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Comunicaciones por Satélite

CSC 490:

Redes Inalámbricas

Autor:

Michael Charles

Redes y Artículos upds

Visión de Conjunto

• Fundamentos de Satélites

• Tipos de Satélites

• Asignación de Capacidad


Conceptos Básicos: ¿Como funcionan los Satélites?

Son dos estaciones en la Tierra quiere comunicar a través de emisión 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 en la tierra envía una transmisión al satélite. Esto se conoce como un enlace ascendente.El transpondedor de satélite convierte la señal y envía hacia abajo a la segunda estación Terrena. Esto se conoce como un enlace desendente


Conceptos Básicos: 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 excede en gran medida, que un sistema terrestre. El costo de transmisión de un satélite es independiente de la distancia desde el centro de la zona de cobertura. Es muy preciso la comunicación de Satélite por Satélite.

Están disponibles para su uso de mayor ancho de banda


Conceptos Básicos: Las Desventajas de los Satélites

Las desventajas de Satélite de Comunicación:

El lanzamiento de Satélites en Órbita es costoso. El Ancho de banda por Satélite está cada vez mas utilizado arriba. Hay un mayor retardo de propagación en la comunicación por satélite que en la comunicación terrestre.


Conceptos Básicos: ¿Los factores de satélite de comunicación?

• Ángulo de elevación: 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. Lo ideal sería que usted quiera un ángulo de elevación de 0 grados, por lo que el haz de transmisión alcanza el horizonte visible al satélite en todas las direcciones.

Sin embargo, debido a los factores ambientales como objetos que bloquean la transmisión, atenuación atmosférica y el ruido eléctrico de fondo de la Tierra hay un mínimo ángulo de elevación de las estaciones terrenas.


Conceptos Básicos: Factores en el satélite de comunicación? (Cont.)

Ángulo de cobertura: una medida de la porción de la superficie de la tierra a un satélite visible tomando en cuenta el mínimo ángulo de elevación

R/(R+h) = sin(π/2 - β - θ)/sin(θ + π/2) = cos(β + θ)/cos(θ)

R = 6370 km (radio de la Tierra) h = altura de órbita de los satélitesβ = ángulo de cobertura

θ = ángulo de elevación minima


Conceptos Básicos: Factores en el satélite de comunicación? (Cont.)

Otras deficiencias de la comunicación por satélite: La distancia entre Vía satélite y una estación terrena (pérdida en el espacio libre).

Huella del satélite: La fuerza de la transmisión por satélite es más fuerte en el centro de la transmisión.

Atenuación atmosférica causada por el aire y el agua pueden afectar a la transmisión. Es particularmente grave en caso de lluvia y la niebla.


Conceptos Básicos: ¿Cómo se utilizan los satélites?

Tipos de servicio

Satélites de Servicio Fijo (FSS)

Ejemplo: comunicación punto a punto

• Servicio de Satélite de difusión (BSS)

Ejemplo: Satélite Televisión / Radio

También se llama Servicio de difusión directa (DBS).

• Satélites de Servició Móvil (MSS)

Ejemplo: Los teléfonos satelitales


Tipos de Satélites

Las órbitas de satélite

GEO

LEO

MEO

Molniya Órbita

HAPs

Bandas de Frecuencia


Geostationary Earth Orbit (GEO)

Estos satélites están en órbita por encima de

35.863 kilometros de la superficie terrestre a lo

largo de la línea ecuatorial.

Los objetos en órbita geoestacionaria giran en

torno a la tierra giran a la misma velocidad que la

tierra. Esto significa que los satélites GEO

permanecer en la misma posición con respecto a

la superficie de tierra.


GEO (cont.)

Ventajas La distancia de un satélite GEO de la tierra le da unaárea de cobertura amplia, casi una cuarta parte de la superficie de la Tierra.

Los Satélites GEO tiene una área vista determinada de 24 horas.

Estos factores hacen que sea ideal para la radiodifusión por satélite y otras aplicaciones multipunto.


GEO (cont.)

Desventajas La distancia del Satélite GEO también causa retraso en la señal de comunicación una señal relativamente débil

Satélites GEO, centrada sobre la línea ecuatorial, tienen señales de radiodifusión a cerca de regiones de dificultad polar.


Baja Órbita Terrestre(LEO)

Los Satélites LEO están mucho más cerca de la tierra que los satélites GEO, que van desde 500 a 1.500 kilómetros por encima de la superficie.

Los Satélites LEO no se quedan en una posición fija respecto a la superficie, y sólo son visibles durante 15 a 20 minutos cada pasada.

Una red de satélites LEO es necesario.


LEO (cont.)

Advantages La proximidad del satélite LEO a la tierra en comparación con un GEO satélite le da una fuerza de señal y menos de un retardo de tiempo, lo que hace que sea mejor para comunicación punto a punto.

Un área más pequeña satélite LEO de cobertura es menor de una pérdida de ancho de banda.


LEO (cont.)

Desventajas AUna red de satélites LEO que se necesita, lo que puede ser costoso.

Los Satélites LEO tienen que compensar turnos causados por su movimiento relativo.

Atmosférica efectos de arrastre LEO satélites, causando deterioro gradual orbital.


Órbita Mediterranea (MEO)

Un satélite MEO está en órbita en alguna parte entre 8.000 kilómetros y 18.000 km sobre la superficie de la Tierra. Los Satélites MEO son similares a los satélites LEO en funcionalidad.

Los Satélites MEO son visibles durante períodos mucho más largos de tiempo que los satélites LEO, por lo general entre 2 a 8 horas.

Los Satélites MEO tienen una mayor área de cobertura que los satélites LEO.


MEO (cont.)

Ventajas Mayor duración. Un satélite MEO tiene mayor visibilidad y huella, significa menos satélites son necesarios en una red MEO que una red LEO.

Desventajas A distancia por satélite MEO le da un tiempo más largo retrasar y más débil señal de un satélite LEO, aunque no tan malo como un satélite GEO.


Otras Órbitas

Los satélites Órbita Molniya Utilizado por Rusia durante décadas.

Molniya Orbit es una órbita elíptica. el satélite permanece en una posición casi fija con relación a la tierra durante ocho horas.

AUna serie de tres satélites Molniya puede actuar como un satélite GEO.

Útil en cerca de las regiones polares.


Otras Órbitas (cont.)

Plataforma de Gran Altitud (HAP) Una de las últimas ideas de satélite comunicación. AUn dirigible o avión a unos 20 km por encima de la superficie de la Tierra se utiliza como un satélite. H APs tendría área de cobertura muy pequeña, perotendría una señal relativamente fuerte. Más barato para poner en su lugar, sino que requieren una gran cantidad de ellos en una red.


Bandas de Frecuencia

Diferentes tipos de satélites utilizan diferentes frecuencias bandas.

Banda: de 1 a 2 GHz, utilizados por SMS

S-Band: 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, por ejemplo: satélites militares y meteorológicos

Ku-Band: 12,5 a 18 GHz: utilizado por el SFS y el SRS (DBS)

K-Band: de 18 a 26,5 GHz: utilizado por el SFS y el SRS

Ka-Band: 26,5 a 40 GHz: utiliza FSS


Asignación de capacidad

FDMA FAMA-FDMA

DAMA-FDMA

TDMA Ventajas sobre FDMA


FDMA

Frecuencia de satélite ya está rota en bandas, y se divide en canales más pequeños en Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA).

Ancho de banda total de los usuarios dentro de una banda de frecuencia está aumentado debido a la reutilización de la frecuencia (un frecuencia es utilizada por dos compañías con polarización ortogonal).


FDMA (cont.)

El número de sub-canales está limitada por tres factores:

El ruido térmico (demasiado débil una señal se efectúa por el ruido de fondo).

Ruido de intermodulación (demasiado fuerte una señal de la voluntad causar ruido).

Crosstalk (causa por frecuencia excesiva reutilización)


FDMA (cont.)

FDMA se puede realizar de dos maneras: Asignación fija de acceso múltiple (FAMA): Las asignaciones de canal de sub-son de un fijo adjudicación. Ideal para satélite de radiodifusión comunicación. La demanda de asignación de acceso múltiple (DAMA): Los sub-canal cambiará de asignación basado en demanda. Ideal para comunicación punto a punto.


TDMA

TDMA (Tiempo de Acceso Múltiple por División) rompe una transmisión en ranuras de tiempo múltiples, cada uno dedicado a un transmisor diferente.

TDMA es cada vez más generalizada en la comunicación por satélite.

TDMA utiliza las mismas técnicas (FAMA y

DAMA) como FDMA hace.


TDMA (cont.)

Ventajas de más de TDMA FDMA. Equipo digital utilizado en la división de tiempomultiplexación es cada vez más barato.

Hay ventajas en la transmisión digitaltécnicas. Ejemplo: corrección de errores.

La falta de ruido de intermodulación significa mayoreficiencia.


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