The integration of satellite and terrestrial communication systems plays a vital role in the fifth-generation mobile communication system (5G) for the ubiquitous coverage, reliable service, and flexible networking. Moreover, the millimeter wave (mmWave) communication with large bandwidth is a key enabler for 5G intelligent rail transportation. In this paper, the satellite-terrestrial channel at 22.6 GHz is characterized for a typical high-speed railway (HSR) environment. The three-dimensional model of the railway scenario is reconstructed and imported into the Cloud Ray-Tracing (CloudRT) simulation platform. Based on extensive ray-tracing simulations, the channel for the terrestrial HSR system and the satellite-terrestrial system with two weather conditions are characterized, and the interference between them are evaluated. The results of this paper can help for the design and evaluation for the satellite-terrestrial communication system enabling future intelligent rail transportation.

Results of an extensive measurement campaign to characterize and model dynamic effects on the radio channel in vegetation media at 40 GHz, are presented. Using two small trees in an anechoic chamber, narrowband fast-fading measurements, utilizing co-polarized signals, were conducted to obtain radio channel characterization. This was performed as a function of the bi-static scattering angle, wind speed, wind incidence, and tree species. Furthermore, a modelling methodology is investigated and assessed as to its feasibility as a means to model vegetation dynamics effects on propagation. A radio channel model based on a simplified set of Markovian parameters, is proposed. The model is representative of the radio signal in the three main identified propagation regions around a vegetation volume as a mean to satisfactorily model highly time-variant radio signals. The propagation regions considered are receiver angular sections (in the azimuth plane) around the tree, where the received signal behaves distinctly for each region. Model validation results are presented using one of the tree species.

Abstract Starting from outdoor transmission, crossing vegetation, the wideband and narrowband characterization of the indoor mobile radio channel in the 700 MHz band is obtained from experiments carried out in the indoor environment of the Engineering building at Fluminense Federal University, and from the processed data, respectively, the power-delay profiles obtained permitted to calculate the time dispersion parameters and the envelope of the signal permitted to adjust probability density functions to the signal variability, concluding about the influence of vegetation on those characteristics.

Abstract It is shown that proper representation of transmitting and receiving antennas in indoor environments are decisive for accurate prediction of electromagnetic power transfer parameters using the standard 3D-FDTD method. With the standard Yee method, it is not always possible to precisely describe all the geometrical details of electrically small antennas. A new approach for description of the discone antenna in uniform 3D-FDTD lattice is presented. The calculations are validated by comparing FDTD results with the polyhedral beam-tracing method and experimental data.

Esta tese discute a medição e a caracterização das redes de distribuição de energia elétrica de baixa tensão (RDE-BT) e externa (outdoor) como meio de comunicação de dados para sistemas power line communication (PLC). São apresentados e discutidos diversos parâmetros obtidos a partir de uma campanha de medição realizada na RDE-BT de uma concessionária brasileira. Dentre os parâmetros analisados destacam-se o tempo de coerência, banda de coerência, espalhamento do atraso, comprimento da resposta ao impulso do canal e capacidade do canal, quando se considera as bandas de frequências de 1,7 a 30 MHz, 1,7 a 50 MHz e 1,7 a 100 MHz. As análises estatísticas evidenciam o potencial da rede de energia elétrica como meio de comunicação e discute os limites dessa potencialidade. Além disso, são propostos modelos de densidade espectral de potência dos ruídos, caracterização esparsa de canais PLC e proposto um modelo para geração de canais PLC variantes no tempo, cujo tempo de coerência entre as realizações dos canais é controlado. A estimação de canais PLC é apresentada como uma oportunidade de aplicação das técnicas de amostragem compressiva. Os resultados relacionados com as modelagens propostas constituem um ferramental de grande utilidade para projetar e analisar o desempenho de sistemas PLC.

Characterization of the indoor mobile radio channel in the 700 MHz band is obtained from experiments carried out in the indoor environment of building in Fluminense Federal University. From the processed data, the power-delay profiles obtained permitted to calculate the time dispersion parameters and the statistics of the signal variability, concluding about the use of this band in cellular systems in Brazil.

Com o crescimento previsível e exponencial das redes de comunicações móveis motivado pela mobilidade, flexibilidade e também comodidade do utilizador levam a que este se torne na fatia mais importante do mundo das telecomunicações dos dias que correm. Assim é importante estudar e caracterizar canais rádio para as mais diversas gamas de frequências utilizadas nas mais variadas tecnologias. O objectivo principal desta dissertação de Mestrado é caracterizar um canal rádio para a tecnologia sem fios Worldwide Inter-operability for Microwave Access (Wimax para as frequências de 3,5 GHz e 5 GHz) actualmente vista pela comunidade científica como a tecnologia sem fios com maiores perspectivas de sucesso. Para tal, determinaram-se o Perfil de Atraso de Potência (PAP) e também a Potência em Função da Distância (PFD) recorrendo ao método computacional de simulação Finite-Difference Time-Domain (FDTD). De forma a estudar e caracterizar o canal rádio, em termos de desvanecimento relativo ao espalhamento de atraso, usaram-se dois métodos alternativos que têm como entrada o PAP. Para caracterizar o canal quanto ao desvanecimento baseado em espalhamento de Doppler, recorreu-se também a duas técnicas alternativas tendo como entrada o PFD. Em ambas as situações os dois métodos alternativos convergiram para os mesmos resultados. A caracterização é feita em dois cenários diferentes: um em que consideramos que a maioria dos obstáculos são condutores eléctricos perfeitos (CEP) e que passaremos a designar Cenário PEC, e um segundo cenário em que os obstáculos têm propriedades electromagnéticas diferentes, e que passará a ser designado por Cenário MIX. Em ambos os cenários de análise concluiu-se que o canal é plano, lento e sem ISI.