Camada Física: Meios de transmissão não guiados

Transcrição

1 Alan Menk Santos Camada Física: Meios de transmissão não guiados Em 1945 o escritor Arthur Clarke calculou que um satélite em km em órbita circular equatorial pareceria manter-se imóvel no céu, e assim não precisaria ser rastreado. Ele descreveu e chamou de satélites geoestacionários ou satélites geossíncronos (tripulados), incluindo órbitas, os painéis solares, as frequências de rádio e os procedimentos de lançamento. Infelizmente ele concluiu que era impraticável o lançamento por conta das válvulas. 1

2 Sputnik (Lançado em 1957) - O Primeiro satélite artificial da terra. Estudar as capacidades de lançamento de cargas úteis para o espaço; Estudar os efeitos da ausência de peso e da radiação sobre os organismos vivos. Estudar as propriedades da superfície terrestre com vista à preparação do primeiro voo espacial tripulado. Som Foto Sputnik

3 Telstar (Lançado em 1962) - O Primeiro satélite de comunicações. Ilustração do primeiro Telstar; na parte superior ficavam as antenas telemétricas, no centro as antenas receptoras (o aro de pequenos quadrados) e as antenas transmissoras (os quadrados maiores); nas partes inferior e superior do globo várias baterias solares. Com a nossa tecnologia atual, não é muito inteligente manter um satélite com uma distância muito menor que 2 graus entre eles. Com isso: 360/2 = 180 satélites no céu ao mesmo tempo. Porém, cada satélite pode usar várias frequências e polarizações, com objetivo de aumentar a largura de banda disponível. Para evitar o caos a alocação de slots de órbitas é feita pela ITU. 3

4 Com a nossa tecnologia atual, não é muito inteligente manter um satélite com uma distância muito menor que 2 graus entre eles. Com isso: 360/2 = 180 satélites no céu ao mesmo tempo. Porém, cada satélite pode usar várias frequências e polarizações, com objetivo de aumentar a largura de banda disponível. Para evitar o caos a alocação de slots de órbitas é feita pela ITU. Pergunta: Então posso colocar o meu satélite no espaço? R. Humm... Você tem algum amigo político? Se sim então terá chances, caso contrário não. Pergunta: Todos os Países tem direito a reserva de espaço na órbita? R. Não...ou melhor talvez! Seus País é amigo dos EUA ou UE? Se sim então poderá. Pergunta: Então é injusto! Os direitos não são iguais? R. Sim é injusto! Não, os direitos não são iguais em se tratando de política. Pergunta: Fiquei Chateado com esta situação. R. Não fique as frequências também são motivos de discórdia entre os governos, empresas, militares... Opinião do professor: Estender a dimensão territorial/populacional/etc, para a órbita, os Países que não utilizarem, poderiam arrendar aos demais. 4

5 Em 2000 foi firmado um novo acordo e acrescentado as bandas L e S, ficando: Banda Downlink Uplink Largura de Banda Problemas L 1,5 GHz 1,6 GHz 15 MHz Baixa largura de banda; Lotada S 1,9 GHz 2,2 GHz 70 MHz Baixa largura de banda; Lotada C 4,0 GHz 6,0 GHz 500 MHz Interferência terrestre Ku 11 GHz 14 GHz 500 MHz Chuva Ka 20 GHz 30 GHz MHz Chuva; custo do equipamento As principais bandas de satélite Atualmente temos: Banda Ku Não congestionado, porém chuvas atrapalham, está sendo muito utilizada comercialmente. Exemplo: Link Banda Ka Não congestionado, porém o custo dos equipamentos ainda está fora da realidade de muitos. 5

6 VSAT Very Small Aperture Terminals: Microestações de baixo custo. Nesta topologia um primeiro terminal VSAT que deseja transmitir para um segundo executa os seguintes passos: 1) Transmissão VSAT1 para satélite 2) Transmissão satélite para HUB 3) Transmissão HUB para satélite 4) Transmissão satélite VSAT2 VSAT Very Small Aperture Terminals: Microestações de baixo custo. Altitude de metros. Os satélites modernos são compostos de 24 transponders cada um com largura de banda podendo chegar até 110 Mbps. 6

7 Satélites terrestres de órbita média Em altitudes muito mais baixas, encontram-se os satélites MEO (Medium Earth Orbit). Vistos da Terra, eles se deslocam lentamente, levam 6 horas para circular a terra. Consequentemente eles devem ser acompanhados a medida em que semovem pelo céu. Não são usados para telecomunicações e sim para GPS. Existem 24 satélites em órbita; Estão a mil KM de altitude. Satélites terrestres de órbita baixa Em altitudes ainda menores encontram-se os satélites LEO (Low Earth Orbit). Como se movem de forma rápida, são necessárias grandes quantidades desses satélites para formar um sistema completo. Como estão próximos da terra, não se faz necessário grandes potências. Outra vantagem é que com a pequena distancia o delay é de apenas alguns milissegundos. Muito utilizado para comunicações de voz e dados. 7

8 Satélites terrestres de órbita baixa - IRIDIUM Satélites em baixa órbita raramente eram usados para comunicação, porque apareciam e desapareciam de vista de forma muito rápida. Em 1990 a Motorola deu inicio a um novo empreendimento chamado Iridium. A ideia era que assim que um satélite estivesse fora de vista, outro o substituiria. Com essa nova solução, todas as empresas de telecomunicações queriam lançar satélites. Satélites terrestres de órbita baixa - IRIDIUM Após 7 anos reunindo verba e parceiros, em 1997 foi lançado os satélites. Alguém tem o celular da Iridium? Em 2001 um investidor comprou da Motorola por 5 Bi, e hoje ainda vende o serviço. Os satélites ficam a 750 km Foi um fisco total pois eles eram grandes e pesados. Não haviam interessados pois a ideia é utiliza-los em lugares inóspitos pagando mensalidade. Projeto foi abandonado em 1999, se tornando um dos maiores fiascos da história. 8

9 Satélites terrestres de órbita baixa Globalstar Alternativa ao Iridium, a Globalstar baseia-se em 48 satélites LEO. Mas utiliza um esquema de comutação diferente. Enquanto o Iridium retransmite as chamadas de satélite para satélite, o Globalstar utiliza um projeto tradicional de canal em curva. Satélites terrestres de órbita baixa Teledisc A idéia é oferecer aos frustrados das empresas de telefonia, um serviço de internet banda larga de 100 mb de up e 720 mbps de down, usando uma pequena antena VSAT. A transmissão fica na banda Ka. 9

10 Comparação entre satélites e fibra óptica Apesar de uma única fibra ter, em principio, maior largura de banda potencial do que todos os satélites lançados até hoje, essa largura de banda não está disponível para a maioria dos usuários. O preço do serviço por satélite é extremamente caro. Em suma, os satélites são e serão uteis em locais de difícil acesso, que não aceitam outro meio de comunicação. Preços: ml 10

11 Transmissão sem fio Transmissões não guiadas DÚVIDAS?!?!? 11

12 Próxima Satélites de Telecomunicações 12