Satélite - Alessandro Coneglian Bianchini

Transcrição

Satélite - Alessandro Coneglian Bianchini
Redes Satélites
Historia dos Satélites
O primeiro satélite a ser lançado no espaço foi
o Sputnik, em Outubro de 1957.
O primeiro satélite comercial entrou em órbita
em 1965.
Hoje, os satélites são meios de comunicação
extremamente importantes e transmitem
quase todas as emissões televisivas entre os
diferentes países, e um terço das chamadas
telefônicas internacionais.
História dos Satélites
1945 Arthur C. Clarke Article: "Extra-Terrestrial Relays"
1955 John R. Pierce Article: "Orbital Radio Relays"
1956 First Trans-Atlantic Telephone Cable: TAT-1
1957 Sputnik: Russia launches the first earth satellite.
1960 1st Successful DELTA Launch Vehicle
1960 AT&T applies to FCC for experimental satellite communications license
1961 Formal start of TELSTAR, RELAY, and SYNCOM Programs
1962 TELSTAR and RELAY launched
1962 Communications Satellite Act (U.S.)
1963 SYNCOM launched
1964 INTELSAT formed
1965 COMSAT's EARLY BIRD: 1st commercial communications satellite
1969 INTELSAT-III series provides global coverage
1972 ANIK: 1st Domestic Communications Satellite (Canada)
1974 WESTAR: 1st U.S. Domestic Communications Satellite
1975 INTELSAT-IVA: 1st use of dual-polarization
1975 RCA SATCOM: 1st operational body-stabilized comm. satellite
1976 MARISAT: 1st mobile communications satellite
1976 PALAPA: 3rd country (Indonesia) to launch domestic comm. satellite
1979 INMARSAT formed.
1988 TAT-8: 1st Fiber-Optic Trans-Atlantic telephone cable
Tipos de Satélites
Existem três tipos de satélites que por sua vez se encontram em
três órbitas distintas:
LEO: (Low Earth Orbit) abaixo dos 2000 km;
MEO: (Medium Earth Orbit) entre 5000 km e 15000 km;
HEO: (High Earth Orbit) a partir de 20000 km (onde se incluem
os satélites geoestacionários – GEO).
Abaixo dos 200 km não é tecnicamente possível a manutenção de
um satélite, devido ao seu baixo tempo de vida por deterioração e
aquecimento.
A necessidade de motores e combustível nos satélites para correção
de órbita limita ainda o seu tempo de vida.
O tempo de vida médio dos satélites LEO e MEO é da ordem dos 710 anos, sendo dos GEO da ordem dos 15-20 anos.
Tipos de Satélites
Existem duas zonas de elevada radiação – cinturas
de Van Allen – às distâncias da Terra de 1500-5000
km e 13000-20000 km. A radiação existente nestas
zonas deteriora fortemente o equipamento dos
satélites, sendo zonas onde se evita a colocação de
satélites em órbita.
Tipos de Satélites
Há três categorias nas quais se encaixam todos os sistemas de
comunicação móvel via satélite. A primeira se refere aos satélites de
órbita geossíncrona (GEO - Geostationary Earth Orbit). Esses satélites
parecem estar parados para um observador na terra. Os satélites de
órbita média (MEO - Medium Earth Orbit) e os de órbita baixa (LEO - Low
Earth Orbit) estão mais próximos da superfície da terra e para que se
mantenham nessa órbita necessitam viajar a uma velocidade superior à
de rotação da terra, não possuindo, portanto, cobertura fixa.
Tipo
Altitude
Footprint
GEO
~35781Km
34%
MEO
13000Km a
10000Km
~24%
LEO
1390Km a
755Km
5% a 2.5%
Banda (GHz)
20 a 30 (Ka)
11 a 17 (Ku)
4 a 8 (C)
1 a 3 (L)
20 a 30 (Ka)
1 a 3 (L)
0.8
Atraso
0.25s
0.09s a
0.07s
0.01s a
0.005s
Tipos de Satélites
A cobertura dos satélites
Um satélite cobre apenas uma área limitada da Terra em cada
momento. A emissão do satélite forma um cone semelhante a um feixe
de luz de uma tocha, e esta é a área de cobertura do satélite. Quanto
mais afastado o satélite estiver da Terra, maior é a sua área de
cobertura. Para cobrir toda a Terra são necessários, pelos menos, 4
satélites GEO, 12 satélites MEO e 50 satélites LEO.
Satélites Geo
Orbita circular paralela com o equador.
Visto da terra satélite aparenta ter posição fixa.
Tem a mesma velocidade angular que a da terra.
A sua altitude é de 35786 km.
Cobre aproximadamente 1/3 da terra (basta 3 para cobrir a terra)
Completa uma volta em 24 horas
A orbita é chamada Clarke Belt em honra de Arthur C Clarke por ter
descoberto em 1945 a possibilidade teórica
A comunicação envolvendo satélites é sempre feita através da linha
de vista.
O sinal recebido no satélite é chamado uplink
O sinal enviado do satélite é chamado downlink
O uplink e o downlink usam freqüências diferentes para evitar
interferências entre as ligações
O sinal recebido, "uplink", é amplificado e reenviado de volta ("downlink")
numa freqüência inferior por meios eletrônicos incorporados é chamado
transponder.
São utilizadas as seguintes larguras de banda 36MHz, 54MHz e 72MHz
separadas por 4MHz ("guardband").
A "oposição de fase" e o deslocamento (+- 50% da largura de banda) são
utilizadas para poder reutilizar as freqüências sem interferências.
O downlink pode ser feito utilizando um feixe global o que permite cobrir 40%
da superfície da terra ou/e através de um feixe localizado permitindo assim
cobrir uma pequena área.
Os feixes podem ser direcionais através de acesso remoto.
O padrão que o feixe faz na superfície da terra é chamado "footprint".
O padrão é obtido através de EIRP (effective isotropic radiated power) que é
expresso em dbW (dicibel obove one watt).
A imagem não pode ser exibida. Talv ez o computador não tenha memória suficiente para
abrir a imagem ou talv ez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquiv o
nov amente. Se ainda assim aparecer o x v ermelho, poderá ser necessário excluir a
imagem e inseri-la nov amente.
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Satélites
Geo
Por meio do “footprint” e de uma equação (link budgets) obtém-se
a largura do prato da parabólica necessária.
As freqüências das microondas são definidas por instituições
internacionais.
Existem varias gamas de freqüências a L,S,C,X (militar) e K (inclui
Ku e Ka).
• “point to multi-point distribution” é responsável por distribuir TV nas
nossas casas.
• O primeiro satélite comercial foi construído com o objectivo de aumentar
a área de cobertura das torres de comunicação dos telefones.
• Como as torres utilizavam a banda C o satélite também a utilizou.
• O satélite pode ser visto como um simples mas potente repetidor no céu.
• É muito utilizado na meteorologia.
Freqüência de Microondas
Letter Designation Frequency range
L band
1 to 2 GHz
S band
2 to 4 GHz
C band
4 to 8 GHz
X band
8 to 12 GHz
Ku band
12 to 18 GHz
K band
18 to 26.5 GHz
Ka band
26.5 to 40 GHz
Q band
33 to 50 GHz
U band
40 to 60 GHz
V band
50 to 75 GHz
E band
60 to 90 GHz
W band
75 to 110 GHz
F band
90 to 140 GHz
D band
110 to 170 GHz
Satélites Meo
Intermediate Circular Orbits (ICO) ou Medium Earth Orbits (MEO)
Este tipo de satélites formam orbitas circulares de 10.000km com período
de cerca de 6 horas.
O tempo máximo que um satélite consegue cobrir no mesmo ponto da
terra é na ordem de alguma horas.
Um sistema global de comunicação usando este tipo de orbita requer
somente um pequeno numero de satélites em 2 ou 3 orbitas para fazer a
cobertura total do globo.
O sistema de satélites MEO opera num modo similar ao do sistema LEO.
Contudo, comparando com o sistema LEO, a transferência de informação
de um satélite para outro é menos freqüente, e o atraso de propagação e o
espaço livre perdido é maior.
Satélites Meo
O sistema global de posicionamento (GPS) é um grande
exemplo da utilização do sistema MEO. É um sistema que se
baseia na triangulação usando satélites e computadores para
nos dar a indicação da nossa posição no planeta. Permite em
terra, mar e em pleno vôo determinar a sua posição
tridimensionalmente, sua velocidade, e tempo, 24 horas por
dia, em qualquer estado de tempo e em qualquer local do
mundo.
Cada satélite pesa 844 kilos e tem um tempo de vida de 7,5
anos e tem aproximadamente o tamanho de uma carrinho, com
os painéis solares abertos faz uma cobertura de 7,2 metros
quadrados.
O satélite tem dois relógios e três baterias que fornecem
energia durante os eclipses.
Satélites Leo
(LEO - Low Earth Orbit)
A comunicação utilizada tem que ser dinâmica, da forma a obter o
mínimo atraso possível.
Como os satélites não são estacionários é necessário implementar
“handover”.
Uma das formas de handover é utilizar roteamento terrestre como
é o caso do Iridium.
A comunicação pode ser feita de satélite para satélite ou de
satélite para terminal em terra e vice-versa
Esta comunicação é feita nos dois sentidos (dúplex).
Os pacotes transmitidos tem tamanhos fixos.
Cada um dos pacotes contem um cabeçalho que contem o
endereço de destino, controle de erros, verificação de integridade,
dados (voz, vídeo e dados).
Existe um algoritmo de otimização do atraso no envio pacotes.
A escolha do satélite com menor atraso é escolhido pelo terminal
de forma independente.
Satélites Leo
Os pacotes não seguem um caminho fixo.
No terminal de destino existe um buffer que organiza os pacotes de
forma a minimizar o atraso.
Os leo tem de ser capazes de lidar com o efeito de Doppler.
Arrastamento atmosférico provoca desvio na orbita e por conseqüência
a longevidade (5 a 8 anos).
Uma vantagem dos satélites leo consiste no seu baixo custo de
lançamento, pois como as dimensões são bastante reduzidas que os
geo, num lançamento podem ser envidados vários satélites.
Satélites Heo
Highly Elliptical Orbits (HEO)
Os satélites tipo HEO são um caso especifico dos GEO. Estes
satélites servem para cobrir áreas que os satélites GEO não
cobrem, como a área dos pólos.
A orbita dos HEO foram inicialmente exploradas pelos Russos que
a usaram para providenciar a comunicação com as suas regiões
mais a norte, não cobertas pelos satélites GEO.
Funcionam a uma altitude de cerca de 50,000 km.
A sua orbita é elíptica e varia entre 8 e 24 horas.
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Sistema típico:
Inter Satellite Link
(ISL)
Mobile User
Link (MUL)
Gateway Link
(GWL)
MUL
GWL
small cells
(spotbeams)
base station
or gateway
footprint
ISDN
PSTN: Public Switched
Telephone Network
PSTN
User data
GSM
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Elementos constituintes:
1) Gateways / Base Station
• Estação terrestre constituída por :
- GOCC (Ground Operations Control Center): gere as constelações dos
satélites dos operadores, ou seja, monitoriza a posição dos satélites e
as suas órbitas, fornecendo serviços de telemetria e comando para a
constelação.
- SOCC (Satellite Operations Control Center): é o responsável pelo controle
e planeamento do uso dos recursos dos satélites pelas gateways, estando
assim interligado com o SOCC.
• Cada estação pertence e é gerida por cada operador;
• Recebe transmissões dos satélites com o intuito de processar
as chamadas e encaminhá-las para a rede de destino terrestre;
• Uma gateway pode servir mais do que um país;
• É constituída por:
- 3 a 4 antenas;
- Estação de comutação;
- Estação de operação e controle;
• Efetuam a integração com as redes fixas ou móveis terrestres utilizando
interfaces T1/E1.
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Elementos constituintes:
Satélite
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Exemplo do estabelecimento de uma chamada:
1) Processo de aquisição - é responsável pelo estabelecimento de
comunicação entre o utilizador e o satélite;
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Exemplo do estabelecimento de uma chamada:
2) Processo de acesso
2.1) Determinação da localização do destinatário - a central
terrestre, depois de receber informação do satélite, faz uso de um
algoritmo que permite a localização do destinatário;
2.2) Aprovação de acesso - nesta fase dá-se o contato entre a
central à qual o destinatário está conectado e a central servidora, que
determina se o acesso com o utilizador desejado é permitido;
Comunicações Móveis por Satélite – Arquitetura
Exemplo do estabelecimento de uma chamada:
3) Processo de registo – etapa na qual o terminal móvel por satélite comunica
ao sistema a sua localização. Concluídas as fases anteriores obtém-se um canal
de tráfego e a identificação da central, que permite a satisfação do serviço solicitado.
Nota: Este sistema pode suportar chamadas de terminal móvel por satélite para
rede fixa ou móvel terrestre e vice-versa.
Comunicações Móveis por Satélite – Acesso
Técnicas de Acesso:
FDMA (Frequency Division Multiple Acess)
• A largura de banda total disponível é subdividida de forma a que
cada utilizador transmite na parte da banda que lhe foi atribuída;
• Permite que vários utilizadores acedam ao transpositor do satélite
ao mesmo tempo;
TDMA (Time Division Multiple Acess)
• Os utilizadores transmitem (recebem) um de cada vez
sequencialmente;
• O espectro disponível é dividido em intervalos de tempo de tal
forma
que cada utilizador possa transmitir ou receber durante o intervalo
de tempo que lhe foi reservado;
CDMA (Code Division Multiple Acess)
• Utilizadores transmitem todos ao mesmo tempo, em banda
espalhada;
• Cada estação transmite com um código próprio;
• Receptores recebem o sinal em banda espalhada e extraem a
informação que lhes é destinada usando o respectivo código;
Comunicações Móveis por Satélite – Handover
Tipos de Handover:
Intra Satellite Handover
• Ocorre quando um utilizador se move de um spotbeam de um satélite para outro
spotbeam do mesmo satélite;
• Esta situação ocorre uma vez que um satélite cria vários spotbeams dentro do seu
footprint;
• O mesmo caso acontece quando o satélite se move.
Inter Satellite Handover
• No caso de um utilizador se ter movido de um footprint para outro, ou quando o
movimento do satélite provoca essa mesma situação, pode ser considerado hardhandover;
• Ou soft-handover no caso de a conexão anterior e a nova conexão estarem activas em
simultâneo, situação só possivel em sistemas CDMA;
• Pode também ocorrer entre satélites que suportem Inter Satellite Link;
Gateway Handover
• Situação em que o satélite e o utilizador móvel possuem bom contato, mas o satélite e
o gateway não possuem, tendo o satélite que procurar outro gateway.
Inter System Handover
• Handover utilizado quando um dado utilizador que possue um terminal que suporte
tanto a comunicação por satélite como a comunicação móvel terrestre, possa comutar para a
rede que em dado momento passou a estar disponível.
Comunicações Móveis por Satélite – Segurança
Globalstar
Para garantir a segurança da comunicação a Globalstar tem 3 aparelhos
de encriptação disponíveis:
• Encriptação de voz;
CopyTele DCS-1400
• Encriptação de dados;
Mykotronx KIV-7HSB
• Encriptação de voz e de dados;
CopyTele DCS-1200
Comunicações Móveis por Satélite – Operadores
Iridium
Globalstar
ICO
Nº Satélites
66+6
48+4
10+2
Altitude (Km)
780
1414
10390
Cobertura
global
±70º latitude
global
Down 2.4835 –
2.5
Up 1.61 – 1.6265
Down 2.172.20
Up 1.98 -2.01
Terminal
1.616 – 1.626
Gateway
Down 19.4 19.6
Up 29.1 – 29.3
Down 5.091
5.250
Up 6.875 – 7.055
Down 7
Up 5.2
ISL
23.18 – 23.38
-------------
-------------
Método de Acesso
FDMA / TDMA
CDMA
FDMA / TDMA
ISL (inter sat. link)
Sim
Não
Não
Taxa de Transferência
2.4 Kbit/s
9.6 Kbit/s
4.8 Kbit/s
Tempo de Vida (anos)
5-8
7.5
12
Custo Estimado
4.4 B$
2.9 B$
4.5 B$
Frequência
s
(GHz)
Comunicações Móveis por Satélite – Serviços
Globalstar
• Voz;
• Voice Mail;
• Reencaminhamento de chamdas;
• SMS (short message service);
• Acesso à Internet pelo terminal;
• GPS (Global Positioning Sistem);
• Soluções pré-pagas;
Iridium
• Voz;
• Acesso à Internet pelo terminal;
• Paging;
• Soluções pré-pagas;
ICO
• Voz;
• Dados;
• Acesso à internet pelo terminal;
• Fax (quando existe cobertura GSM);
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Transmissão
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Na Transmissão os equipamentos trabalham com
amplificadores de alta potência .
A conversão de freqüência é realizada, na maioria dos
casos, com duas mixagens, sem inversão do espectro
de freqüência, como apresentado na Figura 2.21.
O equipamento de conversão de freqüência utilizado na
transmissão é chamado de up-converter.
Na Tabela 2.2, estão apresentados os principais
parâmetros abordados para este tipo de equipamento.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Transmissão
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Transmissão
Para o amplificador de alta potência, denominado
HPA, as principais informações estão ligadas à máxima
potência de operação, aos níveis de entrada e saída e à
linearidade do equipamento.
Na Tabela 2.3, pode-se verificar os dados de especificação
de um HPA.
Alguns fabricantes de HPA apresentam ao mercado uma
solução completa, envolvendo tanto a parte de
conversão, como a parte de amplificação.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Transmissão
Alguns fabricantes fornecem equipamentos de conversão
de FI para banda L e conversores acompanhados de
amplificadores que possuem entrada em banda L e
saída em uma das bandas destinadas aos enlaces de
comunicação via satélite e na potência nominal de
trabalho .
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Transmissão
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
Na Recepção de sinais via satélite podemos
empregar um único diagrama básico, em blocos, para
representar toda a estrutura.
No entanto, dependendo do tipo de serviço a
disposição dos mesmos se altera, dando origem a
diferentes estruturas e, conseqüentemente, ganhando
outros nomes.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
Através da Figura 2.22, pode-se notar que a Recepção do sinal
consiste na amplificação e conversão do sinal de microondas
para faixa de FI em 70MHz (140MHz).
Quando o sistema é voltado para comunicação de dados,
utiliza-se um LNA que apenas amplifica o sinal com
temperatura equivalente de ruído muito baixa.
O sinal, na saída do LNA, é aplicado a um conversor de
freqüência (Down Converter) que, geralmente, realiza dupla
conversão para conseguir transladar o sinal da faixa de
microondas para faixa de FI.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
O sinal, na saída de FI, é então disponibilizado ao
Receptor que funcionará como um Demodulador.
Quando a recepção de sinais é realizada para canais
de vídeo e áudio, a arquitetura eletrônica da Figura
2.22 se altera.
Ao invés de utilizar o componente LNA, emprega-se
outro componente denominado LNB, que é constituído
de duas partes, sendo a primeira um amplificador
de baixo ruído e a segunda um conversor de
microondas para banda L.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
O sinal em banda L é, então, encaminhado ao
receptor de sinais via satélite, que possui,
internamente, o segundo conversor do sistema,
que realizará a conversão de banda L para faixa de
FI.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
As especificações do LNA e do LNB são realizadas
através de vários parâmetros, tendo como principais:
faixa de freqüência de entrada, faixa de
freqüência de saída, ganho, temperatura de
ruído e Ruído de Fase.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
As especificações do Down-Converter também são
realizadas através de vários parâmetros, tendo
como principais:
Faixa de freqüência de entrada, Faixa de
Freqüência de Saída, Figura de ruído, Ganho de
Conversão e Ruído de Fase.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
O ruído de fase é de grande importância em função
da qualidade de recepção, principalmente quando se
trabalha com modulação digital, onde este pode
proporcionar um aumento da taxa de erro.
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
Estações Terrenas em Comunicação Via Satélite
com Órbita Geoestacionária
Equipamentos de Recepção
VSAT - Very Small Aperture Terminal
A rede de comunicações VSAT (Very Small
Aperture Terminal) foi idealizada no final dos
anos 80 com o objetivo inicial de integrar
unidades separadas por longas distâncias, tem
sido utilizada comercialmente há mais de dez
anos. Seu nome refere-se a qualquer terminal
fixo usado para prover comunicações
interativas, ou recepção apenas, sempre
passando pelo satélite qualquer transmissão
terrestre até o receptor.
Composição
Tais redes são compostas de três
componentes básicos: estações remotas
(terminais VSAT), uma estação master
opcional (HUB) e obviamente o satélite de
retransmissão. Como será visto mais
adiante, o HUB gerencia a rede num
determinado tipo topologia e tem a
finalidade de controlar o acesso pelo
provedor do serviço.
Estações terrenas
Existem dois tipos mais conhecidos de
Estações Terrenas:
Estação VSAT;
Estação
Hub.
Estação HUB
Estações Hub:
Componente
das redes VSAT atuando como
hub- station;
Possui antena maior e se comunica com
todas as estações da rede, coordenando o
tráfego para elas.
Estação VSAT
Topologia
Estrela:
Estações
somente se comunicam com a hub
Malha:
Estações
remotas podem se comunicar entre si
ODU x IDU
Uma estação VSAT é composta de duas
unidades físicas distintas, a Unidade Externa
(ODU - "outdoor unit") e a Unidade Interna
(IDU - "indoor unit").
Na ODU fica a antena, alimentador e a parte de
RF, o transmissor e o receptor;
Na IDU fica o modem
Arquitetura
Composição
De um a milhares todos os terminais VSAT de
um mesmo sistema utilizam o mesmo
transponder (conjunto receptor, conversor de
freqüência e transmissor) e compartilham a
mesma banda.
O sistema VSAT se diferencia por usar antenas
de pequeno diâmetro, menores que 2.5 m para
terminais e menores que 4 m para HUB’s e ter
baixo custo. Abaixo, na figura 1, o esquema das
partes de um terminal VSAT.
Composição Trasponder
Satélite
O primeiro e mais crítico componente do sistema VSAT
é sem dúvida o satélite. Caso haja algum problema nos
seus painéis solares ou no controle no seu sistema de
geonavegação simplesmente não há comunicação.
Como ainda não chegamos a ponto de ter um
engenheiro orbitando junto do satélite a 36000 Km de
altura, fica difícil a manutenção quando ocorrem
problemas Os satélites modernos são compostos de 24
transponders cada um com largura de banda podendo
chegar até 110 Mbps. A largura de banda pode ser
combinada de diversas formas, desde que o bit rate total
permaneça contido no limite do transponder.
Bandas utilizadas
Os satélites podem operar em três bandas:
C, Ku e Ka e dependendo da banda
utilizada teremos diferentes desvantagens.
Banda
Downlink(G
Hz)
Uplink(GHZ)
Problemas
C
3.7 – 4.2
5.92 – 6.42
Ku
11.7 – 12.2
14.0 – 14.5
Interferência
Terrestre
Chuva
Ka
17.7 – 21.7
27.5 – 30.5
Chuva e custo do
equipamento
Alocação de canais
Para que uma estação VSAT se comunique é necessário que à
mesma esteja associado um canal de RF. Essa associação pode
ser permanente ou por demanda, variando dinamicamente. Quando
a associação é permanente existe um canal fixo para cada VSAT e
temos o método de alocação PAMA (“Permanent Assignment
Multiple Acess”) ou acesso múltiplo com alocação permanente.
Quando a alocação é dinâmica existe um “pool” de canais
administrados pela estação “hub” do qual são alocados os canais
para cada VSAT na medida em que sejam solicitados e para o qual
são liberados ao término do uso. Neste caso temos o método de
alocação DAMA (“Demand Assignment Multiple Access”) ou acesso
múltiplo com alocação por demanda.
Métodos de acesso
Seja a alocação de canais PAMA ou DAMA, existe uma variedade de
métodos de acesso e partilhamento de canais. Os principais são
mostrados a seguir:
TDMA (“Time Division Multiple Acess”) ou acesso múltiplo por
divisão de tempo, no qual a cada canal está associado um intervalo
de tempo que se repete periodicamente;
FDMA (“Frequency Division Multiple Access”) ou acesso múltiplo
por divisão de frequência, no qual a cada canal está associada uma
frequência;
FTDMA (“Frequency Time Division Multiple Access”) ou acesso
múltiplo por divisão de frequência e tempo, que é uma combinação
dos dois anteriores, onde cada canal está associado um par
ordenado de frequência e intervalo de tempo;
CDMA (“Code Division Multiple Access”) ou acesso múltiplo por
divisão de código, que utiliza a técnica de espalhamento espectral
(“spread spectrum”) onde a cada canal está associado um código,
que é a chave de decodificação daquele canal.
Latência
Os satélites utilizados em ambos os tipos de arquitetura
são do tipo geoestacionário. Assim, como o satélite esta
a uma altitude de 36.000 km acima do equador, dois
terminais VSAT, um do lado do outro no equador e logo
abaixo do satélite, levariam 240 ms para uma
transmissão na topologia mesh. Normalmente os
tempos de transmissão variam de 250 ms até 300 ms,
com um valor típico de uso a partir de 270 ms.
Obviamente para um sistema VSAT com HUB este
tempo duplicaria devido aos dois saltos. Esta é uma
importante característica que dificulta a utilização do
VSAT em sistemas que necessitem de tempo real, em
contrapartida o custo de transmissão independe da
distância percorrida entre os pontos.

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