ApresentacaoSatelites pptx

Prévia do material em texto

REDES SEM FIO
COMUNICAÇÃO VIA SATÉLITE
Primeiro Seminario. Engenharia Informatica quarto ano 2020 
quinta-feira, 5 de março de 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
 ADAMO JAMAL MATICO
INOQUE GABRIEL JOSÉ MEQUE
PAULINA ADELINA DANIEL FELIPE
5 de março de 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
Introducao
Com o avanço das tecnologias em microinformática, o satélite passou a ser também o mais importante meio de transmissão de dados, podendo interligar qualquer parte do mundo em tempo quase real.
Neste trabalho será apresentando o historial básico do satélite, os tipos, as órbitas, as características, as vantagens e desvantagens, e as principais frequências operacional.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Introducao
Conceitualizar a comunicação via satélite;
Descrever sobre o funcionamento dos componentes do transponder;
Mencionar às principais faixas de frequências de operação;
Descrever a capacidade dos satélites;
Descrever os tipos de satélites e as suas categorias;
Descrever as principais aplicações dos satélites;
Falar das vantagens e desvantagens dos satélites
Engenharia Informatica 4 ano 2020
1.2.	Objectivos específicos
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
O primeiro satélite artificial foi o Sputnik, lançado pela União Soviética em 4 de outubro de 1957. O lançamento colocou a URSS na frente da corrida espacial e iniciou a corrida espacial, uma das competições mais acirradas da Guerra Fria. Pesando cerca de 84 kg.
Meses depois os americanos lançaram seu primeiro satélite, o Explorer 1, que só pesava 14 kg e foi capaz de descobrir o Cinturão de Van Allen, um cinturão magnético que protege a Terra da radiação solar.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Breve Historial
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
São aquelas que utilizam como forma de transmitir dados ondas de rádio (normalmente microondas) enviadas por satélites artificiais em órbita da Terra.
Do ponto de vista de transmissão é uma simples estação repetidora dos sinais recebidos da Terra que são detectados, deslocados em frequência, amplificados e retransmitidos de volta a Terra.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Conceitos - Comunicação via satélite 
Conceitos - Satélite 
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Conceitos - Satélite 
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Um satélite típico é composto de uma parte comum (“bus”) onde se encontram as baterias, painéis solares, circuitos de telemetria e a parte de propulsão. Além do “bus” temos a carga útil (“payload”) composta essencialmente dos circuitos repetidores, denominados “transponders.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Composição de um satellite tipico
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
É o dispositivo responsável pela retransmissão do sinal recebido no satélite e é composto de um conjunto de componentes eletrônicos que recebe o sinal da Terra (enlace de subida) e após processamento como ganho de potência, filtragem e translação de frequência o retransmite para o planeta (enlace de descida). 
Um transponder é composto por um amplificador de baixo ruído, um filtro passa-faixa, osciladores de batimento e um amplificador de ganho variável.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Transponder
Composição do transponder
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
O sinal recebido é amplificado pelo amplificador de baixo ruído e, com o auxilio do oscilador de batimento, a frequência é convertida para outra que esteja dentro da faixa de frequência do sinal de descida. Este procedimento ocorre no misturador de frequência.
O sinal de saída do conversor subtrativo é filtrado pelo filtro passa-faixa, sendo este com a finalidade de eliminar os sinais dos outros canais de transponders de frequência próxima.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Funcionamento do transponder
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Em seguida, o sinal de saída do filtro passa-faixa é aplicado ao amplificador de ganho variável, onde a saída é constantemente monitorada pelo circuito de Controle Automático de Nível (CAN), que regula a quantidade de amplificação proporcionada em função do nível do sinal monitorado. 
Caso o sinal esteja abaixo do valor de referência, é aumentada a amplificação e, caso contrário, ela é O CAN disponibiliza uma tensão de saída que é proporcional à intensidade do sinal processado e, com esta tensão, é realizado o ajuste de potência, 
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Cont…
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
ou seja, o aumento ou a redução de potência dos sinais enviados da Terra para o Satélite, na frequência do transponder afetado.
Depois de amplificado e regulado o nível, o sinal é enviado para o amplificador de potência de transmissão, que resulta no mecanismo amplificador.
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Demostração
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
O recurso básico para os sistemas de comunicação via satélite é a radiofrequência. 
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Frequências de operações 
	Banda	Espectro de
Frequência (GHZ)	Capacidade
(GHZ)	Aplicações mais comuns
	L	1 a 2	1	Comunicações militares, telecomunicações moveis, posicionamento, difusão de áudio e vídeo.
	S	2 a 4	2	Telecomunicações moveis, radar.
	C	4 a 8	4	Comunicações comerciais, difusão de áudio e vídeo.
	X	8 a 12	4	Comunicações militares, radar, comunicações espaciais.
	Ku	12 a 18	6	Comunicações comerciais, difusão de vídeo.
	Ka	27 a 40	13	Comunicações comercias e militares, difusão de vídeo.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Sistemas de comunicação via satélite nas bandas Ku e Ka constituem uma tecnologia moderna e de grande potencial em termos de serviços de telecomunicações. Devida à frequência elevada, serviços de telecomunicações como de telefonia, de dados e de televisão podem ser realizados através de redes com topologia em estrela constituídas de estações terminais de pequeno porte denominadas de VSAT, acopladas a uma estação central mestre (“master” ou “HUB”).
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
O recurso básico para os sistemas de comunicação via satélite é a radiofrequência. 
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Frequências de operações 
	Banda	Espectro de
Frequência (GHZ)	Capacidade
(GHZ)	Aplicações mais comuns
	L	1 a 2	1	Comunicações militares, telecomunicações moveis, posicionamento, difusão de áudio e vídeo.
	S	2 a 4	2	Telecomunicações moveis, radar.
	C	4 a 8	4	Comunicações comerciais, difusão de áudio e vídeo.
	X	8 a 12	4	Comunicações militares, radar, comunicações espaciais.
	Ku	12 a 18	6	Comunicações comerciais, difusão de vídeo.
	Ka	27 a 40	13	Comunicações comercias e militares, difusão de vídeo.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Os satélites de comunicação utilizam técnicas para aumentar a capacidade de canais dentro de uma faixa de frequência. 
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Capacidade dos satélites
Arquitetura: 
VSAT
Topologias:
Existem duas topologias de redes VSAT: a estrelae a malha (“mesh”).
Constituição física
Uma estação VSAT é composta de duas unidades físicas distintas, a Unidade Externa (ODU – “outdoor unit”) e a Unidade Interna (IDU – “indoor unit”). 
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Alocação de canais
Para que uma estação VSAT se comunique é necessário que à mesma esteja associado um canal de RF. Essa associação pode ser permanente ou por demanda, variando dinamicamente. Quando a associação é permanente existe um canal fixo para cada VSAT e temos o método de alocação PAMA (“Permanent Assignment Multiple Acess”) ou acesso múltiplo com alocação permanente.
Múltiplo acesso
O acesso múltiplo exige um gerenciamento preciso por parte da empresa operadora do satélite, com o objetivo de evitar interferência mútua entre as diversas estações. O acesso pode ser: do satélite e feito por FDMA, SCPC e TDMA, desses o único que suporta sinais analógico é o FDMA, os demais transmitem sinais digitais.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
FDMA
No Acesso FDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência), a faixa de frequências de um transponder é subdividida em partições menores de tamanho variável em função do número de canais de voz transmitidos em cada partição
SCPC
O SCPC (um único canal por portadora) destina-se à transmissão da voz digitalizada a 64kbps (ou dados com velocidade de até 2048kbps) na modalidade duplex. Até 800 canais de voz podem ser transmitidos dentro da faixa do transponder de 36MHz, utilizando-se a modulação QDPSK. Como a modulação QDPSK transmite 2 bits de cada vez, a taxa de modulação é de 32kbaud. Cada canal pode ocupar, no máximo, 36MHZ/800= 45kHz.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
TDMA
Essa forma de acesso é muito parecida com a multiplexação por divisão de tempo. A diferença é que cada intervalo de tempo, chamado de partição, é, em princípio, endereçado para uma estação terrena diferente. Para isso, cada quadro formado por um número n de partições é emitido, sendo cada partição dividida em 3 partes.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Satélite artificial
Um satélite artificial é qualquer corpo feito pelo homem e colocado em órbita ao redor da Terra ou de qualquer outro planeta
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Tipos de satélites:
satélites de comunicações 
satélites científicos 
Satélites meteorológicos 
Satélites de reconhecimento
satélites de observação da Terra 
Satélites do Sistema Global de Navegação (GPS)
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Categoria dos satélites
GEO;
LEO;
MEO
Existem três tipos de satélites que se encontram em três órbitas distintas:
GEO, Órbita circular equatorial geossíncrona (Altitude média 35,786km)
LEO , Órbita circular de baixa altitude (Altitude típica: 500 a 1500km); tempo útil de passagem de cada satélite: 10-15 minutos. São necessários mais de 48 satélites para cobrir permanentemente uma zona 
MEO Órbita circular de altitude média (Altitude típica: 10400 km); tempo útil de passagem: 6 horas; necessita de mais de 10 satélites para cobrir permanentemente uma zona
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Gateways
É a parte do segmento de terra que interconecta os satélites com sistemas sem fio, rede de telefonia fixa.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Estações de controle
GOCC: planejam e controlam o uso de satélites pelos terminais gateway e pela coordenação deste uso com o SOCC.
SOCC: rastreia satélites, controla suas órbitas e fornece serviços de Telemetria e Comando (T&C) para a constelação de satélites. Também supervisionam o lançamento de satélites. Cada estação pertence e é gerida por cada operador
GOCC - Ground Operations Control Cente 
SOCC - Satellite Operations Control Center 
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Órbitas
Os satélites artificiais ocupam diferentes órbitas e claro, que possuem diferentes características. Normalmente essas rotas são definidas em relação à Terra.
As orbitas são circulares com 52o de inclinação em relação ao equador, uma altitude de 1.414 km. O período de cada orbita é de 113 minutos e a cobertura é de 70oS a 70oN.
Outras órbitas que só podemos mencionar:
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Cont…
Outras órbitas que só podemos mencionar:
órbita terrestre baixa
órbita circular intermediária
órbita polar
órbita geossíncrona
órbita supersíncrona
órbita subsíncrona
órbita elíptica
órbita de transferência de Hohmann
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Aplicações da Tecnologia
As aplicações da tecnologia de comunicação por satélite são as seguintes:
Para regiões geográficas muito grandes e para atingir localidades remotas como, campos de mineração, madeireiras, propriedades rurais e suburbanas e postos em rodovias.
Onde seja necessária uma implantação rápida, ou de uso ocasional, como para shows, rodeios, corridas de automóvel.
Aplicações militares como defesa de fronteiras, etc.
Para os meios de transporte aéreo e maritimo.
Para telecomunicações, televisão, internet, etc.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Vantagens e desvantagens:
Vantagens 
Os principais progressos decorrentes do uso da comunicação via satélite, destaca-se o avanço na geociência, nas telecomunicações e no transporte aéreo.
A comunicação que seria impossível ocorrer por meio de cabos, toda informação emitida pode ser recebida em qualquer região do planeta.
Rapidez. Instalações práticas mostram que redes VSAT podem ser implementadas e começar a operar em poucos dias.
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Cont…
Desenvolvimento económico de localidades mais distantes, unidades fabris e pequenos aglomerados rurais. Localidades insulares, de pouca infraestrutura.
Pode ser usada em veículos de mobilidade intercontinental (aviões e navios).
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
Segurança – Por abranger áreas tão extensas e usar antenas é necessário ter especial atenção a esse quesito, usando encriptação para garantir que somente pessoas autorizadas tenham acesso as informações transmitidas.
Clima – fatores climáticos interferem na comunicação. Assim, sistemas críticos que não podem ficar minutos sem comunicação não devem usar VSAT. A atmosfera provoca reflexões de onda, provocando atrasos e erros.
Custos - Os custos são elevados na construção de satélites, em sua projeção no espaço e sua manutenção.
Desvantagens
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
Comunicação via satélite
Engenharia Informatica 4 ano 2020
CONCLUSÃO
Quando se deseja uma comunicação para localidades remotas, ou espalhar a recepção em áreas geográficas muito extensas, é utilizado a comunicação via satélite. Todo sistema de comunicação deverá, antes da sua implantação, ter uma avaliação no que diz respeito ao seu custo e tempo deimplantação e ao serviço que este oferece. Em certos momentos problemas como o atraso do sinal, interrupções devido a chuvas, não podem existir para um bom funcionamento de um certo serviço. 
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020
5 de março de 2020
Engenharia Informatica 4 ano 2019
EXEMPLO DO DIAGRAMA DE UPLINK,
Blocos
Encoder: equipamento responsável por transformar os sinais analógicos de vídeo e áudio
Scrambler: ou embaralhador é o nome dado ao equipamento que, através do envio de códigos, permite habilitar ou não canais e/ou receptores a distância.
Modulador: conjuntos de bits são responsáveis pela mudança da fase da portadora durante o tempo
Up-converter: Recebe o sinal de FI (70MHz) e o transforma, através de um fenômeno chamado batimento, na freqüência de subida
HPA:  amplificador de faixa larga, normalmente pode transmitir qualquer canal
IRD: Receptor de monitoria
Engenharia Informatica 4 ano 2019
quinta-feira, 5 de março de 2020