2.2.3c medios de tx sistema satelital

CAPITULO 2- CAPA FISICA

CONTENIDO
-Bases Teóricas de Comunicación de Datos
-Medios de Tx guiados
-Transmisión Inalámbrica
-Satélites de Comunicaciones
-La Red Telefónica Pública Conmutada
-Sistema Telefónico Móvil
-Television por cable

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SATELITES DE COMUNICACIONES

CONTENIDO

• INTRODUCCION
• SATELITES GEOESTACIONARIOS
• SATELITES DE ORBITA TERRESTRE MEDIA
• SATELITES DE ORBITA TERRESTRE BAJA
• SATELITES Vs FIBRA OPTICA

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Introducción…
•En 1950 y 1960 se trabajaba el rebote de señales sobre
globos climáticos pero la señales que se manejaban eran
demasiado débiles, para establecer un uso practico.
•La Marina desarrollo un sistema de comunicaciones por
repetición (de barco a tierra) que utilizaba la Luna.
•Los satélites son repetidoras de microondas que por medio
de los transpondedores cubren el espacio espectral
operación llamada de tubo doblado.
•Los satélites artificiales pueden procesar las señales
entrantes antes de mandarlas de regreso con otra frecuencia,
evitando interferencia.
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Introducción…

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Introducción…

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Introducción…
•La ley de Kepler contempla que el periodo orbital
de un satélite varía según el radio de la órbita, entre
más alto esté el satélite, más largo es el periodo.

•Los satélites con órbitas bajas giran a mayor
velocidad que los de orbitas superiores.

•A una altitud de aprox. 36.000 Km., el periodo es
de 24 horas, a la velocidad angular de la tierra.
Según el periodo se puede saber la ubicación del
satélite.
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…Introducción…
•Hay que tener en cuenta los Cinturones de Van Allen
que son capas de partículas altamente cargadas de
energía, atrapadas por el campo magnético de la Tierra.

• Cualquier satélite que se ubique dentro de los
cinturones es destruido.

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…Introducción

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…Introducción

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SATÉLITES GEOESTACIONARIOS...
•Los satélites que vuelan a grandes alturas se llaman
GEO (órbita Terrestre Geoestacionaria).

•La ITU asigna la posición orbital para evitar
interferencia. Son ubicados separados por lo menos 2°
del plano ecuatorial de 360°.

•En 1962, se lanzo el 1er satélite de comunicaciones
artificial “Telstar”.

•Estos satélites son bastante grandes, pesan del orden de
4000 kg y consumen muchos kilowatts de electricidad.

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…SATÉLITES GEOESTACIONARIOS...

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•La gravedad del sol, la luna y los planetas tiende a
desplazar a los satélites de sus órbitas, lo cual se
contrarresta con los motores turbo integrados,
controlados por estaciones terrenas.

•Las antenas GEO estándar mide unos 10 metros o
más.

•A los 10 años cuando se acaba el combustible de los
motores, el satélite queda a la deriva.

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...SATÉLITES GEOESTACIONARIOS...
Órbitas geoestacionarias y geosíncronas

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•La ITU ha asignado bandas de frecuencia específicas a los
usuarios de satélites. Las principales se muestran en la figura.

•La banda C fue la primera que se destinó al tráfico comercial
por satélite. Tienen 2 canales para comunicación duplex.

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•Un satélite moderno tiene alrededor de 40
transpondedores, cada uno con un ancho de banda
de 80MHz.

•Inicialmente la división de los transpondedores en
canales era estática. El ancho de banda se dividía
simplemente en bandas de frecuencia fijas
(multiplexión por división de frecuencia) .

•Actualmente cada haz del transpondedor se divide en
ranuras temporales y varios usuarios se turnan para
utilizarlo (multiplexión por división de tiempo).

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•Los primeros satélites geoestacionarios tenían un
solo haz espacial, conocido con el nombre de
huella.

•Ahora cada satélite está equipado con múltiples
antenas y transpondedores. Cada haz descendente
(haces reducidos) se puede concentrar en un área
geográfica pequeña especifica. Efectúan
transmisión simultanea.

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•Existen unas microestaciones de bajo costo llamadas VSAT
(Terminales de Apertura Muy Pequeña), con antenas de 1 metro
o mas pequeñas.
•El enlace ascendente
funciona a 19.2 kbps y el
descendente funciona a
512 kbps. VSAT
•Estas no tienen suficiente
potencia para comunicarse
directamente una con la
otra por lo tanto es
necesario una estación
central, con antena grande
para retransmitir el trafico.
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•Dependiendo de la distancia
entre el usuario y la estación
terrestre, el tiempo de tránsito de
VSAT
un extremo al otro es de entre 250
y 300 mseg; teniendo un retardo
de propagación de casi 5 μseg
/ km

Estación
terrena
VSAT

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...SATÉLITES GEOESTACIONARIOS

•El servicio satelital presenta una característica
especial: el costo de transmitir un mensaje es
independiente de la distancia que se recorra.

•Los satélites son vulnerables desde el punto de vista
de su seguridad y privacidad, cualquiera puede
escuchar todo => para obviar esta limitación se usa
la encriptación.

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SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE MEDIA

•Los satélites MEO (Órbita Terrestre Media) se
encuentran a altitudes mucho más bajas, entre los dos
cinturones de Van Allen.

•Estos satélites se desplazan lentamente y tardan
alrededor de seis horas para dar la vuelta a la Tierra.

•Contiene 24 satélites GPS (Sistema de
Posicionamiento Global) que orbitan a cerca de
18.000 km, no utilizados para comunicaciones.
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SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA...

•Se encuentran localizados en una altitud más baja.
Se denominan como satélites LEO (Órbita Terrestre
Baja).

•Se tienen sistemas para Comunicación de Voz y
Servicio de Internet:
- Comunicación de voz : Iridium, Globalstar
- Servicio de Internet : Teledesic

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…SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA...

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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA...
Iridium
•Los satélites Iridium están a una altitud de 750 km, en
órbitas polares circulares. Están dispuestos en forma de
collar de norte a sur, con un satélite a cada 32 grados de
latitud. La Tierra completa se cubre con seis collares.

•Cada satélite tiene un máximo de 48 celdas (haces
reducidos), => un total de 1.628 celdas sobre la superficie de
la Tierra. Cada satélite tiene una capacidad de 3.840 canales,
o 253.440 en total.

•Algunos de estos canales se utilizan para localización de
personas y navegación, y los otros, para datos y voz.

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Iridium

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Iridium
•La comunicación entre clientes distantes tiene lugar en
el espacio, con un satélite retransmitiendo datos al
siguiente.

•Por ejemplo: una llamada del Polo Norte al Polo Sur:
La estación del Polo Norte hace contacto con un satélite
que se encuentra directamente arriba de él, se
retransmite a través de otros satélites, hasta que es
entregada al destinatario en el Polo Sur.
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Iridium

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GLOBALSTAR
•Se basa en 48 satélites LEO pero utiliza un esquema
de conmutación diferente al de Iridium.

•Una llamada que se origine en la estación del Polo
Norte accesa un satélite que se encuentra
directamente arriba de él, es devuelta a la Tierra y
recogida por una estación terrestre. La llamada se
enruta, a través de una red terrestre, hasta la estación
terrestre más cercana al destinatario y se entrega
mediante una conexión de tubo doblado como se
muestra a continuación...
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GLOBALSTAR

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GLOBALSTAR

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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA
Teledesic
•El Iridium está destinado a usuarios de voz
(teléfonos) que se encuentran en lugares extremos.

•Mientras que Teledesic está destinado a usuarios de
Internet de todo el mundo deseosos de ancho de
banda.

•Los millones de usuarios concurrentes de Internet
pueden adquirir un enlace ascendente de 100 Mbps
y un enlace descendente de 720 Mbps .

•Se usan antenas tipo VSAT pequeñas y fijas.
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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA
Teledesic
•Esta constituido por 30 satélites con huellas grandes
en 12 planos, justo debajo del cinturón inferior de Van
Allen a una altitud de 1350 km.

•La transmisión se realiza en la banda Ka (20–
30GHz), relativamente poco saturada y con un ancho
de banda alto (3,5 GHz).

•El sistema es de conmutación de paquetes (en el
espacio) y cada satélite tiene la capacidad de enrutar
paquetes a los satélites vecinos.
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SATÉLITES Vs FIBRA ÓPTICA…
•En 1984 se empezó a instalar fibra óptica con servicios
como el ADSL dando la impresión de que seria la
solución general, pero se presentaba algunos centros de
mercado que era complicado cubrir, mientras que
para los satélites les era fácil.

•La fibra óptica tiene un alto ancho de banda potencial
pero no esta disponible para todos los usuarios, en
cambio los satélites son más asequibles. Solo se
requiere instalar una antena en el techo de la casa y se
comunica con un ancho de banda alto.

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SATÉLITES Vs FIBRA ÓPTICA…

•La comunicación móvil es la más deseable en estos
días y se da con los satélites ya que los enlaces
terrestres como la fibra óptica no la proveen.

•Los satélites son más requeridos en áreas donde es
muy costoso instalar fibra óptica.

•Cuando se necesita difusión de un mensaje (varios
destinatarios) el mejor método es utilizar un satélite
que simularlo en un enlace terrestre.

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…SATÉLITES Vs FIBRA ÓPTICA
•Los satélites son la mejor opción cuando se requiere
comunicación telefónica entre los lugares difíciles como
archipiélagos o zonas de infraestructura pobremente
desarrolladas, ya que las instalaciones terrestres salen
más costosas.

•En un despliegue rápido como un sistema de
comunicaciones militar en época de guerra es más fácil
utilizar los satélites

•La tendencia general de las comunicaciones en el futuro
será la fibra óptica terrestre en combinación con radio
celular, pero los satélites proveen ventajas para
algunos usos especializados.
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ESTACION TERRENA SATÉLITES

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