[pt] Este trabalho examina um sistema de múltiplo acesso aleatório que pode ser empregado em um sistema de telecomunicações via satélite. A utilização de um código empregando multiplexação simultânea em tempo e freqüência permite que o sistema seja empregado sem qualquer sincronização entre seus usuários. A probabilidade de erro associada a um símbolo de um usuário qualquer é obtida, por simulação, em função do número de usuários e do nível de ruído térmico no receptor. / [en] This work is related to random multiple access systems to be used in connection with satellite communication systems. The use of a time-frequency code allows the system to be operated without any Kind of synchronization among users. The symbol error probability associated to any user is obtained, thourgh simulation, as a function of the number of users and thermal noise level in the receiver.

[pt] O desempenho de protocolos de múltiplos acesso em redes de dados, no que diz respeito a parâmetros como vazão, retardado e probabilidade de rejeição de pacotes, representa um dos fatores primordiais na comparação entre diversos tipos de sistemas propostos, no sentido de se buscar uma otimização do uso do canal de transmissão. Tendo em vista a dificuldade de se fazer um modelo analítico que represente bem os protocolos existentes, utilizam-se, normalmente, formulações simplificadas para o cálculo dos parâmetros desejados, ou recorre-se a um modelo de simulação, que necessita de maior tempo de computação pra obtenção dos resultados. Com o objetivo de se obter uma análise mais precisa dos protocolos de múltiplo acesso utilizados em redes de dados foram desenvolvidos modelos a partir de um método proposto por S.M.Meerkov e J.T.Lim. estes modelos consideram estações com buffers transmitindo mensagens que possuem um ou mais pacotes em canais com retardo, utilizando a distribuição de probabilidades do tamanho destas mensagens. É proposta também a retirada da hipótese simplificadora usualmente feita em análises envolvendo o protocolo ALOHA- Segmentado, de que a primeira transmissão de cada pacote é também feita com retardo. Esta metodologia é novamente aplicada para modelar um protocolo híbrido, que combina transmissões utilizando o modo S- ALOHA e um modo de reserva. São apresentados, também, modelos e resultados de simulação para validação dos modelos analíticos propostos. / [en] The performance of multiple access protocols in data networks, whit respect to parameters like throughput, delay and probability of packet rejection, is one of the major factor when comparing different types of proposed systems during an optimization process of the transmission channel. Due to difficulties in developing an analitical model that can make a good representation of the existing protocols, usally simprified formulations are used to evauate the desired parameters, or instead, simulations models are created, requiting more time of CPU to obtain the results. Having the objective of obtaing a more precise analitical tool for evaluating the multiple access protocols used in data networks models have been developed, based on the method proposed by S.M.Meerkov and J.T.Lim. these models consider stations having buffers and transmitting messages with one or more packets through delay channels, according to the distribuition of probabilities of the size of these messages. It is also proposed a model which do not present the hypothesis ususally used to simplify the Slotted-ALOHA (S-ALOHA) protocol, with respect to the need of having a delayed first transmission of a packet. The reffered combines transmittions in S-ALOHA mode and in a reervation mode. Simulation models and results are also used for validation of the proposed analitical models.

[pt] Com o objetivo de prover acesso global ao mundo da informação, as comunicações via satélite desempenham um papel fundamental, possibilitando o acesso de serviços de faixa larga em áreas onde a infra-estrutura terrestre não permite. Este trabalho apresenta uma caracterização destas aplicações potenciais para redes ATM via satélite, descrevendo os problemas e as limitações que ainda precisam ser superados, assim como as soluções que já foram sugeridas. Entre estes problemas, está o desenvolvimento de protocolos de múltiplo acesso que possibilitem a utilização eficiente do segmento espacial e, ao mesmo tempo, garanta a qualidade do serviço. Os protocolos de múltiplo acesso tradicionais não são adequados para redes com múltiplos serviços, como se espera num ambiente de faixa larga, visto que foram desenvolvidos para redes com um determinado tipo de aplicação. Desta forma, é necessário realizar uma adaptação destas técnicas convencionais, para esta nova realidade, pois através de protocolos de múltiplos acesso eficiente, será possível obter ganhos consideráveis nos recursos de segmento espacial, cada vez mais escassos e, conseqüentemente, caros. Para verificar em mais detalhes este problema, descreveremos três protocolos propostos para múltiplo acesso em redes ATM via satélite, todas eles baseados na técnica de método de acesso por divisão do tempo (ADTMA). O desempenho destes protocolos é analisado, através de simulação, comparando-se as vantagens e desvantagens de cada um. / [en] In order to provide global Access to the world of information, the satellite communications play a key rolo, making possible the Access of broadband services to areas where the terrestrial infrastructure doesn´t allow. This work shows a characterization of the potencials applications to the satellite ATM networks, making a description of the problems and limitations that need to be overcome, as well as the solutions that have been suggested. Among thesse problems, we have the development of multiple access protocols that allow an efficient utilization of space segment and, at same time, guarantee the quality of service. The traditionals multiples access protocols are not well suitable to multiple service networks, as we hope in a broadband environment, since they were created to networks with a specific application. So, it´s necessary to make an adaptation in these conventionals technics to this new reality, because through efficients multiple access protocols, will be possible to have considerable gains in space segment`s resources, more and more rare and, consequantly, expensive. To verify in more details this problem, we describe three protocols suggested to provide multiple access in satellite ATM networks, all of them based on the technic of time division multiple access (TDMA). The performance analysis of these protocols is done, through simulations, confronting the advantages and disadvantages of each one.

[pt] É considerado um protocolo de múltiplo acesso de alocação híbrida e adaptativa, que pode ser utilizado em redes VSAt. Neste protocolo as transmissão são feitas em um canal S-Aloha ou em um canal TDMA de alocação por reserva. As estações remotas dispõem de buffer para armazenamento de mensagens. O desempenho do protocolo é avaliado em termos da vazão e do retardo médio, através da técnica de Análise do Ponto de Equilíbrio (EPA). A estabilidade do protocolo é também examinada. É feita uma comparação deste protocolo com um protocolo S-Aloha, ambos ocupando igual largura de faixa de freqüências. Variações do protocolo básico, considerando o canal TDMA de alocação por reserva com largura de faixa menor que a alocada para o canal S- Aloha são também analisadas. Outra variação importante abordada é aquela na qual W canais S-Aloha com grupos de equações remotas operando separando em cada um deles se servem de um único canal TDMA de alocação por reserva. Para esta variação são indicadas as modificações nas equações obtidas para o protocolo básico que permitem escrever as expressões da vazão e do retardo médio. Resultados numéricos da vazão e do retardo médio para os diversos protocolos são apresentados. / [en] A multiple acess protocol, which can be used in a VSAT network, with an adaptive and hybrid assignment is considered. In this protocol the transmission can be done in either an S-Aloha channel or in a demand assignment TDMA channel. The remote stations have finite buffer capacity to store arriving messages. The performance is evaluated in terms of throughput and expected delay, by means of the so called Equilibrium Point Analysis (EPA). Stability of the protocol is also examined. A comparison between this protocol and an S-Aloha one, both with the same bandwidth, is also carried out. Variations of the basic protocol considering the demand assignment TDMA channel with a smaller bandwidth than that one of the S- Aloha channel are also considered. Another important variation examined is the one in which W S-Aloha channels serve W separate groups of remote stations and all share a demand assignment TDMA channel. For this variation, modification in the equilibrium equations obtained for the basic protocol as well as for expression of throughput and expected delay are indicated. Numerical results of throughput and expect delay for the several protocols are given.

[pt] Este trabalho propõe e analisa uma versão de um protocolo híbrido de acesso aleatório com notificação, desenvolvido para redes VSAT ( Very Small Aperture Terminal) onde se busca uma combinação do baixo tempo de resposta de protocolos do tipo RA-TDMA (Random Access-Time Division Multiple Access) . No protocolo aqui estudado as transmissões são feitas em uma primeira tentativa através de um esquema RA-TDMA e no caso de ocorrência de colisão, os pacotes envolvidos são retransmitidos através de um esquema DA-TDMA. As notificações de transmissões são feitas pelas estações VSAT, através de um canal de sinalização, onde é atribuído a cada uma delas um segmento de tempo, aqui referido como slot de tempo, de posição fixa dentro de cada quadro. O desempenho do protocolo é analisado utilizando a técnica de Análise no Ponto de Equilíbrio (EPA), sendo considerados como medida de desempenho os parâmetros retardo médio de mensagem, vazão e taxa de rejeição de pacotes. São consideradas mensagens de um pacote e mensagens de tamanho variável. Comparações com outros protocolos contendo buffer ou não, também analisados utilizando a técnica EPA, são realizadas. Resultados de simulação encontrados na literatura de dois outros protocolos são também apresentados. / [en] A version of a random access with notification, multiple access protocol developed for VSAT networks is considered. This hybrid protocol combines the low response delay of RA- TDMA contention protocols with the efficiency and stability of DA-TDMA type protocols. In the considered protocol a message generated by a VSAT station is transmitted, in a first attempt, using a RA-TDMA type of scheme. If a collision occurs in this first transmission of the message the collided packets are retransmitted through a Demand Assignment (DA)-TDMA type of access. When a remote station transmits its message in a RA-TDMA contention mode it notifies the central hub using a separate TDMA channel in which a fixed position time slot is reserved to each station within a frame. The performance of the protocol is evaluated in terms of throughput, expected delay and packet rejection rate by means of the so called Equiilibrium Point Analysis (EPA). Single and multi-packet messages, with a random number of packets, are considered in the performance analysis. Comparisons with other hybrid protocols, which were also evaluated in the literature by means of the EPA technique or through simulation results, are presented.

[pt] Neste trabalho é feito um estudo sobre o desempenho de protocolos de múltiplo acesso adaptativos utilizados em redes via satélite. Inicialmente é apresentado um histórico destes protocolos de múltiplo acesso, descrevendo-se seus fundamentos e incluindo os principais protocolos utilizados atualmente. Em seguida, o protocolo denominado DVB-RCS é descrito e analisado em detalhe e sua aplicação é avaliada em uma rede interativa via satélite utilizando o simulador de redes Opnet. O modelo simulado é o de uma rede VSAT constituída de um grande número de estações terrenas, um satélite e uma estação Hub. São considerados vários tipos de tráfego: tráfego CBR, para transmissão de voz, tráfego VBR para vídeo e UBR para tráfego HTTP e transmissão de dados em geral. Os modelos de tráfego utilizados se basearam na modelagem tradicional de fontes on-off e, no caso de tráfego HTTP, o modelo foi o mesmo adotado para avaliação do sistema UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Para cenários correspondentes a diferentes composições de tráfego, é avaliada a vazão média e o atraso na reserva de recursos, procurando-se determinar critérios para dimensionamento da rede, como a composição de tráfego adequada a cada situação. / [en] In this work, we study the performance of adaptive multiple access protocols used in satellite networks. Firstly a survey of such protocols is presented, describing their basic characteristics and including the main protocols used nowadays. Then, the protocol DVB-RCS is described and analyzed in detail and its applications to an interactive satellite network is evaluated using the Opnet network simulator. The simulated model is the one of a VSAT network with a large number of earth stations, a satellite and a Hub station. Several types of traffic source are considered: CBR traffic for voice transmission, VBR traffic for video stream transmission and UBR traffic for HTTP traffic and general data transmission. The traffic models are based on traditional on-off source and, for HTTP, the model is the one adopted for evaluation of the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). For scenarios corresponding to different traffic compositions, the average throughput and resource reservation delay, seeking to design criteria for the network, e.g. the most appropriate traffic composition for each situation.