AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO PROTOCOLO MIPv6 UTILIZANDO A REDE DE TELECOMUNICAÇÃO AERONÁUTICA (ATN)

7/24/2019 AVALIAO DE DESEMPENHO DO PROTOCOLO MIPv6 UTILIZANDO A REDE DE TELECOMUNICAO AERONUTICA (A

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MAGALI ANDREIA ROSSI

AVALIAO DE DESEMPENHO DO PROTOCOLO MIPv6 UTILIZANDO

A REDE DE TELECOMUNICAO AERONUTICA (ATN)

So Paulo

2009

Dissertao apresentada EscolaPolitcnica da Universidade de SoPaulo para obteno do ttulo deMestre em Engenharia.


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MAGALI ANDREIA ROSSI

AVALIAO DE DESEMPENHO DO PROTOCOLO MIPv6 UTILIZANDOA REDE DE TELECOMUNICAO AERONUTICA (ATN)

rea de Concentrao:Sistemas Eletrnicos

Orientador:Prof. Dr. Francisco Javier RamirezFernandez

So Paulo2009

Dissertao apresentada Escola

Politcnica da Universidade de SoPaulo para obteno do ttulo deMestre em Engenharia.


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Este exemplar foi revisado e alterado em relao verso original, sobresponsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador.

So Paulo, de janeiro de 2009.

Assinatura do autor _________________________

Assinatura do orientador _____________________

FICHA CATALOGRFICA

DEDICATRIA

Rossi, Magali AndreiaAvaliao de desempenho do Protocolo MIPv6 utilizando

a Rede de Telecomunicao Aeronutica (ATN)/ M.A. Rossi.-- ed. rev. -- So Paulo, 2009.

130 p.

Dissertao (Mestrado) - Escola Politcnica daUniversidade de So Paulo. Departamento de Engenhariade Sistemas Eletrnicos.

1.Protocolos de Comunicao 2.Espao Areo 3.Redesde Computadores I.Universidade de So Paulo. EscolaPolitcnica. Departamento de Engenharia de SistemasEletrnicos. II.t.


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Dedico este trabalho aos meus pais Virgilio e Eva,

pois tenho a sorte de t-los como pais.

Aos meus irmos Mrcia e Claudio e meu amado sobrinho Thiago,

por toda fora e carinho.


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Certeza

"De tudo, ficaram trs coisas:

A certeza de que estamos sempre comeando...

A certeza de que precisamos continuar...

A certeza de que seremos interrompidos antes de terminar...

Portanto devemos:Fazer da interrupo, um caminho novo...

Da queda, um passo de dana...

Do medo, uma escada...

Do sonho, uma ponte...

Da procura, um encontro..."

(Fernando Pessoa)


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AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus, por me permitir ter foras em muitos momentos difceis at a

concluso deste trabalho.

Aos meus pais Virgilio e Eva, meu irmo Cludio e minha irm Mrcia, que so as

pessoas mais importantes na minha vida. Por todo o apoio, o que me fez ter e

perseverana durante todo tempo.

De uma forma especial agradeo ao meu orientador Prof. Dr. Francisco Javier Ramirez

Fernandes, por ter acreditado em mim, pela ateno, amizade e aprendizado que me

foi concedido em todo estes anos de convivncia. Sem esquecer, claro, por toda

compreenso e preocupao nos momentos difceis que passei durante a concluso

deste trabalho.

A todos os membros do GAS - Grupo de Anlise e Segurana, que desde o primeiro dia

gentilmente me acolheram e contriburam de forma fundamental para meu trabalho.

Aos amigos Ricardo Alexandre Veiga Gimenes, Lcio Vismari, Carlos Costa e Fernando

Gil por sempre me ajudarem com suas experincias e atendendo as minhas dvidas

por mais simples que fossem. Aos professores Prof. Dr. Joo Batista Camargo Jr. e

Prof. Dr. Paulo Srgio Cugnasca, por me permitirem participar de um grupo que atravs

da seriedade e competncia de seus trabalhos muito me ajudaram.

Agradecimento especial ao Prof. Dr. Jorge Rady de Almeida Junior pelas oportunidadese ateno sempre dispensada, e ao amigo talo Romani de Oliveira por sempre me

incentivar e atravs de nossas longas conversas e muitos cafs me ajudou a esclarecer

pontos importantes para meu trabalho.

A inestimvel colaborao dos amigos da INFRAERO, Torre do Aeroporto Internacional

de Guarulhos, Eng Vicente Carlos Poli (in memorian), Genivaldo Telles de Menezes,


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Bemildo Ferreira e Alexandre Paula, que sempre de forma muito gentil me atenderam e

ajudaram a esclarecer dvidas. Esta colaborao foi essencial para meus estudos.

Igualmente grata a Olivier Mehani do NICTA - Australia's ICT Research Centre of

Excellence, pelo apoio em atender minhas dvidas no suporte ao ambiente Mobiwan.

Aos amigos de Mestrado, pelas inmeras horas de estudos rduos e momentos de

alegria proporcionados pelas nossas amizades.

No poderia esquecer minhas grandes amigas Patrcia Lima Rocha e Ana Carolina N.

da R. Gracioso. Depois de tantas recusas aos vrios convites que me fizeram, por

tantos cancelamentos que fiz de ltima hora e por quantas vezes ficaram me ouvindo e

me aconselhando, e mesmo assim, ainda continuam minhas amigas!!! Simplesmente,

obrigada pela verdadeira amizade!

Ao Prof. Dr. Carlos Eduardo Cmara e ao Prof. Msc. Mrcio Henrique Zucchini,

agradeo pela amizade qual perdura por todos estes anos e por terem me apoiado noingresso ps-graduao.


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RESUMO

Atualmente a utilizao do padro IPS (Internet Protocol Suite) na ATN compreende os

conceitos de mobilidade IP, de convergncia na comunicao ar-terra e tambm as

sub-redes ATN em terra. A ICAO (International Civil Aviation Organization) cita a

ATN/IPS que baseada em conexes suportadas pelos protocolos TCP e UDP na

camada de transporte e IPv6 na camada de rede. A ATN/IPS deve ser capaz de

suportar o ATSC (Air Traffic Service Communication), o AAC (Aeronautical

Administrative Communications), bem como o AOC (Aeronautical Operational

Communications). Tendo em vista tal panorama, este trabalho de pesquisa aborda um

estudo sobre o comportamento do protocolo MIPv6 para a mobilidade IP, analisando a

capacidade de roteamento das aeronaves com o objetivo de complementar o servio de

navegao de forma mais precisa, introduzindo-se o conceito de mobilidade

capacidade de flexibilidade e escalabilidade para as aeronaves e os sistemas em terra.

Como forma de atingir tal objetivo, primeiramente realizada uma anlise no canal VHFa fim de aferir as possveis interferncias que possam ocorrer em comunicaes entre a

aeronave e o Controle de Trfego Areo. Aps, implementa-se o ambiente onde so

simulados os testes de comportamento do protocolo MIPv6.


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ABSTRACT

Currently the use of standard IPS (Internet Protocol Suite) in the ATN it

comprehends the concepts of IP mobility, convergence in the air-to-ground

communication and also ATN sub-nets in land. The ICAO ( International Civil Aviation

Organization) mentions the ATN/IPS, which is based on connections supported by TCP

and UDP protocols in the transport layer and by IPv6 in the net layer. The ATN/IPS must

be able to support the ATSC (Air Traffic Service Communication), the AAC

(Aeronautical Administrative Communications), as well as the AOC (AeronauticalOperational Communications). In view of such a scenario, a study on the behavior of

the MIPv6 protocol for mobility IP is approached, analyzing the capacity of router of the

aircraft so as to complement the navigation service more accurately, introducing the

concept of mobility to the flexibility capacity and scalability for the

aircraft and the systems in land. In order to attain this goal, first an

analysis in the VHF channel is carried out in order to gauge the possible

interferences that may occur in communications between the aircraft and theAir Traffic Control. After that, the environment is implemented where the

behavior tests of the MIPv6 protocol are simulated.


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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE QUADROS

LISTA DE TABELAS

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

Captulo 1: INTRODUO ..................................................................................1

1.1 Consideraes Gerais.................................................................................1

1.2 Objetivo .......................................................................................................2

1.3 Justificativa..................................................................................................3

1.4 Organizao do Texto .................................................................................4

Captulo 2: O ESPAO AREO..........................................................................6

2.1 Espao Areo ..............................................................................................6

2.2 Diviso do Espao Areo ............................................................................7

2.3 Designao do Espao Areo...................................................................10

2.4 Classes de Espaos Areos ATS..............................................................11

2.5 Espao Areo sob Jurisdio do Brasil .....................................................15

2.6 Sistemas CNS/ATM ..................................................................................16

2.6.1 Comunicao......................................................................................18

2.6.2 Navegao..........................................................................................19


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2.6.3 Vigilncia ............................................................................................22

2.6.4 Gerenciamento de Trfego Areo ......................................................24

Captulo 3: REDE DE TELECOMUNICAO AERONUTICA (ATN).............27

3.1 O Padro ATN ...........................................................................................27

3.2 O Padro OSI ............................................................................................30

3.2.1 Servios do Modelo OSI .....................................................................32

3.3 Arquitetura ATN.........................................................................................34

3.3.1 Protocolos ATN...................................................................................37

3.3.2 Mobilidade ATN ..................................................................................46

Captulo 4: PROTOCOLO IPv6.........................................................................48

4.1 Histrico do Protocolo IPv6 .......................................................................48

4.1.1 Arquitetura do Protocolo IPv6.............................................................52

4.1.2 IP Mvel..............................................................................................56

4.1.3 Protocolos MIPv6 e HMIPv6 ...............................................................57

Captulo 5: ESTUDO DE CASO PROSPOSTO E AMBIENTE..........................62

5.1 Objetivos ...................................................................................................62

5.2 Estudo de Caso Proposto no Contexto do Protocolo MIPv6 .....................62

5.3 Ambiente de Simulao.............................................................................64

5.3.1 Network Simulator 2............................................................................64

5.3.2 Multi-speech 3700 ..............................................................................66

Captulo 6: INTERFERNCIAS GERADAS NO CANAL VHF..........................68

6.1 Canal VHF.................................................................................................68

6.1.1 Caracterizao do Ambiente...............................................................69

6.1.2 Mtodos Utilizados para Este Estudo .................................................71

6.1.3 Anlise dos Espectros ........................................................................72


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Captulo 7: ANLISE DE RESULTADOS .........................................................76

7.1 Ambiente de Simulao.............................................................................767.2 Ambiente de Simulao.............................................................................77

7.2.1 Topologia de Rede Utilizada...............................................................80

7.3 Anlise dos Resultados por Tipo de Alterao na Rede ...........................81

7.3.1 Utilizao de Banda............................................................................82

7.3.2 Tamanho do Pacote............................................................................86

7.3.3 Jitter ....................................................................................................89

Captulo 8: CONCLUSO E FUTUROS TRABALHOS ....................................92

8.1 Concluses................................................................................................92

8.2 Trabalhos Futuros .....................................................................................94

Anexo 1: Quadro de Protocolos ......................................................................96

Anexo 2: Cdigo de Preparao do Ambiente .............................................101

REFERNCIAS ................................................................................................102

Apndice A: Cdigo MIPv6 ............................................................................107


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Regies de Navegao Area Determinadas pela ICAO (Fonte:Ontiveros, 2003) ............................................................................................................... 7

Figura 2 - Carta Aeronutica Meteorolgica -FL250 / (Fonte: Ontiveros, 2003) ... 9

Figura 3 - Espaos Areos ATS .................................................................................. 11

Figura 4 - FIRs do Espao Areo da Amrica do Sul (fonte: ROLIM, 2006)........ 16

Figura 5 - Viso Utilizando os Sistemas CNS/ATM (Fonte: Siqueira, 2005) ........ 18

Figura 6 - Utilizao do ADS-B na Vigilncia (Fonte: HARISON, 2006)............... 23

Figura 7 - Organizao de um ATM (Fonte: Oliveira, 2005) ................................... 25

Figura 8 - Viso anterior implantao ATN (Fonte: HELIOS apud Siqueira,2004) ................................................................................................................................ 29

Figura 9 - Viso aps implantao da ATN (Fonte: HELIOS apud Siqueira, 2004)........................................................................................................................................... 29

Figura 10 - Conceito OSI (Fonte: adaptado de GALLO e HANCOCK, 2003) ...... 30

Figura 11 - Viso das Camadas do Modelo OSI (Fonte: adaptado de GALLO eHANCOCK, 2003) .......................................................................................................... 32

Figura 12 - Ponto de Acessos de Servios (Fonte: adaptado de GALLO e

HANCOCK, 2003) .......................................................................................................... 33

Figura 13 - Interconexo Utilizando Padro OSI ...................................................... 34

Figura 16 - Overhead em Camadas de Pilhas de Protocolos (Fonte: Farrel, 2005)........................................................................................................................................... 38

Figura 17 - Arquitetura de Roteamento ISO (Fonte: adaptado de ICAO, 2001).. 41


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Figura 18 - Comparao de Aplicaes nos modelos ATN/OSI e ATN/IPS (Fonte:adaptado de ICAO, 2006) ............................................................................................. 43

Figura 19 - Camada de Aplicao Utilizando o Conceito ATN/IPS (Fonte:adaptado de ICAO, 2006) ............................................................................................. 44

Figura 20 - Arquitetura Utilizando o Conceito ATN/IPS (Fonte: adaptado deICAO, 2006) .................................................................................................................... 45

Figura 21 - Comparao entre os modelos OSI, ATN/OSI e ATN/IPS (Fonte:adaptado de ICAO, 2008a) ........................................................................................... 46

Figura 22 - Hosts reconhecidos em DNS (Fonte: www.isc.org, 2008).................. 49

Figura 23 - Hosts no Brasil (Fonte: www.cetic.br, 2008) ......................................... 50

Figura 24 - Cabealho IPv6 (Fonte: adaptado IETF, 1998) .................................... 53

Figura 25 - Cabealho IPv4 (Fonte: adaptado IETF, 1981) .................................... 54

Figura 26 - Formato de Datagrama IPv6 (Fonte: COMER, 1998) ......................... 56

Figura 27 - Entidades utilizadas para roteamento (Fonte: adaptado de PERKINSe JOHNSON, 1996) ....................................................................................................... 58

Figura 28 - Exemplo da implementao do MIPv6 em rede (Fonte: adaptado dePERKINS e JOHNSON, 1996)..................................................................................... 59

Figura 29 - Exemplo da implementao do HMIPv6 em rede. (Fonte: Adaptadode YAIZ e OZTURK, 2006) ........................................................................................... 60

Figura 30 - Cenrio estudado....................................................................................... 63

Figura 31 - Diagrama de Movimentao das Aeronaves ........................................ 70

Figura 32 - Espectrograma do Vo 1 .......................................................................... 73




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Figura 36 - Localizao dos Routers (Fonte: Adaptado de Google Earth, 2008) 78

Figura 37 - Ligao Lgica entre os Routers (Fonte: Adaptado de Google Earth,2008) ................................................................................................................................ 79

Figura 38 - Topologia da Rede .................................................................................... 80


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LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Quadro de Classificao dos Espaos ATS Utilizados no Brasil ......14

Quadro 2 - Quadro Comparativo entre os Sistemas GPS e GLONASS .............21

Quadro 3 - Brasil x Amrica do Sul (Fonte: www.cetic.br, 2008) ........................50

Quadro 4 - Brasil x Amricas (Fonte: www.cetic.br, 2008) .................................51

Quadro 5 - Brasil x Mundo (Fonte: www.cetic.br, 2008) .....................................51


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Parmetro para Anlise da Banda 10MB...........................................84

Tabela 2 - Resultado: Pacote 1000k e Largura de Banda 10MB........................84

Tabela 3 - Parmetro para Anlise de Banda 2MB.............................................85

Tabela 4 - Resultado: Pacote 1000k e Largura de Banda 2MB..........................85

Tabela 5 - Parmetros para Anlise de Pacotes 1200k......................................87

Tabela 6 - Resultado: Pacote 1200k e Largura de Banda de 10MB...................87

Tabela 7 - Resultado: Pacote 150k e Largura de Banda de 10MB.....................88Tabela 8 - Resultado: Pacote 150k e Largura de Banda de 10MB.....................88

Tabela 9 - Parmetro para Anlise de Jitter 3,8s e Pacote de 500k...................89

Tabela 10 - Resultado: Pacote 500k e Jitter 3,8s ...............................................90

Tabela 11 - Parmetro para Anlise de Jitter 3,8s e Pacote de 1000k...............90

Tabela 12 - Resultado: Pacote 1000k e Jitter 3,8s .............................................91


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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AAC Aeronautical Administrative Communication

ABNT-NBR Associao Brasileira de Normas Tcnicas - Norma Brasileirade Regulamentao

ACC Centro de Controle de rea

ACIRI International Computer Science Institute

ACP Aeronautical Communications Panel

ADS Automatic Dependent Surveillance

ADS-A ADS Addressing

ADS-B ADS Broadcast

ADS-C ADS Contact

ADS-S ADS Squiter

AE Application Entity

AFCEA Armed Forces Communications and Electronics Association

AMSS Aeronautical Mobile Satellite Service

AMCP Aeronautical Mobile Communications Panel

ANC Air Navigation Commission

AOC Aeronautical Operational Communication

AP Aplication Process

APP Aproach Control

APU Auxiliary Power UnitARC Carta de rea

ARPA Advanced Research Projects Agency

ATC Air Traffic Control

ATCS Air Traffic Service Communication

ATFM Air Traffic Flow Management

ATIS Automatic Terminal Information Service


19/130

ATM Air Traffic Management

ATN Aeronautical Telecommunication Networking

ATNP Aeronautical Telecommunication Networking Panel

ATS Air Traffic Service

ATZ Zona de Trfego de Aerdromo

BIS Boundary Intermediate System

BS Base Station

CDMA Code Division Multiple Access

CDMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision DetectionCINDACTA Centro Integrado de Defesa Area e Controle de TrfegoAreo

CLNP Connectionless Network Protocol

CLTP Connectionless Transport Protocol

CN Correspondent Node

CNS Communication Navigation and Surveillance

CNS/ATM Communication Navigation and Surveillance / Air Traffic

ManagementCOSER Collaborative Simulation for Education and Research

CoA Care-of Address

COTS Commercial of the Shelf

CPDLC Controller-Pilot Data Link Communications

CTA rea de Controle

CTR Zona de Controle

DARPA Defense Advanced Research Projects AgencyDECEA Departamento de Controle do Espao Areo

DoD American Department of Defense

ELSEG Elektronic Service GmbH

ERC Carta de Rota

ES End System

ES-IS End System to Intermediate System Routing Protocol


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FAA Federal Aviation Administration

FAN Future Air Navigation

FANS Future Air Navigation System

FDMA Frequency Division Multiple Access

FHMIPv6 Fast Handovers for Mobile IPv6

FIFO First in First Out

FIR Flight Information Region

FL Flight Level

GLONASS Global Orbiting Navigation SystemGNSS Global Navigation Satellite System

GPS Global Positioning System

HF High Frequency

HMIPv6 Hierarchical Mbile Ipv6

HoA Home of Address

IAL Carta de Aproximao por Instrumentos

IAS Indecated Airspeed

ICAO International Civil Aviation Organization

IDRP Intra-domain Router Protocol

IETF The Internet Engineering Task Force

IETF/3GPP The Internet Engineering Task Force / 3rd GenerationPartnership Project

IFR Flight Instrument

IP Internet Protocol

IPS Internet Protocol Suite

IPv4 Internet Protocol version 4

IPv6 Internet Protocol Version 6

ISC Internet Systems Consortium

IS Intermediate System

IS-IS Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol


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ISO International Organization for Standardization

K Kopter

km Kilmetro

kt knot

MAG Mobile Access Gateway

MAP Mobility Anchor Point

MHz Milhes de Hertz por Segundo

MIPv6 Mobile Internet Protocol version 6

MNMobile Node

NAM Network Animator

NEMO Networks in Motion

NETLMNDomain

Network-based Localized Mobility Management Domain

NICTA Australia's ICT Research Centre of Excellence

NM Nautical Mile

NPDU Network Protocol Data Units

NS Networking Simulation

NS2 Networking Simulation 2

OOOI Out, Off, On, In

OSI Open System Interconnection

PCoA Phisical Care-of Address

PDC Pre-departure Clear

PMIP Proxy Mobile IPv6

PZ-90 Sistema Russo Geodsico

QoS Quality of Service

RACAM Rede Administrativa de Comutao Automtica deMensagens

RBAC Regulamento Brasileiro de Aviao Civil

RBHA Regulamento Brasileiro de Homologao Aeronutica

RFC Request for Comments


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RNAV Area Navigation

RNP Required Navigation Performance

RTCA Radio Technical Commission for Aeronautics

RVSP Minimum Reduction of Vertical Separation

S Supersonic

SAMSimulation Augmented by Measurement and Analysis forNetworks

SAP Service Acess Points

SARP Standards and Recommended Practices

SBD reas PerigosasSBP reas Proibidas

SBR reas Restritas

SICASP Secondary Surveillance Radar Improvements and CollisionAvoidance Collision System Painel

SID Carta de Sada por Instrumentos

SSR Secondary Surveillance Radar

TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol

TCP/UDP Transmission Control Protocol/ User Datagram Protocol

TMA Terminal Movement Area

TP4 Class 4 Transport Protocol

TTL Time to Life

U Upper

UDP User Datagram Protocol

UL Upper LayerUNL Ilimitado

UTA reas Superiores de Controle

UTC (SU) Coordinated Universal Time (Soviet Union)

UTC (USNO)Coordinated Universal Time (United States NavalObservatory)

VAC Carta de Aproximao Visual


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VCoA Virtual Care-of-Address

VFR Visual Flight Rules

VHF Very High Frequency

VINT Virtual InterNetwork Testbed

WAC Carta Aeronutica Mundial

WGS-84 World Geodetic System-84


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1

Captulo

1

Captulo 1: INTRODUO

1.1 Consideraes Gerais

O segmento aeronutico tem se beneficiado das inovaes tecnolgicas das ltimas

dcadas, mas nele ainda restam considerveis avanos a serem feitos atravs das

recentes tecnologias de comunicao digital. A utilizao de redes de computadores

para o gerenciamento do espao areo foi a primeira grande evoluo. Porm, com a

contnua mudana tecnolgica, teve-se a necessidade de uma forma de gerenciamento

integrado.

A ICAO (International Civil Aviation Organization), vendo esta necessidade de evoluo,

iniciou o trabalho atravs da criao do comit FAN (Future Air Navigation)que seria oresponsvel pela criao de um novo conceito de sistemas para gerenciamento de

trfego areo, definido como CNS/ATM (Communication Navigation and Surveillance /

Air Traffic Management). Este novo conceito, em fase avanada de implementao em

vrios pases, fez com que sistemas de controles aeronuticos passassem por uma

revoluo tecnolgica.

Tambm influenciadas por estas inovaes, as companhias areas tiveram que se


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2

adaptar e atender este novo conceito que passa a ter influncia direta na

operacionalizao de suas aeronaves. Um parmetro de grande influncia para queestes sistemas aeronuticos tenham eficincia em seu funcionamento a infra-

estrutura da rede de comunicaes que estar sendo utilizada.

1.2 Objetivo

A pesquisa apresentada neste trabalho refere-se ao ambiente areo tendo comoaplicao o controle no roteamento de aeronaves e transmisso de dados em ambiente

mvel. Atualmente, o crescimento excessivo do trfego areo vem provocando

discusses em todos os nveis e rgos ligados aviao. Outro questionamento muito

comum so os servios de conexo para dispositivos mveis de comunicao

oferecidos por diversas companhias, os quais geram a incerteza quanto sua

interferncia nos sistemas de controle das aeronaves. Desta forma, o principal objetivo

desta pesquisa a avaliao de desempenho do protocolo MIPv6 (Mobile Internet

Protocol version 6) como parte do controle de roteamento de aeronaves e transmisso

de dados em ambiente mvel.

Como forma de avaliar e validar a estrutura proposta foi construdo um ambiente de

simulao que constitui a base para avaliao do objetivo proposto, no qual o principal

objetivo a avaliao do protocolo na entrega dos dados neste ambiente. O ambiente

construdo por simulao deve ser capaz de demonstrar relevncias de estudo sobre:

Estabilidade no ambiente para a utilizao da transferncia dos pacotes;

Caractersticas de roteamento;

Demonstrao de tempo gasto na transmisso de dados, uma vez estipulado o

tempo mximo aceitvel, e comportamento do protocolo com diferentes valores de

jitter.

Para obteno dos resultados numricos da simulao do estudo foi utilizado o


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3

Software NS2 - Networking Simulation 2. Os resultados finais da pesquisa so

apresentados atravs de tabelas comparativas onde os servios so avaliados.

A pesquisa baseada nos padres adotados pela Aeronutica em nvel internacional

atualmente sob a responsabilidade da ICAO, rgo que regulamenta as aplicaes e

infra-estrutura para comunicaes aeronuticas. Em territrio nacional, segue os

padres e comunicados adotados pelo Departamento de Controle do Espao Areo

(DECEA), que tem a misso de planejar, implantar, integrar, normatizar, coordenar e

fiscalizar as atividades de controle do espao areo brasileiro, e telecomunicaes

aeronuticas (ROLIM et al, 2006).

1.3 Justificativa

Cada vez mais a telecomunicao se adapta s novas tecnologias, buscando um maior

controle e eficincia operacional. A criao de um comit para estudo e

desenvolvimento de uma nova tecnologia que atendesse os requisitos de QoS (Quality

of Service), integridade e confiabilidade, demonstra a preocupao das autoridades

responsveis.

Informaes como a localizao de aeronaves so importante para os rgos de

Controle de Trfego Areo, bem como as informaes em tempo real que trazem de

forma mais clara as possibilidades de tomadas de decises em situaes mais

variadas. determinado que os rgos de Controle de Trfego Areo planejem econtrolem o fluxo de trfego sob sua responsabilidade, onde podem executar

autorizaes que promovam as separaes entre aeronaves e a resoluo de conflitos

de trfego areo, gerados pela falta de comunicao bilateral contnua onde acabam

por perder o controle do fluxo de aeronaves (MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999a).

Outro fator de grande relevncia a comunicao existente entre os ATCs (Air Traffic

Control) e as aeronaves, que acaba por desempenhar um papel imprescindvel para o


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4

Gerenciamento de Trfego Areo. determinado ao rgo de Controle de Trfego

Areo (MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999b): Ao receber uma chamada, que esta seja atendida rapidamente e em tom alto e

claro;

Utilizar somente fraseologia padro;

Utilizar o alfabeto fontico em caso de dvidas no entendimento de confirmaes.

No entanto, muitas vezes, a utilizao do idioma ingls, o qual autorizado como meio

de comunicao em casos de no ser utilizada a lngua do prprio pas, pode acarretar

o no entendimento por parte do controlador ou piloto. A inteligibilidade um fator

importante para as comunicaes aeronuticas.

Desta forma, outro fator de grande relevncia o prprio meio de comunicao

utilizado, que o Canal VHF. Em muitas vezes o nvel de inteligibilidade oferecido aos

seus usurios baixo, o que pode vir afetar a segurana operacional. Existem outros

fatores que tambm provocam interferncias por rudos no Canal VHF, como

equipamentos utilizados nas operaes de apoio ao solo. Dentre tais equipamentos

podem-se citar os caminhes de abastecimento, loaders (plataformas de cargas),

unidades de partida, push back(rebocadores de aeronaves), esteiras motorizadas e os

tratores, sendo que as interferncias podem ocorrer com tais equipamentos parados ou

em movimento (ROSSI, ALMEIDA e MENEZES, 2006).

Para Perrons (1997), os equipamentos aeronuticos no podem falhar, o que levaria a

catstrofes, tais como grande perda de vidas humanas, j citando a importncia daarquitetura utilizada e a integrao entre os sistemas a serem desenvolvidos.

1.4 Organizao do Texto

Primeiramente, feita uma descrio conceitual dos assuntos relacionados ao tema da

pesquisa desenvolvida. A descrio feita por tpicos, de forma ascendente, que


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5

possibilitar o entendimento do estudo de caso escolhido.

No captulo 1 so apresentados o objetivo, a justificativa e a estrutura do trabalho.

No captulo 2 abordado o Espao Areo, explicando a sua regulamentao atravs

dos rgos oficiais, sua diviso e sua administrao. O sistema CNS/ATM explicado

por ser o princpio para a aplicao da pesquisa. So apresentados os conceitos

referentes sua utilizao, abordagem de suas tcnicas e as dificuldades para a sua

implantao.

No captulo 3 feita a apresentao da rede ATN utilizada para as comunicaes

aeronuticas. Tambm feita a abordagem sobre os protocolos de comunicaes,

onde so apresentadas as caractersticas e seus mecanismos de transmisso.

No captulo 4 feita apresentao do protocolo IPv6 e tambm se apresenta o

protocolo MIPv6, o qual utilizado neste trabalho durante as simulaes. A

apresentao do protocolo HMIPv6 esplanada por ser tratado nos trabalhos futuros.

No captulo 5 apresentado o estudo de caso, bem como os programas de simulao

que so utilizados.

No captulo 6 so apresentados os resultados adquiridos na anlise do Canal VHF.

O captulo 7 apresenta os resultados da anlise proposta neste trabalho.

Finalizando, o captulo 8 apresenta as concluses deste trabalho e os trabalhos futuros.


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6

Captulo

2

Captulo 2:O ESPAO AREO

2.1 Espao Areo

O Espao Areo definido como uma poro da atmosfera que controlada por um

determinado pas. Segundo Ontiveros (2003), a ICAO considerou a grande variedade

das condies geogrfica e climtica como influncia na determinao de instalao do

vrios servios areos, que podem variar consideravelmente por todas as partes do

mundo. Da mesma forma houve a necessidade de padronizar as atividades

operacionais e tcnicas, as quais facilitariam a implantao dos servios e instalaes

em terra para desenvolvimento das operaes de vo, o que tambm facilitaria adiviso do espao areo mundial em Regies de Navegao Area.

Assim, cada pas pode oferecer seus servios de vo, como informaes

meteorolgicas, informaes de vo, alertas, entre outros. A Figura 1 ilustra a diviso

do espao areo definido pela ICAO.


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7

Figura 1 - Regies de Navegao Area Determinadas pela ICAO (Fonte: Ontiveros, 2003)

2.2 Diviso do Espao Areo

A estrutura criada pela ICAO, na diviso do espao areo de todos os continentes em

regies de navegao area, possibilitou que cada pas criasse sua prpria estrutura de

espao areo, dividida em FIRs (Flight Information Regions). As FIRs so definidas

verticalmente por todo espao areo inferior e superior, e de forma horizontal atravs

dos limites impostos por suas cartas de rotas areas.

Espao areo Inferior: abrange desde a superfcie do terreno ou da gua at 24500

ps1, suficiente para os vos com aeronaves na dcada de 1940 (Ontiveros, 2003 e

MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999).

Limites verticais: Superior FL2245 inclusive.

Limites laterais: Indicados nas cartas de rota (ERC).

1Ps: unidade de medida de comprimento usada intensamente em aviao, sendo 1 p = 30,48cm.2FL - Flight Level. uma altura nominal padro de vo, em centenas de ps. Utilizado para determinar se o voser par ou mpar, levando em considerao os dois primeiros nmeros do FL.


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Espao areo superior: possui os mesmos limites laterais que a FIR, porm no

possui limites verticais definidos, abrangendo o nvel de vo em 46000 ps(ONTIVEROS, 2003). No entanto, o nvel mximo utilizado pelas aeronaves atuais

o FL450, exceto poucas outras que podem voar a FL600, como os avies militares

(MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999).

Limites verticais:

Superior ilimitado (UNL)

Inferior FL245 exclusive

Limites laterais: indicados nas cartas de rota (ERC)

Carta aeronutica: uma representao grfica e espacial da Terra ou parte dela,

possuindo diferentes finalidades. utilizada para facilitar as tarefas da tripulao

area durante o vo. Seu objetivo contribuir para a segurana do vo em suas

diversas fases, como decolagem, em rota, aproximao e pouso (MINISTRIO DA

AERONUTICA, 2000).

Tipos de cartas:

Carta Aeronutica Mundial (WAC) utilizada no auxlio s necessidades do

vo visual.

Carta de Aproximao por Instrumentos (IAL) utilizada por todos os

aerdromos para aviao geral, desde que estejam homologados para

operao IFR (Flight Instruments).

Carta de Sada por Instrumentos (SID) permite s aeronaves efetuaremsubidas por instrumentos, com relao aos obstculos, desde a decolagem

at a interceptao da rota ATS (Air Traffic Service). Disponvel para os

aerdromos homologados para operao IFR.

Carta de Aproximao Visual (VAC) proporciona ao piloto uma viso grfica

dos procedimentos de circulao visual. No entanto so permitidas apenas

em aerdromos cujo trfego visual possa ser justificado.


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9

Carta de rea (ARC) permite informaes que facilitam as transies entre

o vo em rota e a aproximao para um aerdromo, bem como os vosatravs de reas com estruturas complexas de rotas ATS (Air traffic

Services).

Carta de Rotas (ERC) objetiva facilitar a navegao por meio de auxlio-

rdio, de acordo com os procedimentos ATS. Compe-se por vrias cartas

contendo as rotas ATS no espao areo inferior e superior.

Figura 2 - Carta Aeronutica Meteorolgica -FL250 / (Fonte: Ontiveros, 2003)

Na Figura 2 ilustrada uma carta aeronutica meteorolgica SIGWX, que uma carta

de prognstico de tempo significativo dos nveis da superfcie ao FL250, do FL100 ao

FL450 e do FL250 ao FL630.


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10

2.3 Designao do Espao Areo

O espao areo, obedecendo diviso das FIRs de cada pas, possui tambm uma

diviso que chamada de espao areo controlado e espao areo condicionado.

No espao areo controlado, o ATC (Air Traffic Control) deve fornecer instrues s

aeronaves, informando sobre outras aeronaves existentes em rota e sobre o espao

sobrevoado. Este espao compe-se por (MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999):

reas Superiores de Controle (UTA) - compreendem as aerovias superiores e outras

partes do espao areo superior;

reas de Controle (CTA) - compreendem aerovias inferiores e outras partes do

espao areo inferior;

reas de Controle Terminal (TMA) - configurao varivel indicada nas cartas e

manuais;

Zonas de Controle (CTR) - configurao varivel indicada nas cartas e manuais;

Zonas de Trfego de Aerdromo (ATZ), em aerdromos controlados - configuraovarivel indicada nas cartas e manuais.

O espao areo condicionado caracteriza-se pelo espao areo onde h necessidade

de configurao varivel para o vo (MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999). Este

espao dividido em:

reas Proibidas (SBP), espao areo onde o vo proibido, visando mxima

segurana para navegao. reas Perigosas (SBD), espao areo onde o vo necessita de autorizao por

pertencer rea com pouca segurana para navegao.

reas Restritas (SBR), espao areo onde o vo pode ser feito com autorizao e

condio pr-estabelecida para navegao.

A Figura 3 ilustra a determinao do Ministrio da Aeronutica na diviso e relao

entre as divises dos Espaos Areos ATS (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2000).


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Na figura, a ATZ (Zona de Trfego de Aerdromo) de jurisdio da TWR (Torre de

Controle de Aerdromo), a CTR (zona de controle) e a TMA (rea terminal) - jurisdiodo APP (Centro de Controle de Aproximao).

Figura 3 - Espaos Areos ATS

2.4 Classes de Espaos Areos ATS

Os Espaos Areos ATS so formados pelos Espaos Areos Controlados em conjunto

com as FIRs (Flight Information Region), possuindo uma classificao alfabtica de Aat G.

A classificao utilizada possui como forma de identificar as rotas ATS, estabelecer os

servios ATS prestados em cada espao e as regras de operaes que devem ser

seguidas.

Esta classificao determinada como (MINISTRIO DA AERONUTICA, 1999):


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Classe A

Permite somente os vos IFR, que esto sujeitos aos servios de controle de trfegoareo e que possuem separao entre si.

Classe B

Permite vos IFR e VFR, que esto sujeitos aos servios de controle de trfego areo e

que possuem separao entre si.

Classe C

Permite vos IFR e VFR, que esto sujeitos aos servios de controle de trfego areo.

Os vos IFR possuem separao entre si, e tambm so separados dos vos VFR.

Entretanto, os vos VFR possuem separao somente em relao aos vos IFR,

recebendo apenas informao referente ao trfego de outros vos VFR e aviso para ser

evitado trfego quando requerido.

Classe D

Permite vos IFR e VFR, que esto sujeitos aos servios de controle de trfego areo.

Os vos IFR so separados entre si, recebendo informao de trfego em relao aos

vos VFR e aviso para ser evitado trfego quando requerido, enquanto os vos VFR

recebem apenas informao de trfego em relao a todos os outros vos e aviso para

ser evitado trfego quando requerido.

Classe E

Permite vos IFR e VFR. Somente os vos IFR esto sujeitos ao servio de controle de

trfego areo e so separados entre si. Neste caso todos os vos, IFR e VFR, recebem

informaes de trfego sempre que necessrio. As aeronaves de vos VFR podem voar

neste espao areo sem autorizao prvia e sem notificao.

Classe FPermite vos IFR e VFR, que podem receber servios de informao de vo. No

entanto, apenas os vos IFR recebem servio de assessoramento de trfego areo.

Classe G

Permite vos IFR e VFR, que recebem somente servios de informao de vo.

A classificao para as rotas domsticas (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2000)

representada pelas letras W e Z. Para as rotas RNAV (Area Navigation), para as quais


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existem requisitos especiais de desempenho de navegao, so utilizadas as letras L e

Z. No entanto, todas as classes podem ser acompanhadas pelas letras U, S e K, queso definidas como:

U (UPPER): informa que a rota pertence ao espao areo superior.

S (SUPERSONIC): informa que a rota para ser utilizada somente em vos

supersnicos.

K (KOPTER): informa que a rota para ser utilizada somente em vos de

helicpteros.

No Quadro 1, apresentada a classificao utilizado no espao areo brasileiro e quais

os tipos de vos que so permitidos (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2000).


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Quadro 1 - Quadro de Classificao dos Espaos ATS Utilizados no Brasil

CLASSE TIPO DE

VO

LIMITE DE VELOCIDADE RDIO

COMUNICAO

SUJEITO A

AUTORIZAO

ATC

A IFR No Aplicvel Bilateral Contnua Sim

IFR No AplicvelB

VFR380 KT IAS

Bilateral Contnua Sim

IFR No AplicvelC

VFR Abaixo FL 100: 250 KT IAS

Acima FL 100: 380 KT IAS


IFR Abaixo FL 100: 250 KT IAS

Igual ou Acima FL 100: NoDVFR Aplicvel Abaixo FL 100:

250 KT IAS Acima FL

100: 380 KT IAS


IFR

Abaixo FL 100: 250 KT IAS

Acima FL 100: No Aplicvel Bilateral Contnua SimE

VFR Abaixo FL 100: 250 KT IAS

Acima FL 100: 380 KT IAS

No No

IFR

Abaixo FL 100: 250 KT IAS

Acima FL 100: No Aplicvel Bilateral ContnuaF/G

VFR Abaixo FL 100: 250 KT IASAcima FL 100: 380 KT IAS

No

No


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2.5 Espao Areo sob Jurisdio do Brasil

Esta estrutura visa auxiliar os ATS em terra e ar, seguindo as normas daICAO, atravs

do Ministrio da Aeronutica, determinando que:

Os servios de trfego areo sero prestados em todo o espao areoque se superpe ao territrio nacional, incluindo guas territoriais e

jurisdicionais, bem como o espao areo que se superpe ao alto mar quetiver sido objeto de acordos internacionais. (MINISTRIO DAAERONUTICA, 1999)

No Brasil, o espao areo sob sua jurisdio dividido em 5 FIRs (Flight Information

Region): Atlntico, Amaznica, Braslia, Recife e Curitiba.

A Figura 4 ilustra a diviso do Espao Areo Brasileiro, bem como os demais pases da

Amrica do Sul (ROLIM, 2006).


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Figura 4 - FIRs do Espao Areo da Amrica do Sul (fonte: ROLIM, 2006)

2.6 Sistemas CNS/ATM

No incio do sculo XX a ICAO, reconheceu a necessidade de melhorias nos sistemas

utilizados pela aviao, visando suportar a demanda de crescimento em todo do

mundo.

Em 1983, atravs do Comit FANS (Future Air Navigation Systems), iniciou os estudos

para a elaborao de um sistema de apoio navegao area, denominado Sistema

CNS/ATM, objetivando, entre outros, o desenvolvimento de sistemas aeronuticos de


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comunicao que permitissem integrar diversas sub-redes utilizando tecnologias

diferentes.

No incio da dcada de 1990 a ICAOaprovou o primeiro plano de desenvolvimento de

sistemas aeronuticos utilizando CNS/ATM.

A interoperabilidade entre estes sistemas utilizando tecnologias digitais, sistemas de

satlites e ferramentas de automao para gerenciamento de trfego areo deve ser

fornecida atravs de uma rede de computadores ATN, que ser implementada sob os

princpios do Modelo OSI (Open System Interconnection) (ICAO, 2005).

O sistema CNS/ATM surgiu como uma forma de resolver o problema de

congestionamento de rotas no Pacfico Sul, originado pelo grande crescimento da

economia japonesa e dos tigres asiticos. Com esse crescimento, os atuais sistemas

de navegao no suportaram a demanda, tendo colocado em risco a segurana dos

vos. Ainda, como ponto de partida para a implantao do novo sistema houve o

lanamento de aeronaves que poderiam navegar sem dependncia de sistemas deterra, possuindo capacidade de comunicao por canal de dados e erros mximos em

posicionamento de 5NM3. As mesmas consideraes de implantao foram utilizadas

no Atlntico Norte, formando a base para as demais implantaes do sistema CNS/ATM


Para Siqueira (2005), a utilizao do conceito CNS/ATM na navegao area visa

proporcionar maior segurana e eficincia, bem como a cobertura global em quaisquercondies meteorolgicas.

Na Figura 5, Siqueira (2005) demonstra as melhorias com a utilizao dos sistemas

CNS/ATM, em cuja infra-estrutura de navegao so inseridos os conceitos de RNAV

(Area Navigation), RNP (Required Navigation Performance), RVSM (Minimum

Reduction of Vertical Separation) e o GNSS (Global Navigation Satellite System).

3 NM -Nautical Mile. Unidade de medida de comprimento ou distncia, sendo 1 NM = 1852 m.


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Figura 5 - Viso Utilizando os Sistemas CNS/ATM (Fonte: Siqueira, 2005)

2.6.1 Comunicao

As comunicaes com as aeronaves devero ser estabelecidas atravs de enlaces de

dados, permitindo eficincia e rapidez entre os sistemas de terra e sistemas de bordo.

Nos Sistemas CNS/ATM, a transmisso de mensagens de voz utilizando freqncias na

faixa de VHF ir continuar, mas ser utilizada em conjunto com a transmisso digital de

dados. Posteriormente, mesmo com a transmisso digital, os canais VHF continuaro a

ser utilizados para a transmisso de informaes, e de forma progressiva sero

utilizados os sistemas de satlites nas comunicaes de dados e voz, objetivando

atingir uma cobertura em nvel mundial.

Complementarmente, as comunicaes faro uso de transmisses atravs de canais

utilizando freqncias na faixa HF. O sistema SSR (Secondary Surveillance Radar),

atualmente utilizado para a vigilncia do espao areo onde h reas de alta

movimentao area, utilizando seus modos de operao A, B, C e S, ser


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utilizado nas comunicaes com aeronaves devido sua grande capacidade de

transmisso de informaes digitalizadas no modo S (MINISTRIO DAAERONUTICA, 2002).

Os modos de comunicao so definidos por ICAO apud Vismari (2007), como:

ADS-A (Addressing) Possibilita 4 tipos de contato, sendo por demanda, evento

perodo e emergncia.

ADS-B (Broadcast) A aeronave transmite mensagens ADS de forma peridica e

por rdio difuso.

ADS-C (Contact) A comunicao ADS estabelecida entre a aeronave e um rgo

de solo; por ser enderevel, tambm denominada como ADS-A.

ADS-S (Squiter) A comunicao ADS feita periodicamente atravs de

broadcasting a 56bits por segundo e contendo endereamento de 24 bits

(BOISVERT e ORLANDO, 1993).

2.6.2 Navegao

AICAOadotou o conceito de RNP (Required Navigation Performance), que estabelece

a capacidade necessria de uma aeronave para se deslocar em determinadas rotas.

Esta capacidade que dever ser atingida na navegao utilizar o GNSS (MINISTRIO

DA AERONUTICA, 2002).

O sistema GNSS, fundamentalmente diferente dos tradicionais sistemas de navegaobaseados em auxlios em solo, fornece, atravs de uma navegao global, suporte a

todas as fases do vo. As atuais constelaes de satlites para a navegao so o

GPS (Global Positioning System) e o GLONASS (Global Navigation Satellite System)

(CHUJO e WALTER, 2005).

O sistema GPS foi desenvolvido pelo DoD (American Department of Defense),

operado pelo Estados Unidos da Amrica, possui 24 satlites distribudos em 6 planos


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orbitais4sendo que 21 esto operando e 3 esto ativos em reserva. Cada plano orbital

composto por 4 satlites em rbita quase circular, a uma altura de aproximadamente20.200 km e inclinao de 55 graus em relao ao plano do Equador (LAGO,

FERREIRA e KRUEGER, 2002).

O sistema GLONASS5, que est sendo desenvolvido e operado pela Rssia

possuir, quando estiver completamente implementado, 24 satlites distribudos em 3

planos orbitais. Cada plano orbital ter 8 satlites em rbita quase circular, a uma altura

de 19.000 km e inclinao de 64,8 graus em relao linha do equador (LAGO,

FERREIRA e KRUEGER, 2002).

A navegao baseada no sistema GNSS tem oferecido preciso crescente, e nveis

razoveis de integridade e disponibilidade, oferecendo navegao em rota, reas

terminais e reas de aproximao de no-preciso. Desta forma, todas as aeronaves

possuiro equipamentos de igual capacidade para processamento de sinais recebidos

por satlites, e podero voar em qualquer tipo de espao areo em todo o globo

terrestre, podendo todos os pases membros da ICAO substituir parcialmente a infra-estrutura de navegao atualmente utilizada, que se baseia em terra, por uma baseada

em satlites (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2002).

4Plano orbitalrefere-se ao plano o qual a rbita descrita, tendo a rbita como uma trajetria curva de um corpo noespao.5 GLONASS o sistema de satlite Russo, teve seu primeiro satlite em rbita em 1982, atualmente possui 17satlites em operao. (http://www.fas.org/main/home.jsp).


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Quadro 2 - Quadro Comparativo entre os Sistemas GPS e GLONASS

GLONASS GPS

Nmero de satlites 24 24

Nmero de planos orbitais 3 6

Inclinao dos planos orbitais 64,8 55

Semi-eixo maior da rbita 25510 km 26560 km

Freqncia fundamental (f0) 5,11 MHz 10,23 MHz

Tcnica de separao dosinal

FDMA CDMA

Freqncia portadoras (MHz)L1L2

de 1602,0 a 1615,5de 1246,0 a 1256,5

1575,421227,60

Freqncia cdigos (MHz)C/AP

0,5115,110

1,02310,23

Efemrides transmitidaspelos satlites

Coordenadas CartesianasGeocntricas e suas

derivadas

Elementos OrbitaisKeplerianos e seus fatores de

Perturbao

Tempo de referncia UTC (SU) UTC (USNO)

Sistema de refernciaGeodsico

PZ-90 WGS-84

O Quadro 2 apresenta, atravs de comparaes, as caractersticas operacionais que

diferenciam os sistemas GPS e GLONASS (LAGO, FERREIRA e KRUEGER, 2002).


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22

2.6.3 Vigilncia

A ICAOadotou o conceito de ADS (Automatic Dependent Surveillance), que faz com

que a aeronave transmita de forma automtica sua posio e outros dados relevantes,

como manobras necessrias, velocidade e condio meteorolgica (MINISTRIO DA

AERONUTICA, 2002). Estes dados so enviados para os rgos que prestam

Servios de Trfego Areo e utilizam para transmisso os meios de comunicao como

sistemas de satlites, sistema VHF, sistemas HF ou modo S do transponder6. Os

dados que so transmitidos pelas aeronaves geram, atravs de processamento dos

mesmos, a posio da aeronave em imagem de vdeo. O contnuo e permanente

conhecimento da posio das aeronaves faz com que se tenha uma utilizao eficaz de

todo espao areo (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2002).

A utilizao do sistema ADS permite melhorias significativas ao ATM (Air Traffic

Management). A utilizao do transponder em modos de operaes j utilizados ser

preservada, no entanto, complementado com a utilizao gradual do modo S emreas de trfego denso como as reas terminais e em espaos areos continentais


O processo ADS insere a possibilidade de transmisso de informaes entre as

aeronaves utilizando radiodifuso, sendo que a aeronave poder fornecer

constantemente informao sobre sua posio. A comunicao para este modo de

radiodifuso denominada como ADS-B (Automatic Dependent Surveillance -

Broadcast), atualmente sob responsabilidade do RTCA Inc. Special Committee 186

(RTCA, 2001).

6Transponder um dispositivo eletrnico utilizado em aeronaves para envio e recepo de sinal, utiliza freqnciade recepo 1030Mhz e transmisso 1090 MHz. (ICA 102-9)


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Para a FAA (Federal Aviation Administration), o conceito sobre a troca de informaes

utilizando ADS-B definido como:

The concept is simple: Aircraft (or other vehicles or obstacles) will broadcast amessage on a regular basis, which includes their position (such as latitude,longitude and altitude), velocity, and possibly other information. Other aircraft orsystems can receive this information for use in a wide variety of applications.Current surveillance systems must measure vehicle position, while ADS-Bbased systems will simply receive accurate position reports broadcast by thevehicles (RTCA, 2001).

Na Figura 6 ilustradaa utilizao do ADS-B no espao areo, onde a aeronave utiliza

broadcastingpara enviar suas informaes (HARISON, 2006).

Figura 6 - Utilizao do ADS-B na Vigilncia (Fonte: HARISON, 2006)


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A utilizao do ADS-B proporciona a todos os usurios do sistema informaes em

tempo real, melhor visualizao do trfego areo e segurana significativa nasoperaes de vo (FAA, 2008).

2.6.4 Gerenciamento de Trfego Areo

O ATM est ligado diretamente elaborao dos novos sistemas de comunicaes

para navegao e vigilncia. Em uma escala mais ampla o Gerenciamento de TrfegoAreo inclui o ATC, ATFM (Air Traffic Flow Management), e tambm as prprias

operaes areas (MINISTRIO DA AERONUTICA, 2002).

Para Oliveira (2005), os transportadores areos so divididos em diversas classes,

conforme seus objetivos, sendo que a maior parte dos vos controlados prometido

pelas linhas areas comerciais regulares. No entanto, todas compartilham dos mesmos

recursos de infra-estrutura do transporte areo, que so os aeroportos e o espao

areo.

Assim, com a utilizao simultnea destes recursos de infra-estrutura surge a

necessidade de recursos inteligentes para serem utilizados pelo ATM. Como viso

mundial e regional a integrao dos sistemas ATM traz a necessidade de harmonizao

de padres e procedimentos, a qual obtida com a implantao das tecnologias dos

sistemas CNS (Communication Navigation and Surveillance) (MINISTRIO DA

AERONUTICA, 2002).

Os sistemas CNS/ATM favorecem o ATM, permitindo um maior grau de automao, e

fazendo com que se tenha um sistema integrado globalmente. Desde o incio da histria

aeronutica, o controle de trfego areo feito de forma no homognea, com muita

variao de tecnologia, de acordo com as diversas regies de espao areo. Visa-se ter

um controle unificado do espao areo, permitindo um melhor desempenho no ATC e

no auxlio s autoridades nas tomadas de decises. Por outro lado, as companhias


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25

areas teriam como obter um controle efetivo de seus vos, promovendo a agilidade e

eficincia junto a seus clientes (ROSSI et al, 2005).

Atravs de um diagrama representado pela Figura 7, Oliveira (2005) demonstra a

organizao hierrquica dos servios ATM. No entanto, utilizado somente o sistema

ATC, por servir como estrutura para os servios ATM.

Figura 7 - Organizao de um ATM (Fonte: Oliveira, 2005)

Para Oliveira (2005) as informaes trocadas entre as entidades dispostas na Figura 7

podem ser categorizadas nas seguintes classes:

Informao sobre o estado passado, atual e futuro da aeronave;

Aes de controle;


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Informaes sobre a coordenao e ocupao do aeroporto;

Informaes meteorolgicas.

Todas as informaes podem provir de operadores humanos que inserem os dados nos

sistemas ou tambm atravs de sensores presentes nas infra-estruturas que atendem

os servios prestados pelo ATM.


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27

Captulo

3

Captulo 3:REDE DE TELECOMUNICAO AERONUTICA (ATN)

3.1 O Padro ATN

Em janeiro de 1989 a ANC (Air Navigatin Commission), atravs de estudosdesenvolvidos pela SICASP (Secondary Surveillance Radar Improvements and Collision

Avoidance System Panel), incluiu os materiais desenvolvidos pela ICAO que tratava das

necessidades mnimas requeridas para operaes de servios ATS e operaes de

servios por satlites, e, assim, deu origem ATN. No mesmo ano, em maio de 1989, a

SICASP desenvolveu uma recomendao sobre a ATN e solicitou a publicao desta

recomendao como manual ICAO, tendo sua primeira publicao em 1991 e a sua

segunda em 1997. O SARP (Standards and Recommended Practices) e o materialrecomendado foram publicados no anexo 10 da Conveno da Aviao Civil

Internacional (NETO, 2005).

No ano de 1993, a ANC publicou os trabalhos de estudos para recomendaes sobre

ATN para o ATNP (Aeronautical Telecommunication Networking Panel). No primeiro

encontro do ATNP, em junho de 1994, ficou definido que seria de sua responsabilidade

a elaborao do SARP e de todo material sobre orientao de implantao ATN,


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28

incluindo recomendaes tcnicas e tambm aplicaes ar-ar e ar-terra. Assim, o

primeiro conjunto de SARP para ATN foi finalizado em novembro de 1996 (SOUZA,2004 e NETO, 2005).

A ATN responsvel pela integrao da comunicao aeronutica e tambm em

servios como a sub-rede AMSS (Aeronautical Mobile Satellite Service), enlace de

dados VHF, SSR e enlace de dados HF. (SOUZA, 2004 e NETO, 2005).

Sendo uma rede para integrao da comunicao de dados, prov benefcios como

(ROSSI et al, 2005):

Integrao entre usurios de comunicao e infra-estrutura;

Servio seguro de comunicao;

Escalabilidade;

Poltica de roteamento; e

Uso de infra-estrutura existente.

A ATN baseada no padro de arquitetura de computadores ISO ( InternationalOrganization for Standardization), possibilitando o gerenciamento de trfego areo

atravs de comunicaes ar-ar e ar-terra, que se integram ao conceito CNS/ATM. Os

servios de Datalink so destinados basicamente ao trfego de mensagens (ROSSI et

al, 2005), como:

ATS = Air Traffic Services

Ex: PDC

AAC = Administrative Aeronautical Communication

Ex: Mensagens OOOI

AOC = Aeronautical Operational Communication

Ex: Monitorao de turbinas durante o vo

As Figuras 8 e 9, HELIOS apud Souza, (2004) definem o ambiente anterior

implantao da ATN e o futuro ambiente de comunicao pretendido com a ATN,

respectivamente.


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Figura 8 - Viso anterior implantao ATN (Fonte: HELIOS apud Siqueira, 2004)

Figura 9 - Viso aps implantao da ATN (Fonte: HELIOS apud Siqueira, 2004)

..

..

..

..


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3.2 O Padro OSI

Em 1974 a ISO (International Organization for Standardization) desenvolveu uma

arquitetura de referncia para padronizao de redes, que teve o nome de Modelo de

Referncia para Interconexo de Sistemas Abertos. Baseava-se em uma proposta de

um modelo que sintetizasse de forma abstrata o funcionamento de computadores por

redes de comunicao de dados, originado na experincia de funcionamento dos

sistemas de teleprocessamento da rede ARPA. Entre 1978 e 1984 foi elaborado o

modelo OSI (Open System Interconnection), onde pela primeira vez foi abordado oconceito de sistema aberto (GALLO e HANCOCK, 2003).

A Figura 10 ilustra o conceito de sistemas abertos proposto pelo modelo OSI.

Figura 10 - Conceito OSI (Fonte: adaptado de GALLO e HANCOCK, 2003)

O conceito de sistemas abertos proposto pela ISO caracteriza-se por oferecer uma

interconexo entre equipamentos fabricados por diferentes empresas. A Figura 10

representa a interconexo oferecida por quatro diferentes equipamentos, sendo

definidos como Sistema Aberto A, Sistema Aberto B, Sistema Aberto C e Sistema


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31

Aberto D. representada a utilizao de um mesmo meio fsico para que todos os

sistemas possam se comunicar.

Gallo e Hancock (2003) definem o modelo OSI como um arcabouo conceitual para

desenvolvimento de padres para protocolos de redes. Em outra definio, destacam a

caracterstica do modelo OSI quanto codificao formal do conceito de arquitetura de

redes em camadas.

Gallo e Hancock (2003) tambm explicam que as camadas ajudam a reduzir o nvel de

complexidade na conectividade de uma rede por trabalharem de forma bem definida em

cada estgio de processamento de dados a serem transmitidos. Desta forma, o modelo

OSI baseia-se no conceito de camadas sobrepostas, onde cada uma executa um

conjunto definido de funes, ajudando, desta forma, a simplificar o projeto de uma

rede.

A Figura 11 ilustra as sete camadas sobrepostas do modelo OSI e quais os servios

oferecidos em cada uma. Ilustra onde cada camada atua durante a transmisso dosdados, podendo ser nos equipamentos ou nos programas. Outra informao

demonstrada como os dados so definidos ao serem tratados nas camadas, sendo:

Mensagem: so definidos como mensagem os dados criados na camada de

aplicao e enviados at a camada de transporte;

Pacotes: so definidos como pacotes os dados contidos nas mensagens e quando

quebrados para serem transportados pela rede;

Quadros: so definidos como quadros os dados que chegam como pacotes nacamada de enlace, ou seja, so semelhantes aos pacotes, mas existem em nveis

mais baixos;

Bits: a transformao dos quadros em sinais para passagem no meio fsico.


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Figura 11 - Viso das Camadas do Modelo OSI (Fonte: adaptado de GALLO e HANCOCK, 2003)

A integrao das camadas deve possibilitar a troca de informaes entre processos de

aplicao (AP Application Process) pertencentes a sistemas abertos diferentes.

3.2.1 Servios do Modelo OSI

O modelo OSI oferece dois diferentes tipos de servios em suas camadas, que so:

orientado por conexo e sem conexo.

Servio orientado por conexo: estabelece uma conexo fsica entre o n emissor e

o n receptor antes da transferncia dos dados. Aps a concluso da sesso a

ligao entre os ns removida.


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Servio sem conexo: no estabelece nenhuma conexo fsica entre o n emissor e

receptor antes da transferncia dos dados. Neste tipo de servio a mensagem quebrada em pacotes e enviada pela rede, sendo cada pacote independente um do

outro que carrega parte da mensagem e precisa carregar um endereo de destino.

O servio sem conexo pode ser confivel e no-confivel, sendo que o servio

no-confivel no requer aviso de recebimento dos dados do receptor para o

emissor. Este aviso se chama servio de datagrama. O servio confivel, em que h

a confirmao de recebimento, chama-se servio de datagrama com confirmao.

Estes servios ficam dispostos nos pontos de acessos de servios (SAPs Service

Access Points), cada um com um endereo correspondente (GALLO e HANCOCK,

2003). A Figura 12 ilustra o conceito de troca de informaes entre camadas com o uso

de SAPs. Um servio oferecido na camada (N), ou simplesmente Servio (N),

oferecido s entidades (N+1) atravs dos Pontos de Acesso de Servio da camada N

ou SAP (N).

Figura 12 - Ponto de Acessos de Servios (Fonte: adaptado de GALLO e HANCOCK, 2003)


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Desta forma, uma entidade (N) pode oferecer servios a vrias entidades (N+1) atravs

de vrios SAPs (N) e pode utilizar os servios de vrias entidades (N-1) atravs devrios SAPs (N-1).

3.3 Arquitetura ATN

Baseada no modelo OSI, a ATN promover a conexo de sub-redes e diversas

tecnologias dentro do ambiente aeronutico. A interconexo dos sistemas ser baseadana comunicao ponto-a-ponto (FEIGHERY et al, 1996).

A Figura 13 ilustra a ligao na arquitetura ATN dos intermediate-systemse dos end-

systems. Os intermediate-systems so os equipamentos responsveis pela

comunicao de dados na rede e os end-systems so as aplicaes utilizadas no

Gerenciamento do Trfego Areo. Utilizando o modelo OSI, a arquitetura da rede ATN

segue o conceito de camadas sobrepostas, como explicado anteriormente na Figura 11.

Figura 13 - Interconexo Utilizando Padro OSI

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Management

Application

Presentation

Session

TransportNetwork

Data Link

Physical

Management

Physical

Communications Media

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Management

Application

Presentation

Session

TransportNetwork

Data Link

Physical

Management

Physical

Communications Media

Network

Data Link

Physical

Sistema Final

Sistema Final

Sistema

Intermedirio


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Segundo Signore e Girard (1998), para a ATN funcionar neste ambiente so

necessrios quatro elementos maiores. O primeiro a capacidade de mobilidade noenvio de dados para uma aeronave conhecendo sua localizao; o segundo a

capacidade de uso simultneo de links ar-terra instalados na aeronave; o terceiro a

verificao de larguras de bandas disponveis hoje e as que estaro disponveis no

futuro; o quarto a padronizao de servios requeridos em aplicaes ATS.

Para o primeiro elemento, Signori e Girard (1998) definem a mobilidade da rede como a

capacidade de comunicao entre dois ns existentes em diferentes redes. Quando

um dos ns necessita falar com o outro, automaticamente ligado ao mesmo atravs

do roteamento disponvel, sem precisar saber da localizao do n de destino e nem

qual servio e roteador est sendo utilizado para sua conexo.

Para o segundo elemento, demonstram a necessidade de especificao do custo das

aplicaes, conexo, ou preferncia de velocidades que sero usadas pela ATN para o

reenvio de mensagens. As exigncias para o desenvolvimento das aplicaes ar-terra

so determinadas pelo ATNP (ATNP, 1995), como: Cada aplicao ter o atraso especificado em projeto;

A taxa residual de erro ser especificada como parmetro de projeto para aplicao;

O relatrio de perda de servio dever ser especificado como parmetro de projeto

para cada aplicao;

A disponibilidade da aplicao dever ser especificada como parmetro de projeto;

O tempo para restaurao do servio dever ser especificado como parmetro de

projeto.

O terceiro elemento define que para uma baixa taxa de banda nas conexes ar-terra

necessrio que haja a compresso dos dados para envio na rede. E, para o quarto

elemento, Signori e Girard (1998) demonstram a necessidade de uma padronizao de

aplicaes que utilizam servios ATS atravs das camadas de transporte,

apresentao, sesso e da prpria camada de aplicao, fazendo com que as

aplicaes sejam unificadas em todo mundo.


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Na Figura 14 ilustrado o conceito adotado pela ICAO para a arquitetura de

interconexo na rede. Neste caso o ambiente Internet ATN incorpora a utilizao deroteadores, denominados IS (Intermediate-Systems), responsveis pela interconexo

gerando a transmisso de dados dentro da rede ATN, enquanto nos ES (End-Systems)

ficam as aplicaes utilizadas nos rgos ATS, que so os responsveis por gerar todo

o trfego de transmisso dados na rede (ICAO, 2001).

Figura 14 - Arquitetura ATN (Fonte: adaptado de ICAO, 2001)

A utilizao de toda a mobilidade proposta fez com que a FAA planejasse novos rumos

para as comunicaes atravs de um novo meio de comunicao, onde utilizaria a ATN

e a interconexo das demais redes de comunicao. Nestes servios esto inclusos o

ADS, CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications), ATIS (Automatic Terminal

Information Service), e informaes meteorolgicas (FEIGHERY et al, 1996).

ES ES

ES ES

IS

IS

ISIS

IS

Aplicao ATM Aplicao ATM

Aplicao ATM Aplicao ATM

ATN

Internet

ATN

IS


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3.3.1 Protocolos ATN

Segundo Farrel (2005), protocolos de computadores atendem a quatro propsitos:

Codificam e transferem dados de um ponto ao outro;

Podem controlar o modo como os dados so distribudos;

Trocam informaes sobre o estado da rede;

Podem gerenciar os recursos da rede para controle de comportamento.

Estes propsitos so caracterizados por protocolos de transferncia, gerenciamento,

distribuio e controle, respectivamente. Os protocolos de transferncia so

relativamente simples, porm so os mais importantes no nvel de usurio, e

caracterizam uma pequena parte dos protocolos utilizados em rede. Os protocolos de

gerenciamento, distribuio e controle so mais sofisticados e complexos para serem

operados.

Figura 15 - Composio do Cabealho de uma Mensagem (Fonte: Farrel, 2005)

No entanto, para que qualquer um destes protocolos possa operar, necessita identificar

a origem e o destino das mensagens. Na Figura 15, Farrel (2005) apresenta a

composio de uma mensagem de protocolo.


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Figura 16 - Overhead em Camadas de Pilhas de Protocolos (Fonte: Farrel, 2005)

Quando trabalhado o envio de uma mensagem utilizando uma pilha de protocolos, esta

se torna significativa, pois uma aplicao gera um fluxo de dados para enviar a uma

aplicao remota e assim sucessivamente. Desta forma, gerado um overhead

considervel do protocolo para transmisso de dados ponto-a-ponto.

O overhead causado pela sucessiva passagem dos dados de uma camada outra,

pois cada uma dessas camadas insere dados de identificao na mensagem que est

sendo enviada. A Figura 16 demonstra o problema causado com o overheadem pilhas

de protocolos (Farrel, 2005). Para resolver o problema de overhead na ATN, foi

utilizado o conceito de ISO Efficiency Enhancement, fazendo com que algumas


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camadas no sejam utilizadas, minimizando substancialmente o problema.

Desta forma, a ATN se baseia na interconexo de diferentes tecnologias que devem ser

implementadas atravs de diferentes sub-redes e protocolos especficos. Estes

protocolos so necessrios para a criao de endereamento nico para cada sistema

em toda a rede, e fisicamente a ATN necessita de roteadores que trabalharo estes

endereamentos, que so denominados roteadores ATN. Estes equipamentos

asseguram o caminho de comunicao entre todos os usurios na rede, podendo estar

nas aeronaves e em terra.

Os protocolos que compem a arquitetura de comunicao para a ATN so:

Intra-domain Router Protocol (IDRP)

Connectionless Network Protocol (CLNP)

Connectionless Transport Protocol(CLTP)

Class 4 Transport Protocol(TP4)

Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol(IS-IS)

End System to Intermediate System Routing Protocol(ES-IS)

O protocolo CLNP definido pela ISO 8473, sendo um protocolo no orientado a

conexo e sem correo de erro (ISO, 1994). Baseado no protocolo IP (Internet

Protocol), para camada de rede na sute TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet

Protocol), possui o formato de quadros e endereamento diferente, no entanto comum

comunicao na troca de pacotes7dos sistemas finais e intermedirios na ATN. O fato

do CLNP no possuir conexo orientada transforma-o em um protocolo no confivel,pois no oferece garantia de entrega das mensagens na rede.

Desta forma, o uso do protocolo TP4 definido pela ISO 8073, oferece a conexo

orientada necessria para a comunicao na ATN atravs da correo de erros,

fragmentao e reordenamento de mensagens, alm de oferecer a multiplexao e

7Pacote. Conjunto de informaes que trafega pela rede onde so identificados os dados de origem, destino econtedo da mensagem enviada.


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demultiplexao de dados sobre um nico circuito virtual. O protocolo TP4

comumente utilizado para camada de transporte, similar ao protocolo TCP da suteTCP/IP.

O protocolo CLTP definido pela ISO 8602 oferece a transmisso de pacotes onde no

requerida a garantia de entrega. Sua implementao visa entrega de pacotes em

sistemas end-to-endonde no h necessidade de alta confiabilidade no transporte dos

pacotes e controle de fluxo de informaes, porm implementa a correo de erros.

tambm implementado na camada de transporte e similar ao protocolo UDP (User

Datagram Protocol) da sute TCP/IP.

Os protocolos IDRP, IS-IS e ES-IS, definidos pelas ISO 10447, ISO 10589 e ISO 9542,

respectivamente, so utilizados para roteamento. O protocolo IDRP utilizado para

fornecer o roteamento inter-domnio, o qual trabalha em conjunto com os protocolos

CLNP, IS-IS e ES-IS com o objetivo de fornecer um roteamento completo para toda a

rede. Todo roteador que participa do roteamento IDRP chamado de BIS (Boundary

Intermediate System), sendo considerado um roteador inteligente (FEIGHERY et al,1996).

O protocolo ES-IS utilizado nos usurios finais, permitindo que os end-systems

saibam da existncia de intermediate-systemse vice versa. Tambm prov informaes

de redirecionamento de rotas, permitindo que os intermediate-systems informem aos

end-systemso melhor trajeto para envio de NPDUs (Network Protocol Data Units) a um

determinado destino.

O protocolo IS-IS utilizado nos roteadores (intermediate-systems), onde so

empregados dois nveis de hierarquia:

os roteadores do nvel 1 conhecem sua topologia, roteadores e usurios inclusos,

desconhecendo os demais roteadores e destinos fora de sua rea.

para os roteadores de nvel 2 conhecido todo trfego fora de sua rea, no

necessitando saber a topologia existente dentro do nvel 1, a no ser que o roteador


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de nvel 2 pertena a uma nica rea como sendo um roteador de nvel 1.

A Figura 17 ilustra a arquitetura de roteamento para a ATN (ICAO, 2001).

Figura 17 - Arquitetura de Roteamento ISO (Fonte: adaptado de ICAO, 2001)

Para a ICAO a poltica de segurana de roteamento deve seguir pela seleo de cada

rota anunciada a cada BIS adjacente e a escolha entre as rotas ao mesmo destino

recebidas de outro BIS adjacente (ICAO, 2001).

Um ponto importante para a ICAO, atualmente o Anexo 10 define, so as aplicaes

que se utilizam deste ambiente de roteamento na ATN para transferncias de dados.

Estas aplicaes so definidas como:

Application entity (AE). Part of an application process that is concerned withcommunication within the OSI environment. The aspects of an applicationprocess that need to be taken into account for the purposes of OSI arerepresented by one or more AEs (ICAO, 2006).

IS

IS

BIS

ES

Domnio deRoteamento

IS

IS

ES

Domnio de

Roteamento

Domnio

Administrativo

IS

Para um BIS do RD

adjacente

BIS


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As aplicaes utilizam o servio de nvel superior de comunicao, que definido pelo

Anexo 10 da ICAO como:

Upper layers (UL) communications service. A term pertaining to the session,presentation and application layers of the OSI reference model (ICAO, 2006).

Este nvel superior define como todas as aplicaes que so suportadas pela ATN.

Na Figura 18 ilustrada uma viso de aplicaes e em qual nvel de camada cada uma

se encontra. Como j definido no item 3.3 e exemplificado na Figura 13, o conceito da

arquitetura ATN foi gerado sobre o modelo OSI, apresentado na Figura 18 como

ATN/OSI.

No entanto, os Working Group pertencentes ICAO vm trabalhando no

desenvolvimento de padres para a ATN que utilizam o Internet Protocol Sute,

apresentado na Figura 18 como ATN/IPS (ICAO, 2006).


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Figura 18 - Comparao de Aplicaes nos modelos ATN/OSI e ATN/IPS (Fonte: adaptado de ICAO,2006)

Layer 5Sessionlayer

Layer 6Presentationlayer

Layer 7Applicationlayer

A/G: CM, ADS-C, FIS,CPDLC

G/G: CM, ICC/AIDC

CM Context ManagementADS-C Automatic Dependent Surveillance (Contract)

FIS Flight infomrmtion serviceCPDLC Controller to pilot datalink communicationsICC/AIDC Inter-centre communications/ATS interfacil ity

data communication

Layer 4Transport

layer

Layer 3Network

layer

In

ternetcommunicationsservice

ISO/IEC 8073 (TP4)and

ISO/IEC .... (CLTP)

ISO/IEC 8473 (CLNP)

A/G: CM, ADS-C, FIS,CPDLC

G/G: CM, ICC/AIDC

IETF/RFC 793 (TCP)Transfer Control Protocol

IETF/RFC 768 (UDP)User Datagram Protocol

IETF/RFC 2460 (Ipv6)Internet Protocol (v6)

Upperlayercommunicationsservice

ApplicationEntity (AE)

Layer 7Applicationlayer

ATN/OSI ATN/IPS

APPLICATION PROCESS APPLICATION PROCESS


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A ICAO, atravs do Working Group Ndefine a implementao na camada de aplicao

do ATN/IPS como ilustrado na Figura 19 (ICAO, 2006):

Figura 19 - Camada de Aplicao Utilizando o Conceito ATN/IPS (Fonte: adaptado de ICAO, 2006)

Figura 19 ilustra, separadamente, a camada de aplicao de nvel 7, como ilustrado em

conjunto com as demais camadas na Figura 18, e os processos que rodam sobre ela.

Esta reestrutura na camada de aplicao necessria para a implementao do

ATN/IPS na ATN.

Os estudos desenvolvidos sobre a utilizao do ATN/IPS inserem tambm a utilizao

de um novo protocolo para a camada de redes, o protocolo IPv6, como ilustrado na

Figura 20.

NETWORK LAYER Ipv6

TRANSPORT LAYER TCP/IP TRANSPORT LAYER UDP

FTP SNMPv3 DNS VoIP

AIDC AMHS CPDLC ADS FIS

A P P L I C A T I O N L A Y E R

VoIP

A P P L I C A T I O N P R O C E S S E S


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Figura 20 - Arquitetura Utilizando o Conceito ATN/IPS (Fonte: adaptado de ICAO, 2006)

O protocolo IPv6, como tratado a seguir no captulo 4, faz parte de uma nova gerao

de protocolos, que traz a significativa capacidade de aumento de numerao IP, asegurana na transferncia de dados em rede e o servio de mobilidade utilizando o

protocolo MIPv6. No entanto, a utilizao deste novo protocolo na camada de rede

necessita trabalhar com os protocolos especificados para ATN, item 3.3.1, atendendo,

desta forma, as mudanas propostas na camada de aplicao.

A Figura 21 ilustra as mudanas na arquitetura do modelo OSI para atender atualmente

o modelo ATN/IPS. A incluso d

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AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DO PROTOCOLO MIPv6 UTILIZANDO A REDE DE TELECOMUNICAÇÃO AERONÁUTICA (ATN)