Sistemas de Sistemas de comunicaciones comunicaciones

SatelitalesSatelitales

Tipos de satlitesExisten varios tipos de satlites de acuerdo a su implementacin

Satlites climatolgicos: proveen servicio de meteorologa para predicciones de condiciones climticas.

Satlites de observacin y reconocimiento: Los utilizan los cientficos para evaluar ecosistemas en la tierra, etc

Satlites de navegacin: Utilizan tecnologa GPS para dar posicionamientos

Satlites de comunicaciones: Permiten retransmitir informacin entre distintos puntos del planeta

Tipos de rbitasDe acuerdo a la ruta que sigue el satlite alrededor de la tierra, se definen distintas rbitas:

rbita alta (GEO): Tienen altitud de 35.786 km y estn ubicados sobre el Ecuador. Un solo satelitecubre 1/3 de la superficie terreste (Telecomunicaciones)

rbita media (MEO): Tienen altitud de 8.000 a 20.000 km, describen una rbita elptica

rbita baja (LEO): Tienen altitud de 500 a 2.000 km, el satlite viaja a gran velocidad, da una vuelta a la tierra en aprx 1 hora (Comunicaciones personales)

Tipos de rbitasSatlites de Telecomunicaciones

Estn ubicados en las rbitas GEOTienen una mayor cobertura (1/3)

Tienen una vida til de 10 a 15 aos

Las antenas que se utilizan deben estar fijas

Tipos de rbitasSatlites de Comunicaciones Personales (mviles)

Estn ubicados en las rbitas LEO o MEOTienen una menor cobertura

Tienen una vida til de 3 a 7 aos

Menor retardo de propagacin

Velocidad aprx: 7 km/s

Deben realizar Hand-over

Tipos de rbitasCantidad de satlites para una cobertura global

Arquitectura de un SatliteBsicamente la funcin del satlites es recibir la seal, amplificarla y transmitirla.

El dispositivo encargado de realizar este mecanismo se llama transponder.

Los satlites suelen tener entre 24 y 72 transponder

Posicin y FootprintPosicionamiento:

La ubicacin de los satlites GEO esta referida a su rbita, normalmente se mide en trminos de Longitud Este desde el Meridiano 0 a grados de 1/4

Footprint:

Se refiere a la pisada del satlite, es decir el rea que cubre en la superficie de la tierra.

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

Frecuencia y beamBandas de frecuencias mas utilizadas:

L: 1 Ghz Ku: 12 y 14 GhzC: 4 y 6 Ghz Ka: 20 Ghz

Beam:

Los satlites actuales estan diseados para tener un foco determinado sobre la superficie, este foco se llama beam

Dependiendo del proveedor se tienen distintos beams.

BeamsPor ejemplo, Intelsat ofrece: Global: cubre 1/3 de superficie

Hemi: cubre 1/6 de superficie

Zonal: cubre una gran rea

Spot: cubre una regin especfica a pedido del clienteSat: 801at 328.5E

Spot

Tipos de antenasExisten varios tipos de antenas parablicas, dependiendo del tratamiento en la reflexin de los rayos, a saber:

a) Prime Focus(rend: 60%)

b) Casssegrain

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

Estacin TerrenaLa estacin terrena de Tx/Rx se caracterizan por determinados parmetros que inciden en el enlace entre el satlite y la estacin de trabajo

P.I.R.E: (Potencia Isotrpica Radiada Efectiva).Relaciona a la potencia del transmisor y la ganancia de la antena en la frecuencia de transmisin

G/T: (Factor de mrito).Sensibilidad global de la estacin, es el cociente entre la ganancia de la antena y la temperatura de ruido equivalente del receptor

FI: (Frecuencia Intermedia).

Redes Redes SatelitalesSatelitales

Existen varias configuraciones de sistemas, entre ellas se pueden destacar:

Tipos de sistemas

1) Enlaces SCPC

3) Enlaces PAMA/DAMA topologa Malla

2) Enlaces VSAT topologa Estrella

Enlaces SCPCSon 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

Enlaces SCPCEstn compuestos por:

- Modem Satelital (por ej: SDM100 o 300)

- IDU (InDoor Unit)

- ODU (OutDoor Unit)

- Antena parablica (1,2 a 3,8 mts)

Enlaces SCPCEjemplo de enlace satelital

Enlace punto a punto entre dos sitios del cliente

Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital

Antena parablica

ODU

Feed (iluminador)

Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital

Polarizador (fija la polarizacin)

Rx

Tx

FeedFeed

Corneta (horn)

LNB

Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital

Feed(iluminador)

Guas de onda

Antena MasterAntena Master

Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital

Guas de onda

GuGuas de ondaas de onda

Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital

EstaciEstacin mn mvilvil

ODU

Feed (iluminador)

Enlaces VSATSon enlaces punto a multipunto. VSAT significa Very Small Aperture Terminals

Se compone de varias terminales con antenas de poco tamao

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

Enlaces VSAT

Por su arquitectura es ideal para redes con organizacin 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

Enlaces VSAT

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

Uso del AB

Configuracin de red

Enlaces VSAT

El 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

Tipos de seal

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 tcnica TDMA.

Los slots para transmitir pueden estar previamente establecidos o asignarse dinmicamente.

Enlaces VSATTipos de seal

El trfico mixto es una combinacin de mensajes cortos y grandes paquetes de datos.

Enlaces VSATFormato de Trama

OutboundEl comienzo de la trama se identifica por UW (unique word).El resto de la trama contiene:

- F: inicio de trama- HDR: lleva el address de la IDU y informacin de control- FCS: chequeo de trama- F: fin de trama

Enlaces VSATFormato de Trama

Inbound

Las tramas estn sincronizadas con las tramas de outbound

Los paquetes tpicamente contienen entre 50 y 250 bytes

Se dividen en slots, cada IDU transmite en esos slots

Enlaces VSATAcceso al medioAloha

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

Aloha ranuradoLas 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 telefona)

Asignacin Fija

Asignacin dinmicaLos slots son dinmicamente asignados a una IDU en particular son intermitentes

Enlaces VSATManagment de la red

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

Matriz de Crossconexiones

Gestin

Base de DatosNCCDicha BD tiene una tabla de ruteo, en la cual se establecen circuitos, entre los port de la terminal y el HUB

Cuando se agrega una terminal a la red, sta debe ser agregada a la base de datos de la red (address, ports, etc)

HUB

Enlaces VSATEstacin HUB

Esta compuesta por muchos subsistemas, todos los sistemas son redundantes (excepto la antena) controlados por un switchover automtico

Enlaces VSATTerminal remota En contraste de del HUB, las estaciones remotas son mas simples, el motivo es reducir al mximo el costo, para facilitar la instalacin en cantidad

Enlaces VSATRed tpica

Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Caractersticas

Este tipo de redes no necesita de un HUB central

Permite un mayor trfico

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

Requiere un tamao mayor de antena en las terminales

El acceso al medio es por FDMA

Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Acceso al medio FDMA (Frequency-Division Multiplexing Access)

Cada estacin central transmite una portadora multidestino en forma permanente

Cada estacin remota extrae la informacin correspondiente

Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

Se asigna una frecuencia a cada estacin

No es necesario realizar un establecimiento de las conexiones

Apto para alto trfico y aplicaciones interactivas

PAMA

Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

DAMA

No tienen frecuencia asignada cada estacin, existen canales que estn disponibles para ser utilizados

Los canales de Tx/Rx se asignan por peticin de las terminales (asignacin dinmica)

Apto para trfico de voz

Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)

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

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

Por demanda las remotas piden asignacin de frec para transmitir (DAMA) y el NCS las asigna

Una vez asignadas levantan portadora y comienzan a intercambiar trfico

Funcionamiento de la red

Enlaces VSATEsquema de conexionado de la FiUBA

PC 1 PC 2

MUX

MUXEquipo DAMA

LOOP fsicoCOMSAT Wilde

FI.UBAL7

Gracias por vuestra Gracias por vuestra atenciatencinn

Fuentes de informacin www.intelsat.com www.marine-electronics.hr www.satelliteonthenet.co.uk www.upv.es

Realizado por Rodrigo Calero

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