1. Comunicaciones
por Satélite
CSC 490:
REDES INALÁMBRICAS
AUTOR:
MICHAEL CHARLES

2. VISIÓN DE CONJUNTO

Bases de Satélites

Tipos de satélites

asignación de capacidad

3. CONCEPTOS BÁSICOS:
¿cómo trabajan los satélites?
 Dos estaciones en la Tierra que quieren comunicarse a través de
emisiones de radio, pero están demasiado lejos para utilizar los
medios convencionales.

Las dos estaciones pueden usar un satélite como una estación
de retransmisión para su comunicación

Una estación de tierra envía una transmisión al satélite. Esto se
conoce como un enlace ascendente.

El transponedor de satélite convierte la señal y la envía a la
segunda estación en tierra. Esto se conoce como un enlace
descendente.

4. FUNDAMENTOS: LAS VENTAJAS DE
LOS SATÉLITES
 Las ventajas de la comunicación vía satélite a
través de la comunicación terrestre son:

El área de cobertura de un satélite es muy superior
al de un sistema terrestre.
 el costo de transmisión de un satélite es
independiente de la distancia desde el centro de la
zona de cobertura.

un satélite para comunicaciones por satélite es muy
preciso.

los anchos de banda más altos están disponibles
para su uso.

5. FUNDAMENTOS: LAS DESVENTAJAS DE
LOS SATÉLITES
 Las desventajas de la comunicación por satélite:

el Lanzamiento de satélites en órbita es costoso.

el ancho de banda por satélite se está convirtiendo gradualmente
en agotado.

Hay un retardo de propagación mayor en la comunicación por
satélite que en la comunicación terrestre.

6. FUNDAMENTOS: LOS FACTORES DE LA
COMUNICACIÓN POR SATÉLITE
 ángulo de inclinación: El ángulo de la horizontal de la superficie
de la tierra a la línea central del haz de transmisión por satélite.

Esto afecta el área de cobertura de los satélites. Idealmente,
usted quiere un ángulo de elevación de 0 grados, de modo que el
haz de transmisión alcanza el horizonte visible al satélite en todas
las direcciones.

Sin embargo, a causa de factores ambientales como objetos que
bloquean la transmisión, atenuación atmosférica, y el ruido
eléctrico de fondo tierra, hay un ángulo de elevación mínimo de
estaciones terrestres.

7. CONCEPTOS BÁSICOS: FACTORES DE
COMUNICACIONES POR SATÉLITE
(CONT.)
 Angulo de Cobertura: Una medida de la porción de la superficie
de la tierra a un satélite visible tomando el ángulo de elevación
mínimo en cuenta.
R / (R + h) = sin (π / 2 - β - θ) / sen (θ + π / 2)
= Cos (β + θ) / cos (θ)
R = 6.370 kilometros (radio terrestre)
h = altura de la órbita de satélite
β = ángulo de cobertura
θ = ángulo de elevación mínimo

8. CONCEPTOS BÁSICOS: FACTORES DE
COMUNICACIONES POR SATÉLITE
(CONT.)
 Otras deficiencias de la comunicación por satélite:

La distancia entre una estación terrena y un satélite (pérdida en
el espacio libre).

huella del satélite: La fuerza de la transmisión por satélite es más
fuerte en el centro de la transmisión, y disminuye más lejos del
centro como pérdida en el espacio libre aumenta Atenuación
 atmosférica causada por el aire y el agua pueden afectar a la
transmisión. Es particularmente grave en caso de lluvia y la
niebla.

9. CONCEPTOS BÁSICOS: ¿CÓMO SE
UTILIZAN LOS SATÉLITES?

Tipos de Servicio
Los satélites de servicio fijo (FSS)
• Ejemplo: comunicación punto a punto
Servicio Broadcast Satellites (BSS)
• Ejemplo: Satélite Televisión / Radio
• También se llama Servicio de difusión directa (DBS).
Satélites Móviles de Servicio (MSS)
• Ejemplo: Los teléfonos satelitales

10. TIPOS DE SATÉLITES
 órbitas satelitales
 GEO
 LEO
 MEO
 Molniya Orbit
 HAPs
 Bandas de Frecuencia

11. TIERRA ÓRBITA GEOESTACIONARIA
(GEO)
 Estos satélites están en órbita 35.863 kilometros por encima de la
superficie terrestre a lo largo de la línea ecuatorial.

Los objetos en órbita geoestacionaria giran alrededor de la Tierra
a la misma velocidad que la tierra gira. Esto significa que los
satélites GEO permanecer en la misma posición relativa a la
superficie de la tierra.

12. GEO (CONT.)
 Ventajas
Distancia Un satélite de GEO de la tierra que da una gran área
de cobertura, casi un cuarto de la superficie de la tierra.

satélites GEO tienen una visión 24 horas de un área en
particular.

Estos factores hacen que sea ideal para la radiodifusión por
satélite y otras aplicaciones multipunto.

13. GEO (CONT.)
 Desventajas
la distancia de Un satélite GEO también causa que tenga una
señal relativamente débil y un retardo de tiempo en la señal, lo
que es malo para la comunicación punto a punto.
 satélites GEO, centrada sobre la línea ecuatorial, tiene dificultad
para señales de radiodifusión a cerca de las regiones polares

14. ÓRBITA TERRESTRE BAJA (LEO)
 satélites LEO están mucho más cerca de la Tierra que los
satélites GEO, que van desde 500 a 1.500 kilómetros sobre la
superficie.
 satélites LEO no se quedan en posición fija con relación a la
superficie, y son accesibles solamente durante 15 a 20 minutos
cada pasada.
 Una red de satélites LEO es necesario para satélites LEO para
ser útil

15. LEO (CONT.)
 Ventajas
Proximidad Un satélite LEO a la tierra en comparación con un
satélite GEO que da una intensidad de señal mejor y menos
retardo de tiempo, lo que hace que sea mejor para comunicación
punto a punto.

Menor área Un satélite LEO de la cobertura es menos de un
desperdicio de ancho de banda.

16. LEO (CONT.)
 Desventajas
Una red de satélites LEO que se necesita, puede ser costoso
 los satélites LEO tienen que compensar Doppler ya que causa
cambios en su movimiento relativo.
 la Atmósfera arrastra los efectos de los satélites LEO, causando
el deterioro gradual orbital.

17. MEDIUM EARTH ORBIT (MEO)
 Un satélite está en órbita MEO en alguna parte entre 8.000 km y
18.000 kilometros por encima de la superficie de la Tierra.
 satélites MEO son similares a los satélites LEO en la
funcionalidad.
 satélites MEO son visibles durante períodos mucho más largos
de tiempo que los satélites LEO, por lo general entre 2 y 8 horas.
 satélites MEO tienen una mayor área de cobertura de los
satélites LEO.

18. MEO (CONT.)
 ventajas
Mayor duración Un satélite MEO de visibilidad y más amplia
huella, significa menos satélites son necesarios en una red MEO
que una red LEO.
 Desventaja
Distancia Un satélite MEO le confiere un mayor tiempo de
retardo y más débil señal de un satélite de órbita terrestre baja,
aunque no tan malo como un satélite GEO.

19. OTRAS ÓRBITAS
 Los satélites Molniya Orbit
Utilizado por Rusia durante décadas.
 Molniya Orbit es una órbita elíptica. El satélite permanece en una
posición casi fija con respecto a la tierra durante ocho horas.
 Una serie de tres satélites Molniya puede actuar como un satélite
GEO.
 Útil en cerca de las regiones polares.

20. ÓRBITAS OTROS (CONT.)
 Plataforma de Gran Altitud (HAP)
 Una de las nuevas ideas en la comunicación vía satélite.
 Un dirigible o avión a unos 20 km sobre la superficie de la tierra
se utiliza como un satélite.
 HAPs tendría área de cobertura muy pequeña, pero tiene una
señal relativamente fuerte.
 Más barato para poner en su lugar, sino que requieren una gran
cantidad de ellos en una red.

21. BANDAS DE FRECUENCIA
 los diferentes tipos de satélites utilizan diferentes bandas de
frecuencia.
 Banda L: de 1 a 2 GHz, utilizados por SMS
 Banda S: 2 a 4 GHz, utilizados por los SMS, la NASA, la
investigación del espacio profundo
 C-Band: 4 a 8 GHz, utilizados por el SFS
 X-Band: de 8 a 12,5 GHz, utilizados por el SFS y en imágenes
terrestres, ex: satélites militares y meteorológicos
 Ku-Band: 12,5 a 18 GHz: usado por el SFS y el SRS (DBS)
 Banda K: 18 a 26,5 GHz: usado por el SFS y el SRS
 Ka-Band: 26,5 a 40 GHz: usado por el SFS

22. ASIGNACIÓN DE CAPACIDAD
 FDMA
 FAMA-FDMA
 DAMA-FDMA
 TDMA
 Ventajas sobre FDMA

23. FDMA
 frecuencia por satélite ya está dividido en bandas, y se divide en
canales más pequeños en el Acceso Múltiple por División de
Frecuencia (FDMA).
 ancho de banda total de los usuarios dentro de una banda de
frecuencia se aumenta debido a la reutilización de frecuencias
(una frecuencia es utilizada por dos portadoras con polarización
ortogonal).

24. FDMA (CONT.)
 El número de sub-canales es limitado por tres factores:
 El ruido térmico (demasiado débil una señal de serán afectadas
por la ruido de fondo).
 Intermodulación ruido (demasiado fuerte una señal de va a
causar ruido).
 Crosstalk (causa por frecuencia excesivo reutilizando).

25. FDMA (CONT.)
 FDMA se puede realizar de dos maneras:
 asignación fija de acceso múltiple (FAMA): El canal de las
asignaciones de sub-tienen una asignación fija. Ideal para la
comunicación de radiodifusión por satélite.
 La demanda de asignación de acceso múltiple (DAMA): El canal
de sub-cambios de asignación basados ​en la demanda. Ideal
para comunicación punto a punto.

26. TDMA
 TDMA (Time Division Multiple Access) rompe una transmisión en
intervalos de tiempo múltiples, cada uno dedicado a una
emisora ​diferente.
 TDMA es cada vez cada vez más generalizada en la
comunicación vía satélite.
 TDMA utiliza las mismas técnicas (FAMA y DAMA) como FDMA
hace.

27. TDMA (CONT.)
 Ventajas de más de TDMA FDMA.
 equipo digital utilizada en la multiplexación por
división de tiempo es cada vez más barato.
 Hay ventajas en las técnicas de transmisión digital.
Ejemplo: corrección de errores.
 La falta de ruido de intermodulación significa que
la eficiencia aumenta.