Este documento proporciona una visión general de las comunicaciones por satélite. Explica cómo los satélites actúan como estaciones de retransmisión para permitir la comunicación entre dos estaciones en la Tierra que están demasiado lejos para comunicarse directamente. También describe los diferentes tipos de órbitas satelitales como LEO, MEO y GEO, así como las ventajas y desventajas de cada una. Por último, cubre conceptos como las bandas de frecuencia utilizadas y los métodos de asignación de capacidad como FDMA y TDMA.

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.