Sistemas Wireless: Comunicação via satélite. Prof. Armando Martins de Souza

Transcrição

1 Sistemas Wireless: satélite. Prof. Armando Martins de Souza

2 Satélite Aspectos Gerais Os satélites de comunicação: Surgiram na década de 60. Contendo características consideradas atrativas para inúmeras aplicações. Podem ser considerados grandes repetidores de microondas (3 a 30GHz) localizados no céu. Armando Martins 2

3 Satélite Aspectos Gerais Os satélites de comunicação: São sistemas de rádio enlace. Contendo vários transponders. Cada qual lendo determinada. em uma frequência Lendo o sinal e o enviando de volta em uma frequência diferente (evitar interferência Martins 3 com sinais quearmandoestão

4 Satélite Aspectos Gerais Os satélites de comunicação: O sinal do satélite: Pode cobrir uma grande área da superfície terrestre. Ou, apenas alguns quilômetros de distância. Armando Martins 4

5 Satélite Aspectos Gerais Os satélites de comunicação: Quando a comunicação via satélite é recomendada: Em locais onde a extensão territorial é muito grande. Devido a barreiras econômicas e técnicas que incidem nos meios de comunicação terrestre. Armando Martins 5

6 Transponder Satélite, do ponto de vista de transmissão: É uma simples estação repetidora. Pegas os sinais vindos da terra; Desloca para outra frequência; Retransmite para terra. Armando Martins 6

7 Transponder Composição típica de um satélite: Uma parte comum ( BUS ), onde se encontram: As baterias; Os painéis solares; Os circuitos de telemetria; A parte de propulsão. Armando Martins 7

8 Transponder Composição típica de um satélite (cont...): Carga útil ( payload ), essencialmente: composta Circuitos repetidores (transponderes). Armando Martins 8

9 Transponder Frequências mais utilizadas para a comunicação via satélite: Banda C; Banda Ku. Armando Martins 9

10 Transponder Largura de banda: Banda C 36MHz. (mais popular em países tropicais, por usar frequências menores e menos suscetíveis a chuva muito usada no Brasil durante muito tempo maior custo.) Banda Ku 27MHz. (mais popular em países não tropicais usa antenas menores, devido ao fato de usar frequências mais altas, Armando Martins 10

11 Aplicações Espalhar informações por: Regiões geograficamente muito extensas: Sinais de televisão. Internet. Localidades remotas: Campos de mineração, madeireiras, propriedades rurais e suburbanas e postos de rodovias. Implantação seja rápida ou ocasional Armando Martins 11

12 Aplicações Espalhar informações por (cont...): Militares. Pesquisa e prospecção. Posicionamento global. Armando Martins 12

13 Métodos de Acesso Satélite Existe uma variedades de métodos de acesso e compartilhamento de canais via satélite. Os principais são: TDMA ( Time Division Multiple Access ): Cada canal é associado a um intervalo de tempo que se repete periodicamente. FDMA ( Frequency Multiple Access ): Division Cada canal é associado a uma frequência. Armando Martins 13

14 Métodos de Acesso Satélite Existe uma variedades de métodos de acesso e compartilhamento de canais via satélite. Os principais são (cont...): FTDMA ( Frenquency Time Division Multiple Access ): Uma combinação entre os dois métodos anteriores (TDMA e FDMA). Cada canal é associado a um par ordenado de frequência e intervalo de tempo. CDMA ( Code Division Multiple Access ): Utiliza a técnica de espalhamento espectral Martinsé 14 ( spread spectrum ). Onde cada Armando canal

15 Estrutura Envolvida Armando Martins 15

16 Estrutura Envolvida Armando Martins 16

17 Estrutura Envolvida Armando Martins 17

18 Aplicações dos Satélites Comunicação: Distribuições dos canais de: Telefonia; Internet; TV. Se localizam em: Várias Órbitas, sobretudo nas geoestacionárias (orbitas onde o satélite acompanha um mesmo ponto da terra, com isso as antenas parabólicas não precisam procurar o satélite no espaço). Armando Martins 18

19 Aplicações dos Satélites Observação da Terra: Nessa categoria se encontram os satélites de mil e uma utilidades, dependendo apenas do equipamento acoplado a ele: Câmera de alta resolução para fotografar a Amazônia; São de satélites de observação que saem as imagens para montar o Google Earth; Fornecem serviços de sensoriamento remoto. Armando Martins 19

20 Aplicações dos Satélites Militar: Podem fotografar territórios com precisão de centímetros. Tem sensoriamento infravermelho: Podem identificar alvos: No escuro; Camuflados; Detectados por emissão de calor. O GPS também esta a serviço dos militares, ajudando mísseis a atingir os alvos com maior precisão. Armando Martins 20

21 Aplicações dos Satélites Pesquisa Espacial: Quase todas as imagens que temos do espaço vêm de telescópios acoplados a satélites. O mais famoso Hubble (em órbita desde 1990). Sucessor do Hubble James Webb (com espelhos 7 vezes maior do que os do Hubble). Armando Martins 21

22 Aplicações dos Satélites Posicionamento Global: O GPS: É um almanaque de 24 satélites que detecta a posição de qualquer receptor na terra (celulares com GPS); Controlado pelo Departamento de Defesa americano (pode ser usado sem custo por quem tiver o Receptor). A Rússia e a União Européia também tem seus sistemas de navegação (Glonass e o Galileu). Armando Martins 22

23 Aplicações dos Satélites Posicionamento Global: O GPS: Disponibilidade Seletiva Margem de erro imposta ao Sistema GPS (existe a intenção de eliminação desta margem de erro por parte do Governa americano). Armando Martins 23

24 Aplicações dos Satélites Posicionamento Global: Vídeo sobre o Posicionamento Global. Armando Martins 24

25 Aplicações dos Satélites Órbitas: Dependem do percurso (em volta da terra) e da distância(em que os satélites atuam) Geoestacionária: Órbita supercongestionada por satélites de comunicação. Seu deslocamento é geralmente sobre a linha do Equador. Acompanhando a rotação do planeta e seguindo fixos, sobre um ponto ou um pais. Os sinais de satélite a uns 35 mil Km da Terra, Armando Martins chegam com um atraso de ¼ de segundo (é o25

26 Aplicações dos Satélites Órbitas: Vídeo sobre satélites Geoestacionários. Armando Martins 26

27 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Polar: Os satélites passam sobre os Pólos do planeta, no sentido norte-sul. Como a terra gira, eles cruzam o Equador em diferentes longitudes, podendo mapear todo o planeta. Essa Órbita é muito usada satélites de meteorologia. em Armando Martins 27

28 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Baixa - LEO (Low Earth Orbit): Os satélites ficam entre 600 e 700 km da Terra. São muito velozes km/h. Eles dão a volta no planeta a cada 90 minutos. Quase todas as viagens tripuladas Armando Martins 28

29 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Baixa - LEO (Low Earth Orbit): Os Satélites LEO, são normalmente divididos em duas categorias: BIG LEO Utiliza faixa de frequência acima de 1GHz. SMALL LEO Utiliza faixa de frequência abaixo de 1GHz. Armando Martins 29

30 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Baixa - LEO (Low Earth Orbit): Armando Martins 30

31 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Média - MEO (Medium Earth Orbit): 96% dos Satélites que ocupam essa Órbita são de navegação (como os sistemas GPS). Sua Órbita vai de 1000 a km da Terra. O GPS trabalha a uma distância de km da Terra. Armando Martins 31

32 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Média - MEO (Medium Earth Orbit): Armando Martins 32

33 Aplicações dos Satélites Satélite Órbitas (cont...): Alta - HEO (Higth Earth Orbit): Seguem trajetória elíptica girando mais rápido perto da Terra e mais devagar longe. Sua Órbita ficam acima dos km da Terra. Permanecem longos períodos sobre um ponto do planeta. Armando Martins 33

34 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Alta - HEO (Higth Earth Orbit): Armando Martins 34

35 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Armando Martins 35

36 Aplicações dos Satélites Órbitas (cont...): Armando Martins 36

37 Aplicações dos Satélites Riscos nas Órbitas: Em 2009 ocorreu a primeira colisão de satélites da história. Essa colisão foi Kosmos 2251(satélite russo desativado) e o Iridium 33(satélite americano de telefonia via satélite). A colisão ocorreu a 42 mil km/h a 789 km de altitude. Armando Martins 37

38 Aplicações dos Satélites Riscos nas Órbitas: Armando Martins 38

39 Aplicações dos Satélites Riscos nas Órbitas: Armando Martins 39

40 Aplicações dos Satélites Riscos nas Órbitas: Armando Martins 40

41 Aplicações dos Satélites Riscos nas Órbitas: Vídeo simulando a colisão entre os Satélites. Armando Martins 41

42 GATOSAT Depois do Gatonet a mais nova modalidade de gato é o Gatosat. A Polícia Federal descobre equipamentos capazes de fazer gatos em satélites americanos. Armando Martins 42

43 GATOSAT O Fleet Sattelite Comunications Lançado pela Marinha americana em Para a coordenação comunicação: e Tropas; Aviões; Navios; Submarinos; E o comando. Armando Martins 43

44 GATOSAT Satélite do tipo geoestacionário. Satélite do mesmo estilo dos satélites do GPS. Em 1993 A rede foi substituída por um novo sistema. Armando Martins 44

45 GATOSAT As investigações da ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações): Teve início em 2009 depois de uma reclamação da embaixada americana, sobre o uso não autorizado dos satélites militares, feitos a ANATEL e ao Ministério das Relações Exteriores do Brasil. Operação realizada em 18/03/09, ocorreu em 6 cidades Armando Martins 45 mineiras, além de mais 5 estados.

46 GATOSAT As investigações da ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) (cont...): Resultado A Polícia Federal encontrou irregularidades em 17 dos 20 locais vistoriados em todo o país. Usuários de RF Usavam o equipamento para falar com outras pessoas: Para isso necessitavam de uma Armando Martins 46

47 Distribuição dos Satélites Armando Martins 47

48 Distribuição dos Satélites Armando Martins 48

49 Órbita Elíptica Armando Martins 49

50 Problemas. Podem ser agrupados em 3 campos: Físico: Reflexão da onda causada pela atmosfera. A reflexão causa atrasos e erros. A propagação de multipath faz com que o sinal tenha uma variação em sua intensidade. Distância quanto maior a distância, maior a necessidade de energia para os equipamentos (tanto na Terra, quanto nos satélites). Equipamentos de alta qualidade Martins 50 para que a comunicação Armando aconteça

51 Problemas. Podem ser agrupados campos(cont...): 3 em uma Econômico: em Reparos alto custo. Muito dinheiro envolvido transmissão. Software: Problemas na camada de transporte (ex: erro na transmissão de bits.). Armando Martins 51

52 Satélite FIM Unidade 3 Armando Martins 52