Esta dissertação apresenta uma proposta de arquitetura para um sistema de roteamento empregando cluster de processadores para a solução de problemas como: manutenção de grandes tabelas de roteamento e alto processamento durante o roteamento de dados em grandes redes de computadores. O emprego de roteamento hierárquico e em região não é suficiente para solucionar os problemas apresentados por isso a principal motivação para implementação da proposta de arquitetura para sistema de roteamento empregando cluster de processadores é a ampliação do poder de processamento e memória, permitindo assim minimizar os problemas citados. Como resultado da implementação da arquitetura proposta apresentaremos uma solução baseada em Linux com kernel otimizado para cluster de alto desempenho classe Beowulf, onde a distribuição dos processos são efetuados através do módulo BPROC ao kernel do sistema. Por fim serão efetuadas análises comparativas entre o sistema de roteamento utilizando a arquitetura de alto desempenho e um sistema de roteamento utilizando arquitetura Simetric Multiprocessing (SMP).

Este trabalho tem por objetivo analisar o desempenho da solução de segurança definida pela ICAO (International Civil Aviation Organization) para a ATN (Aeronautical Telecommunication Network) que é uma rede global para prover serviço de comunicação de dados para aviação civil. Depois de uma apresentação de arquitetura e serviços ATN e uma revisão sobre questões de criptografia e segurança de rede, é proposto um cenário desenvolvido no software de simulação de redes Opnet Modeler para caracterizar o desempenho obtido com e sem segurança. Neste cenário, aeronaves executam simultaneamente a função Logon da aplicação CM (Context Management), responsável pelo início, autenticação e manutenção de sessões (conexões data link) entre aeronave e estação terrestre. Atendendo a restrição de atraso fim a fim, imposta ao padrão ATN, a sub-rede do cenário proposto mostrou suportar até 50 aeronaves simultaneamente executando CM-Logon em um canal VDL modo 2 com a solução de segurança proposta pela ICAO para a ATN.

A dinâmica caótica pode ser explorada para a implementação de sistemas de comunicação eficientes e simples. A comunicação empregando caos explora o sincronismo que ocorre entre osciladores caóticos, quando condições bem gerais se aplicam, para transmitir informações adequadamente codificadas dentro do conjunto invariante caótico. Este trabalho estudou técnicas de controle e sincronização de caos, aproveitando a evolução caótica do circuito de Chua em regime de operação de dupla volta e do sistema de Lorenz. Foram abordadas duas formas de se aproveitar características peculiares de sistemas caóticos para se transmitir informações. A primeira forma consistiu em codificar a informação na dinâmica simbólica do sistema através da utilização de pequenas perturbações. A segunda forma utilizou um sinal caótico para mascarar a mensagem codificada na dinâmica simbólica do oscilador de Chua. Investigou-se o comportamento do sistema diante do modelo de um canal com limitações na faixa de passagem e a performance de métodos de compensação dessas limitações.

Este trabalho provê um arcabouço de implementação e implantação da Rede de Telecomunicações Aeronáuticas (Aeronautical Telecommunications Network - ATN) no Brasil. Esta futura geração das telecomunicações aeronáuticas é responsável pela integração de uma variedade de sistemas para a troca de dados aeronáuticos, seja ela em enlaces ar-terra ou terra-ar. Diversos aspectos são tratados, principalmente o enlace terra-terra através do Sistema de Tratamento de Mensagens (Message Handling System - MHS) que compõe a ATN. São tratados também a concepção e as necessidades dessa nova rede pela ICAO (International Civil Aviation Organization), passando pelas fases de sua implantação com os gateways entre a atual rede aeronáutica existente e as novas tecnologias de transmissão de dados. Na última parte, o detalhamento de um pequeno grupo de funcionalidades e as operações necessárias a um cenário de troca de mensagens interpessoais no ambiente MHS são cuidadosamente analisados. O trabalho também descreve a tendência de implementação do MHS sobre a pilha de protocolos TCP/IP, em vez da utilização dos protocolos ISO/OSI, exigidos a princípio pela ICAO. Procurou-se oferecer à comunidade aeronáutica as linhas guias para a implantação da rede ATN, explicando e descrevendo a evolução dos Serviços de Tráfego Aéreo (Air Traffic Services - ATS), incluindo o background e os padrões e restrições com os quais a ICAO vem trabalhando. Esta tese de mestrado oferece ainda uma análise prospectiva do futuro das telecomunicações aeronáuticas. Ela pode ser utilizada como base para a investigação das novas tecnologias de transferência de dados aeronáuticos através de ATN, diminuindo o esforço requerido por especialistas da comunidade aeronáutica para compreender os diversos protocolos especificados para esta nova rede que será implantada em escala global.

Nestes últimos anos a Força Aérea Brasileira vem adquirindo várias aeronaves que utilizam em seus sistemas o protocolo MIL-STD-1553B. Conseqüentemente, torna-se importante para a FAB empregar esforços no domínio desta tecnologia para acompanhar os constantes avanços da aviação militar, área em que os países dominantes têm como meta criar sua própria tecnologia e nunca comprá-la.Este trabalho tem como objetivo enveredar esforços na pesquisa e desenvolvimento na área de aviônica digital e do barramento de comunicações MIL-STD-1553B. Para isso é proposta a implementação do protocolo de comunicação MIL-STD-1553B em um kit de desenvolvimento baseado no processador de sinais Blackfin ADSP-BF533. São apresentadas inicialmente as características do protocolo, tipos de palavras e a codificação exigida para a transmissão. Segue-se então a modelagem do sistema desde a formação dos dados pela placa ADSP-BF533 incluindo a codificação e a transmissão por um codificador/decodificador Manchester (HD3-6408) até a passagem dos respectivos dados através de uma linha de transmissão para outro dispositivo também baseado na integração ADSP-BF533/HD3-6408. Por fim são relatados os resultados obtidos em testes de comunicação, inicialmente entre dois dispositivos montados em laboratório e finalmente entre um dispositivo ADSP-BF533/HD3-6408 e a placa PASS-PCMCIA2 da SBS Technologies.

Além do sinal de visada direta, um receptor GPS pode receber sinais provenientes de reflexão e / ou difração sendo esses sinais denominados de multicaminho. Apesar dos contínuos avanços das tecnologias dos receptores GPS e das antenas, o sinal do multicaminho continua sendo uma das principais fontes de erro na determinação da posição do usuário e para minimizá-lo é preciso entender o seu comportamento e suas características. Esta tese visa apresentar a modelagem dos sinais de multicaminho provenientes de reflexões especulares próximas à antena do receptor e propor a utilização do novo sinal civil GPS L5 e da Filtragem Espacial Digital fazendo uso do algoritmo LMS para minimizar seus efeitos. No decorrer deste trabalho serão apresentados os planos de modernização do GPS e a estrutura do sinal GPS L5 destacando-se as principais vantagens associadas ao uso deste novo sinal no receptor GPS.

A propagação de sinais GPS provenientes de satélites com baixa elevação em dutos troposféricos é simulada através de dois métodos de predição: traçado de raios e equações parabólicas. Os dutos troposféricos são geralmente esquecidos na modelagem de enlaces satélite-receptor devido ao fato dos ângulos de elevação envolvidos serem, em geral, elevados. Na situação considerada neste trabalho os ângulos de elevação são bem pequenos, situação na qual os mecanismos de propagação anômala são dominantes e não podem ser descartados. As simulações permitem observar a potência e o ângulo de elevação do sinal confinado no duto, e análises são feitas para averiguar se existe a possibilidade de que a presença de dutos no enlace satélite-receptor possa trazer problemas ao cálculo da posição do usuário GPS.

Tradicionalmente, codificação de fonte e codificação de canal são tratados independentemente, no que se denomina sistema de codificação em dois passos. Isso ocorre porque o teorema da separação das codificações de fonte e canal garante que não há perdas em termos de confiabilidade da transmissão em assim fazê-lo quando o volume de dados gerados pela fonte cresce indefinidamente. No entanto, para seqüências finitas, foi mostrado que pode ser mais eficiente realizar a codificação em apenas um passo, denominada codificação conjunta fonte-canal, que faz uso das características da fonte ou do codificador de fonte para prover proteção contra erros. Este trabalho propõe uma técnica de codificação conjunta utilizando codificadores de fonte e canal consagrados e encontrados em aplicações práticas. São eles o codificador universal adaptativo LZW e o codificador de canal Reed-Solomon. O método proposto utiliza o fato do codificador de fonte não remover completamente a redundância dos arquivos originais para adicionar bits extras, sem perda de desempenho e sem distorção dos dados originais. A redundância remanescente no código é então utilizada para embutir os bits de paridade do código de canal. O desempenho do método é medido através de sua aplicação em arquivos dos corpos de Calgary e Canterbury. A exploração da redundância remanescente no código gerado pelo LZW pode ser aplicada aos codificadores universais LZ78 e suas variações que se baseiam no mesmo princípio de atualização do dicionário.

ÉE indiscutível que a Internet apresenta, hoje, um papel importante em nossas vidas. Diversas companhias aéreas, cientes da vantagem competitiva de prover acesso à Internet aos seus clientes, têm gerado uma crescente demanda por novos equipamentos, padrões e tecnologias que permitam o acesso a redes IP a longas distâncias e com grandes áreas de cobertura. Considerando que as atuais soluções comerciais existentes utilizam comunicação por satélite, apresentando alto custo e atraso, além de baixas taxas de transmissão, este trabalho tenta encontrar uma solução alternativa para o acesso à Internet em aeronaves regionais através de pontos de acesso no solo. Assim, optou-se por analisar o comportamento de uma rede aeronáutica utilizando o protocolo Mobile IP, onde uma estação terrestre fornece acesso e recursos de mobilidade a diversas aeronaves em vôo. Para as camadas física e de enlace foi utilizada uma versão modificada do padrão 802.11. Esta análise foi realizada com o auxílio do programa de simulação de redes Opnet Modeler - versão 10, levando-se em conta as limitações do programa no modelamento de enlaces sem fio. A intenção deste trabalho não ée fornecer uma solução final para o acesso a Internet em vôo, mas sim promover a busca por soluções alternativas mais baratas e mais eficientes.

O serviço de Vídeo sob Demanda tem crescido e sido cada vez mais utilizado atualmente. A praticidade e conforto que este serviço oferece nos leva a crer que este crescimento ainda será muito maior. Na maioria das viagens aéreas, o serviço de Vídeo sob Demanda será bastante apreciado, pois os passageiros terão total liberdade de escolha do tipo de entretenimento que preferem receber: filmes, noticiários, documentários, previsão do tempo, tudo transmitido por satélite. Nosso estudo tem como objetivo mostrar uma proposta de arquitetura de redes para a transmissão de Vídeo sob Demanda a bordo de aeronaves. A transmissão de entretenimento a bordo em redes aeronáuticas pode ser otimizada significativamente com a aplicação de técnica de transmissão multimídia atée então, somente aplicadas na Internet, mas que, com algumas adaptações, podem ser aplicadas com êxito nas redes aeronáuticas. A técnica de multicast ée utilizada em conjunto com uma série de técnicas como batching, patching e o uso de servidores proxy, no intuito de otimizar a utilização da largura de banda utilizada pelo servidor de vídeo - um dos maiores problemas em transmissões de vídeo pelo tamanho dos arquivos transmitidos - e diminuir significativamente o atraso na transmissão do vídeo pedido, fornecendo assim um serviço de alta qualidade e resposta instantânea aos clientes. Ao final deste trabalho, será mostrada a nossa proposta de arquitetura para vídeo sob demanda em redes aeronáuticas como também todas as vantagens e melhorias que esta proposta traz.