Centro de Estudos em Telecomunicações. Solução Wireless Híbrida para a Universalização da Banda Larga no Brasil

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1 Centro de Estudos em Telecomunicações Solução Wireless Híbrida para a Universalização da Banda Larga no Brasil

2 AGENDA Introdução Soluções de Acesso em Banda Larga Satélites na Banda Ka Satélites de Alta Vazão Soluções Híbridas Conclusões

3 INTRODUÇÃO Alta demanda de aplicações Internet. Transmissão de dados (nuvem). Inclussão social (Educação, Saúde, etc) Etc. Grande quantidade de dispositivos Computadores Servidores Smartphones Tablets Consoles de jogos Servidores de Multimedia, etc, etc.

4 INTRODUÇÃO Precisamos de Infraestrutura de redes de telecomunicações Última milha: wifi, 3G(WCDMA, HSPA+), 4G (LTE-A), Wimax. Fibra ótica. Radio enlaces (MHz -> GHz). FSO (100 GHz) Elaces Ponto-a-multiponto (5.8GHz) Comunicação via Satélite (C, Ku, Ka). Cabo. ADSL. Diferentes Ambientes / Perfis de usuário Urbanos Densos Urbanos Suburbanos Rurais

5 AS OPÇÕES DE BACKHAUL PARA ISP S

6 TECNOLOGIAS DE ACESSO E COBERTURA

7 BACKHAUL SATÉLITE VS TERRESTRE UM ASPECTO IMPORTANTE: NECESSIDADE DE ALTA CAPACIDADE NO ENLACE SATÉLITE BANDA KA

8 A BANDA KA NO FSS Banda registrada pela ANATEL na UIT: Enlace de descida: 17,7 a 20,2 GHz Enlace de subida: 27,0 a 30,0 GHz (engloba bandas K e Ka).

9 MAIS CAPACIDADE NA NOVA BANDA BAND KA VIABILIZA OS HTS HIGH THROUGHPUT SATELITES

10 O PROBLEMA DA ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA AGRAVADO Banda Ka é mais sensível às condições de umidade e chuva da atmosfera do que a banda Ku, que por sua vez é mais sensível que a banda C. Maior eirp e G/T ajudam a aumentar a margem para chuva. Adoção de sistema de mitigação : UPC, ALC, ACM

11 TÉCNICAS DE MITIGAÇÃO (1) Modulação e Codificação Adaptativa (ACM) no DVB-S2 Em Condições de Céu Claro opera na máxima velocidade Durante condições de chuva o sistema reduz temporariamente a velocidade (usando o mecanismo de ACM) evitando a interrupção até que a condição fique muito severa. A modulação e o Código são ajustados dinamicamente, para cada ponto de recepção (ou conjuntos de pontos). Isto é feito pacote a pacote de depende de uma informação do ponto remoto da condição da recepção.

12 TÉCNICAS DE MITIGAÇÃO (2) Emprego de feixes pontuais (spot)

13 CONCEITO DE HTS HTS: Um satélite possuindo no mínimo o dobro (na maioria dos casos, muitas vezes mais) da vazão de um satélite FSS tradicional, para a mesma quantidade de banda alocada; Usualmente empregam banda Ka (algumas vezes Ku). No futuro, outras bandas irão se impor, e.g., faixas Q/V para o enlace de alimentação. Empregam reuso de frequências e múltiplos feixes spot, em uma configuração semelhante aos sistemas celulares terrestres

14 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO HTS Uso máximo de espectro disponível Maximiza o reuso de frequências (feixes spot estreitos) Aumento da potência e isolação por feixe; Aumento da eficiência espectral

15 ARQUITETURA TÍPICA DE UM SISTEMA FAIXA LARGA User Spot beams: entre10 e120 Um gateway Serve vários Spot beams (4 a16) Gateway-to-user link: portadora TDM (DVB-S2 na maior parte) Alta taxa de transmissão (30 to 200 MSps) User-to-gateway link: MF/TDMA (typ. DVB-RCS ou S- Docsis) Baixa taxa de transmissão (128 ksps a 10 MSps)

16 ARQUITETURA REUSO DE FREQUÊNCIAS FONTE: SES BROADCAST DAY 2012

17 CONEXÃO GATEWAYS - USUÁRIOS

18 SISTEMAS EM BANDA KA NO MUNDO

19 ESQUEMAS DE ACESSO AO SATÉLITE

20 OPEX EM SITES REMOTOS CONECTADOS VIA SATÉLITE

21 SOLUÇÃO HÍBRIDA SATÉLITE - WIMAX

22 CONCLUSÕES HTS são novos satélites de alta capacidade com uso de técnicas como spotbeam, UPC, ALC, ACM de forma a mitigar efeitos de atenuação. Tecnologias são mais adequadas para ambientes rurais e complementadas com tecnologias de comunicação em terra (enlaces). Novos estudos estão sendo feitos pela ITU de forma a definir satélite dentro do IMT-Advanced (MSS com tecnologias LTE). Complementação com iniciativas de acesso como faixa de 450 MHz para áreas rurais.

23 Carlos Rodriguez Ron CETUC PUC-Rio

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