7/29/2019 Arreglos para acceso mltiples al satlite

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Republica bolivariana de Venezuela

Ministerio del poder popular para la defensa

Universidad nacional experimental politcnica de la fuerza armada nacional

Maracaibo, estado Zulia

Arreglos para acceso mltiples al satlite

y sistemas satelitales

Realizado por

Bracho Deivison

Davila Sireynis

Peralta Jose

Serrudo alexander

Seccin 09-ITE-N01

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Arreglos para acceso mltiples al satlite

El Acceso Mltiple es una variante del Multiplexado y describe el procedimiento a

usar para compartir los recursos de comunicaciones entre un gran nmero de usuarios.

Deben por tanto considerarse los diversos Protocolos de Acceso Mltiple disponibles, as

como los mtodos utilizados para el anlisis comparativo de sus prestaciones.

El protocolo de Acceso Mltiple que se use afecta a todos los elementos del sistema,

determina su capacidad y flexibilidad y tiene una gran incidencia en los costes.

Suelen dividirse en tres tipos bsicos:

De Asignacin Fija

De Acceso Aleatorio

Tcnicas de Acceso Controlado (Asignacin Bajo Demanda DAMA)

Esquemas de Asignacin Fija (FDMA, TDMA, CDMA y SDMA).

Asignan permanentemente una fraccin de los recursos del sistema a cada usuario,

y se adaptan mejor a situaciones en las que el trfico es intenso y continuo.

FDMA

Es un mtodo para accesos mltiples en donde un ancho de banda de canal de RF

se divide en bandas de frecuencia ms pequeas llamadas subdivisiones. Cada subdivisin

se utiliza para llevar un canal de banda de voz. Se utiliza un mecanismo de control para

asegurar que dos estaciones terrenas no transmitan, en la misma subdivisin, al mismotiempo. Esencialmente, el mecanismo de control designa una estacin receptora para

cada una de las subdivisiones. En los sistemas de asignacin por demanda, el mecanismo

de control, tambin se utiliza para establecer o terminar los enlaces de banda de voz entre

las estaciones terrenas, fuente y destino. En consecuencia, cualquiera de las subdivisiones

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puede ser utilizada por cualquiera de las estaciones terrenas que estn participando, en

algn momento determinado.

Tpicamente, cada subdivisin se utiliza para llevar un solo canal de banda de voz de 4

kHz pero, en ocasiones, a los grupos, supergrupos, o hasta a los grupos maestros se les

asigna una subdivisin ms grande.

TDMA

El acceso mltiple por divisin de tiempo (TDMA) es el mtodo predominante utilizado

actualmente para acceso mltiple. Proporciona el mtodo ms eficiente para transmitir

portadoras moduladas, en forma digital (PSK). El TDMA es un mtodo de portadoras

moduladas digitalmente con multicanalizacion por divisin de tiempo entre estaciones

terrenas participantes, dentro de una red satelital, a travs de un transponder comn de

satlite. Con TDMA, cada estacin terrena transmite una corta rfaga de una portadora

modulada en forma digital durante una ranura de tiempo preciso (intervalo) dentro de

una trama TDMA. Cada rfaga de la estacin se sincroniza para que llegue al transponder

de satlite a un tiempo diferente. En consecuencia, solamente est presente en el

transponder la portadora de una estacin terrena en un momento determinado, evitando

as, una colisin con la portadora de otra estacin. El transponder es un repetidor de RF a

RF que simplemente recibe las transmisiones de las estaciones terrenas, las amplifica, y

luego vuelve a transmitirlas en un haz de bajada que se recibe por todas las estaciones

terrenas participantes. Cada estacin terrena recibe las rfagas de todas las otras

estaciones terrenas y tiene que seleccionar, de entre ellas, el trfico destinado solamente

para ella.

CDMA

Con FDMA, las estaciones terrenas se limitan a un ancho de banda especfico

dentro de un canal de satlite o sistema, pero no tienen restriccin en relacin a cuando

pueden transmitir. Con TDMA, las transmisiones de las estaciones terrenas estn

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restringidas a una ranura de tiempo preciso, pero no tienen restriccin en relacin a que

frecuencia o ancho de banda pueden utilizar dentro de un sistema satelital especfico o

asignacin de canal. Con el acceso mltiple por divisin de cdigos (CDMA), no hay

restricciones de tiempo o de ancho de banda. Cada transmisor de estacin terrena puede

transmitir, cada vez que lo desea, y puede utilizar cualquier ancho de banda o todos los

anchos de banda asignados a un sistema o canal de satlite en particular. Debido a que no

hay limitaciones en el ancho de banda, al CDMA a veces se le conoce como acceso

mltiple del espectro disperso; las transmisiones se pueden extender por todo el ancho de

la banda designado.

Las transmisiones son separadas por medio de tcnicas de

encriptacin/desencriptacin de cubiertas. O sea, que las transmisiones de cada estacin

terrena se codifican con una palabra nica binaria llamada cdigo de chip. Cada estacin

tiene un cdigo de chip nico. Para recibir la transmisin de una estacin terrena en

particular, una estacin receptora tiene que saber el cdigo de chip para esa estacin.

SDMA

El esquema SDMA parte de la idea de que los usuarios a los que se da servicio ocupan

una zona espacial diferente, de manera que el desde el satlite se puede discriminar a los

usuarios por las diferentes posiciones espaciales. El satlite debe ser capaz de establecer

un conjunto de canales ortogonales en transmisin y recepcin en base a la separacin de

los usuarios. SDMA tiene aplicacin en servicios de comunicaciones mviles MSS

ofrecidos en sistemas de satlites LEO y MEO.

Esquemas de acceso aleatorio (Aloha)

En Aloha, cada estacin transmite los mensajes conforme le van llegando, de modo

que si ms de una estacin tiene mensajes para transmitir, los paquetes colisionan en el

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canal destruyndose. Cada estacin interpreta que se ha producido colisin si al vencer un

determinado temporizador de time out, no se ha recibido reconocimiento del mensaje

enviado. De este modo, tras la colisin, cada estacin retransmitir el mensaje

transcurrida una cantidad de tiempo aleatoria. Hay que sealar que aunque slamente

una parte del paquete transmitido haya sido destruido (colisin parcial), la estacin

retransmitir el paquete completo.

Protocolo Aloha ranurado.

En esta versin del protocolo Aloha los mensajes se transmiten slo en

determinados intervalos de tiempo llamados slots, lo cual tiene el efecto de doblar el

rendimiento efectivo del sistema puesto que en este caso los paquetes, no sufrirn

colisin, la colisin afectara al paquete completo (dos o ms estaciones transmitiendo

sobre el mismo slot).

Protocolo Aloha de rechazo selectivo.

El SREJ ALOHA es una tcnica de acceso aleatorio no ranurado que alcanza el

mismo rango de rendimiento que el Aloha ranurado pero sin requerimientos de

sincronizacin.

Ello implica el subempaquetamiento de mensajes junto con un ARQ (Authomatic

Repeat Request) de rechazo selectivo. El funcionamiento es similar al del Aloha no

ranurado, slo que en este caso slo se retransmiten las partes del mensaje que han

sufrido colisin.

Est demostrado que este tipo de protocolos funcionan bien en redes que

soportan mensajes interactivos cortos y transferencias peridicas de ficheros que

necesitan un rendimiento de 0.34.

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Una ventaja importante del srej Aloha es su independencia con la longitud de los

mensajes, lo cual es especialmente importante cuando el trfico consiste en una amplia

variedad de aplicaciones de diferente longitud.

Tcnicas de Acceso Controlado (Asignacin Bajo Demanda DAMA)

Las tcnicas de acceso controlado son ms adecuadas cuando la informacin

generada por un usuario tiende a ser de larga duracin (llamadas de voz o transferencias

de ficheros largos). Parte de los recursos se asignan para canales de peticin (con acceso

aleatorio) y de asignacin. El resto se utiliza para la realizacin de las comunicaciones.

La tcnica de acceso mltiple DAMA permite aprovechar al mximo las ranuras de

frecuencia y la potencia del satlite cuando el trfico que genera cada estacin es

espordico, pues las ranuras se asignan a las estaciones terrenas solamente durante el

tiempo que las necesitan para establecer comunicacin; en el momento en que alguna

deja de transmitir, esa ranura se libera y queda disponible para cualquier otra de las

estaciones del sistema que la solicite temporalmente. Cuando minutos u horas despus, la

estacin terrena que liber la ranura quiera transmitir ms informacin, podra darse el

caso de que la ranura de frecuencia que us previamente dentro del amplificador est

ocupada en ese instante por la seal de otra estacin; pero puede haber otras ranuras

vacas en ese momento. Y de ser esta el caso, la estacin terrena en cuestin podra

utilizar cualquiera de ellas. Es decir, la frecuencia de la portadora transmitida por cada

estacin terrena cambia en el tiempo, movindose de lugar en el espectro radioelctrico

del amplificador y, por supuesto, la estacin debe estar debidamente equipada para

hacerlo.

Sistema Satelitales

Bsicamente un sistema satelital es un sistema repetidor, el cual tiene la capacidad

de recibir y retransmitir, esto se debe a un dispositivo receptor-transmisor, cada uno de

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los cuales escucha una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia para

evitar la interferencia de seales

Un sistema satelital consta de

Un enlace tierra-satlite o enlace ascendente (uplink)

Un enlace satlite-tierra o enlace descendente (downlink)

En este sistema se logran distinguir dos grandes categoras:

Satlites de observacin: Para la recoleccin, procesamiento y transmisin de

datos de y hacia la Tierra.

Satlites de comunicacin: Para la transmisin, distribucin y diseminacin de la

informacin desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones

Sabemos que los satlites se pueden clasificar dependiendo de su: -Aplicacin -Orbita -

Uso -Frecuencias -Sistemas -Estructura y peso, etc.

La visibilidad de un satlite depende de su rbita, una rbita redonda puede

caracterizarse declarando la altitud orbital (la altura de la nave espacial sobre la superficie

de la Tierra) y la inclinacin orbital (el ngulo del avin orbital del satlite al avin

ecuatorial de la Tierra).

Satlites Geoestacionarios (GEO)

En una rbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satlites de

comunicaciones estn situados a 36.000 Km de altura y describen rbitas circulares sobre

la lnea ecuatorial.

Satlites de Orbita Media (MEO)

Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satlites son necesarios para abarcar toda la

Tierra.

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Satlites de Orbita Baja (LEO)

Altitud de 725 a 1.450 Km. Son necesarios ms de unos 40 satlites para la cobertura

total. Los satlites proyectan haces sobre la superficie terrestre que pueden llegar a tener

dimetros desde 600 hasta 58.000 Km.