Abstract:
การสื่อสารผ่านดาวเทียมในย่านความถี่ Ka band และ EHF band เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่สำคัญในอนาคต แต่เนื่องจากฝนเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการลดทอนของสัญญาณและลดทอนมากเป็นพิเศษสำหรับย่านความถี่นี้เทคนิคการใช้หลากสถานี (Site Diversity) เป็นเทคนิคสำคัญที่สามารถนำมาใช้ลดปัญหาการเกิดการลดทอนของสัญญาณเนื่องจากฝนได้ซึ่งวิธีการทำนายการเกิด failure เป็นส่วนสำคัญของเทคนิคนี้ สำหรับงานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวิธีการทำนายระยะสั้นของการเกิดความล้มเหลวของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมเนื่องจากฝนโดยใช้แผ่นที่เรดาร์ตรวจอากาศด้วยเทคนิคการประมวลผลภาพและสามารถทำนายได้ระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมจากการประเมินประสิทธิภาพโดยใช้ข้อมูลแผนที่เรดาร์ตรวจอากาศของสถานีเรดาร์หนองจอกจากเว็บไซต์ของกรมอุตุนิยมวิทยาที่ถูกรวบรวมมาทั้งหมด 1 ปี พบว่าค่าประสิทธิภาพหลังจากทำการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม (optimize) ได้แก่ hit rate เท่ากับ 82.8% และ precision เท่ากับ 70.6% สำหรับการทำนายในช่วงเวลา 5-30 นาทีก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม นอกจากนี้อาจสามารถปรับพารามิเตอร์ของวิธีการทำนายฯ เพื่อให้ได้ค่าประสิทธิภาพในลักษณะอื่นตามความเหมาะสมกับงานซึ่งอาจมีความต้องการที่แตกต่างกัน และเห็นว่าวิธีการนี้มีแนวโน้มที่จะสามารถนำไปใช้งานจริงต่อไปได้
One of the keys to the future of satellite communications is the Ka and EHF frequency bands. Unfortunately, propagation impairment due to rain of these bands is very severe. Only diversity-based techniques, e.g., site diversity, can mitigate such effect where a failure prediction method is an essential part for the site diversity. In this work, a method of a short-term prediction for the link failure due to rain using weather radar maps is proposed. This method is based on the simple digital image processing that can predict several minutes before the link failure. Using available online maps from the Nongchok station, Thailand, with 1-year period, it was found that the performance with 82.8% hit rate and 70.6% precision can be achieved for predicting 5-30 minutes (25-minute interval) before the link failure. The performance could be traded-off or improved by elaborating the design. These show that the proposed method, with optimized parameters, is promising for the real-time operation of the site diversity systems.