[pt] As Redes de Acesso em Banda Larga utilizando Sistemas VSAT e WiFi são uma forma de atender à demanda por informação a todo tempo e lugar; demanda esta que tem se tornado a grande mudança nos últimos tempos no meio das Telecomunicações. O acesso à informação passa a ser exigido nas mais longínquas localidades, onde a infra-estrutura terrestre se mostra quase que totalmente ausente. Aí se enquadram as redes VSAT (Very Small Apperture Terminal) que permitem este acesso através de uma rede via satélite capaz de oferecer cobertura à grandes dimensões geográficas. Da mesma forma, a informação precisa ser obtida a todo tempo, e desta maneira, as redes WiFi se apresentam como a forma com que o usuário pode ter a informação mesmo enquanto aguarda seu vôo no saguão de um aeroporto, ou enquanto desfruta de um jantar em um restaurante, ou no caso de corporações que procuram agilizar a difusão dos dados entre seus profissionais através da mobilidade. Este trabalho procura portanto, estudar as características dos sistemas e da propagação das ondas rádio para as redes VSAT em banda Ku e Wi-Fi (Wireless Fidelity) nas faixas de 2,4GHz e 5,2GHz em ambientes abertos (outdoors) e fechados (indoors); propor o desenvolvimento de uma metodologia de planejamento de projeto de redes VSAT-WiFi e sua aplicação em um caso prático, o que permite a conclusão de que um correto planejamento de projeto deve ser executado para que resultados eficientes e de qualidade possam ser alcançados. / [en] Broadband Network Access using VSAT and WiFi Systems are one way to attend the demand for information in every time and place; where this demand, has been turning into a big change in Telecomunications´ field. The access to information starts to be required in the farthest places, where the terrestrian infra-estructure shows itself almost totally missed. It´s included the VSAT networks (Very Small Apperture Terminal) that offer access for information through a capable satellite network that gives coverage to huge geographic areas. By the same way, the information has got to be gathered at any time and this way, WiFi networks shows itself as the way the user can obtain information, even if while waiting his flight at the airport, or while enjoying a dinner in a restaurant, or in the case of corporations making faster the data sending among their professionals through mobility. The goals of this dissertation are the study of systems characteristics and propagation of the radio waves for the VSAT (Ku band) and Wi-Fi (Wireless Fidelity) networks (2,4GHz and 5,2GHz) in outdoors and indoors areas; the development of a methodology to planning projects for VSAT-WiFi networks and its application in a study case that permits a conclusion of a correct project planning must be done to efficient and good results can be reached.

[pt] A propagação das ondas eletromagnéticas em freqüências superiores a 10 GHz sofre uma degradação causada pela chuva. O efeito da precipitação é particularmente importante em regiões de clima tropical e equatorial onde se observam as mais elevadas taxas de precipitação. Este trabalho apresenta resultados de um programa de medidas de propagação realizado no Brasil, desde 1987, utilizando radiômetros operando na faixa de 12 GHz e pluviômetros. A partir dos dados de atenuação e taxa de precipitação medidos simultaneamente em 6 locais em diferentes regiões do Brasil, durante pelo menos 1 ano, que forneceram distribuições estatísticas de 10 anos em 6 estações, foi desenvolvido um modelo de previsão da atenuação causada pela chuva em enlaces satélite. Apresenta-se ainda resultados do estudo do comportamento dinâmico da atenuação por chuvas. / [en] The rain attenuation is a major impairment on the radio wave propagation at frequencies above 10 GHz. The rain effect is particularly important in tropical and equatorial regions which experience the most severe rain rates. This work presents results of the propagation measurement campaign conducted in Brazil since 1987, using radiometers, operating at the frequency of 12 GHz, and raingauges. A rain induced attenuation prediction model for satellite- Earth links was developed from the data of 10 year- stations measured in Brazil. The results of the dynamic behaviour of rain attenuation are also presented.

[pt] Este trabalho faz parte do projeto de um sistema distribuído de microcomputadores, MULTIPUC, em desenvolvimento no Laboratório de Engenharia e Sistemas de Computação (LESC) DA PUC/RJ. Neste trabalho descreve-se o projeto e desenvolvimento de duas máquinas: - O computador Central do MULTIPUC - controlador Inteligente de Comunicação O computador Central do MULTIPUC é baseado no microprocessador 8086 da Intel e sua finalidade é gerenciar os acessos dos microcomputadores satélites do MULTIPUC às memórias secundárias e dispositivos periféricos e ainda, a comunicação dos satélites entre si e com máquinas externas ao MULTIPUC. O Controlador Inteligente de comunicação é um processador dedicado à tarefas de comunicações externas e é baseado no microprocessador 8085 da Intel e no controlador programável de DMA 8237 da Intel. / [en] This work is part of a microcomputer network Project called MULTIPUC which hás been developed at the Laboratório de Engenharia e Sistemas de Computação (LESC). This work is a description of the design and implementation of two machine: - The MULTIPUC Central Computer - The communication Intelligent Controller The MULTIPUC Central Computer is based on the Intel 8086 microprocessor. Its main purpose is to manage the accesses of the MULTIPUC microcomputers called SATÉLITES to secundary memories and peripherals and also the communication of SATÉLITES among themselves and other computeres external to MULTIPUC. The communication Inteligent Controller is a processor dedicated to tasks of external communications and is based on the Intel 8085 microprocessor and the Intel 8237, programmable DMA Controller.

[pt] Dois dos principais fatores que afetam o desempenho dos sistemas de comunicação sem fio são a ocorrência de chuvas ao longo do percurso de transmissão e a existência de interferências externas. Para garantir um desempenho adequado para o enlace, é usual estabelecer limites para as percentagens de tempo durante as quais o desempenho do sistema pode ficar abaixo de alguns níveis pré-estabelecidos. importante que, tanto a degradação de desempenho provocada pela chuva quanto aquela devida às interferências externas sejam tais que as restrições de desempenho sejam atendidas. A degradação devida a chuvas é usualmente considerada no dimensionamento do enlace, uma vez que os modelos matemáticos para a atenuação por chuvas são amplamente conhecidos. No caso de interferências externas, a degradação por elas causada é limitada através do estabelecimento de restrições ao comportamento estatístico das potências dos sinais interferentes. Estas restrições, atualmente em estudo no âmbito da União Internacional de Telecomunicações, devem ser tais que, independentemente das características específicas do sistema interferente considerado, as condições de desempenho requeridas para o enlace sejam satisfeitas. O presente trabalho define um problema de otimização com restrições, cuja solução permite estabelecer as condições a serem impostas ao comportamento estatístico das potências dos sinais interferentes presentes em um enlace. / [en] Two of the main factors that affect the performance of wireless communication systems are fading due to rain and interfering signals that reach the receiver. To guarantee an adequate communication link performance, it is usual to limit the percentages of time during which the system performance may be below certain predefined levels. It is important that performance degradation due to both rain and external interferences be such that these performance constraints are met. Degradation due to rain is usually considered in the communication link design, as mathematical models for rain attenuation are widely known. For external interferences, degradation is usually limited by establishing constraints to the statistical behaviour of the interfering signal power. These constraints should be such that, independently of the specific characteristics of the considered interfering system, link performance objectives can be met. Studies aiming the definition of adequate constraints are currently being developed within the International Telecommunication Union. This dissertation defines a constrained optimization problem that allows for the definition of the constraints to be satisfied by the statistical behaviour of the interfering signal power so that link performance are met.

[pt] Este estudo tem como tema a análise dos campos radiados por um conjunto de alimentadores para a iluminação de um sistema único refletor embarcado em satélite, utilizando para a produção de diagramas modelados. É usada uma técnica para o tratamento do acoplamento mútuo entre os campos de aberturas retangulares num plano condutor elétrico infinito, de forma que os alimentadores aqui tratados serão guias retangulares abertos e cornetas piramidais. Uma formulação assintótica inédita foi desenvolvida para o aclopamento entre duas aberturas afastadas entre si. Como aplicação foram realizadas diversas sínteses para a iluminação do território brasileiro. / [en] This study aims the analysis of the radiated fields of na array feeding a single reflector system for satellite applications, used to produce shaped beams. It is used a technique for the treatment of the mutual coupling effects between rectangular apertures in an infinite electric conductor plane, so the feeds used are open-ended rectangular waveguides and pyramidal horns. It is also presented a new asymptotic approach for the mutual coupling between far-distanced apertures. In order to study the application of these formulations, some synthesis for the illumination of the Brazilian territory were made.

[pt] Este trabalho apresenta um modelo matemático destinado a interpretar o espalhamento causado pela precipitação pluviométrica em uma onda eletromagnática que se propaga na troposfera. Sob o ponto de vista da aplicação prática, a motivação principal se prendeu à análise da interferência entre uma estação terrena de um sistema de comunicação por satélite com estações de sistemas terrestres que operam na mesma faixa de freqüências. O modelo investigado é representado por uma célula cilíndrica, cujo diâmetro depende do valor da taxa de precipitação pontual na região em estudo. O seu emprego é relativamente simples e a comparação com medidas experimentais mostrou resultados plenamente satisfatórios. / [en] The purpose of this work is to present a mathematical model which interprets the scattering caused by pluviometric precipitation in tropospheric propagation. Concerning pratical applications, our main interest was to analyze the interference between a satellite system Earth station and a terrestrial cell whose diameter depends upon local and punctual precipitation intensity is the geometric basis for the model. Model use is relatively easy, and comparisons with experimental data have shown satisfatory results.

[pt] A otimização de planos de freqüência de transponders em redes de comunicação por satélite é extremamente útil para se alcançar um utilização eficiente da órbita geoestacionária e dos recurso do espectro de freqüência. Devido ao crescente desenvolvimento de sistemas de comunicação por satélite, o número de satélites geoestácionários vem aumentando rapidamente. Isto torna a separação angular entre os satélites cada vez menor e conseqüentemente a interferência co-canal entre sistemas que utilizam a mesma faixa de freqüências tem impactado cada vez mais o projeto e operação de sistemas de comunicação por satélite. Torna-se então cada vez mais necessário o desenvolvimento de técnicas que permitam a redução desta interferência intersistema possibilitando assim acomodar o maior número possível de satélites na órbita geoestacionária mantendo os níveis de interferência dentro de critérios estabelecidos por organismos internacionais. O rearranjo de planos de freqüência é considerado uma técnica eficiente para aplicação em situações práticas. Torna-se, assim, cada vez mais importante o desenvolvimento de métodos sistemáticos e correspondentes algoritmos práticos para a otimização de planos de freqüência de uma maneira eficiente e automática. Na idéia básica enfocada aqui é a de se fazer um rearranjo dos planos de freqüência de tal forma que a maior interferência co-canal seja minimizada, considerando-se todas as portadoras dos sistemas-satélite envolvidos. Com este objetivo, foram examinados neste trabalho dois modelos distintos para se fazer o rearranjo dos planos de freqüência. O modelo dito bidimensional otimiza a distribuição das portadoras de um determinado plano considerando que as distribuições das portadoras de outros planos são mantidas fixas. Já o modelo dito tridimensional otimiza as distribuições das portadoras de dois planos simultaneamente considerando as distribuições dos demais planos fixas. Os resultados indicam um performance superior do modelo tridimensional tendo sido obtidos níveis mais reduzidos de interferência em comparação com o modelo bidimensional. / [en] The optimization of transponder frequency plans in satellite communication networks is extremely useful to achieve na efficient use of the geoestacionary orbit and frequency spectrum resources. Due to the recent development of satellite communication systems, the number of geostationary satellites is rapidly increasing. Thes makes the satellite angular spacing smaller and the cochannel interference among satellite systems employing the same frequency band has became a factor which seriously affect the system design and operation. It is highly needed the development of techniques to reduce this intersystem interfernce so as to accommodate as many satellites as possible in the geostationary orbit while keeping the interference levels within the criteria estabilished by international organisms. The rearrangement of frequency plans is considered an efficient tecnique in pratical situations. In this way, it is highly required the development of systematic methods and cprresponding pratical algorthmis for the optimization of frequency pllans in an efficient and automatic manner. The basic idea of this method is to make an rearrangement of the frequency plans so that the largest cochannel interference is minimized, considering all the carriers of the satellite systems involved. In this regard, two different models to make the rearrangement of the frequency plans were examined. The so called two dimensional model optimizes the carrier frequency assignment of a predetermined plan, considering that the carrier frequency assignments of the other plans are kept fixed. The so called three dimensional model optimzes the carrier frequecy assignments of two plans simultaneously, considering that the frequency assignments of the other plans are kept fixed. The results indicate a better performance of the three dimensional model which generated lower levels of interference when compared with the two dimensional model.

[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] 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.

[pt] A proteção de receptores do Serviço Fixo Terrestre de interferências produzidas por outros sistemas de comunicações é garantida, em determinadas faixas de freqüência, através de condições que devem ser satisfeitas pela função distribuição de probabilidade da razão interferência-ruído térmico (I=N). A garantia de atendimento a estas condições deve ser obtida impondo-se restrições às potências de transmissão dos satélites interferentes. Estas restrições são estabelecidas através de máscaras que definem limites máximos permissíveis para a densidade de fluxo de potência que cada um dos satélites interferentes produz sobre a superfície da Terra. É, portanto, mportante que ao se definir a máscara de densidade de fluxo de potência que irá restringir as transmissões dos satélites, se tenha a certeza de que a máscara escolhida garanta que os critérios de proteção do Serviço Fixo Terrestre sejam atendidos. O presente trabalho analisa, através da simulação do movimento dos satélites envolvido, a proteção dada aos receptores do Serviço Fixo Terrestre por diferentes máscaras de densidade de fluxo de potência. O resultado obtido é de grande importância na escolha da máscara a ser utilizada. / [en] The protection of Fixed Service receivers from the interference produced by others communications systems is guaranteed, in some frequency band, by some constraints to be satisfied the cumulative probability distribution function of the ratio interference-to-thermal noise, I=N. To make sure that these constraints are satisfied, limits are imposed to the interfering system transmitting power levels. These limits are usually established by power flux density (pfd) masks that define the maximum allowed values of power flux density that the interfering satellites can produce on the Earth surface. It is therefore important that, in defining these pfd masks, the Fixed Service protection criterion is satisfied. This work analyzes, through the the simulation of the satellite motion, the protection given to Fixed Service receiver by different power flux-density masks. The obtained results are important for choosing the mask to be adopted.