UBAUBA
Comunicaciones IIComunicaciones II
Sistemas de Comunicaciones
De Largas Distancias
Eliézer Páez Gonzalez
Largas Distancias:Largas Distancias:
• Regiones Remotas ( rurales, marinas)
• Regiones aisladas (Islas )
• Entre Paises
• ...
Necesidad de comunicación:Necesidad de comunicación:
• Voz (telefonía)
• Texto
• Paquetes: Imagenes, sonido,
• Datos (tran...
Comunicación -Comunicación - RequisitosRequisitos
• Millones de Interlocutores entre los puntos de la
region
• Mallas o Re...
Zona a cubrir o servirZona a cubrir o servir
Solución por ArribaSolución por Arriba
• Grandes Distancias --- Enlaces inalámbricos
• Estaciones de relevo (repetidoras) ...
Tipos de SatélitesTipos de Satélites
• Por su órbita:
– Geo estacionarios (GEO)
– Órbita Media (MEO)
– Órbita baja (LEO)
–...
Cinturón de ClarkCinturón de Clark
Constelacion de satélites GeoestacionariosConstelacion de satélites Geoestacionarios
Por su órbitaPor su órbita
Geo EstacionariosGeo Estacionarios
• Orbitas “sincronizadas” con la rotación de la tierra
• Altura : 36.000 a 40.000 kms
•...
• 4 Geostationary Satellites.
• 3’rd Generation, launched in
1996/97.
• High Orbit, 36000 KM,
22000 miles.
• Covering 99% ...
Satelites de Orbita baja (LEO)Satelites de Orbita baja (LEO)
• Orbita Baja (800 – 1500 Kms)
• Orbita no sincronizada con l...
Orbcomm
Iridium
Globalstar
Teledesic
Orbcomm CoverageOrbcomm Coverage
Satelites MEOSatelites MEO
Orbitas de altura intermedia (8000-15.000
Kms)
• Bajo efecto de latencia
• Bajo número de satél...
CaracterístiscasCaracterístiscas
• Angulo de Elevación:
Angulo entre la dirección de viaje de una onda desde una
estación ...
• Angulo o dirección horizontal de una antena medido desde el Norte
geográfico en sentido de las agujas del reloj hasta la...
Huella o Pisada (Foot Print)
• Es el patrón de cobertura o área geográfica que cubre la señal del
satélite sobre la superf...
Característiscas : Bandas de operaciónCaracterístiscas : Bandas de operación
L - band
1530 - 1650
MHz
Inmarsat, air and se...
Modelo de EnlaceModelo de Enlace
• Segmento de Subida
Transmisor de la estación terrena:
– Modulador
– Convertidor de micr...
• Enlaces cruzados
Una configuración en donde hay una conexión via RF entre diferentes
satélites de un sistema para evitar...
Solución “por abajo”Solución “por abajo”
Conexión fisica paraConexión fisica para
– Edificios
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– Países
– Contin...
CaracterísticasCaracterísticas
• Configuración como “cableado estructurado”
• Enlace físico entre estaciones y nodos
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  1. 1. UBAUBA Comunicaciones IIComunicaciones II Sistemas de Comunicaciones De Largas Distancias Eliézer Páez Gonzalez
  2. 2. Largas Distancias:Largas Distancias: • Regiones Remotas ( rurales, marinas) • Regiones aisladas (Islas ) • Entre Paises • Entre Continentes
  3. 3. Necesidad de comunicación:Necesidad de comunicación: • Voz (telefonía) • Texto • Paquetes: Imagenes, sonido, • Datos (transacciones, email, internet) • Video Broadcasting • Video Conferencia
  4. 4. Comunicación -Comunicación - RequisitosRequisitos • Millones de Interlocutores entre los puntos de la region • Mallas o Redes muy complejas y extensas • Necesidad de Interconectividad entre diversos operadores de comunicaciones • Gran Cantidad de información (TeraBytes/seg?) • Tiempo real • Alta confiabilidad ( > 99,99…% de disponibilidad) • Redundancia • Movilidad?
  5. 5. Zona a cubrir o servirZona a cubrir o servir
  6. 6. Solución por ArribaSolución por Arriba • Grandes Distancias --- Enlaces inalámbricos • Estaciones de relevo (repetidoras) en la montaña y… si no hay montañas? • Repetidoras “voladoras” que nunca aterrizan? Globos aeroestáticos? Aviones no tripulados? • Ciencia Ficción de los 40 … idea para los 60 (Extra terrestrial relays. Arthur Clark – 1945)
  7. 7. Tipos de SatélitesTipos de Satélites • Por su órbita: – Geo estacionarios (GEO) – Órbita Media (MEO) – Órbita baja (LEO) – Órbita elíptica excentrica (Molniya) • Por su finalidad – Telecomunicaciones – Radio y Televisión (broadcasting) – Navegación – Militares y/o Espias (reconocimiento) – Científicos – Meteorológicos – Radioaficionado
  8. 8. Cinturón de ClarkCinturón de Clark Constelacion de satélites GeoestacionariosConstelacion de satélites Geoestacionarios
  9. 9. Por su órbitaPor su órbita
  10. 10. Geo EstacionariosGeo Estacionarios • Orbitas “sincronizadas” con la rotación de la tierra • Altura : 36.000 a 40.000 kms • Parecen “fijos” desde un punto de la superficie terrestre Ventajas: • “Iluminan” una amplia area de extensión (hemisferio) • Infraestructura de seguimiento sencilla (antena fija) • Servicio “contínuo” sin interrupciones ni conmutacion Desventajas • Alta atenuacion de señal en el recorrido.. Requerimiento de potencia o sensibilidad de los terminales • Retardo apreciable en comunicacion de dos vías (latencia) • Costo de “instalación” mas alto por la distancia (cohetes potentes)
  11. 11. • 4 Geostationary Satellites. • 3’rd Generation, launched in 1996/97. • High Orbit, 36000 KM, 22000 miles. • Covering 99% of World landmass The Inmarsat Sat el l i t esThe Inmarsat Sat el l i t es
  12. 12. Satelites de Orbita baja (LEO)Satelites de Orbita baja (LEO) • Orbita Baja (800 – 1500 Kms) • Orbita no sincronizada con la tierra • Dos tipos: Gran LEO y Pequeño Leo (diferentes anchos de banda y tipos de servicios) Ventajas • Latencia reducida • Baja Potencia en Tx. y receptores simples • Antenas simples y baratas (Por ejemplo: Látigo ¼ de onda) • “continuidad” de la comunicación mediante conmutación Desventajas • Necesidad de un “enjambre” para cobertura completa en todo momento • Sistema de seguimiento para control
  13. 13. Orbcomm Iridium Globalstar Teledesic
  14. 14. Orbcomm CoverageOrbcomm Coverage
  15. 15. Satelites MEOSatelites MEO Orbitas de altura intermedia (8000-15.000 Kms) • Bajo efecto de latencia • Bajo número de satélites del “enjambre” • Usos para navegación (GPS y Glonass)
  16. 16. CaracterístiscasCaracterístiscas • Angulo de Elevación: Angulo entre la dirección de viaje de una onda desde una estación terrena o terminal y la Horizontal. Indica la “altura” o ángulo relativo con el satélite en relación al punto en donde es medido Tierra Estación terrena Angulo
  17. 17. • Angulo o dirección horizontal de una antena medido desde el Norte geográfico en sentido de las agujas del reloj hasta la posición en la cual apunta la antena al satélite CaracterístiscasCaracterístiscas • Azimut : Norte
  18. 18. Huella o Pisada (Foot Print) • Es el patrón de cobertura o área geográfica que cubre la señal del satélite sobre la superficie de la tierra CaracterístiscasCaracterístiscas
  19. 19. Característiscas : Bandas de operaciónCaracterístiscas : Bandas de operación L - band 1530 - 1650 MHz Inmarsat, air and sea traffic. Meteorological serveces. S - band 2535 - 2655 MHz Downlink[i] for comunication satellites. For example ArabSat and Insat. C - band 3700 - 4200 MHz Downlink for comunication satellites. Most satellite in America, Asia and Africa. C - band 4500 - 4800 MHz Downlink for military satellites. C - band 5900 - 7000 MHz Uplink[ii] for military and comunication satellites. X - band 7200 - 7750 MHz Military satellites, Nato. X - band 7900 - 8400 MHz Uplink military satellites. Ku - band 1 10.700 - 11.750 GHz Downlink for FSS [iii] Ku - band 2 11.750 - 12.500 GHz Downlink DBS [iv] Ku - band 3 12.500 - 12.750 GHz Downlink for Telecom range[v] Ku - band 12.750 - 13.250 GHz Uplink for telecommunication satellites. Ku - band 14.000 - 14.800 GHz Uplink for telecommunication satellites. Ku - band 17.300 - 18.100 GHz Uplink for telecommunications satellites. Ka - band 18.300 - 21.200 GHz Rarely used. Kopernicus satellites have one of these transponders. Used for some transmissions. In the future it will be more in use because the whole KU band will be used completely. K - band 27.500 - 31.000 GHz Uplink for future telecommunication satellites.
  20. 20. Modelo de EnlaceModelo de Enlace • Segmento de Subida Transmisor de la estación terrena: – Modulador – Convertidor de microondas (en la banda o segmento de subida) – Amplificador de alta potencia • Transponder (transmiter – responder) Es un “repetidor” sintonizado de RF a RF que recibe la señal desde la tierra y la retransmite en otra frecuencia de la misma u otra banda. – Varios transponders en diferentes frecuencias • Segmento de Bajada El receptor de la estación terrena. Incluye: – LNA o LNB (Low noise amplifier) – Convertidor de RF a IF (filtro mezclador/pasa banda)
  21. 21. • Enlaces cruzados Una configuración en donde hay una conexión via RF entre diferentes satélites de un sistema para evitar los inconvenientes de los enlaces de subida y bajada repetidas – Ejemplo: Iridium
  22. 22. Solución “por abajo”Solución “por abajo” Conexión fisica paraConexión fisica para – Edificios – Ciudades – Países – Continentes
  23. 23. CaracterísticasCaracterísticas • Configuración como “cableado estructurado” • Enlace físico entre estaciones y nodos • Gran capacidad de transporte de información (Enorme ancho de banda mayor a 2 MBps) • Inmunidad a ruido radio-eléctrico • Menores pérdidas de atenuación por propagación • Menor peso y tamaño • Compatible con tecnología digital • Redes y enlaces redundantes • Diversas topologías • Diversos alcances y coberturas – Continental – Nacional – Urbana – Local
  24. 24.   Black Sea Fiber Optic Cable System (BSFOCS) Georgia-Russia Europe-Africa-Asia FLAG Europe-Asia SAFE SAT-3/WASC SeaMeWe-3 Intra-Asia APCN APCN-2 Australia-Japan Cable (AJC) C2C Cable Network East Asia Crossing (EAC) FLAG North Asia Loop/REACH North Asia Loop Guam-Philippines (G-P) Cable System i2i Cable Network (i2icn) Korea-Japan Cable Network (KJCN) Tata Indicom India-Singapore Cable System Thailand-Indonesia-Singapore Intra-Europe Baltica ESAT-1 ESAT-2 FARICE Finland Estonia Connection Germany-Denmark 2 Kattegat NorSea Com Solas Sweden-Estonia (EE-S 1) Sweden-Lithuania (BCS East-West Interlink) Tyco Northern Europe Tyco Western Europe UK-Germany 6 U.S.-Europe Apollo Atlantic Crossing-1 (AC-1) Atlantis-2 Columbus-III FLAG Atlantic-1 (FA-1) Gemini Cable System Hibernia Atlantic TAT-12/13 TAT-14 Tyco Transatlantic Yellow/Atlantic Crossing-2 (AC-2) U.S.-Asia China-U.S. Cable Network Japan-U.S. Cable Network (JUS) Pacific Crossing-1 (PC-1) Southern Cross Cable Network TPC 5 Tyco Transpacific U.S.-Latin America Americas-II ARCOS Bahamas Internet Cable System (BICS) Emergia GlobeNet Maya-1 Mid-Atlantic Crossing (MAC) Pan-American Crossing (PAC) South American Crossing (SAC) Vodafone Malta-Sicily Cable System (VMSCS) Persian Gulf Fiber Optic Gulf (FOG) Kuwait-Iran Cable Qatar-UAE Submarine Cable System U.S. Domestic Alaska United Global West Network NorthStar
  25. 25.   • Costo de instalación y cable alto en comparación a otros medios físicos • Fragilidad de las fibras en la instalación   • Conectores e interfaces de costo mas elevado • Dificultad de reparación en campo Se justifican para grandes volúmenes de información, velocidad y/o distancias !!
  26. 26.  • http://personal.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/ • http://www.iridium.com/about/howitworks.htm Fibra Optica • http://atlantic-cable.com/Maps/ • http://www.youtube.com/watch?v=vWTtbg1uOf8&mode=related&search= • http://usuarios.lycos.es/Marciano2000/electronica/SENSORESFAB.htm

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