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SISTEMA DE COMUNICACION SATELITAL


CONTENIDO 1. 2. 3. 4. 5. 6.

HISTORIA DEFINICION VISION GENERAL SOBRE COMUNICACIONES SATELITALES PRINCIPIOS TECNOLOGICOS PLANIFICACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN SATELITAL PLANIFICACION E IMPLEMENTACION DEL SEGMENTO TERRESTRE CONCLUSIONES


1. HISTORIA.1945 C. CLARKE ESCRIBE ARTICULO PROPONIENDO

COMUNICACIÓN SATELITAL EN ORBITA GEOESTACIONARIA 1957 LANZAMIENTO DEL PRIMER SATELITE-SPUTNIK . 1964 FORMACION DEL CONSORCIO INTELSAT(11 NACIONES) ACTUALMENTE CON MAS DE 15 SATELITES OPERATIVOS 36 AÑOS DE EXISTENCIA Y MAS DE 117 ESTADOS MIEMBROS. 1976 IMPLEMENTA PRIMERA RED DE COMUNICACIONES DOMESTICAS EN PAISES EN VIAS DE DESARROLLO ( INDONESIA 40 ESTACIONES) 1979 FORMA EL CONSORCIO INMARSAT (COMUNICACIONES MOBILES TELEFONIA TELEX Y DATOS) 1983 LANZAMIENTO DEL PRIMER SISTEMA DE SATELITES DOMESTICOS PARA EUROPA (EUTELSAT)


ALGO MAS DE LA HISTORIA: La National Advisory Committee for Aeronautics (La Comisión Consultiva Nacional de Aeronáutica) (NACA) fue una agencia federal de Estados Unidos fundada el 3 de marzo de 1915 para emprender, fomentar, y institucionalizar las investigaciones aeronáuticas. El 1 de octubre de 1958 se disolvió la agencia, y sus recursos y personal formaron el núcleo de la recién creada National Aeronatics and Space Administration (NASA). La NACA comenzó a trabajar con experimentos de telecomunicaciones a finales de 1950 y la NASA continuó con esta línea de investigación durante la década de los 60. En 1958, los Estados Unidos lanzaron el primer satélite de comunicaciones SCORE. En 1960, el Echo 1 se convirtió en el primer satélite de comunicaciones pasivas. Se trataba de un enorme globo de dos metros y medio que al ser posicionado en la órbita terrestre baja, reflectaba las señales que recibía, enviándolas de vuelta a la Tierra. El satélite retransmisor Telstar, fue lanzado en 1962, convirtiéndose en el primer satélite que retransmitió imágenes en vivo a todo el mundo, con motivo de la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de Tokio de 1964. En 1965 fue lanzado el Intelsat 1, también conocido como "Early Bird". Fue el primer satélite de comunicaciones comercial. Posicionado sobre el Atlántico, el Early Bird transmitió señales de televisión bi-direccionales entre Europa y Norteamérica por primera vez.


1984-88 FORMACION DE PANAMSAT Y LANZAMIENTO DEL PAS1 PARA SERVICIO A LAS AMERICAS (INCLUIDO ECUADOR ) EL CARIBE Y EUROPA. 1989 LANZAMIENTO DE LOS SATELITES DE VI GENERACION INTELSAT VI. 1993 LANZAMIENTO DE LOS SATELITES DE VII GENERACION INTELSAT VII. 1994 LANZAMIENTO DEL PAS2 DE SEVICIO A ASIA, CHINA . AUSTRALIA Y NUEVA ZELANDIA. 1996 LANZAMIENTO DEL PAS 3 CON COVERTURA A LAS AMERICAS EUROPA Y EL CARIBE. 1997 LANZAMIENTO DEL PAS5 CON COVERTURA LAS AMERICAS 2000 LANZAMIENTO DEL PAS 9 (REEMPLAZO DEL PAS 5) 2000 LANZAMIENTO DEL PAS 1R


DEFINICION : Es un sat茅lite artificial estacionado en el espacio con el prop贸sito de servir a las telecomunicaciones usando frecuencias de radio y microondas.


2.VISION GENERAL 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

PRINCIPIOS TECNOLOGICOS FUNDAMENTOS DEL SISTEMA SEGMENTO ESPACIAL SEGMENTO TERRESTRE INSTALACION. SERVICIOS FIJOS SERVICIOS MARITIMOS MOVILES SERVICIOS MOVILES TERRESTRES


2.1 PRINCIPIOS TECNOLOGICOS CARACTERISTICAS DE LAS MICROONDAS LAS RADIOCOMUNICACIONES DE ONDA CORTA (MICROONDAS) POSEEN COMO CARACTERISTICA LA PROPAGACION EN LINEA RECTA (LINEA DE VISTA) LAS COMUNICACIONES A LO LARGO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE SOLO SON POSIBLES HASTA DECENAS DE QUILOMETROS(50 kM EN TERRENO PLANO) PARA COMUNICACIONES A MAYOR DISTANCIA ES NECESARIO UTILIZAR RETRANSMISIONES (RECEPCIONAMPLIFICACION Y RETRANSMISION) A MAYOR DISTANCIA MAYOR NUMERO DE REPETIDORES MAYOR RUIDO MENOR ESTABILIDAD DEL SISTEMA. LA IMPLEMENTACION RESULTA MUY COMPLICADA Y A VECES IMPOSIBLE POR GEOGRAFIA TERRENO.


1.1 PRINCIPIOS TECNOLOGICOS COMUNICACIONES TROPOSFERICAS LA TROPOSFERA EN LAS ONDAS DECIMETRICAS Y CENTIMETRICAS PERMITE LOGRAR COMUNICACIONES A UNA DISTANCIA SUPERIOR POR VARIACIONES DE TEMPERATURA HUMEDAD PRESION TENIA DESVANECIMIENTOS DE LA SEÑAL Y ERA NECESARIO EL USO DE TRANSMISORES DE GRAN POTENCIA Y RECEPTORES SENSIBLES. AUMENTANDO LA ALTURA DEL RETRANSMISOR SE PUEDE LOGRAR COMUNICACIONES A MAYOR DISTANCIA. PARA ESTO SE PUEDE INSTALAR EL RETRANSMISOR EN UN SATELITE.


2.2 FUNDAMENTOS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN SATELITAL UN SISTEMA SATELITAL CONSTA DE:

SEGMENTO ESPACIAL SEGMENTO TERRESTRE EL SEGMENTO ESPACIAL CONSTA DE UNO O VARIOS SATELITES INCLUYENDO LAS ESTACIONES DE TELEMETRIA Y CONTROL REQUERIDAS PARA MANTENER LOS SATELITES EN SUS PROPIAS ORBITAS EL SEGMENTO TERRESTRE ESTA COMPUESTO DE TODAS LAS ESTACIONES TERRESTRES QUE LLEVAN TRAFICO


LA ASIGNACION DE FRECUENCIAS LA EFECTUA LA CONFERENCIA MUNDIAL DE ADMINISTRACION DE RADIO BAJO LA UNION INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (UIT), QUE FORMA PARTE DE LA “ONU” . ORGANIZACION DE LAS NACIONES UNIDAS. LAS COMUNICACIONES SATELITALES UTILIZAN FRECUENCIAS DE RADIO EN LA BANDA DE 1 A 40 GHZ


EJEMPLO DE UNA RED SATELITAL CON DATOS Y VIDEO CONFERENCIA

128Kbps 256 Kbps

128Kbps

Estaci贸n Remota 2 ESTACION MAESTRA

Estaci贸n Remota 1


2.3 SEGMENTO ESPACIAL

TRES COMPONENTES BASICOS

A) LA ORBITA B). EL BUS C). CARGA UTIL


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA ORBITA) A) LA ORBITA LAS ORBITAS DE LOS SATELITES SE BASAN EN LAS LEYES DE KEPLER:

1.-

EL PLANO ORBITAL DE TODO SATELITE BISECTA LA TIERRA POR EL CENTRO 2.- LA TIERRA DEBE SER EL CENTRO DE TODA ORBITA. LAS POSIBLES ORBITAS SE LIMITAN A TRES: CIRCULAR POLAR ELIPTICA INCLINADA CIRCULAR ECUATORIAL (GEOESTACIONARIA).


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA ORBITA) LA ORBITA DEPENDIENDO DE LA ORBITA LOS SATELITES PUEDEN SER: GEO. Geosynchronous Earth Orbit . A 36.000 Km sobre el Ecuador MEO. Medium Earth Orbit . 2400-10.500 Km LEO. Low Earth Orbit . 640-2500 Km Litle LEO. Big LEO. Broadband o super LEO.


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA ORBITA) SATELITES GEOESTACIONARIOS: GEO. LOCALIZADOS EN UNA ORBITA GEOESTACIONARIA, TARDAN 24 HORAS EN COMPLETAR LA ORBITA APARECEN FIJOS A UN OBSERVADOR EN TIERRA. UNA CONSTELACION DE 3 GEOs SE PUEDE CUBRIR LA TIERRA POSICION DEL SATELITE TIENE QUE MANTENERSE ENTRE UNA FRACCION DE GRADO. PARA EVITAR INTERFERENCIA ENTRE REDES, LA DISTANCIA MINIMA ANGULAR= 2 GRADOS DE ARC. LA ORBITA GEOESTACIONARIA ES UN RECURSO LIMITADO ADMINISTRADO POR LA UIT (Uni贸n Internacional de Telecomunicaciones) LOCALIZADA EN GINEBRA.


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA ORBITA) UN MAXIMO DE 180 SATELITES EN UNA BANDA DE FRECUENCIA DADA PUEDE SOPORTAR ESTA ORBITA. POSICIONES DE LA ORBITA MUY CONGESTIONADAS EN PARTICULAR SOBRE NORTE AMERICA. 250 msg EN IR Y VOLVER TIERRA -SATELITE-TIERRA LA PRECISION DE LA ORBITA DEBE SER MENOR A 1GRADO SUN OUTAGE: DOS VECES POR AÑO EN MARZO Y SEPTIEMBRE SE PRODUCE ESTE FENOMENO POR CAUSA DE ERUPCIONES SOLARES DONDE LA SEÑAL SUFRE INTERFERENCIA Y EN ALGUNOS CASOS LA PERDIDA MOMENTANEA DE LA MISMA .


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA ORBITA) SATELITES MEOs LEOs MAS CERCANOS A LA TIERRA QUE LOS GEO MENOR RETARDO SATELITAL. AREA DE COVERTURA MENOR IMPLICA MAS MEOs PARA CUBRIR LA MISMA AREA DE UN GEO. LA VIDA UTIL SE REDUCE (12 Aテ前S) REQUIEREN MAS LANZAMIENTOS PARA MANTENER A UN SISTEMA LOS REQUERIMIENTOS DE POTENCIA SON BAJOS CELULARES PUEDEN TRANSMITIR Y RECIBIR SEテ羨L DE LOS LEOs TAMAテ前 DE ANTENAS PEQUEテ前S (0.5 M)


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (EL BUS)

B) EL BUS EL BUS INCLUYE TODOS LOS ELEMENTOS REQUERIDOS PARA LANZAR EL SATELITE Y MANTENERLO EN SU PROPIA ORBITA EJEMPLO: ESTRUCTURA MECANICA MOTOR DE APOGEO COHETES Y COMBUSTIBLE PARA LAS MANIOBRAS DEL SATELITE EN EL ESPACIO FUENTES DE PODER PANELES SOLARES O BATERIAS


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (EL BUS)

TELEMETRIA, SEGUIMIENTO Y CONTROL PARA ESTABILIZACION

MECANISMO DE DESPLIEGUE SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA CARGA UTIL) C) LA CARGA UTIL CONSTA DE: LAS ANTENAS DE COMUNICACIÓN PAQUETE ELECTRONICO, COMO TRANSMISORES Y RECEPTORES EXISTEN DOS TIPOS BASICOS DE SATELITES DE COMUNIC. 1.- SATELITE CILINDRICO ESTABILIZADO POR SPING 2.-SATELITE ESTABILIZADO EN 3 EJES


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA CARGA UTIL) A)

SATELITE CILINDRICO (SPINNER) ESTE TIPO DE SATELITE TIENE DOS PARTES: UNA PARTE QUE ROTA ALREDEDOR DE SU EJE A 50 RPM APROXIMADAMENTE. EN CUYA SUPERFICIE EXTERIOR ESTAN LOS PANELES SOLARES. UNA PARTE FIJA DONDE ESTA LA CARAGA UTIL INCLUIDA LA ANTENA. ESTE TIPO DE SATELITES SON MANUFACTURADOS POR HUGUES AIRCRAFT Y ES EL MAS COMUN USADO PARA TELECOMUNICACIONES.


2.3 SEGMENTO ESPACIAL (LA CARGA UTIL) B) ESTABILIZADO EN 3 EJES

LA ESTRUCTURA PRINCIPAL TIENE LA FORMA DE UN CUBO ESTABILIZADO EN EL ESPACIO POR UNA INERCIA Y UN SISTEMA DE CONTROL Y DIRECCION LA ESTRUCTURA PRINCIPAL INCLUYE EL BUS Y LA CARGA UTIL EXCEPTUANDO LOS PANELES SOLARES Y LAS ANTENAS QUE EN MUCHOS CASOS ESTÁN SEPARADAS Y CONECTADAS A LA ESTRUCTURA PRINCIPAL.


RED UTILIZANDO VARIOS TRANSPONDERS

Informaci贸n de 2 transponder.

Informaci贸n de 2 transponder .

High Power Amplifier.

Analizador de espectro.


2.3 ADMINISTRACION SEGMENTO ESPACIAL QUE PARAMETROS SE CONSIDERAN EN EL ALQUILER DEL SATELITE? Antena peque単a BW req.

Antena. Grande BW req.

POTENCIA

1.- POTENCIA 2.- ANCHO DE BANDA 3.- COVERTURA El valor mas alto entre potencia y ancho de banda determina la capacidad de alquiler requerida (BW req.)

ANCHO DE BANDA BW TRANSPONDER 72 MHz


RED VSAT CON HUB CENTRALIZADO FORWARD LINK

RETURN LINK N

.0 36 00

.0 36

. Km

. Km

m. 0K .0 0 36 m. 0K .0 0 m. 36 0K .00 36 m. 0 KA .0 0 D 36 AN B DE

0 Estaciones Remotas

. Km

00 O CH AN

.

0 .0

0 00 . 36

Km

36

O CH N A

DE

A ND A B

SATELITE INTELSAT

ESTACION MAESTRA 1 3

2 4

On-line Users


2.3 ADMINISTRACIONSEGMENTO ESPACIAL COVERTURA


2.3 ADMINISTRACION SEGMENTO ESPACIAL COVERTURA


2.4 SEGMENTO TERRESTRE:

EL SEGMENTO TERRESTRE INCLUYE VARIOS TIPOS DE ESTACIONES TERRENAS UNA ESTACION TERRENA ES EL CONJUNTO DE: A) ANTENA B) EQUIPOS ELECTRONICOS C) SISTEMAS PERIFERICOS


2.4 SEGMENTO TERRESTRE: A) ANTENA (PARTES) REFLECTOR PARABOLICO DE 1,8 :2,4: 3,6 y 4,5 PARA LA ESTACION MAESTRA DEL COMACO. USADA PARA TRANSMITIR Y RECIBIR. 

TIPOS DE REFLECTORES O ANTENAS : OFFSET, FOCO PRIMARIO, CASSEGRAIN GREGORIAN

FEED O ALIMENTADOR CON POLARIZACIONES VV, HH, VH . AMPLIFICADOR DE BAJO RUIDO LNA EN RX. .


2.4 SEGMENTO TERRESTRE: B) EQUIPOS DE COMUNICACIÓN TRANCEIVERS EN UP DOWN Y HPA : 2, 5, 10 Y 125 WATTS PARA LA MESTRA MODEMS SATELITALES, VITACOM M-5000 Y COMTECH EQUIPOS DE APLICACIONNES IP : TELEFONOS IP, CAMARAS DE VIDEO CONFERENCIA , COMPUTADORAS .


VENTAJAS DE COMUNICACIÓN SATELITAL: Principalmente se basa en las siguientes cuatro palabras: Propagación: Que 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. · 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 de 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 ancho de banda disponible. . Comunicación : -Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente accesibles geográficamente. -Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos. -Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas. · Cobertura: Los satélites tienen una cobertura amplia y muy segura, por lo tanto la capacidad de trasmitir la información a grandes distancias no es pobre, esto dependiendo de la altura en la que este el satélite, por lo general se instalan en lugares donde desde el punto donde nosotros nos encontramos en muy largo.


DESVENTAJAS DE COMUNICACIÓN SATELITAL: Como en todas las cosas, los satélites de comunicación también presentan ciertas desventajas, las cuales veremos a continuación: · 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. · Mantenimiento del sistema: este es mayor, debido al mayor numero de satélites y a que son mas afectados por la atmósfera. · Velocidad de desplazamiento · Complicación con el posicionamiento de los satélites · Costo: ya que va desde los 70 millones de dólares hasta los 350 millones.


BANDAS DE FRECUENCIAS SATELITALES BANDA RANGO (GHZ) L 1-2 S 2-4 C 4-6 X 6-8 KU 8-14

SERVICIO MOVIL MOVIL FIJO FIJO FIJO


FIN


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