TT t­ liÖu KhÝ t­îng thñy v¨n, “Bé sè liÖu khÝ hËu ViÖt Nam”, NXBKHKT (2004). Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 31, 06 - 2014 61 [3]. Rec ITU-R P.837-6, “Characteristic of precipitation for propagation modeling” , ITU-R Recommendations and Reports, ITU, Geneva (2012). [4]. Rec. ITU-R P.530-14, “Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems”, ITU-R Rec.&Rep., ITU, Geneva (2012). [5]. Rec ITU-R p838-3, “Specific attenuation model for rain for use in prediction methods”, ITU-R Recommendations and Reports, ITU, Geneva (2005). [6]. Charilaos I. Kourogiorgas, “ A New Method for the Prediction of Outage Probability of LOS Terrestrial Links Operating Above 10 GHz”, IEEE antennas and wireless propagation letters, Vol. 12 (2013). [7]. M.O. Fashuyi, P.A. Owolawi and T.J. Afullo, “Rainfall rate modelling for LOS radio systems in South Africa”, South African Inst. of Electrical engineers (2006). [8]. Jan Bogucki, “Precipitation in Radio Communication”, Central Research Laboratory, National Institute of Telecommunications, Poland (2007). [9]. Vaclav Kvicera and Martin Grabner, “Rain Attenuation on Terrestrial Wireless Links in the mm Frequency Band”, Czech Metro. Institute, Czech Republic (2010). ABSTRACT RESEARCHING THE INFLUENCE OF RAIN ON THE TERRESTRIAL MICROWAVE TRANSMISSION UNDER CLIMATE CONDITIONS IN VIETNAM The atmosphere effect to radio signal plays an important role in the design of radio transmission paths operating above 10GHz. In particular, absorption, reflection and scattering of radio waves caused by rain in the troposphere result in signal loss and reducing capabilities, reliability of the line-of-sight (LOS) terrestrial microwave communication systems. At the first report, the data of the raining velocity by ITUT was used for caculating radio’s signal attenuation in Vietnam climate conditions. Within the scope of this report, a specific method is proposed to handle data conversion from rainfall (mm) to rain rate (mm/h) as well as serve for the calculation of radio signal attenuation in the climate sub-regions of Vietnam. These results are analyzed, compared with ITU rain rate data and used to calculate rain attenuation for seven climate regions of Vietnam. Keywords: Radio transmission, Terrestrial microwave transmission, Rain attenuation. Nhận bài ngày 13 tháng 02 năm 2014 Hoµn thiÖn ngµy 20 th¸ng 4 n¨m 2014 ChÊp nhËn ®¨ng ngµy 15 th¸ng 05 n¨m 2014 Địa chỉ: * Cao đẳng điện tử - điện lạnh Hà Nội ** Viện KH&CN Quân sự *** Viện KH Khí tượng thủy văn & môi trường – Bộ TN & MT.