Ku帯およびKa帯衛星回線における時間遅延ダイバーシティと前線に伴う雨域通過速度の関係

摘要

The effects of time delayed diversity techniques on Ku- and Ka-band rain attenuation were investigated, using the radio wave signal levels continuously received from Ku- and Ka-band satellites at Osaka Electro-Communication University (OECU) during 1986-2010. In the Ku-band signals, the improvement of unavailable time percentages of larger than 0.01% due to rain attenuation of 5-10 dB is found to be decreased by more than one order, as time delayed diversity of about 30-60 min is used, while the same amount of improvement is obtained by 10-20 min time delay for unavailable time percentages of less than 0.01% due to rain attenuation of greater than 10 dB. In the Ka-band signals, however, about 30-60 min time delay is also required to obtain similar improvement for rain attenuation of greater than 10 dB. The velocity of rain front passage inferred from the weather charts suggests that the effects of time delayed diversity should correspond to those of site diversity recommended by ITU-R, showing, say, 30-min delay equivalent to about 20-km distance associated with rain area motion. The effects of time delayed diversity are shown to be more conspicuous as the velocity of rain area motion is increased, using the long-term statistics of the Ku- and Ka-band satellite signal levels observed for 21 years from 1986 to 2006.%1986年から2010年の間に、大阪電気通信大学（寝屋川市）において連続的に測定されたKu帯およびKa帯各種衛星電波の測定データを用いて、降雨減衰量に対する時間遅延ダイバーシティ効果について検討を行った。Ku帯において時間率が0．01％以上の5～10dB程度の減衰量では30～60分の遅延時間で1桁程度の時間率改善効果が得られるのに対し、時間率％0．01以下の10dBを超える減衰量では5～10分程度で同様の効果が示された。Ka帯では10dB以上の減衰量で同様の効果を得るためには30～60分程度の遅延時間が必要とされる。同時に天気図等より得られた前線通過に伴う雨域移動速度から、時間遅延ダイバーシティはこの雨域移動距離に対応したサイトダイバーシティ効果のITU-R勧告値と等価的にほぼ一致することが分かり、30分の時間差が約20kmの距離に相当することが示された。また雨域の移動速度別では、時間遅延ダイバーシティ効果は雨域通過速度が速くなるほどその移動距離に応じで高くなることが、21年間にわたるKu帯とKa帯電波の長期観測統計データから明らかにされた。