2.11 RETARDO (DELAY) EM COMUNICAÇÕES VIA SATÉLITE

2.11.1 - O Problema

Em algumas situações se tem afirmado que o retardo de transmissão em comunicações por satélite impede o uso do mesmo para transmissão de dados. Esta afirmação é equivocada, pois o retardo não impede a transmissão de dados em comunicações por satélite.

A diferença básica entre transmissão de dados terrestre e via satélite é o retardo da transmissão. O sinal de rádio, viajando à velocidade da luz, leva cerca de 270 milisegundos para ir da terra ao espaço (satélite geoestacionário posicionado a 36.000 km de altura), e do espaço, de volta à terra. Uma aplicação que requeira uma transmissão e uma resposta associada leva, portanto, 540 milisegundos para ir até o destino e retornar com um "acknowledgment" ("ACK"). Na prática, retardos adicionais nas estações terrenas

2.11.2 - A solução

Um elemento importante em qualquer enlace de dados via satélite é o protocolo utilizado. Ele permite que terminais de dados, que pretendam comunicar-se, façam-no dentro de um conjunto de regras e procedimentos que instruem cada terminal como ele envia seus dados para o outro lado e de que forma tais dados são retransmitidos caso ocorra algum erro.

Existem diversos protocolos tais como X.25, BSC, SNA/SDLC, etc. com suas variações e formas de implementação. O resultado é que se tem uma variedade de formas para se definir um protocolo entre dois dispositivos. Cada protocolo tem seus pontos fortes e fracos e sua adequabilidade.

A maioria dos protocolos tem coisas em comum, como por exemplo, o tamanho das "janelas" e o "time out". O que ocorre, é que algumas características que funcionam bem

numa aplicação terrestre (com baixo retardo) requerem ajustes para operar satisfatoriamente via satélite.

Portanto, a solução para o problema de retardo de transmissão de dados em comunicações por satélite passa por escolher adequadamente os parâmetros do protocolo utilizado (tunning). A menos no caso de aplicações em tempo real que requeiram tempos de resposta

totais bastante restritivos, o satélite sempre poderá ser uma solução possível, não sendo impeditivo o retardo de transmissão.

2.11.3 - Alguns detalhes adicionais

Uma das características mais relevantes dos protocolos é o tamanho da "janela". Em alguns protocolos, o terminal de transmissão deve receber um "ACK" do terminal de recepção pacote a pacote.

Somente quando o terminal transmissor souber que o pacote emitido chegou em segurança no seu destino é que ele envia o pacote seguinte. Como, nesse caso, apenas um pacote pode ter um "ACK" (acknowledgment), diz-se que o tamanho da janela é igual a um. Esta forma

pois o terminal emissor gasta muito tempo esperando o "ACK", bloqueando a transmissão de dados.

No caso de comunicações por satélite onde os canais têm baixas taxas de erro, devido ao uso de códigos detectores e corretores de erro (FEC), pode-se muito bem transmitir vários pacotes em seqüência.

Aposta-se que muitas dessas freqüências sejam transmitidas sem que algum erro não corrigido pelo FEC ocorra (o número de pacotes de cada seqüência é chamado de janela). Com isso ganha-se vazão ("throughput”), que fundamentalmente é o número de bits

(bytes ou pacotes) transmitidos (com êxito) na unidade de tempo. Esta forma de operar requer um espaço de memória (buffer) grande o suficiente para permitir armazenar os pacotes que compõem a janela de transmissão [13].

Para comunicações satélite em protocolos como X.25 e SDLC o comprimento de janela utilizado é de 128 pacotes. O protocolo BSC é do tipo stop-and-wait (janela 1), o que o

torna ineficiente para comunicações satélite.

Como citado anteriormente, outra característica existente em muitos protocolos é o "time out".

Quando um terminal transmite dados para um outro, uma cópia do pacote de dados é guardada no buffer do terminal emissor para eventual retransmissão, caso ocorra erro de transmissão. Após um intervalo pré-definido, se não houver um "ACK", o pacote de dados é retransmitido. É claro, portanto, que devido ao retardo inerente à comunicação por satélite o sistema deve ser reajustado para um valor maior se comparado com o caso terrestre. Para ser eficiente, este "time" deve ser ajustado para valores que levem em conta

o tempo de retardo adicionado ao tempo de transmissão e tempo de processamento envolvidos.

2.11.4 - O caso das VSATS

Nos casos citados anteriormente, consideraram-se aplicações via satélite do tipo "clear channel" isto é, não há emulação pelo equipamento satélite de nenhum protocolo. O

protocolo está apenas nos terminais do usuário e o canal satélite é visto como um duto por onde trafegam os dados.

Há, porém, uma abordagem diferente, quando se consideram aplicações comumente identificadas como VSATS TDM/TDMA para dados. Neste caso, ao invés de somente adaptar-se o protocolo do usuário para a transmissão via satélite, faz-se uma emulação deste protocolo, agora no equipamento satélite, que permite ao usuário não sentir o retardo do satélite. Cada fabricante tem desenvolvido seus protocolos para resolver esta questão e tais soluções fazem parte da tecnologia oferecida para aquela rede VSAT. Aliás, um dos motivos pelos quais terminais VSATs de tecnologias diferentes não se comunicam entre si é justamente pelo fato de que internamente estas redes utilizam protocolos proprietários.

2.11.5 - Conclusão sobre o retardo em comunicações via satélite

Levar em conta o retardo intrínseco em uma transmissão de dados via satélite é uma boa prática de engenharia e planejamento, que permite uma rede operar eficientemente via satélite. Não há motivo razoável, portanto, para se concluir que transmissão de dados e satélite são coisas incompatíveis. É bom lembrar que há milhares de estações terrenas transmitindo e recebendo dados via satélite em todo o mundo [13].