International Journal of Antennas and Propagation

Research Article

Characterization of Rain Specific Attenuation and Frequency Scaling Method for Satellite Communication in South Korea

Table 5

Percentage errors obtained after testing over (a) the interval [0.001% to 1%] for 12.25 GHz, (b) the interval [0.001% to 1%] for 19.8 GHz, and (c) the interval [0.001% to 1%] for 20.73 GHz.

(a)


Period	Methods	Parameters	Time percentage (%)													ITU-R P.311-15
Period	Methods	Parameters	1	0.5	0.3	0.2	0.1	0.05	0.03	0.02	0.01	0.005	0.003	0.002	0.001

2013	Rain attenuation obtained from SAM		−0.50	−0.34	−0.24	−0.15	−0.01	0.04	0.07	0.07	0.08	0.03	0.01	−0.01	−0.08	−0.09	0.20	0.22
		STD	0.42	0.26	0.16	0.07	0.07	0.12	0.15	0.15	0.15	0.11	0.09	0.07	0.00
		RMS	2.99	2.27	1.66	1.10	0.08	0.37	0.64	0.73	0.81	0.42	0.10	0.18	1.17
			2.98	1.19	0.52	0.19	0.00	0.01	0.04	0.05	0.06	0.01	0.00	0.00	0.10

2013	ITU-R P. 618-12		−0.86	−0.79	−0.73	−0.97	−0.56	−0.42	−0.30	−0.20	0.00	0.18	0.33	0.42	0.55	−0.47	0.70	0.84
		STD	0.62	0.56	0.50	0.44	0.32	0.18	0.06	0.04	0.23	0.41	0.57	0.65	0.79
		RMS	5.14	5.23	5.11	4.99	4.51	3.71	2.84	1.97	0.02	2.11	4.16	5.58	8.10
			30.54	20.04	13.84	10.29	5.65	2.66	1.21	0.48	0.00	0.32	1.04	1.65	2.88

2014	Rain attenuation obtained from SAM		−0.83	−0.69	−0.59	−0.51	−0.34	−0.17	−0.05	0.04	0.12	0.15	0.09	−0.05	−0.05	−0.35	0.52	0.63
		STD	0.61	0.47	0.37	0.29	0.12	0.05	0.17	0.26	0.34	0.37	0.31	0.17	0.17
		RMS	5.06	4.75	4.38	3.95	2.84	1.56	0.50	0.46	1.42	2.24	1.73	1.08	1.29
			24.77	10.51	6.35	4.05	1.46	0.32	0.03	0.02	0.15	0.29	0.15	0.05	0.07

2014	ITU-R P. 618-12		−0.91	−0.87	−0.83	−0.79	−0.71	−0.62	−0.54	−0.47	−0.39	−0.34	−0.36	−0.40	−0.39	−1.02	0.59	1.17
		STD	0.32	0.28	0.24	0.21	0.13	0.03	0.04	0.11	0.20	0.25	0.22	0.19	0.20
		RMS	5.54	6.01	6.16	6.20	5.99	5.78	5.44	4.97	4.80	5.04	6.78	9.01	10.32
			55.07	40.45	30.49	24.01	14.90	9.51	6.51	4.48	3.07	2.57	3.88	6.02	6.47

2015	Rain attenuation obtained from SAM		−0.89	−0.74	−0.62	−0.50	−0.31	−0.07	0.06	0.09	0.13	0.04	−0.06	−0.01	0.00	−0.31	0.50	0.59
		STD	0.67	0.52	0.39	0.28	0.09	0.15	0.28	0.31	0.35	0.26	0.17	0.21	0.22
		RMS	1.69	1.63	1.54	1.36	0.97	0.25	0.24	0.42	0.76	0.27	0.55	0.08	0.01
			13.99	4.60	2.49	1.37	0.44	0.02	0.01	0.03	0.09	0.01	0.03	0.00	0.00

2015	ITU-R P. 618-12		−0.76	−0.66	−0.59	−0.51	−0.35	−0.15	−0.06	−0.04	0.06	0.10	0.04	0.11	0.13	−0.25	0.37	0.45
		STD	0.55	0.46	0.38	0.30	0.14	0.05	0.15	0.16	0.27	0.30	0.24	0.31	0.34
		RMS	1.44	1.46	1.47	1.37	1.08	0.54	0.25	0.22	0.39	0.74	0.36	1.12	1.67
			4.52	2.89	2.08	1.40	0.58	0.10	0.02	0.01	0.02	0.07	0.01	0.11	0.20

(b)


Period	Methods	Parameters	Time percentage (%)													ITU-R P.311-15
Period	Methods	Parameters	1	0.5	0.3	0.2	0.1	0.05	0.03	0.02	0.01	0.005	0.003	0.002	0.001

2013	Rain attenuation obtained from SAM		−0.54	−0.33	−0.23	−0.13	0.01	0.02	0.04	0.04	0.01	0.00	−0.01	0.01	−0.02	−0.10	0.19	0.21
		STD	0.45	0.25	0.14	0.04	0.09	0.11	0.13	0.13	0.10	0.09	0.08	0.09	0.07
		RMS	1.84	1.37	1.14	0.75	0.04	0.19	0.39	0.42	0.14	0.01	0.09	0.10	0.37
			2.19	0.69	0.34	0.11	0.00	0.00	0.02	0.02	0.00	0.00	0.00	0.00	0.01

2013	ITU-R P. 618-12		−0.26	−0.06	0.06	0.17	0.36	0.55	0.73	0.88	1.12	1.42	1.70	1.87	2.12	0.51	0.43	0.67
		STD	1.08	0.88	0.76	0.65	0.46	0.27	0.09	0.06	0.30	0.60	0.88	1.05	1.30
		RMS	0.90	0.25	0.32	0.97	2.51	4.75	7.11	9.33	13.73	19.32	24.16	27.88	34.18
			0.32	0.02	0.02	0.14	0.66	1.69	3.00	4.37	7.24	11.34	15.22	18.17	23.23

2014	Rain attenuation obtained from SAM		−0.98	−0.92	−0.86	−0.80	−0.68	−0.52	−0.39	−0.30	−0.12	0.13	0.34	−0.07	−0.05	−0.77	0.89	1.18
		STD	0.58	0.52	0.46	0.40	0.28	0.12	0.01	0.10	0.28	0.53	0.74	0.33	0.35
		RMS	2.44	2.75	3.01	3.21	3.47	3.37	3.00	2.66	1.29	1.78	5.30	1.80	1.66
			100.82	30.31	18.55	13.04	7.39	3.62	1.92	1.14	0.17	0.21	1.33	0.14	0.08

2014	ITU-R P. 618-12		−0.33	−0.13	−0.17	0.12	0.29	0.43	0.53	0.58	0.69	0.79	0.77	0.24	0.07	0.22	0.28	0.36
		STD	0.63	0.43	0.47	0.18	0.01	0.13	0.24	0.29	0.39	0.49	0.47	0.06	0.23
		RMS	0.83	0.40	0.61	0.49	1.46	2.82	4.12	5.20	7.61	10.49	12.13	6.14	2.52
			0.41	0.06	0.13	0.05	0.33	0.85	1.44	1.92	3.11	4.62	5.27	1.20	0.17

2015	Rain attenuation obtained from SAM		−0.82	−0.62	−0.51	−0.45	−0.36	−0.23	−0.10	0.00	1.28	0.66	0.51	1.24	2.21	−0.28	0.39	0.48
		STD	0.60	0.40	0.29	0.23	0.14	0.01	0.12	0.23	0.32	0.28	0.27	0.28	0.16
		RMS	1.73	1.75	1.84	2.02	2.25	1.85	0.91	0.03	1.13	0.81	0.71	1.11	1.49
			7.96	2.89	1.91	1.64	1.28	0.57	0.10	0.00	0.10	0.04	0.03	0.06	0.09

2015	ITU-R P. 618-12		−0.33	−0.22	−0.17	−0.16	−0.10	0.01	0.13	0.22	0.40	0.46	0.46	0.49	0.30	0.09	0.24	0.26
		STD	0.45	0.33	0.28	0.27	0.21	0.11	0.01	0.11	0.28	0.35	0.35	0.37	0.19
		RMS	0.70	0.61	0.61	0.70	0.62	0.06	1.14	2.23	4.57	6.54	7.72	8.96	7.54
			0.35	0.17	0.12	0.13	0.07	0.00	0.13	0.41	1.30	2.07	2.45	2.94	1.74

(c)


Period	Methods	Parameters	Time percentage (%)													ITU-R P.311-15
Period	Methods	Parameters	1	0.5	0.3	0.2	0.1	0.05	0.03	0.02	0.01	0.005	0.003	0.002	0.001

2013	Rain attenuation obtained from SAM		−0.64	−0.44	−0.34	−0.23	−0.04	0.00	0.04	0.04	0.05	0.03	−0.02	0.02	−0.04	−0.14	0.25	0.28
		STD	0.52	0.32	0.22	0.10	0.08	0.12	0.16	0.17	0.17	0.15	0.10	0.14	0.08
		RMS	1.85	1.64	1.58	1.20	0.30	0.04	0.37	0.46	0.57	0.42	0.36	0.26	0.71
			3.26	1.31	0.82	0.35	0.01	0.00	0.01	0.02	0.03	0.01	0.01	0.00	0.03

2013	ITU-R P. 618-12		0.06	0.27	0.38	0.50	0.71	0.91	1.12	1.26	1.55	1.84	1.99	2.21	2.35	0.69	0.38	0.79
		STD	1.10	0.89	0.78	0.66	0.45	0.26	0.05	0.10	0.39	0.67	0.82	1.05	1.18
		RMS	0.18	1.01	1.76	2.67	4.78	7.64	10.61	13.28	18.78	25.15	29.99	34.52	41.09
			0.01	0.22	0.49	0.90	1.99	3.64	5.60	7.42	11.42	16.28	19.94	23.78	28.81

2014	Rain attenuation obtained from SAM		−0.75	−0.57	−0.47	−0.39	−0.26	−0.13	−0.06	−0.03	0.02	0.09	0.14	−0.06	−0.04	−0.23	0.33	0.40
		STD	0.56	0.37	0.28	0.20	0.07	0.06	0.13	0.16	0.21	0.29	0.33	0.13	0.15
		RMS	1.87	1.81	1.79	1.68	1.40	0.82	0.06	0.03	0.02	0.09	0.14	0.06	0.04
			5.56	2.36	1.59	1.08	0.51	0.12	0.03	0.01	0.00	0.10	0.23	0.06	0.03

2014	ITU-R P. 618-12		−0.18	−0.01	0.13	0.26	0.49	0.74	0.90	1.00	1.16	1.31	1.34	1.04	1.04	0.47	0.33	0.58
		STD	0.89	0.72	0.58	0.45	0.22	0.03	0.19	0.29	0.45	0.60	0.63	0.34	0.33
		RMS	0.46	0.04	0.50	1.13	2.60	4.75	6.69	8.37	11.80	15.88	18.72	18.70	22.04
			0.10	0.00	0.06	0.23	0.86	2.02	3.18	4.17	6.33	9.01	10.71	9.56	11.23

2015	Rain attenuation obtained from SAM		−0.76	−0.53	−0.39	−0.30	−0.16	−0.05	0.03	0.06	0.04	−0.01	0.02	0.00	−0.01	−0.18	0.31	0.36
		STD	0.60	0.37	0.23	0.14	0.00	0.11	0.19	0.21	0.20	0.14	0.18	0.16	0.14
		RMS	1.45	1.27	1.13	1.00	0.69	0.25	0.18	0.43	0.35	0.17	0.27	0.04	0.26
			4.64	1.44	0.72	0.42	0.13	0.01	0.01	0.02	0.01	0.00	0.01	0.00	0.00

2015	ITU-R P. 618-12		−0.10	0.11	0.25	0.35	0.56	0.73	0.83	0.87	0.96	1.05	1.19	1.17	1.14	0.47	0.28	0.55
		STD	0.80	0.59	0.45	0.35	0.14	0.03	0.13	0.17	0.26	0.35	0.49	0.47	0.44
		RMS	0.19	0.26	0.73	1.19	2.41	4.01	5.47	6.69	9.27	12.44	15.45	17.21	20.16
			0.02	0.03	0.15	0.31	0.87	1.69	2.48	3.11	4.53	6.38	8.39	9.28	10.74