Sistemas de Comunicação Via Satélite

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1 Sistemas de Comunicação Via Satélite Seminário ministrado na disciplina. Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Mestrado em Ciência da Computação. Universidade Federal do Maranhão. Setembro / SUMÁRIO Resumo Introdução. Cobertura. Constelação de Satélites. Órbitas de Satélites. Conexões e Serviços por Satélite. Redes de Satélites: Redes de Dados. Conclusão 2 RESUMO Crucial para o desenvolvimento das telecomunicações; Importância comparável à das Fibras Óticas; Altos custos dificultam a universalização, mas tem contribuição relevante para as comunicações sem fio e a computação móvel; Várias Constelações de satélites em operação; Serviços ofertados: Telefonia, Sinais de Geodésia, Navegação, GPS, Transmissão de dados, Sensoreamento remoto e Internet banda larga. 3 1

2 COBERTURA A área de cobertura geográfica de um único satélite em órbita geoestacionária sobre o Equador, não consegue ser maior do que 30% da superfície da terra [Athur Clarke, 1945] [1] Constelação de Satélites. Um número de satélites similares, de tipo e funções similares, desenhado para estar em órbitas similares e complementares, para um propósito compartilhado, sob um controle compartilhado. 4 Tipos de Órbitas. Órbita Elíptica Alta - HEO No percurso, o satélite descreve uma elipse. Usada em transmissões de TV por broadcast. Órbita Geoestacionária - GEO Satélite fixo em relação a um ponto ou área do planeta sobre alinha do equador, a uma altitude de 35,8 mil km. Órbita Média - MEO Satélite girando ao redor da terra, numa altitude entre 7 mil km e 10,5 mil km, cobrindo um mesmo ponto a intervalos regulares. Órbita Baixa - LEO Satélite girando ao redor da terra, numa altitude entre 500 km e 1500 km, cobrindo um mesmo ponto a intervalos regulares

3 Geometria das Órbitas. Somente as órbitas Média - MEO e Baixa - LEO utilizam geometria distinta da equatorial (GEO). Órbita Walker Delta ou Rosette Também chamada de órbita Inclinada. 7 Órbita Walker Estrela ou Polar 8 Freqüências de Uso. Aplicações. Banda Faixa de freqüência Largura de banda Aplicação geral L 1 a 2 GHz 1 GHz Serviço móvel de satelital (MSS). S 2 a 4 GHz 2 GHz MSS, NASA, pesquisa espacial. C 4 a 8 GHz 4 GHz Serviço satelital fixo (FSS). X 8 a 12,5 GHz 4,5 GHz FSS militar, exploração da terra e satélites meteorológicos. Ku 12,5 a 18 GHz 5,5 GHz FSS, serviços de difusão satelital (BSS). K 18 a 26,5 GHz 8,5 GHz BSS, FSS. Ka 26,5 a 40 GHz 13,5 GHz FSS. 9 3

4 Tipos de Conexões. Conexão Ponto-a-ponto ou Ponto-multiponto. a) b) a) Conexão Unicast. b) Conexão Multicast. 10 Tipos de Conexões. Conexão Broadcast. Receptores múltiplos Receptores múltiplos Transmissor 11 Constelações em operação * * Todas implementadas nos anos

5 Conexão por Satélite Repetidor. 13 Conexão por Satélite Roteador. 14 Aplicações. 15 5

6 Aplicações. Comunicação de dados Serviços de disaster recovery confiáveis Utilities: óleo, gás, água, eletricidade Acompanhamento de cargas perigosas Telefonia Telefonia remota para segurança de infraestrutura Telefonia para locais de baixa teledensidade e/ou sem rede Internet Trunking Backbone Internet 16 Aplicações. Serviços de vídeo / DBS Serviços de Rede Corporativa Segurança residencial de qualquer lugar a qualquer hora Dados de telemetria Monitoramento de trens/caminhões Reparo / manutenção de barragens ou pontes Comunicação Marítima/Aeronáutica Acompanhamento de tempo de uso para navios e aviões Serviços banda larga comerciais e governamentais 17 Aplicações: GPS. 18 6

7 Aplicações: COSPAS-SARSAT. Sistemas operando nos EUA: NESDIS National Environmental Satellite, Data and Information Service NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration SARSAT Search and Rescue Satellite Aided Tracking EPIRB Emergency Position-indicating Radio Beacon 19 Principais fabricantes 20 Notícias. 21 7

8 Notícias. 22 Conclusão. Cobertura global para telecomunicações; Atinge lugares onde a Fibra Ótica não chega; Dificuldades no manuseio de TCP/IP em processo avançado de solução (MPLS e outros); Diminuição dos custos para o usuário final Aumento constante na oferta de serviços; Várias Constelações de satélites operando; Satélites com mais tecnologia embarcada 23 8