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Sistemas de Sistemas de comunicaciones comunicaciones
SatelitalesSatelitales
Realizado por Rodrigo Calero – FIUBA 2006
Tipos de satélitesExisten 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
Realizado por Rodrigo Calero – FIUBA 2006
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Tipos de órbitasDe 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 satelitecubre 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
Realizado por Rodrigo Calero – FIUBA 2006
Satélites de comunicaciones
Están ubicados en las órbitas GEO
Tipos de órbitas
Tienen una vida útil de 10 a 15 años
Las antenas que se utilizan deben estar fijas
Tienen una mayor cobertura (1/3)
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Arquitectura de un SatéliteBásicamente la función del satélites es recibir la señal, amplificarla y transmitirla.
El dispositivo encargado de realizar este mecanismo se llama transponder.
Los satélites suelen tener entre 24 y 72 transponder
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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
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Frecuencia y beamBandas de frecuencias:
L: 1 Ghz Ku: 12 y 14 GhzC: 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.
BeamsPor 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 clienteSat: 801at 328.5°E
Spot
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Redes Redes SatelitalesSatelitales
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Existen varias configuraciones de sistemas, entre ellas se pueden destacar:
Tipos de sistemas
1) Enlaces SCPC
2) Enlaces VSAT topología Estrella
3) Enlaces PAMA/DAMA topología Malla
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Enlaces 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.
•Pueden ir de 64Kbps hasta 10Mbps
Enlaces SCPCEstán compuestos por:
- Modem Satelital (por ej: SDM100 o 300)
- IDU (InDoor Unit)
- ODU (OutDoor Unit)
- Antena parabólica (1,2 a 3,8 mts)
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Enlaces SCPCEjemplo de enlace satelital
Enlace punto a punto entre dos sitios del cliente
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Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital
Antena parabólica
ODU
Feed (iluminador)
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Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital
LNB
Fija la polarización
Corneta (horn)
Rx
Tx
FeedFeed
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Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital
Feed(iluminador)
Guías de onda
Antena MasterAntena Master
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Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital
Guías de onda
Guías de ondaGuías de onda
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Enlaces SCPCComponentes de la cadena satelital
Feed (iluminador)
ODU
Estación móvilEstación móvil
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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 controla la el uso de la red por parte de las terminales.
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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)
•Las terminales no poseen mucha capacidad deTx, 1,2 a 9,6Kbps (pueden correr X.25)
•La red no esta pensado para un uso continuo por parte de las terminales
•La conexiones entre terminales tienen un delay de un doble salto satelital
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Enlaces VSAT
•El tráfico se divide en dos, Inbound (utiliza TDMA) y Outbound(TDM) (referenciado al HUB)
Uso del AB
Configuración de red
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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.
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Enlaces VSATTipos de señal
•El tráfico mixto es una combinación de mensajes cortos y grandes paquetes de datos.
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Enlaces VSATFormato de Trama
El comienzo de la trama se identifica por UW (unique word).El resto de la trama contiene:
- F: inicio de trama- HDR: lleva el addres de la IDU y información de control- FCS: chequeo de trama- F: fin de trama
Outbound
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Enlaces VSATFormato de Trama
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
Inbound
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Enlaces VSATManagment de la red
•La red esta controlado por el NCC (Network Control Center) ubicado en el HUB
Matriz de Crossconexiones
Gestión
Base de DatosNCC•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)
HUB
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Enlaces VSATEstación HUB
Esta compuesta por muchos subsistemas, todos los sistemas son redundantes (excepto la antena) controlados por un switchover automático
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Enlaces VSATTerminal 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
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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
•El acceso al medio es por FDMARealizado por Rodrigo Calero – FIUBA 2006
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
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Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama)
•Se asigna una frecuencia a cada estación
•No es necesario establecer un establecimiento de las conexiones
•Apto para alto tráfico y aplicaciones interactivas
PAMA
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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
•Apto para tráfico de voz
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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
Funcionamiento de la red
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Enlaces VSATEsquema de conexionado de la FiUBA
PC 1 PC 2
MUX
MUXEquipo DAMA
LOOP físicoCOMSAT Wilde
FI.UBAL7
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Fuentes de información• www.intelsat.com• www.marine-electronics.hr• www.satelliteonthenet.co.uk
Gracias por vuestra Gracias por vuestra atenciónatención
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