Red Satelital

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    03-Jan-2016
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  • Ing. John Fredy Cavero Len

    Mail: john.caverol@ciplima.org.pe

    RED SATELITAL

  • Introduccin a la tecnologa Satelital

    Que son los satlites artificiales?

    Los satlites artificiales son naves espaciales que se comportan

    como repetidoras de seales y estn localizadas fuera de la

    atmsfera terrestre como un medio de las comunicaciones a larga

    distancia.

  • Introduccin a la tecnologa Satelital

    Para que sirven los satlites artificiales?

    Gracias a ellos, recibimos seales de televisin, de radio, telfona

    y datos, o tenemos informacin valiosa del clima, de nuestro medio

    ambiente y del espacio .

    Los sistemas de satlites no dependen de lneas y conexiones

    fsicas montadas a lo largo de la superficie de la Tierra, sino de

    estaciones terrenas

  • MISIONES SATELITALES

    SATELITES

    TELECOM.

    SERV. FIJOS

    TELECOM

    SERV. MOV.

    LOCALIZACION OBSERVACION

    DIFUSION

    DIRECTA CIENTIFICO

    GUBERNAMENTAL

    MILITAR

  • SATELITE DE TELECOMUNICACIONES DE SERVICIOS FIJOS

    BANDA C BANDA KU

  • SATELITE DE COMUNICACIONES DE SERVICIOS MOVILES

    BANDA C

    BANDA KU

    BANDA L

    ESTACION DE

    CONTROL

  • SATELITES GUBERNAMENTALES

    BANDA X

  • SATELITE DE DIFUSION DIRECTA

    BANDA C

    BANDA KU

    BANDA S

    BANDA L

  • SATELITE DE OBSERVACION

    BANDA C BANDA KU

    ESTACION DE

    PROCESAMIENTO

    DE SEALES

  • SATELITE EXPERIMENTAL

    BANDA C BANDA KU

    ESTACION DE

    PROCESAMIENTO

    DE SEALES

  • SATELITE EXPERIMENTAL

  • ORBITAS ESPACIALES

    ORBITA

    POLAR

    ORBITA

    ECUATORIAL

  • ALTURA DE LAS ORBITAS

    ORBITA ALTA

    > 20,000 Km ORBITA MEDIA

    < 20,000 Km

    ORBITA BAJA

    < 2,000 Km

  • ALTURAS DE LAS ORBITAS

  • ORBITAS ELIPTICAS INCLINADAS

  • PARAMETROS ORBITALES

    INCLINACION ANGULO DIEDRO

    CON EL PLANO

    ECUATORIAL

    FORMA ELIPTICAS

    CIRCULARES

    ALTURA BAJO

    MEDIO

    ALTO

  • LANZADORES DE SATELITES

  • ORBITA DE TRANSFERENCIA

    APOGEO

    36000 KM PERIGEO

    200 KM

    ORBITA

    GEOESTACIONARIA

  • FASES DE LANZAMIENTO

    DESPLIGUE DE

    PANELES SOLARES

    ADQUISICION

    DE DATOS

    TERRESTRES

    UBICACIN

    EN POSICION

    PREVISTA

    ENCENDIDO DEL

    MOTOR DE

    APOGEO

    DESPLIEGUE DE

    ANTENAS Y

    OPERACIN DE

    SISTEMAS DE

    INERCIA

  • ORBITA GEOESTACIONARIA

    R= 35,785 Km

    CARACTERISTICAS

    Orbita circular Contenida en el plano Ecuatorial Equilibrio estacionario Satlite en sincronismo con la tierra

  • Satlites no Geoestacionarios

    Otras posibilidades (no GEO):

    LEO (Low Earth Orbit).

    MEO (Medium Earth Orbit).

    HEO (Highly Elliptical Orbit).

    HEO

    GEO

    MEO

    LEO

    10000 Km. 70-100 ms 1-2 h.

    650-2000 Km. 8-35 ms 10 min.

    25000-45000 Km. 180-330 ms. 4-8 h.

    36000 Km. 240-270 ms Permanente

  • Fundamentos Bsicos de Tecnologia

    Satlite

  • ONDAS ELETROMAGNTICAS

    ES UN MEDIO PARA TRANSPORTAR INFORMACION

    - Atravs de la oscilacion de dos campos eltricos y magnticos

    - La informacion se modula en una onda OEM a escala de tiempo y frecuencia

    VELOCIDADES DE PROPAGACION

    - En vacio: 299.792.458 m/s (~ 300.000 km/s)

    - En medios materiales, a velocidades menores

    FRECUENCIA

    - unidades: Hz (hertz = 1 oscilacion por segundo)

    - mltiplos: kHz = 10 Hz

    MHz = 106 Hz

    GHz = 109 Hz

    1024 Hz

    1021 Hz

    1018 Hz

    1015 Hz

    1012 Hz

    109 Hz

    106 Hz

    103 Hz

    1

    2

    3

    4

    5

    Frecuencia

    USO DO ESPECTRO

    1. Radiocomunicacion

    2. Microondas

    3. Ultravioleta

    4. Rayos X

    5. Rayos Ganma

  • POLARIZACION

    Ortogonal

    - Horizontal

    - Vertical

    Circular

    - Izquierda

    - Derecha

  • ESPECTRO DE FRECUENCIA

    Rango de Frecuencia Siglas Nombre Extenso Propagacion Utilizacion

    300 Hz - 3000 Hz

    3 kHz - 30 kHz

    300 kHz - 3000 kHz

    3 MHz - 30 MHz

    30 MHz - 300 MHz

    300 MHz - 3000 MHz

    30 kHz - 300 kHz

    3 GHz - 30 GHz

    30 GHz - 300 GHz

    ELF

    VLF

    LF

    MF

    HF

    VHF

    UHF

    SHF

    EHF

    Extremely Low Frequency

    Very Low Frequency

    Low Frequency

    Medium Frequency

    High Frequency

    Very High Frequency

    Ultra High Frequency

    Super High Frequency

    Extra High Frequency

    Ondas

    superficiales y

    profundas

    Ondas superficiales

    Reflexion ionosfrica

    Vista Directa

    Difracciont

    Vista Directa

    Vista Directa

    Comunicacion para

    submarinos y para

    interior de minas

    Servicio mvil vehicular

    Sistemas privados

    De Radiodifusion

    Television,

    Servicios mviles

    Seguridad pblica

    Comunicacion pblica a

    larga distancia

  • ENLACE SATELITAL

    Estacion Terrena

    Segmento Espacial

    Estacion Terrena

    Segmento Terrestre

  • Segmento Espacial

  • SATELITES GEOESTACIONARIOS

    GEO = Geostationary Earth Orbit : Ej. Intelsat

    CONDICIONES DE LA RBITA:

    GEOSNCRONA

    - Perodo de revolucion de 24 hrs

    MISMO SENTIDO DE ROTACION DE LA TIERRA

    CIRCULAR

    - Para mantener distancia a la Tierra constante

    (36000 Km.)

  • INTERFERENCIA SOLAR Y ECLIPSE

    Eclipse - Alineamiento Sol-Terra-Satlite - Equinoccios - Transparente al usuario

    Equinoccio - Marzo

    Equinoccio -Setiembre

    Solstcio - Junio

    Solstcio -Diciembre

    Interferencia Solar - Alineamiento Sol-Satlite-Tierra - Equinoccios - Interrupcion Banda C - ( 20min mx - 15 dias) - Interrupcion Banda Ku - ( 10min mx - 7 dias)

  • RETARDO DE ENLACE SATELITAL

    GEO : 256ms Intelsat

    36 000 km

  • FRECUENCIAS DE OPERACION

    L 1,6 GHz 1,5 GHz

    S 2,6 GHz 2,5 GHz

    C 6 GHz 4 GHz

    X 8 GHz 7 GHz

    Obs.: - Exclusivo para uso militar.

    Ku 14 GHz 12/11/10 GHz

    Obs.: - Antenas menores - Problemas de atenuacion debido a lluvias.

    Ka 30 GHz 20 GHz

    Obs.: - Grandes problemas de atenuacion debido a lluvias.

    SUBIDA ( UP-LINK ) BAJADA ( DOWN-LINK ) BANDA

  • SATELITE DE COMUNICACION

    HPA

    Conversor

    Freq.

    Transponder

    Transponder

    Transponder

    Transponder

    Transmissor

    Transmissor

    Receptor

    Receptor

  • TECNICAS DE ACCESO MULTIPLE AL SATELITE

    1. FDMA frequency division multiple access

    2.

    3. TDMA time division multiple access

    CDMA code division multiple access

  • ACCESO FDMA

    F1 F2 F3 FN

  • BW1 BW2 BW3 BW4 BW5 BW6

    F1 F2 F3 F4 F5 F6

    Cada estacin terrena transmite a su propia frecuencia

    Todas las estaciones transmiten simultaneamente

    Recomendado para redes de bajo y mediano trfico

    ACCESO FDMA

  • ACCESO TDMA

    P1

    P2

    P3 P4 P5

  • ACCESO TDMA

    P1

    t1

    P4

    t4

    P3

    t3

    P2

    t2

    PN

    tn

    th

    Todas las estaciones transmiten a la misma frecuencia

    Transmiten en intervalos diferentes

    La estacin HUB (Master o Control) asigna el intervalo de tiempo

    Recomendado para redes de trfico alto (120 Mbps)

  • CDMA

    TRANSPONDER

    1 0 0 0 =1

    1 1 0 0 =0

    1 0 1 0

    1 1 0

    0 1 0 0

    0 1 0 1

    CADA ESTACION ES IDENTIFICADA

    POR UN CODIGO PARA BIT 1 Y BIT 0

    FILTROS HECHOS PARA CADA PALABRA -CDIGO DE RECEPCION

    1

    FRECUENCIA

  • TOPOLOGIAS USADAS

    MALLA MALLA / ESTRELLA

    ESTRELLA PUNTO-A-PUNTO

  • TDM o FDM TDM o FDM

    M/C M/C

    Acceso:

    Multiplexores TDM/FDM

    Concentradores / Multiplexores estadsticos

    Redes punto a punto

  • Redes simtricas multipunto a multipunto

    Mtodos de acceso:

    Reparticin: FDMA, TDMA, CDMA. Comparticin (contienda): Aloha, slotted aloha, etc. Comparticin (reserva): implcita o explcita Mtodos adaptativos.

  • Red en estrella y Red en malla

    Red en estrella

    Hub Terminal

    Hub

    Terminal

    Red en malla

  • Arquitecturas punto a multipunto

    Terminales

    ATDM outbound

    Host

    Hub

    VSAT

    Host

    FDMA inbound

    Caractersticas

    Canal asimtrico: antena dirigida, amplificador de baja potencia

    Control centralizado: reservas, congestin,...

    Acceso

    Procedimientos generales Control centralizado

  • Tecnologia de Canales Dedicados SCPC

    TRANSPONDER

    FRECUENCIA

    M

    M U X

    MUX

    M