Sistemas de Comunicaciones Satelitales

Tipos de Satélites:
Existen varios tipos de satélites de acuerdo a su implementación
- Satélites Climatológicos
-Satélistes de observación y reconocimiento
-Satélites de navegación
-Satélites de comunicaciones

Tipos de órbitas:
-Órbita alta (GEO)
-Órbita media (MEO)
-Órbita baja (LEO)

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ES

Tipos de satélites

Existen varios tipos de satélites de acuerdo a su
implementación

: proveen servicio de
meteorología para predicciones de condiciones
climáticas.

: Los
utilizan los cientificos para evaluar ecosistemas en la
tierra, etc

: Utilizan tecnologia GPS
para dar posicionamientos

: Permiten retransmitir
información entre distintos puntos del planeta

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Tipos de órbitas

De acuerdo a la ruta que sigue el satélite alrededor de la
tierra, se definen distintas órbitas:

: Tienen altitud de 35.786 km y
están ubicados sobre el Ecuador. Un solo satelite
cubre 1/3 de la superficie terreste (Telecomunicaciones)

: Tienen altitud de 8.000 a
20.000 km, describen una órbita elíptica

: Tienen altitud de 500 a 2.000 km,
el satélite viaja a gran velocidad, da una vuelta a la
tierra en apróx 1 hora (Comunicaciones personales)

4. Tipos de órbitas

Satélites de Telecomunicaciones

Geosynchronous Orbit (GEO): 35,786 km above the earth

IO Soon on

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5. Tipos de órbitas

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isl

1000

Número de satélites necesarios

Tipos de órbitas

Cantidad de satélites para una cobertura global

Ángulo de elevación min.

— 10

IRIDIUM
h=780 km
n=66

min elev.=8.2°

GLOBALSTAR
h=1.400 km
n=48

min. elev.=20°

30°
45°

ODYSSEY
h=10.400 km
n=12

min. elev.=30°

1000 10000
Altitud de los satélites

100000

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Arquitectura de un Satélite

Básicamente la función del satélites es recibir la señal,
amplificarla y transmitirla.

El dispositivo Da de realizar este mecanismo se
llama

Los satélites suelen tener entre 24 y 72 transponder

High Power

9,

Filter

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Posición y Footprint

La ubicación de los satélites GEO esta referida a su
órbita, normalmente se mide en términos de
Longitud Este desde el Meridiano O a grados de 1/4

Se refiere a la “pisada” del satélite, es decir el área
que cubre en la superficie de la tierra.

Existen diferentes tipos de pisada, de acuerdo a la
potencia y frecuencia

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Frecuencia y beam

Los satélites actuales estan diseñados para tener un
foco determinado sobre la superficie, este foco se
llama

Dependiendo del proveedor se tienen distintos
beams.

10. ario da Comunicaciones
Beams
Por ejemplo, Intelsat ofrece:
+ Global: cubre 1/3 de superficie
+ Hemi: cubre 1/6 de superficie

+ Zonal: cubre una gran área

+ Spot: cubre una región específica a pedido del cliente

a
A zone

11. Tipos de antenas

Existen varios tipos de antenas parabólicas, dependiendo
del tratamiento en la reflexión de los rayos, a saber:

a) Prime Focus
(rend: 60%) ys a

b) Casssegrain =< = =

c) Fuera de foco (off-set)
(rend: 75%)

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Estacion Terrena

La estación terrena de Tx/Rx se caracterizan por
determinados parámetros que inciden en el enlace entre
el satélite y la estación de trabajo

(Potencia Isotrópica Radiada Efectiva).
Relaciona a la potencia del transmisor y la ganancia de
la antena en la frecuencia de transmisión

(Factor de mérito).
Sensibilidad global de la estación, es el cociente entre
la ganancia de la antena y la temperatura de ruido
equivalente del receptor

(Frecuencia Intermedia).

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Tipos de sistemas

1) Enlaces SCPC

2) Enlaces VSAT 3) Enlaces PAMA/DAMA
topologia Estrella topologia Malla

a?o RR

15. Enlaces SCPC

«Son enlaces punto a punto.
SCPC significa Single Channel per Carrier

«Tienen una frecuencia de Tx y un de Rx fija, establecida
por la empresa prestataria.

«Pueden ir de 64Kbps hasta 10Mbps

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16. Enlaces SCPC

Estan compuestos por:
- Modem Satelital (por ej: SDM100 o 300)
- IDU (InDoor Unit)
- ODU (OutDoor Unit)
- Antena parabólica (1,2 a 3,8 mts)

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Enlaces SCPC

Ejemplo de enlace satelital

Enlace punto a punto entre dos
sitios del cliente

/ Alta

e CA frecuencia
( à 2 (4at4chz)
À NS:

Interfaz
v35
: Banda L

RED del >. ae
ee & x 5 Sitio distante

Modem
Ethernet

Up /Down Link
7OMhz

18. Enlaces SCPC

Componentes de la cadena satelital
Antena parabólica

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$00,
MSar

Feed (iluminador)

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19. Enlaces SCPC

Componentes de la cadena satelital

Polarizador (fija la polarización)

Corneta (horn)

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20. Enlaces SCPC

Componentes de la cadena satelital

Feed
(iluminador)

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Guias de
onda

21. Erico de Comunicaciones
Enlaces SCPC

Componentes de la cadena satelital
Guías de onda

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22. Enlaces SCPC

Componentes de la cadena satelital

Feed (iluminador)

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Enlaces VSAT

«Son enlaces punto a multipunto.
VSAT significa Very Small Aperture Terminals

«Se compone de varias terminales con antenas de poco tamaño

- La red debe tener un HUB central (estación terrena) que
controla la el uso de la red por parte de las terminales.

LARGE NUMBER OF
REMOTE SITES

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Interactive VEAT Network

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Enlaces VSAT

«Por su arquitectura es ideal para redes con organización
centralizada

Al tener un HUB central que gestiona la red, se puede
reducir el costo de las terminales (0,5% del costo del
HUB)

«La red en un principio no fue pensada para un uso
continuo por parte de las terminales.

«La conexiones entre terminales tienen un delay de un
doble salto satelital

25. Enlaces VSAT

Uso del AB

«El tráfico se divide en dos, Inbound (utiliza TDMA) y Outbound
(TDM) (referenciado al HUB)

Configuracion de red

HUB SITE TDMAINEOUND

A ANTENNA WITH
MObULATOR DU GNF ED

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LARGE NUMBER OF
REMOTE SITES

TOMITOMAYSAT Neta

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Enlaces VSAT

Tipos de señal

«EI Outbound lo utiliza el HUB y se realiza a una tasa de
transferencia alta (aprox 1024kbps) utilizando TDM,
generalmente lo hace en forma de broadcast para todas las
remotas

«Las terminales utilizan el Inbound, “luchando” por acceder
al medio (Aloha o Aloha ranurado) es decir comparten el
AB para la Tx.

«Una vez conseguido el medio transmiten con técnica
TDMA.

«Los slots para transmitir pueden estar previamente
establecidos o asignarse dinámicamente.

27. Enlaces VSAT

Tipos de señal

TDM OUTBOUND
CARRIERS
TRANSMITTED
CONTINUOUSLY

TOMA IMBO UMD CARRIERS
TRANSMITTED AS BURSTS

INBOUND CHANNEL SLOTS

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TOMTDMAVSAT Spectrum

«El tráfico mixto es una combinación de mensajes cortos y
grandes paquetes de datos.

28. Enlaces VSAT

Formato de Trama

=

Tom
OUTBOUND

TDMA
INBOUND

Outbound
El comienzo de la trama se identifica por UW (unique word).
El resto de la trama contiene:
- Fr inicio de trama
= : lleva el address de la IDU y información de control
- : chequeo de trama
- F: fin de trama

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29. Enlaces VSAT

Formato de Trama

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a / oa roer DO ouTsoUND

— DS zu

/ ~ INBOUND

Inbound

Las tramas estan sincronizadas con las tramas de outbound

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Los paquetes tipicamente contienen entre 50 y 250 bytes

Se dividen en slots, cada IDU transmite en esos slots

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30. Enlaces VSAT

Acceso al medio

Las IDU pueden transmitir paquetes de datos en cualquier
momento, en una frec. particular del inbound

Las IDU pueden transmitir paquetes de datos en cualquier
slot, en una frec. particular del inbound

Las transmisiones son en un slot en particular y por un tiempo
establecido o permanentemente, asignado a cada IDU
(gralmente se usan en telefonía)

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Los slots son dinamicamente asignados a una IDU en
particular son intermitentes

31. Kororo de Comunicaciones
Enlaces VSAT

Managment de la red

«La red esta controlado por el NCC (Network Control Center) ubicado
en el HUB

«Cuando se agrega una
terminal a la red, ésta debe
ser agregada a la base de
datos de la red (address,

ports, etc) i EN
Crossconexiones
«Dicha BD tiene una tabla de

ruteo, en la cual se E Base de Datos
establecen circuitos, entre los
port de la terminal y el HUB HUB

Gestión

32. Enlaces VSAT
Estación HUB

(VERT Hub Staton Bod Dagum

Esta compuesta por LAF cena.
muchos subsistemas, /
todos los sistemas son Y tunes wosr nrenpnces

redundantes (excepto la i
antena) controlados por un E o. KH uoso |

switchover automätico

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conse “TERMINAL

33. Enlaces VSAT

Terminal remota

En contraste de del HUB, las estaciones remotas son mas simples, el
motivo es reducir al maximo el costo, para facilitar la instalacion en
cantidad

VSAT Remote Terminal ck Diagram

A |
Down CONVERTER

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A

ENCODER

OUTDOOR UNT THDOOR UNT

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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Caracteristicas

«Este tipo de redes no necesita de un HUB central
«Permite un mayor träfico

«Trabaja con sistemas:
- PAMA (Pre Assigned Multiple Access)
- DAMA (Demand Assigned Multiple Access)

«Requiere un tamaño mayor de antena en las
terminales

«El acceso al medio es por FDMA

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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Acceso al medio
FDMA (Frequency-Division Multiplexing Access)

Cada estación central transmite una portadora
multidestino en forma permanente

Cada estación remota extrae la información
correspondiente

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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

«Se asigna una frecuencia a cada estación

«No es necesario realizar un establecimiento de las
conexiones

+Apto para alto tráfico y aplicaciones interactivas

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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

«No tienen frecuencia asignada cada estación,
existen canales que están disponibles para ser
utilizados

«Los canales de Tx/Rx se asignan por petición de
las terminales (asignación dinámica)

«Apto para tráfico de voz

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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Funcionamiento de la red

«Existe una NCS (Network Controller System) en el cual
existe una base de datos con la informacion de las
frecuencias disponibles para ser asignadas por la red

«Desde la estación central se Tx un Outlink (señalización y
adm.) en forma permanente para todas las placas DAMA

«Por demanda las remotas “piden” asignación de frec para
transmitir (DAMA) y el NCS las asigna

«Una vez asignadas levantan portadora y comienzan a
intercambiar tráfico

40. Enlaces VSAT

LOOP físico

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41. roro de Comunicaciones

Fuentes de información

* www.intelsat.com

* www.marine-electronics.hr
* www.satelliteonthenet.co.uk
* WWW.UPV.es

Realizado por Rodrigo Calero