Sistemas de
Sistemas de
comunicaciones
comunicaciones
Satelitales
Satelitales
Tipos de satélites
Existen varios tipos de satélites de acuerdo a su implementación
•Satélites climatológicos: proveen servicio de meteorología para predicciones de condiciones climáticas.
•Satélites de observación y reconocimiento: Los
utilizan los científicos para evaluar ecosistemas en la tierra, etc
•Satélites de navegación: Utilizan tecnología GPS para dar posicionamientos
•Satélites de comunicaciones: Permiten retransmitir información entre distintos puntos del planeta
Tipos de órbitas
De acuerdo a la ruta que sigue el satélite alrededor de la tierra, se definen distintas órbitas:
•Órbita alta (GEO): Tienen altitud de 35.786 km y están ubicados sobre el Ecuador. Un solo satelite cubre 1/3 de la superficie terreste (Telecomunicaciones)
•Órbita media (MEO): Tienen altitud de 8.000 a 20.000 km, describen una órbita elíptica
•Órbita baja (LEO): Tienen altitud de 500 a 2.000 km, el satélite viaja a gran velocidad, da una vuelta a la tierra en apróx 1 hora (Comunicaciones personales)
Tipos de órbitas
Satélites de Telecomunicaciones
Están ubicados en las órbitas GEO Tienen una mayor cobertura (1/3) Tienen una vida útil de 10 a 15 años
Tipos de órbitas
Satélites de Comunicaciones Personales (móviles)
Están ubicados en las órbitas LEO o MEO Tienen una menor cobertura
Tienen una vida útil de 3 a 7 años Menor retardo de propagación Velocidad apróx: 7 km/s
Tipos de órbitas
Arquitectura de un Satélite
Básicamente la función del satélites es recibir la señal, amplificarla y transmitirla.
El dispositivo encargado de realizar este mecanismo se llama transponder.
Posición y Footprint
•Posicionamiento:
La ubicación de los satélites GEO esta referida a su órbita, normalmente se mide en términos de
Longitud Este desde el Meridiano 0 a grados de 1/4
•Footprint:
Se refiere a la “pisada” del satélite, es decir el área que cubre en la superficie de la tierra.
Existen diferentes tipos de pisada, de acuerdo a la potencia y frecuencia
Frecuencia y beam
Bandas de frecuencias mas utilizadas:L: 1 Ghz Ku: 12 y 14 Ghz
C: 4 y 6 Ghz Ka: 20 Ghz
Beam:
Los satélites actuales estan diseñados para tener un foco determinado sobre la superficie, este foco se llama beam
Dependiendo del proveedor se tienen distintos beams.
Beams
Por ejemplo, Intelsat ofrece:• Global: cubre 1/3 de superficie • Hemi: cubre 1/6 de superficie • Zonal: cubre una gran área
• Spot: cubre una región específica a pedido del cliente
Sat: 801 at 328.5°E
Tipos de antenas
Existen varios tipos de antenas parabólicas, dependiendo del tratamiento en la reflexión de los rayos, a saber:
a) Prime Focus (rend: 60%) b) Casssegrain
c) Fuera de foco (off-set) (rend: 75%)
Estación Terrena
La estación terrena de Tx/Rx se caracterizan por
determinados parámetros que inciden en el enlace entre el satélite y la estación de trabajo
P.I.R.E: (Potencia Isotrópica Radiada Efectiva).
Relaciona a la potencia del transmisor y la ganancia de la antena en la frecuencia de transmisión
G/T: (Factor de mérito).
Sensibilidad global de la estación, es el cociente entre la ganancia de la antena y la temperatura de ruido equivalente del receptor
Redes
Redes
Satelitales
Existen varias configuraciones de sistemas, entre ellas se pueden destacar:
Tipos de sistemas
1) Enlaces SCPC 3) Enlaces PAMA/DAMA topología Malla 2) Enlaces VSAT topología EstrellaEnlaces SCPC
•Son 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.
Enlaces SCPC
Están compuestos por:- Modem Satelital (por ej: SDM100 o 300) - IDU (InDoor Unit)
- ODU (OutDoor Unit)
Enlaces SCPC
Ejemplo de enlace satelital
Enlace punto a punto entre dos sitios del cliente
Enlaces SCPC
Componentes de la cadena satelital
Antena parabólica
ODU
Enlaces SCPC
Componentes de la cadena satelital
Polarizador (fija la polarización)
Rx Tx Feed Feed Corneta (horn) LNB
Enlaces SCPC
Componentes de la cadena satelital
Feed (iluminador) Guías de onda Antena Master Antena Master
Enlaces SCPC
Componentes de la cadena satelital
Guías de onda
Gu
Enlaces SCPC
Componentes de la cadena satelital
Estaci
Estacióón mn móóvilvil
ODU
Enlaces VSAT
•Son enlaces punto a multipunto.
VSAT significa Very Small Aperture Terminals
•Se compone de varias terminales con antenas de poco tamaño • La red debe tener un HUB central (estación terrena) que
Enlaces VSAT
•Por su arquitectura es ideal para redes con organización 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 tráfico se divide en dos, Inbound (utiliza TDMA) y Outbound (TDM) (referenciado al HUB)
Uso del AB
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 señal
•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 técnica TDMA.
•Los slots para transmitir pueden estar previamente establecidos o asignarse dinámicamente.
Enlaces VSAT
Tipos de señal
•El tráfico mixto es una combinación de mensajes cortos y grandes paquetes de datos.
Enlaces VSAT
Formato de Trama
Outbound
El 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 información de control - FCS: chequeo de trama
Enlaces VSAT
Formato de Trama
Inbound
Las tramas están sincronizadas con las tramas de outbound Los paquetes típicamente contienen entre 50 y 250 bytes Se dividen en slots, cada IDU transmite en esos slots
Enlaces VSAT
Acceso al medio
Aloha
Las IDU pueden transmitir paquetes de datos en cualquier momento, en una frec. particular del inbound
Aloha ranurado
Las 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 telefonía)
Asignación Fija
Asignación dinámica
Los slots son dinámicamente asignados a una IDU en particular son intermitentes
Enlaces VSAT
Managment de la red
•La red esta controlado por el NCC (Network Control Center) ubicado en el HUB Matriz de Crossconexiones Gestión Base de Datos NCC
•Dicha 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, ésta debe ser agregada a la base de datos de la red (address, ports, etc)
Enlaces VSAT
Estación HUB
Esta compuesta por muchos subsistemas, todos los sistemas son redundantes (excepto la antena) controlados por un switchover automático
Enlaces VSAT
Terminal remota
En contraste de del HUB, las estaciones remotas son mas simples, el motivo es reducir al máximo el costo, para facilitar la instalación en cantidad
Enlaces VSAT
Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
Características
•Este tipo de redes no necesita de un HUB central
•Permite un mayor tráfico
•Trabaja con sistemas:
-
PAMA
(Pre Assigned Multiple Access)
-
DAMA
(Demand Assigned Multiple Access)
•Requiere un tamaño mayor de antena en las
terminales
Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
Acceso al medio
FDMA (Frequency-Division Multiplexing Access)
Cada estación central transmite una portadora multidestino en forma permanente
Cada estación remota extrae la información correspondiente
Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
•Se asigna una frecuencia a cada estación
•No es necesario realizar un establecimiento de las
conexiones
•Apto para alto tráfico y aplicaciones interactivas
Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
DAMA
•No tienen frecuencia asignada cada estación,
existen canales que están disponibles para ser
utilizados
•Los canales de Tx/Rx se asignan por petición de
las terminales (asignación dinámica)
Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
•Existe una NCS (Network Controller System) en el cual existe una base de datos con la información de las
frecuencias disponibles para ser asignadas por la red
•Desde la estación central se Tx un Outlink (señalización y adm.) en forma permanente para todas las placas DAMA •Por demanda las remotas “piden” asignación de frec para transmitir (DAMA) y el NCS las asigna
•Una vez asignadas levantan portadora y comienzan a intercambiar tráfico
Enlaces VSAT
Esquema de conexionado de la FiUBA
PC 1 PC 2 MUX MUX Equipo DAMA LOOP físico COMSAT Wilde FI.UBA L7
