2.2.3c medios de tx sistema satelital

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CAPITULO 2- CAPA FISICA

-Bases Teóricas de Comunicación de Datos

-Medios de Tx guiados

-Satélites de Comunicaciones

-Transmisión Inalámbrica

-La Red Telefónica Pública Conmutada

-Sistema Telefónico Móvil

-Television por cable

CONTENIDO

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SATELITES DE COMUNICACIONES

• SATELITES DE ORBITA TERRESTRE BAJA

• SATELITES Vs FIBRA OPTICA

• SATELITES DE ORBITA TERRESTRE MEDIA

• SATELITES GEOESTACIONARIOS

CONTENIDO

• INTRODUCCION

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• 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.

Introducción…

• 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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• 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.

Introducción…

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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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...SATÉLITES GEOESTACIONARIOS...• 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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...SATÉLITES GEOESTACIONARIOS...• 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.LHDG / 2011A - 47

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• Dependiendo de la distancia entre el usuario y la estación terrestre, el tiempo de tránsito de un extremo al otro es de entre 250 y 300 mseg; teniendo un retardo de propagación de casi 5 μseg / km

VSAT

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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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA...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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• 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...

GLOBALSTAR

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GLOBALSTAR

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GLOBALSTAR

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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA

• 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.

Teledesic

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...SATÉLITES DE ÓRBITA TERRESTRE BAJA

• 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.

Teledesic

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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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