Teleprocessamento-Satelites

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Tema: Comunicações por Satélites
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Os sistemas, quanto ao mecanismo de transporte dos sinais, podem ser classificados em
propagação guiada e em propagação irradiada.
Propagação guiada (confinada em meios físicos)
• Pares metálicos (transmissão em BB ou transmissão modulada)
• Cabos de pares (transmissão em BB ou transmissão modulada)
• Cabo coaxial (transmissão em BB ou transmissão modulada)
• Fibra óptica (transmissão modulada)
Comunicações por Satélites
Visão Geral
Os sistemas, quanto ao mecanismo de transporte dos sinais, podem ser classificados em
Propagação irradiada (pelo espaço)
• Sistemas de Rádio terrestres (transmissão modulada)
• Sistemas via Satélites (transmissão modulada)
Comunicações por Satélites
Visão Geral
Introdução
	É um dos principais meios utilizados no processo de transporte de informações.
	Um sistema de comunicações por satélite, consiste do segmento terrestre e do segmento espacial.
Comunicações por Satélites
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Introdução
	O segmento espacial é composto por fração de uso (percentual) de uma das estações repetidoras de micro-ondas existentes no satélite.
	O segmento terrestre é constituído por um conjunto de estações terrenas.
Comunicações por Satélites
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Introdução
	
Comunicações por Satélites
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Qual a função de um satélite?
	O satélite atua como uma estação rádio-repetidora em órbita. Na prática, existem várias repetidoras dentro de um mesmo satélite.
Cada módulo de repetição é denominado Transponder
O custo de locação mensal de frações de um transponder é proporcional a banda contratada e potência consumida
Comunicações por Satélites
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Qual a função de um satélite?
	
Comunicações por Satélites
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Qual a função de um satélite?
	
Comunicações por Satélites
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Comunicações por Satélites
Vantagens X Desvantagens
Vantagens
Grande área de cobertura (ideal para rádio-difusão, TV por assinatura e comunicação com áreas remotas)
Capaz de transmitir uma grande quantidade de dados
Desvantagens
Atrasos ou delay
Sujeita a interferências eletromagnéticas
Altos custos (equipamentos, processo de lançamento, manutenção, etc.)
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Comunicações por Satélites
Lançamento de Satélite
Teleprocessamento
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Comunicações por Satélites
Lançamento de Satélite
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Comunicações por Satélites
Lançamento de Satélite
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Comunicações por Satélites
Lançamento de Satélite
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélite
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélite
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélite
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Atribuição de Frequências
	No contexto mundial, a alocação de frequências está a cargo da ITU (União Internacional de Telecomunicações)
regulamenta critérios de compatibilidade para viabilizar a coexistência dos diversos serviços que utilizam frequências de rádio
	No Brasil, a alocação de frequências está sob responsabilidade da ANATEL.
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Teleprocessamento
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Teleprocessamento
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
	
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
As frequências de subida são separadas das frequências de descida de modo a evitar-se interferências.
As frequências de descida são mais baixas que as de subida, proporcionando menor atenuação no espaço livre (trajeto Satélite -> Terra), e menor consumo de potência do Satélite (que é limitada).
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Comunicações por Satélites
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Atribuição de Frequências
Comunicações por Satélites
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Footprint
	O sinal oriundo de um satélite cobre uma área cônica específica sobre a Terra denominada footprint.
	A potência é máxima no centro do footprint e vai diminuindo até as bordas.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO – Geosynchronous Earth Orbit – órbitas geoestacionárias
MEO – Medium-Earth Orbit – órbitas médias
LEO – Low-Earth Orbit – satélites de baixa altitude
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
Cinturão de Van Allen é uma camada que contém partículas carregadas. São 2 cinturões e satélites são completamente destruídos orbitando neles.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
LEO
	Estão entre 500 km e 2.000 km da Terra e sua órbita leva entre 90 e 120 minutos.
	Órbitas polares.
 	Área de cobertura de 8.000 km2.
	Tempo de propagação de 20 ms, que é aceitável em áudio.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
LEO
	Vantagens:
Os atrasos (delay) são pequenos.
Necessita de potência e antenas menores, permitindo o uso de terminais móveis.
	Desvantagens:
São necessárias grandes quantidades desses satélites para formar um sistema completo.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
LEO
	
User Mobile Link
Gateway Link
Inter Satelite Link
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
Exemplos de satélites LEO
Iridium – 66 satélites 6 orbitas a 750 km de altitude.
	
Globalstar – 48 satélites em 6 órbitas polares e 8 satélites em cada órbita. Órbitas a 1.400 km da Terra.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
Exemplos de satélites LEO
 Iridium Globalstar
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
MEO
	Se encontram entre os 2 cinturões de Van Allen (de 15 à 20.000 km), levando cerca de 6 h para circular a Terra.
	Não é muito utilizado para telecomunicações.
	Os 30 satélites GPS são exemplos de satélites MEO.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
Teleprocessamento
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
GPS
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO
	Os satélites de comunicação são na sua grande maioria do tipo GEO.
	Estão a 35.410 km da 
Terra com isso a velocidade 
angular de rotação do satélite
 se iguala à da Terra. É como 
se estivesse parado relação
a um observador na Terra.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO
	
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO
	Vantagens:
Para cobrir toda a Terra, são necessários apenas 3 satélites.
Apresentam maior simplicidade em termos de rastreio
	Desvantagens:
Atrasos (delay) da ordem de 250 ms.
As antenas do satélite devem ser grandes o suficiente para concentrar potencia
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Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO
	
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Tipos de Satélites quanto a Órbita
Teleprocessamento
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
GEO
	A ITU dividiu o espaço geoestacionário em 180 posições orbitais, cada uma separada da outra de um ângulo de 2°.
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Tipos de Satélites quanto a Órbita
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Comunicações por Satélites
Dimensionamento de um Enlace Ponto-a-ponto
EIRP = P + G -> Potência efetivamente irradiada
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Comunicações por Satélites
Dimensionamento de um Enlace Ponto-a-ponto
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Comunicações por Satélites
Degradações do Sinal
	Da mesma forma que a comunicação por micro-ondas terrestre, as comunicações por satélite também sofrem degradações do sinal devido a atenuação por gases, por chuvas e interferência
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Comunicações por Satélites
Vsat
	A estação terrena mais popular que existe é a VSAT, uma abreviatura para Very Small Aperture Terminal. Geralmente são estações com antenas variando de 80 cm a 2 metros e pouco de diâmetro.
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Comunicações por Satélites
Vsat
	Uma rede VSAT é composta de um número de estações VSAT e uma estação principal (hub station).
	A estação principal dispõe de antena maior e se comunica com todas as estações VSAT remotas, coordenando o tráfego entre elas. A estação hub também se presta como ponto de interconexão para outras redes de comunicação.
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Comunicações por Satélites
Vsat
	
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Comunicações por Satélites
Vsat
	
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Comunicações por Satélites
Vsat
Teleprocessamento
	
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Comunicações por Satélites
Vsat
	Existem duas topologias de redes VSAT:
Estrela
As estações VSAT se comunicam exclusivamente com a estação hub
Malha (Mesh)
há comunicação direta entre as VSATs
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Comunicações por Satélites
Vsat
	Topologia Estrela
	Ocorre nesse caso o fenômeno denominado de duplo salto, pois o sinal vai e volta duas vezes do satélite.
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Comunicações por Satélites
Vsat
	Topologia Malha (Mesh)
	A estação HUB faz somente o monitoramento e controle.
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Comunicações por Satélites
Vsat
Alocação de Canais
	Cada estação tem de estar associado a um canal, que pode ser por demanda ou permanente.
Métodos de Alocação:
PAMA – acesso múltiplo com alocação permanente.
DAMA – acesso múltiplo com alocação por demanda.
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Comunicações por Satélites
Serviço Direct to Home - DTH
	
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Assuntos da próxima aula:
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