Sistemas de Telecomunicações Aeroespaciais
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:
- Conhecimento do nível Rede para o estabelecimento de redes em malha.
- Conhecimento de algoritmos mais populares de encaminhamento
- Conhecimento de políticas de controlo de congestão usadas nos protocolos mais populares do nível Transporte.
- Abordagem de redes definidas por software.
- Capacidade de construção de partes do sistema.
- Conhecimento de os conceitos básicos de modulação digitais, incluindo as estruturas de emissor e receptor, e respectiva análise de desempenho
- Conhecimento de conceitos de codificação de canal
Caracterização geral
Código
13160
Créditos
6.0
Professor responsável
Luís Filipe Lourenço Bernardo, Paulo da Costa Luís da Fonseca Pinto
Horas
Semanais - 4
Totais - 56
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Na parte de Comunicações, os alunos devem ter conhecimentos básicos de análise de Fourier (transformadas de Fourier, convoluções, filtragem, densidades espectrais de potência) e de modulações digitais (densidade espectral de potência e banda dos sinais transmitidos, emissor, recetor, probabilidade de erro).
Na parte de Redes, os alunos devem ter conhecimentos básicos do uso do espectro eletromagnético, comportamento das ondas nas várias frequências, modelos de referência (OSI e TCP/IP), algoritmos de Nível Lógico (controlo de erro e de fluxo) e subnível de acesso ao meio (comportamento dinâmico).
Assume-se também o conhecimento de pelo menos uma linguagem de programação entre C, C++ ou Java.
Bibliografia
“Satellite Communications Systems – Systems, Techniques and Technology”, Gérard Maral, Michel Bousquet, Zhili Sun, 6th Ed., Wiley, 2020
“Non-Geostationary Satellite Communications Systems”, Edited by Eva Lagunas, Symeon Chatzinotas, Kang An and Bassel F. Beidas, The Institution of Engineering and Technology, 2022
“Micro Air Vehicle Link (MAVLink) in a Nutshell: A Survey”, Anis Koubâa, Azza Allouch, Maram Alajlan, Yasir Javed, Abdelfettah Belghith, Mohamed Khalgui, Early Access article
"Digital Satellite Communications", de Giovanni E. Corazza, edição Springer 2007
“Transmission Techniques for Emergent Multicast and Broadcast Systems”, M. Silva et al. CRC, 2010
“Computer Networks”, 5th Ed., A. Tanenbaum & D. Wetherall, Prentice Hall, 2011
Slides das aulas
Método de ensino
A unidade curricular tem uma componente teórica de 2 horas/semana de aulas teórico-práticas e uma componente prática de 2 horas/semana. Os conceitos e técnicas básicas são explicados nas aulas teórico-práticas. Nas aulas práticas os alunos têm de executar três trabalhos e os últimos dois são avaliados.
Método de avaliação
A avaliação consiste na discussão individual dos trabalhos de laboratório. O peso do trabalho de laboratório de Comunicação é de 40%. O peso do trabalho de Redes é de 60%. Os alunos têm de ter aprovação em ambos os trabalhos.
Conteúdo
Introdução
Introdução às unidades curriculares de Telecomunicações neste Mestrado
Conceitos Básicos e Desafios
Órbitas úteis para comunicação por satélite
Introdução aos sistemas de órbitas não-geoestacionárias e identificação de desafios
Regulação de espectro para sistemas de satélites de órbitas não-geoestacionária
Redes de Satellites
Modelos de Referência de Redes e Protocolos
Arquitetura de Referência para Redes de Satélites
Conectividade usando ligações inter-satélites (ISLs)
Redes de Difusão por satélite
Redes de Satélite de Banda Larga
Parte I: Comunicação de Dados
Características do canal
Modulações (única-portadora, OFDM, SC-FDE)
Constelações de sinais, desempenho BER e PER
Sistemas multi-antena (formação de feixe, diversidade)
Parte II: Rede
Nível Rede
Qualidade de Serviço
Fiabilidade e Disponibilidade de redes de satélites
O protocolo IP
Engenharia de tráfego
Nível Transporte: Conceitos Básicos
Nível Transporte: UDP, TCP e QUIC
Redes UAV