O alto desempenho dos satélites de TELECOM

Em tecnologia, nem sempre que é descoberta uma nova técnica significa que alcançará o sucesso mais exponencial no mercado, elas precisam primeiro provar a sua eficiência e proporcionar o baixo custo dos bens e serviços. Desde o início da era dos satélites artificiais (Sputnik, lançado a 4 de Outubro de 1957 pela URSS) [1] até ao desenvolvimento dos primeiros satélites de telecomunicações comerciais, diferentes técnicas foram empregadas, para maximizar a quantidade de clientes que se podiam conectar através da comunicação via satélite.

A comunicação actualizada sempre acrescentou um valor agregado ao benefício social, servindo de um dos indutores do desenvolvimento sociocultural e socioeconómico. Tudo isto deve-se à maior evolução das microindústrias de integração de circuitos electrónicos, permitindo a irradiação de energias por parte das antenas terrenas e dos satélites, com o menor dispositivo de ampliação de potência possível.

Em telecomunicações via satélite mais potência significa também atingir frequências mais altas. Dispositivos que primeiramente permitiram irradiar a potência na banda C, depois na banda Ku, e agora na banda Ka, alcançando a opulência tecnológica no seio da comunicação via satélite, transformando os satélites em dispositivos HTS (Altas Taxas de Transmissão, da sigla em inglês).

Figura 1: Cobertura do Satélite de alto desempenho HTS

Figura 2: Cobertura de um satélite tradicional

TRADICIONAL SERVIÇO DE COMUNICAÇÃO VIA SATÉLITE

A demanda à conectividade para satisfazer a necessidade de comunicar em zonas remotas, tanto a partir de casa, no escritório ou durante a viagem sempre existiu, foi por isso que a indústria espacial desde o início da era dos satélites comerciais de Telecom (Intelsat1), sempre procurou por meio de técnicas optimizar os recursos (espectro de frequência, o desempenho, zona de cobertura e arquitectura da rede) para maximizar a rentabilidade. [2]

Começando com a estrutura do terminal receptor na Banda – C, era necessário antenas parabólicas com diâmetro na ordem dos 3.5m, a zona de cobertura era extensa, a partir da órbita geoestacionária (Figura2). Os serviços não tinham muita velocidade, a potência nas bordas da zona de cobertura era muito fraca, seguindo de um alto custo dos equipamentos.

A medida que a indústria electrónica tornou a miniaturização dos componentes uma realidade, foi possível fabricar dispositivos que atingissem potência e frequências mais altas, e consequentemente a redução do tamanho das antenas de recepção para os usuários finais. Deste modo, a banda Ku foi explorada e apareceram as revolucionárias VSAT (– Terminal de Abertura Muito Pequena, da sigla em inglês), fazendo emergir o serviço DTH (Directo Para a Casa, da sigla em inglês) [3].

No entanto, com o lançamento de muitos satélites, o recurso limitado (frequência) foi se tornando cada vez mais escasso dentro da banda Ku, e era necessário passar da banda Ku para a banda Ka. A Internet via satélite era muito cara quando comparada com a fibra, até parecia mesmo que a atractividade económica da fibra, era uma função da densidade populacional [5]. É aí aonde o HTS faz toda diferença, garantindo a melhor optimização das frequências com a técnica de reutilização e fornecendo uma taxa de dados na ordem dos 100Gbit/s [4].

O espectro (Frequência) por ser um recurso limitado é segmentado em regiões, divido em bandas (UHF,L, C, X, Ku, Ka) distribuído pela entidade reguladora UIT (União Internacional das Telecomunicações, da sigla em inglês). 

SATÉLITES DE ALTO DESEMPENHO HTS

Nos satélites de alto desempenho, foi optimizada a frequência, reutilizando-a em diferentes partes da zona de cobertura. Um modelo de 3, 4 ou 8 cores é adoptado (múltiplos feixes), maximizando a quantidade de dados em Gbit/s. (ver figura1).

É importante salientar também que em relação aos satélites tradicionais, os satélites de alto desempenho têm os diâmetros dos feixes de frequência reduzidos (zona de cobertura) na ordem dos 600km para a banda Ku, permitindo maior concentração de energia e evitando as interferências entre os feixes. (Ver figura1).

Devido a sua alta velocidade na transmissão dos dados, os satélites HTS são excelentes repostas para a conectividade dos usuários na internet, bastando apenas conectar à porta (gateway) e ao concentrador de fibra óptica (hub). 

SERVIÇOS

Os benefícios são enormes, aproveitando os instantes para realçar a visão estratégica do Governo de Angola, em trazer uma infraestrutura no país que estão alinhados aos objectivos de desenvolvimento sustentáveis das Nações Unidas.

A alta largura de banda vai permitir que se criem redes governamentais robustas e permanentes entre as diferentes instituições do país, a criação de redes comerciais amplas, como por exemplo dos bancos, que precisam das trocas cambiais entre os clientes e as centrais.

Outro grande serviço que proporciona os satélites de alto desempenho é a distribuição da média. Com o número elevados de telemóveis conectados a internet, bem como, câmaras de vigilância, streaming, chamada no zoom ou no whatsap vem crescendo também. Os satélites HTS garantem esta conectividade, através da alta taxa de transmissão de dados, possibilitando a internet nas zonas remotas e até mesmo a internet das coisas.

Outra boa oportunidade é o serviço de backhaul celular (transporte de dados do terminal do usuário para a rede central), garantido a conectividade para uma rede 4G ou 5G, ou seja, com o lançamento do satélite ANGOSAT2, as empresas de telefonia móvel, podem entrar massivamente na corrida do 5G.

Angola vem desenvolvendo e construindo as infraestruturas de telecomunicações em concordância com as agendas internacionais, evidenciando o caminho do progresso, rumo ao desenvolvimento Africano. Apraz – nos saber que este desenvolvimento do país coincide com a agenda da Nações Unidas.

Referência

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Sputnik_1
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Intelsat_I
3. https://pt.wikipedia.org/wiki/Very-small-aperture_terminal
4. Lições sobre serviços de satélite, no ISAE-SUPAERO
5. Hector Fenech, High-Throughput Satellite, 2021

Autor:

Hugo do Nascimento

Técnico do Departamento de Estudos e Mercados

Mestre em serviços e Aplicações espaciais, pelo Instituto ISAE-SUPAERO, França.

Mestre em Sistemas de Telecomunicações e Multicanais, pela Universidade RSREU, Rússia.