marco teÓricovirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · marco teÓ rico en este...

24
MARCO TEÓRICO

Upload: lamtram

Post on 29-Oct-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

MARCO TEÓRICO

Page 2: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

11

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las

bases teóricas sobre la cuales se fundamentan la definición conceptual

explicita de cada teoría expuesta por los autores correspondientes, así como

también se presenta el sistema de variables acorde a la investigación.

1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

En el estudio realizado por Reyes (2011), titulado Sistema de

comunicación satelital para servicios de voz y datos del Municipio Perijá del

Estado Zulia con el objetivo de establecer diseño de un sistema de

comunicación satelital para servicios de voz y datos de los Municipios

Machiques de Perijá y Rosario de Perijá del Estado Zulia. Se utilizó un tipo

de investigación proyectiva, factible, descriptiva, aplicada y de campo.

La metodología empleada fue en primera instancia la técnica de la

encuesta y como instrumento el cuestionario; la observación directa y la

entrevista con expertos; se utilizó como segunda fuente la revisión de textos

bibliográficos relacionados con el tema de interés. Las conclusiones

obtenidas basadas en los objetivos y analizada con expertos en el área

fueron que la región si requiere del sistema, la tecnología escogida se adapta

a las expectativas.

Page 3: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

12

Se determina que la realización del proyecto es factible tanto en el

aspecto técnico, como en el económico y es la mejor alternativa para la

integración de la población rural con el resto de la población, ya que, lleva

consigo desarrollo tecnológico en la región, integración de la comunidad rural

con los centros poblados. Se recomienda instalar salas de internet y servicio

de teléfonos públicos para prestar un mejor servicio, así como aprovechar la

tecnología para ofrecer valores agregados a los ganaderos y empresarios de

la zona.

Finalmente, el aporte de esta investigación es ofrecer información

referente a los sistemas de comunicación satelital para servicios de voz y

datos. El presente trabajo es de gran ayuda para las comunicaciones

satelitales, debido a que las compañías que prestan estos servicios

actualmente se encuentran congestionadas por la demanda de usuarios por

lo cual es necesario integrar voz ip y datos al sistema satelital.

Por su parte, Barboza (2007), en su trabajo titulado, Sistema de

Comunicación de Voz y Datos para los Usuarios Móviles basado en Wimax

en la Ciudad de Maracaibo con el objetivo el desarrollo de un sistema de

comunicación basado en Wimax, para proporcionar servicios de voz y datos

a usuarios móviles con el fin de proveer una mejor calidad en los servicios de

transporte urbano y extra – urbano.

Se utilizó un tipo de investigación proyectiva, descriptiva y de campo. La

metodología empleada para el desarrollo de dicho sistema fue basada por el

autor Smith (2001), comprendida por los siguientes pasos: análisis de la

Page 4: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

13

situación actual, establecimiento de requerimientos, análisis y selección de la

tecnología a utilizar de acuerdo a los parámetros y reglamentos, diseño de la

arquitectura para la integración y la propuesta.

Los resultados obtenidos indicaron, que es una necesidad la

implantación de un sistema de comunicación que solucione los problemas de

cobertura, de saturación en el canal, entre otros que presenta el sistema

actual. Con la realización de este trabajo de investigación se logró desarrollar

un sistema de comunicación de voz y datos, basado en la tecnología Wimax,

para una futura implantación que traerá beneficios tanto a la empresa como

al público en general.

Esta investigación genera un aporte al desarrollo de los sistemas de

comunicaciones, y la integración de nuevos servicios a estos, que mejoran y

facilitan la comunicación y al mismo tiempo disminuyen la problemática

existente hoy en día. Así mismo ofrece un mayor conocimiento sobre los

sistemas de comunicaciones y la integración de voz IP y datos.

Asimismo, Franco (2004), en su trabajo titulado Estructura Tecnológica

de Comunicación Integrada de Voz y Datos para la Universidad Nacional

Experimental Rafael María Baralt, con su objetivo principal, Estructura

Tecnológica de Comunicación Integrada de Voz y Datos para la Universidad

Nacional Experimental Rafael María Baralt. Este tipo de investigación se

encontró enmarcada en el área de la telemática, de acuerdo a los

instrumentos utilizados para la recolección de datos este tipo de investigación

es aplicada, tecnológica, de campo y no experimental. Para su desarrollo

utilizó la metodología propuesta por Nava en e l 2003.

Page 5: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

14

El cual se compone de un eclecticismo resultante de los autores Senn

(1999), quienes presentan un método sistémico, para la planeación de un

proyecto a través de tres fases y la otra por Forouzan (2002) y Tanenbaum

(2001), quienes proponen un conjunto de pasos para el diseño de una red.

Ahora, dicho eclecticismo consta de tres fases, las cuales son: Análisis de la

situación actual, diseño de la red y evaluación y plan de pruebas. Como

resultado del desarrollo de este proyecto se obtuvo una interconexión e

integración de voz y datos en la UNERMB distribuida en diferentes puntos de

la Costa Oriental del Lago.

Mediante este estudio se logró integrar voz IP y datos a través de una

red que permitiera la comunicación interna en dicha universidad; arrojando

resultados positivos que aportan conocimientos de interconexión e

integración de voz y datos, útiles para este trabajo en estudio que pretende

integrar voz IP y datos a un sistema de comunicación DVB-S en tecnología

flyaway.

Seguidamente,Mavarez (2004), en su trabajo titulado, Sistema de

Comunicación de Voz y Datos Usando Tecnología Inalámbrica. Caso:

Neoactiva, C.A. con el objetivo de integrar un sistema de comunicación de

voz y datos utilizando tecnología inalámbrica a los sistemas de redes de área

local (LAN) internos de las oficinas de la empresa Neoactiva y la

interconexión de éstas.

El estudio realizado fue una investigación de tipo aplicada-descriptiva

para determinar los aspectos de la realidad tecnológica de la organización y

Page 6: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

15

de esta manera promover el desarrollo de sistemas de comunicación con

tecnología inalámbrica que ofrezcan beneficios a empresas u organizaciones

para el intercambio adecuado de datos e información. Asimismo, el diseño

fue no experimental, y según la tecnología se catalogó como proyecto

factible, utilizándose para la recolección de datos la técnica de observación

directa y revisión de documentación.

Para la estructura del diseño se utilizó como soporte la metodología

basada en los principios y aspectos para el diseño e interconexión de redes

de computación propuesta por el autor William Stalling (2000), con la cual se

determinaron las fases necesarias para la implementación de la red interna

de las oficinas y la interconexión de éstas.

Los resultados del diseño del sistema rebasaron las expectativas

esperadas; no sólo se implementó la red inalámbrica en cada una de las

oficinas y se interconectaron éstas, sino que también se tuvo la oportunidad

de integrar dispositivos portátiles, como el caso de los asistentes portátiles

digitales (PDA) a los fines de configurar y monitorear el desempeño de la red

y de los equipos conectados a ella.

Por último Castillo (2002), en su trabajo titulado Sistema de

Comunicación para la Transmisión de Voz Mediante la Telefonía IP. El

propósito de la investigación es el de estudiar la transmisión de voz mediante

la telefonía IP para converger la tecnología de voz conmutada por circuitos y

voz conmutada por paquetes. La presente investigación se define como

investigación de campo del tipo no experimental de la modalidad de

Page 7: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

16

proyectos factibles de tipo de nivel de conocimiento descriptivos de acuerdo

con el criterio de Hernández (1998).

El instrumento estadístico empleado fue el cuestionario el cual se le

aplicó a personas expertas en el área de telecomunicaciones y permitió

medir su opinión acerca de la eficiencia del servicio. La investigación tuvo

como fase inicial el análisis del sistema de telefonía actual, donde se

describen sus aplicaciones e infraestructura, así como las de la plataforma de

red existente.

Como segunda fase, el análisis de la arquitectura de la Telefonía IP,

ventajas y beneficios de la misma. Seguidamente, se procedió al desarrollo

de dos propuestas de diseño de arquitectura para el nuevo sistema de

transmisión de voz mediante Telefonía IP. En conclusión, se demostró que la

telefonía IP es una solución de alta tecnología la cual permite brindar

servicios de voz y datos a través de un mismo medio a localidades remotas

donde el acceso es muy distante. Con la implantación de esta tecnología

traería ahorros en cuanto a la disminución de costos en la infraestructura a

través de las redes LAN existentes, reduciendo las necesidades de los

usuarios y la facilitando la administración de la red.

La presente investigación deja un gran aporte; debido a que demuestra

que la telefonía IP es la posible solución a los problemas actuales de

comunicación, ya que, en los lugares que careceno presentan problemas al

acceso telefónico, podrán disfrutar de este servicio de una manera óptima y

eficaz.

Page 8: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

17

2. BASES TEÓRICAS

A continuación se presenta las bases teóricas sobre la cual se sustenta

la investigación.

2.1. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

Referente al tema, Tomasi, (2003, p. 120) indica que:Los sistemas de

comunicación son más necesarios hoy en día, el mundo en que actualmente

habita se basa justamente en los principios de la comunicación; se analizan

los distintos avances tecnológicos que fueron sucedidos a lo largo de la

historia encontramos que la mayoría de ellos están vinculados a la

comunicación y a tornar la vida del hombre un poco más sencilla.

El sistema de comunicación visto en su forma más elemental, está

conformado por una serie de dispositivos interconectados y que realizan un

conjunto de procesos para establecer un intercambio de información entre un

emisor o transmisor y un interpretador o receptor.

2.1.1. SISTEMA SATELITAL

Un satélite de comunicaciones es un repetidor de radio en el cielo

(transponder). Un sistema de satélite consiste de un transponder, una

estación basada en tierra, para controlar su funcionamiento y una red de

usuario, de la estación terrestre, que proporciona las facilidades transmisión

y recepción de trafico de comunicaciones, a través del sistema de satélite.

Page 9: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

18

Las transmisiones de satélite incluyen mecanismos de control que apoyan la

operación de carga útil. Ésta es la información del usuario que será

transportada a través del sistema.

Establece Forouzan (2007, p. 537) que la capacidad de recibir y

retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado

transponder, cada uno de los cuales una parte del espectro, la amplifica y

retransmite a otra frecuencia para evitar la interferencia de señales.Hay

cuatro requerimientos básicos impuestos por las características de los

sistemas satelitales, para estos protocolos:

(a) Deben contener programas pequeños. Las implementaciones

deben ocupar tan poco código como sea posible y usar los buffers de

memoria eficientemente para reducir las necesidades de memoria durante su

funcionamiento.

(b) Deben permitir programas no muy complejos. Una máquina de

estados finitos simples reducirá la complejidad de procesamiento.

(c) Deben imponer pequeñas cabeceras y pequeñas colas a los

paquetes.

(d) Deben proporcionarcomunicaciones extremo a extremo. Sería

necesario un direccionamiento individual para cada sistema destinatario en

cada vehículo espacial, para lograr la comunicación.

Además por las características del entorno de esta red se impone otros

requerimientos adicionales a saber:

Page 10: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

19

(a) Suministrar algoritmos de encaminamiento que manejen de una

forma eficiente los cambios dinámicos en la conectividad, así como

maximizar la probabilidad de alcanzar el destino deseado dentro del tiempo

requerido.

(b) Proporcionar mecanismos para manejar eficientemente la

combinación de grandes retardos con altas tasas de error.

(c) Aportarmecanismos de suspensión, reenganche y terminación de

transmisiones largas en situaciones de contactos periódicos cortos,

separados por períodos de desconexión bastantes largos.

Entre las ventajas que ofrecen estos sistemas satelitales se tienen:

(a) Propagación: Se refiere al conjunto de fenómenos físicos que

emiten ondas de radio de un emisor a un receptor, suele ser menor en

pérdidas de retardos al enviar la información de una estación a otra, lo cual

hace innecesario el uso de antenas y potencias de transmisión.

(b) Disponibilidad: El objetivo de los satélites es proveer al usuario un

servicio en cualquier lugar del planeta, sin necesidad de cables, fibra óptica e

infraestructura de cobre, además los precios de renta espacio satelital es

más estable que los que ofrecen las compañías telefónicas. Ya que la

transmisión por satélite no es sensitiva a la distancia, y además existe un

gran gancho de banda disponible.

(c) Comunicación: Transferencia de información a altas velocidades

(Kbps, Mbps). Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente

accesibles geográficamente. Ideal en servicios múltiples a un gran número de

Page 11: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

20

puntos. Permiten establecer la comunicación entre dos usuarios distantes

con la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas.

(d) Cobertura: En término general los satélites tienen muy buena y

segura cobertura, por lo tanto la capacidad de transmitir la información a

grandes distancias, esto dependiendo de la altura en la que este. Por

ejemplo, los satélites de órbita baja proveen comunicación de datos a baja

velocidad y no son capaces de manipular voz, señales de vídeos o de datos

a alta velocidades.

Los sistemas satelitales también presentan ciertas desventajas, las

cuales se mencionan a continuación:

(a) Diseño del sistema: Puesto que el número de satélites que se

requiere para una cobertura global es mayor, este hecho complica el sistema

de instalación de los satélites.

(b) Mantenimiento del sistema: Éste es mayor, debido al mayor número

de satélites y a que son más afectados por la atmósfera.

(c) Velocidad de desplazamiento

(d) Complicación con el posicionamiento de los satélites.

(e) Costos: Este es muy alto.

2.1.1.1. TIPOS DE SATÉLITES

Para Miller Miller (2002, p. 452) y Forouzan (2007, p. 235) existen varios

tipos de satélites entre ellos se tiene:

Page 12: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

21

I.GEO: (Órbita geoestacionaria) Estos satélites proporcionan un

continuo servicio de comunicación. Los satélites GEO son útiles en

comunicaciones locales. Ubicados sobre la zona ecuatorial a una altura de

35.786 kilómetros. Con la tecnología actual se puede tener satélites

espaciados cada 2 grados en los 360 grados totales del plano ecuatorial, sin

presentar interferencia, por lo tanto pueden haber 360/2=180 satélites de

comunicación geoestacionaria a la vez; tres de estos satélites pueden cubrir

el globo con excepciones a ciertas partes cerca al polo norte y sur.

Si se pone estos satélites encima del ecuador y siguen la rotación de la

tierra, parecen estar en la misma situación todo el tiempo.El diseño

propuesto utiliza este tipo de órbita, dado la ventaja de mayor cobertura con

un menor número de satélites.

II.MEO: (Medium EarthOrbit, órbitas medianas). Son satélites con

órbitas medianamente cercanas de unos 10.000 Km. Su uso se destina a

comunicaciones como para telefonía y televisión. Como también a las

mediciones satelitales.

III.LEO: Los satélites de baja órbita (LowEarthOrbit) tienen órbitas

polares. La altitud se encuentra entre los 500 y 2000 Km, como un período

de rotación de 90 a 120 minutos. El satélite tiene una velocidad de 20.000 a

25.000 Km. /h. Un sistema LEO normalmente tiene un tipo de acceso similar

al de telefonía móvil. La cobertura normalmente tiene un diámetro de 8000

Km. Debido a que los satélites LEO están muy cerca de la tierra, el tiempo de

propagación ida y vuelta de una señal es normalmente menor a 20 ms, que

es aceptable para la comunicación de audio.

Page 13: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

22

Es conveniente señalar que un sistema LEO está compuesto por una

constelación de satélites que trabajan juntos como una red; cada satélite

actúa como un conmutador. Los satélites que están cercanos entre sí se

conectan a través de enlaces entre satélites (Inter satélite link – ISL). Un

sistema móvil de comunicación con el satélite a través del enlace móvil de

usuario (UserMobil Link – UML).

Los satélites LEO se pueden dividir en tres categorías: LEO pequeño,

LEO grande y LEO de banda amplia. Los sistemas LEO pequeños operan

por debajo de 1 GHz, se utilizan fundamentalmente mensajes de baja tasa de

datos. Los sistemas LEO grandes operan entre 1 y 3 GHz. Los sistemas LEO

de banda amplia ofrecen comunicaciones similares a las de fibra óptica.

El TELEDESIC fue un sistema de satélites LEO (Órbita terrestre baja)

que proporciona comunicación similar a la fibra óptica (canales de banda

ancha, con baja tasa de errores y bajo retardo). Su principal objetivo es

proporcionar acceso a Internet de banda ancha para usuarios en cualquier

parte del mundo. Se denomina también “Internet en el cielo”. El proyecto

comenzó en 1999 por Craig McCaw y Bill Gates; más tarde otros

inversionistas se asociaron. TELEDESIC proporciona 288 satélites en 12

órbitas polares con 24 satélites en cada órbita. Éstas están a una altitud de

1350 Km.

Debe señalarse queel sistema ofrece tres tipos de comunicación. La

comunicación entre satélites permite a ocho satélites vecinos comunicarse

unos con otros. La comunicación también es posible entre un satélite y una

Page 14: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

23

estación paralela en la tierra. Los usuarios pueden comunicarse directamente

con la red utilizando terminales.

La tierra se divide en docena de miles de celdas. Cada celda tiene

asignada una ranura de tiempo correspondiente. La terminal puede enviar

datos durante la ranura de tiempo. Un terminal recibe todo los paquetes que

llegan a una celda, pero selecciona sólo aquellos que tienen su dirección, la

transmisión ocurre en las bandas Ka. La tasa de datos es de hasta 155 Mbps

para en enlace ascendente y de 1.5 Gbps para el descendente.

2.1.1.2. TIPOS DE ÓRBITA

Una vez que se han estudiado los sistemas sate litales, tomando en

cuenta la gran importancia que representa en cuanto a los grandes avances

tecnológicos que han aportado permitiendo que la ciencia de las

telecomunicaciones en estos últimos años a tomado mayor auge, es

necesario no solo estudiar sus funcionamientos y los beneficios que los

mismo aportan si no los fenómenos que sobre los satélites repercuten a tal

forma que afectan su funcionamiento disminuyendo la calidad de sus

operaciones.

I.ÓRBITA ECUATORIAL: Es aquella en que el satélite siempre está en

la misma posición con respecto a la tierra (que rota). El satélite órbita a una

altura de aproximadamente35.790Km por que esto hace que el período

orbital (duración de una órbita), sea igual al período de rotación de la tierra

(23h56min4.09s). Al orbitar al mismo ritmo y en la misma dirección de la

Page 15: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

24

tierra elsatélite está estacionario (sincronizado con respecto a la rotación de

la tierra).

Así pues, los satélites ecuatoriales proporcionan un panorama de

observación muy grande permitiendo cubrir los sucesos relacionados con el

tiempo. Esto es espacialmente útil para observar tormentas locales severas y

ciclones tropicales. Debido a que la órbita geoestacionaria debe estar en el

mismo plano que en la rotación de la tierra, se denomina plano ecuatorial,

proporciona imágenes distorsionadas de las regiones polares con baja

resolución espacial.

II.ÓRBITA POLAR: Describen órbitas polares bajas (alrededor de los

1000 Km), en cada rotación ven cada región diferente de la tierra, debido a la

rotación de ésta. El sistema basado en este tipo de satélites son el NNSS que

es un medio de posicionamiento global para la marina mercante, GMDSS

(sistema de búsqueda y rescate marítimos) el cual se sirve de cuatro satélites

geoestacionarios de INMARSAT y de los satélites COSPAS/SARSAT de órbita

polar. Este tipo de órbita se usa ampliamente para supervisar la tierra día a día;

realizando el satélite cada vuelta en aproximadamente 100 min.

III.ÓRBITA INCLINADA: Este tipo de órbita es ocupada por los satélites

geoestacionarios, generalmente cuando dichos dispositivos están llegando al

final de su vida útil, ya que suele retirar a estas órbitas, y el operador aún

puede alquilar tiempo de transponder con una tarifa menor. Otros satélites

que trabajan en órbitas inclinadas son algunos rusos y los satélites de la

constelación GPS compuesta por seis órbitas circulares inclinadas 55º y

Page 16: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

25

separadas entre sí 60º a una altitud de 20.180 Km.y con 3

satélitesequiespaciados en cada órbita.

2.1.1.3. DISEÑO DE ENLACE SATELITAL

Los satélites emplean frecuencias en microondas en el rango de 1 GHz a

30 GHz. El enlace de satélites es probablemente el más básico utilizado en

comunicaciones por microondas, ya que, es un enlace que dispone de

visibilidad directa entre la tierra y el espacio, esto significa que existen líneas

rectas imaginarias que une la estación terrena transmisora y la antena del

satélite, igualmente entre una segunda antena del satélite y la estación terrestre.

Los sistemas de acceso múltiple, que fluyan FDMA, TDMA y CDMA,

también serán descritos, viendo las ventajas y debilidades de cada uno.Una

vez que se han visto todos estos puntos, se consideran las bandas de

frecuencias más comúnmente utilizadas por los satélites de comunicaciones

son las banda L, S, X, Ku y Ka y sus aplicaciones prácticas.

I. MODELO DE ENLACE SATELITAL

Esencialmente, un sistema satelital consiste de tres secciones básicas:

una de subida, un transponder satelital y una de bajada.

II. MODELO DE SUBIDA

El principal componente dentro de la sección de subida, de un sistema

satelital, es el transmisor de la estación terrena. Un típico transmisor de la

Page 17: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

26

estación terrena consiste con un modulador de IF, un convertidor de

microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y algún medio

para limitar la banda de último espectro de salida.

Para Tomasi (2007, p. 732) el modulador de IF convierte la señal de

bandas base de entrada de una frecuencia intermedia modulada en FM, PSK

o en QAM. El convertidor (mezclador y filtro pasa-bandas) convierte la IF a

una frecuencia de portadora RF apropiada. El HPA proporciona una

sensibilidad de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la señal

al transponder del satélite.

III. TRANSPORDER

Un típico transponder satelital, consta de un dispositivo para limitar la

banda de entrada (BPF), un amplificador de bajo ruido de entrada (LNA), un

cambiador de frecuencias, un amplificador de potencia de bajo nivel y un filtro

pasa-bandas de salida.

Según Tomasi (2007, p. 732) el transponder es un repetidor RF a RF.

Otras configuraciones de transponder son los repetidores de IF, y de

banda base, semejante a los que se usan en los repetidores de

microondas.

IIII. MODELO DE BAJADA

Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, un LNA y

un convertidor de RF a IF. El BPF limita la potencia del ruido de entrada LNA.

Page 18: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

27

El LNAes un dispositivo altamente sensible, con poco ruido, tal como un

amplificador de diodo túnel o amplificador paramétrico. El convertidor de RF

a IF es una combinación de filtros mezclador/pasa-bandas que convierte la

señal RF recibida una frecuencia de IF.

2.1.2. SISTEMA SATELITAL FLYAWAY

Los sistemas flyaway satisfacen un requerimiento primordial en lo

referido a sistemas satelitales que pueden ser fácilmente transportables por

aire y ensamblados en el destino en un tiempo típicamente menor a 1 hora.

Ofrecen gran versatilidad y los mismos pueden ser instalados y puestos en

operación en la parte trasera de un camión de transporte ordinario.

Cabe señalar que, el diseño de un sistemaflyaway tiene demandas

diametralmente opuestas. Se desea que sea lo suficientemente fuerte, con la

menor masa posible, pero a su vez también manteniendo buenos niveles de

estabilidad. La precisión y adhesión a tolerancias mecánicas estrictas se

deben cumplir, y al mismo tiempo todos los componentes tienen que ser

rígidos y resistentes. El tamaño global debe ser minimizado, pero también se

debe lograr la máxima potencia en el enlace de subida. Cada uno de los

componentes tiene que ser montado de manera sencilla para asegurar un

tiempo de instalación corto y un funcionamiento fiable del mismo.

En efecto la antena puede ser transportada en una sola pieza o ser

dividida en un número de segmentos o pétalos. Está puede ser re-

ensamblada mecánicamente en el sitio de transmisión sobre un soporte o

sistema de montura, el cual debe lograr un alto nivel de tolerancia y fiabilidad.

Page 19: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

28

La antena debe ser montada de manera que pueda fácilmente ser

maniobrada durante su alineación al satélite. Al mismo tiempo, la montura

debe proveer máxima estabilidad y rigidez y de esta manera mantener la

exactitud de la misma al apuntar al satélite durante la operación del sistema,

inclusive durante mal clima. Sin embargo, esta rigidez física debe ser

conseguida mientras se mantiene la masa (y por lo tanto el peso) tanto del

soporte como de la antena al mínimo. El uso de fibra de carbón y aleaciones

de aluminio son una practica común en el logro de esta meta.

En este sentido, el control de la antena es un requerimiento de

ingeniería muy preciso. La antena debe ser capaz de ser ajustada muy

precisamente en tres ejes – azimut, elevación y polarización. Tanto el azimut

(la posición rotacional), como la elevación (el ángulo de inclinación) y la

polarización (la orientación circular del haz) deben ser controladas y

ajustadas dentro de las fracciones de un grado. Típicamente hay controles

de ajuste gruesos y finos previstos en el soporte que permiten esto. Los

controles de ajuste gruesos permiten el movimiento rápido de la antena a un

punto muy cercano de la posición deseada, mientras el control de ajuste fino

precisa la alineación final de la antena hacia el satélite.

Ahora bien cuando la antena ha sido alineada, es de vital importancia

que la misma se mantenga correctamente posicionada; debe ser posible de

alguna manera mantenerla en esa posición tal que no pueda ser sacada de

alineación de manera accidental. Los fabricantes usan diferentes técnicas

para lograr estabilidad, basados tanto en trípodes simples, piernas y marcos

Page 20: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

29

complejos de estabilización, o incluso entrelazando la antena y la montura a

las cajas del equipo para incrementar la estabilidad con el suelo.

La antena además debe ser capaz de ser posicionada en terreno

irregular y mantener su exactitud bajo condiciones climáticas severas tales

como fuertes vientos. En términos aerodinámicos, la antena representa

una vela, por eso es importante mantener en mente que hay un nivel de

velocidad máximo permitido para la estabilidad en pobres condiciones

climáticas.

2.2.2. ANTENAS

En los sistemas flyaway las antenas típicamente se encuentran entre

0.9 y 2.2m de diámetro, son usualmente segmentadas para permitir su

transporte de manera más sencilla. Solamente las antenas más pequeñas

(de un metro o menos) pueden ser fácilmente enviadas como una única

pieza del ensamblaje. Las antenas son usualmente circulares o con forma de

diamante, aunque las antenas pequeñas típicamente son circulares.

Según Huidobro y Roldan (2004, p. 325) entre los modelos y variantes

de antenas, se pueden distinguir dos grandes familias: las antenas

direccionales y las antenas omnidireccionales. Como su nombre lo indica, las

direccionales emiten la señal hacia un punto en concreto, con mayor o menor

precisión. Las “omni” por el contrario, emiten por igual en todas las

direcciones en un radio de 360°, pero sólo sobre el plano perpendicular de la

antena.

Page 21: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

30

2.2.2.1. AZIMUT

Se define como el ángulo de apuntamiento horizontal de una antena.

Normalmente se mide en una dirección, según las manecillas del reloj, en

grados del norte verdadero. El ángulo de elevación y azimut dependen de la

latitud y longitud de la estación terrena, así como el satélite en órbita.

2.2.3. DVB-S

La abreviatura DVB-S significa “Digital Video Broadcasting – Satellite”,

lo que se traduce como “difusión de programas de televisión digital y radio

vía satélite” en calidad SD (Standard Definition, definición estándar), HD

(High Definition, alta definición) y desde hace poco también en 3D. Por

norma general, las instalaciones para recibir DVB-S constan de una antena

parabólica con LNB universal compatible con las emisiones digitales, un

receptor vía satélite digital y una conexión por cable entre la antena y el

receptor. Cada vez más fabricantes de televisores integran receptores DVB-S

en sus dispositivos. Estos aparatos reciben la televisión vía satélite sin

necesidad de receptor externo.

2.2.4. DVB-S2

Hace algún tiempo se lanzó al mercado el DVB-S2, una nueva versión

del estándar DVB-S. La ventaja del DVB-S2 es que utiliza un ancho de banda

menor que el que se necesita para la retransmisión de contenidos HD. A

pesar de que con el estándar DVB-S también se pueden ver contenidos HD,

Page 22: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

31

a la hora de emitir nuevos canales, cada vez más proveedores optan por la

variante DVB-S2, ya que para ellos resulta más económica. Hoy día, los

receptores vía satélite compatibles con HD disponibles en el mercado están

equipados exclusivamente con sintonizadores DVB-S2.

2.2.5. DESVENTAJAS DEL DVB-S

Las principales desventajas del DVB-S son los posibles problemas de

recepción en caso de condiciones meteorológicas adversas y el hecho de

que muchos propietarios prohíben contractualmente la instalación de una

antena parabólica en la vivienda que alquilan. Además, a menudo las

características del edificio no permiten instalar una antena o la visión en

dirección al satélite deseado no está despejada.

2.2.6. ANTENA Y RECEPTOR

En muchos países ya es posible recibir DVB-S con antenas

parabólicas de 30 centímetros de diámetro, aunque, bajo condiciones

meteorológicas adversas, la recepción a menudo se interrumpe. Por tanto,

se recomienda un diámetro de antena de por lo menos 60 centímetros; en

el norte de Europa suelen ser necesarias antenas todavía mayores. Por

otro lado, no todos los usuarios disponen de suficiente espacio para

colocar una antena convencional junto con su LNB, que sobresale hacia

delante. Tales usuarios también disponen, como alternativa, de antenas

planas con LNB integrado.

Page 23: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

32

3. SISTEMA DE VARIABLES

Las variables que sustentan la investigación se definen a continuación.

DEFINICIÓN NOMINAL

Sistema de Comunicación Satelital.

DEFINICIÓN CONCEPTUAL

Esencialmente, un satélite de comunicaciones es un repetidor de radio

en el cielo (transponder). Un sistema de satélite consiste de un transponder y

una estación en tierra, para controlar su funcionamiento y una red de

usuarios. Tomasi, Wayne (2003).

DEFINICIÓN OPERACIONAL

Uso de un rango de frecuencia ya establecido y a su vez encriptado

para ser recibida una estación que decodifica la señal para su posterior

utilización.

DEFINICIÓN NOMINAL

Voz IP y datos

DEFINICIÓN CONCEPTUAL

La comunicación de datos es el proceso de transferir información digital

(normalmente en forma binaria), entre dos o más puntos. La información que

Page 24: MARCO TEÓRICOvirtual.urbe.edu/tesispub/0095824/cap02.pdf · 2013-07-25 · MARCO TEÓ RICO En este capítulo se especifican los antecedentes del problema, las ... Propagación: Se

33

se procesa y se organiza se llaman datos. Los datos pueden ser, cualquier

información alfabética, numérica o simbólica La Voz sobre IP (VoIP,

Voiceover IP) es una tecnología que permite la transmisión de la voz a través

de redes IP en forma de paquetes de datos.Tomasi, Wayne (2003)

DEFINICIÓN OPERACIONAL

Se trata de la tecnología que permite la conexión de conversaciones de

voz sobre Internet o red de ordenadores. Se pueden realizar llamadas

telefónicas a cualquier lugar del mundo, tanto a números VoIP como a

personas con números telefónicos fijos o móviles.