Sistemas de Comunicaciones SatelitalesAutor: Luis Francisco
Ordez Cabrera Calf.:___________________________Fechadeelaboracin:
12/05/2015Mdulo: X
TAREANro.3Tema:Cuestionario referentes a temas vistos
Objetivos:Investigar y responder pregruntas para la efectuar la
prueba. Reseaterica
1. Nombre dos autores precursores de las comunicaciones
satelitales de los viajes espaciales y visionarios de las
comunicaciones satelitales. Describir su misin Arthur ClarkeLa
Segunda Guerra Mundial irrumpi en su vida y, en 1939, se uni a la
Royal Air Force, llegando a convertirse en el oficial encargado del
primer radar de control desde tierra, en sus ensayos
experimentales. Al final de la guerra, public su artculo
Extra-terrestrial Relays, con el que estableci las bases de los
satlites artificiales de rbita geoestacionaria, llamada rbita
Clarke en su honor. Quiz fuera ste su aporte ms importante al
mundo, la idea de utilizar estos satlites geoestacionarios en los
sistemas de comunicacin, adelantndose incluso en la idea de la
creacin la red de Internet. Sergi KorolevFue el principal diseador
de los cohetes soviticos despues de la Segunda Guerra Mundial y
durante los inicios de la "carrera espacial". Como tal, dirigi los
proyectos Sputnik y Vostok. Encabez el GIRD, un equipo con base en
Mosc formado por entusiastas de los cohetes que construyeron y
probaron los primeros vehculos con propelentes lquidos de la Unin
Sovitica. Tras la II Guerra Mundial fue designado como jefe de la
Oficina de Diseo de Desarrollo de Misiles de la URSS. En 1957, esta
oficina lanz el R-7, el primer Misil Balstico Intercontinental
(ICBM), que fue usado para poner en rbita las naves Sputniks y para
enviar otras sondas a la Luna.2. Qu es un satlite de
comunicaciones?Los satlites de comunicacin pueden recibir y enviar
desde el espacio ondas de radio en cualquier direccin que se tenga
previsto en su diseo. Normalmente lo hacen desde y hacia grandes
reas de la Tierra, y en algunos casos tambin de y hacia otros
satlites. El hecho de poder emitir desde un satlite de comunicacin
una seal que pueda recibirse con intensidad similar y
simultneamente en cualquier punto de una gran superficie geogrfica
es su caracterstica ms notable, y es la causa principal de su
utilizacin, debido a sus implicaciones.3. Cul fue el primer satlite
de comunicaciones? Y en qu ao fue puesto en rbita. Describir su
constitucinEl Telstar fue el primer satlite artificial de
telecomunicaciones comercial del mundo, y fue puesto en rbita
terrestre por los Estados Unidos. Fue lanzado el 10 de julio de
1962 por un cohete Delta, y estaba diseado para retransmitir
televisin, telfono y datos de comunicaciones a alta velocidad.El
satlite tena forma esfrica con un dimetro de 88 cm, pesaba
alrededor de 77 Kg, constaba de un sistema transpondedor en el cual
las antenas receptoras reciban seales en la banda de los 6 GHz, el
sistema de comunicaciones las trasladaba a la banda de los 4 GHz,
las amplificaba las retransmita a las antenas transmisoras, adems
contaba con placas solares que soportaban 14 vatios de potencia. El
satlite daba la vuelta al mundo en 02H30, slo poda garantizar la
conexin con EEUU durante los 20 minutos en los que se encontraba
sobre el Ocano Atlntico.Dos estaciones en tierra acompaaban su
trayecto: una en Andover en el estado de Maine (EEUU, nordeste) y
otra en Pleumeur-Bodou en el noroeste de Francia. Estas estaciones
estaban equipadas con grandes antenas que podan girar sobre ellas
mismas para captar las seales. 4. Qu es un sistema de
comunicaciones satelitales? Descripcin diagramaUn sistema de
comunicaciones satelitales es aquel que permite que las estaciones
terrenas se comuniquen entre s utilizando al satlite como estacin
repetidora cuando las distancias que separan a las estaciones
terrenas son tan grandes que no permiten la comunicacin directa
debido a la curvatura de la tierra. El sistema est conformado
bsicamente por las estaciones terrenas y el satlite. Los sistemas
transponders ubicados en el satlite son los que permiten la
comunicacin bidireccional con las estaciones en la tierra.
Fig 1. Sistema de Comunicaciones SatelitalesUn sistema de
comunicaciones satelitales se lo describe en la fig 1. La estacin
terrena emite una seal radioelctrica (uplink) hacia el sistema de
comunicaciones del satlite, este transpondedor recepta la seal, la
filtra y la pre-amplifica para que el sistema de comunicaciones
pueda procesarlas y retrasmitirlas a la estacin terrena (downlink).
El Satlite adems cuenta con varios subsistemas que le permiten su
perfecto funcionamiento en el espacio y comunicacin con el centro
de control ubicado en la tierra. 5. Qu tipos de satlites de
comunicaciones existen?Existen 2 tipos de satlites: SATELITES
PASIVOS.- se limitan a reflejar la seal recibida sin llevar a cabo
ninguna otra tarea SATELITES ACTIVOS.- amplifican las seales que
reciben antes de retransmitirlas hacia la tierra. (Son los ms
habituales)6. Cul es el organismo que controla las comunicaciones
satelitales en el mundo? UIT: Unin Internacional de
Telecomunicaciones FCC: Comisin de comunicacin federal
7. Anote 5 caractersticas bsicas de las comunicaciones
satelitales En el caso de radiodifusin directa detelevisinva
satlite elservicioque se da es de tipo unidireccional por lo que
normalmente se requiere una estacin transmisora nica, que emite
losprogramashacia el satlite, y varias estaciones terrenas de
recepcin solamente, que toman lasseales provenientes del satlite.
Las transmisiones de satlite se catalogan comobuso carga til. La de
bus incluye mecanismos decontrolque apoyan la operacin de carga
til. La de carga til es lainformacindel usuario que ser
transportada a travs del sistema. Uno de los requisitos ms
importantes del sistema es conseguir que las estaciones sean lo ms
econmicas posibles para que puedan ser accesibles a un gran nmero
de usuarios, lo que se consigue utilizandoantenasde dimetro chico y
transmisores de bajapotencia. Un sistema de comunicacin por satlite
consiste de uno o ms satlites, uno o ms centros de control de los
mismos, y de estaciones terrenas que se comunican entre s a travs
de aquellos. Un sistema satelital consiste de un transponder, una
estacin basada en tierra, para controlar su funcionamiento, yuna
redde usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las
facilidades para transmisin y recepcin del trfico de
comunicaciones, a travs del sistema de satlite.
8. Que la rbita geoestacionaria. Que otros tipos de orbitas
satelitales existen? Describir caractersticas de las orbitasEsta
rbita se conoce como rbita de Clarke, en honor al escritor Arthur
C. Clarke, que escribi por primera vez en 1945 acerca de esta
posibilidad. La orbita GEO esta 35848 kilmetros sobre el ecuador
terrestre. A esta altitud, el periodo de rotacin de un satlite es
exactamente 24 horas y, por lo tanto, parece estar siempre sobre el
mismo lugar de la superficie del planeta. La mayora de los satlites
actuales son GEO, as como los futuros sistemasSpaceway, deHughes,
yCyberstar, de Loral. Los GEO precisan menos satlites para cubrir
la totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo adolecen de un
retraso (latencia) de 0.24 segundos, debido a la distancia que debe
recorrer la seal desde la tierra al satlite y del satlite a la
tierra. As mismo, los GEO necesitan obtener unas posiciones
orbitales especficas alrededor del ecuador para mantenerse lo
suficientemente alejados unos de otros (unos 1600 kilmetros o dos
grados). LaITUy laFCC(en los Estados Unidos) administran estas
posiciones.OTROS TIPOS DE ORBITAS rbita media (MEO)Los satlites de
rbita terrestre media se encuentran a una altura de entre 10075 y
20150 kilmetros. A diferencia de los GEO, su posicin relativa
respecto a la superficie no es fija. Al estar a una altitud menor,
se necesita un nmero mayor de satlites para obtener cobertura
mundial, pero la latencia se reduce substancialmente. En la
actualidad no existen muchos satlites MEO, y se utilizan para
posicionamiento.
rbita Baja (LEO)Las rbitas terrestres de baja altura prometen un
ancho de banda extraordinario y una latencia reducida. Existen
planes para lanzar enjambres de cientos de satlites que abarcarn
todo el planeta. Los LEO orbitan generalmente por debajo de los
5035 kilmetros, y la mayora de ellos se encuentran mucho ms abajo,
entre los 600 y los 1600 kilmetros. A tan baja altura, la latencia
adquiere valores casi despreciables de unas pocas centsimas de
segundo.Tres tipos de LEO manejan diferentes cantidades de ancho de
banda. Los LEO pequeos estn destinados a aplicaciones de bajo ancho
de banda (de decenas a centenares de Kbps), como los buscapersonas.
Los grandes LEO pueden manejar buscapersonas, servicios de telefona
mvil y algo de transmisin de datos (de cientos a miles de Kbps).
Los LEO de banda ancha (tambin denominados megaLEO) operan en la
franja de los Mbps y entre ellos se
encuentranTeledesic,CelestriySkyBridge. rbita muy elptica (HALE)Las
plataformas de gran altitud y resistencia son bsicamente aeroplanos
alimentados por energa solar o ms ligeros que el aire, que se
sostienen inmviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos
21 kilmetros de altura. No se habla mucho de ellos y en la
actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de
investigacin. Un ejemplo de HALE que utiliza globos estacionarios
es Skystation.9. Describa la estructura bsica de un satlite de
comunicaciones.
Un satlite puede dividirse en dos partes fundamentales: el
conjunto de equipos y antenas que procesan las seales de
comunicacin de los usuarios como funcin substancial, denominado
carga til o de comunicaciones, y la estructura de soporte, con
otros elementos de apoyo a la mencionada funcin, denominada
plataforma. Existe una interaccin precisa entre ambas partes que
debe preservarse y controlarse en todo momento, como puede
observarse en la fig 2. Fig 2. Diagrama de bloques de un satlite de
comunicaciones.
La carga til tiene el amplio campo de accin de la cobertura de
la huella del satlite y del empleo de las ondas de radio en una
extensa gama de frecuencias que constituyen la capacidad de
comunicacin al servicio de los usuarios, en tanto que la accin de
los elementos de la plataforma no se extiende fuera de los lmites
del propio satlite, salvo en la comunicacin con su centro de
control. A su vez, el llamado centro de control acta recprocamente
tanto con la carga til como con la plataforma, para adecuar el
funcionamiento del satlite a las necesidades de operacin y a los
servicios contratados por los usuarios.
La plataforma puede dividirse para su anlisis funcional en
varios subsistemas que apoyan la operacin satisfactoria de la carga
de comunicaciones. La estructura de la plataforma sirve de soporte
tanto para sus dems elementos como para la carga til. Debe tener la
suficiente resistencia para soportar las cargas estticas y
vibraciones del lanzamiento, y paradjicamente, a la vez el menor
peso posible, lo cual se logra conciliando sus parmetros de
fiabilidad. Est construida con aleaciones metlicas ligeras y con
compuestos qumicos tanto de alta rigidez y bajo coeficiente de
dilatacin trmica, como resistentes al deterioro en el espacio,
entre otras de sus caractersticas ms requeridas.
Los sistemas de propulsin pueden incluir un motor de apogeo que
permita al satlite llegar a su rbita de destino despus de ser
liberado por el vehculo de lanzamiento si ste no lo hace
directamente. Si el satlite debe ubicarse en una posicin
determinada de la rbita geoestacionaria, y los servicios de
lanzamiento utilizan un vehculo que solo sea capaz de dejarlo en
una rbita elptica con apogeo cercano a aquella, una opcin de diseo
permite programar una serie de encendidos breves de dicho motor
(cuando ste utiliza combustible lquido), cuando menos en el apogeo,
para llevarlo por aproximaciones sucesivas a la rbita circular
prevista, al incrementarse progresivamente la altitud del
perigeo.
El subsistema de control de orientacin o actitud est constituido
por los componentes que permiten conservar la precisin del
apuntamiento de la emisin y recepcin de las antenas del satlite
dentro de los lmites de diseo, corrigiendo no solo las desviaciones
de stas por dilatacin trmica e imprecisin de montaje, sino de toda
la nave en su conjunto. Para este fin cuenta con sensores y
dispositivos giroscpicos como referencia, y un procesador digital
con algoritmos de correccin que le pueden permitir un amplio grado
de autonoma de su funcin, y que incluyen el control de oscilaciones
transitorias mediante amortiguamiento. Las correcciones de
orientacin pueden realizarse por medio de los impulsores y por
otros elementos a bordo.
El subsistema de energa est constituido generalmente por clulas
solares que alimentan los circuitos elctricos de la nave, las
bateras que aseguran el suministro durante los eclipses y los
dispositivos de regulacin y adaptacin, que evitan tanto la
introduccin de pulsos en las lneas de alimentacin hacia la carga
til como las variaciones de tensin que podran ser causadas por el
ngulo de recepcin de los rayos solares, la mayor o menor distancia
del Sol, o el deterioro de las clulas.
El sistema de telemetra permite conocer el estado de todos los
dems subsistemas. Utiliza un gran nmero de sensores que detectan o
miden estados de circuitos y variaciones de temperatura, presin,
voltaje, corriente elctrica, etc., convierte esa informacin en
datos codificados, y los enva en secuencia al centro de control a
travs de un canal especial de comunicacin, repitindose la secuencia
a intervalos regulares. Esta informacin se utiliza para accin
inmediata si fuera necesario, y se registra para su anlisis
estadstico y detallado.
El sistema de telemando permite enviar rdenes al satlite desde
el centro de control a travs de un canal de comunicacin dedicado
que se activa cuando stas se transmiten. Los comandos pueden tener
efecto tanto sobre la carga til como sobre la plataforma, y solo
son admitidos por el satlite mediante cdigos de seguridad que
evitan su acceso ilegtimo, debido a las consecuencias catastrficas
que puede tener un comando inadecuado, y a que es fcil tener acceso
al satlite no solo desde cualquier lugar dentro de la huella
objetivo, sino, en condiciones propicias, desde cientos de
kilmetros fuera de ella, si se emplea suficiente potencia en una
estacin terrena transmisora.
Para evitar variaciones de temperatura extremas en los
componentes del satlite, fuera de las toleradas para su adecuado
funcionamiento y duracin, el subsistema de control trmico emplea
conductos de calor y radiadores que lo disipan fuera de la
plataforma. Tambin protege a las diversas partes de la nave de fro
intenso durante los eclipses o en reas no expuestas al Sol, por
medio de calefactores elctricos, y emplea materiales aislantes para
lograr el equilibrio trmico requerido dentro de la misma. Los
dispositivos de control interno permiten modificar las acciones
trmicas cuando es necesario.
10. Describa la estructura de la carga til de un satlite de
comunicaciones
La estructura de la carga til est dada por el conjunto de
equipos y antenas que procesan las seales de comunicacin de los
usuarios, es decir, tiene el amplio campo de accin de la cobertura
de la huella del satlite y del empleo de las ondas de radio en una
extensa gama de frecuencias que constituyen la capacidad de
comunicacin al servicio de los usuarios.
11. Describa la estructura de la plataforma de un satlite de
comunicaciones
Tambin conocida como estructura de soporte que conjuntamente con
otros elementos de apoyo sirven como su nombre lo indica para el
soporte tanto para sus dems elementos como para la carga til, es
decir, sus funciones no se extiende fuera de los lmites del propio
satlite, lo que hace que deba tener la suficiente resistencia para
soportar las cargas estticas y vibraciones del lanzamiento, y a su
vez, ser lo ms liviano posible, para ello est construida de
aleaciones metlicas y compuestos qumicos que lo hacen resistente al
deterioro en el espacio.
12. Describa la estructura bsica de una estacin de control
satelital terrenaEn la fig 3. Se puede apreciar que una estacin de
control satelital terrena est compuesta principalmente por:
Fig 3. Diagrama de estacin terrena satelital.Sistema de Antena:
Normalmente se trata de una nica antena que sirve tanto para la
transmisin como para la recepcin de las seales. Este sistema
incluye tambin un alimentador primario, un reflector, un duplexor
que sirve para la conexin de transmisores y receptores a la antena
y controles y mecanismos para seguimiento automtico.Transmisores y
receptores: constan esencialmente de los amplificadores de potencia
, de los convertidores elevadores y en la etapa de recepcin se
incluyen una o ms uno o ms amplificadores de bajo ruido, un divisor
de potencia para separar las cadenas de recepcin y los
convertidores reductores. El sistema de antena, los transmisores y
los receptores, en conjunto constituyen la terminal de
radiofrecuencia.Moduladores y demoduladores: Esta etapa modula las
seales por transmitir y demodula las recibidas, lo cual implica la
conversin de banda de base a frecuencia intermedia y el proceso
inverso.Procesadores en banda de base: en esta categora se
encuentran una diversidad de equipos , pero todos estn limitados a
realizar funciones de multiplexar y demultiplexar.Interfaces con
redes terrenales: nos permite comunicar nuestra estacin al exterior
por medio de diversos medios como fibra pticas, lneas fsicas
metlicas o radioenlaces.Sistemas de supervisin y control y de
energa: conformados por equipos que permiten la vigilancia y
control de la operacin de la estacin incluyen las alarmas visuales
y audibles y diferentes tipos de sensores. Estos deben operar en
forma ininterrumpida13. Describa los tipos de configuracin que
existe en la estaciones terrenasExisten diferentes tipos de
configuraciones de estaciones terrenas debido a que para cada tipo
de servicio debe adecuarse sus estacin, a fin de lograr su
funcionamiento ms eficiente, sin funciones innecesarias. La
configuracin depende tambin de la cantidad de trfico inicial y
final previsto para la red correspondiente.Las configuraciones de
servicios por satlite ms utilizadas en la actualidad son:
Configuracin como telepuerto son usadas por las estaciones ms
grandes de gran capacidad de trfico, con mltiples servicios de
transmisin de seales de vdeo, voz y datos, abiertas al servicio
pblico, se instalan en ciudades grandes, en otras poblaciones
Configuracin en pasarela o tambin conocida como de enlace de
conexin a las redes pblicas terrenales de los sistemas de cobertura
mundial de rbita media o baja requieren de mltiples antenas y
cadenas de transmisin porque es necesario que simultneamente estn
siguiendo a varios satlites. Dichas estaciones son tan complejas o
ms que un telepuerto y requieren sistemas de rastreo o seguimiento
en todas sus antenas. Configuracin de solo transmisin: Las
estaciones de solo transmisin o de solo recepcin en principio solo
requieren la cadena de unidades que corresponde a una de dichas
funciones. No obstante, una estacin dedicada a la transmisin de
canales de televisin para su distribucin a estaciones repetidoras o
a sistemas de televisin por cable, o a una misma estacin para la
transmisin de seales de televisin directa, siempre cuenta con las
cadenas de recepcin necesarias, a fin de vigilar la calidad de las
seales que reciben de todas las dems estaciones. Configuracin de
solo recepcin: Las estaciones terrenas de solo recepcin, son
empleadas para distribuir seales de televisin por cable, deben ser
capaces de recibir un nmero alto de seales analgicas moduladas en
frecuencia, o un nmero alto de canales de vdeo digital
comprimido.14. Describa la constitucin del sistema de antenas de
una estacin terrenaLas estaciones terrenas son un equipo de
comunicacin con una antena o un conjunto de equipos con antenas, la
cual puede tener un extremo de salida y uno de entrada de seales en
banda base o en frecuencia intermedia.Un sistema de antenas est
constituido por la antena parablica, este es tipo de antena se
caracteriza por llevar un reflector parablico empleado para su
funcionamiento en frecuencias altas y ganancia elevada. Las antenas
puedes ser utilizadas como transmisoras o receptoras, est
constituida por: Reflector.- Es aquel punto donde se concentran las
seales. Alimentados.- es el elemento que ilumina el reflector
parablico cuando se transmite y concentra las seales cuando recibe.
El alimentador puede recibir todas las polaridades que lleguen a la
antena.Uno de los parmetros ms importantes para una antena en una
estacin terrena es su Ganancia, para ellos intervienen varios
factores tales como: La eficiencia [h]. El dimetro del reflector
parablico. El rea efectiva de la antena. La frecuencia.15. Que
tipos de dispositivos finales existen para las comunicaciones
satelitales Decodificador Telefonos Tv
16. Describir las caracterstica y funcionamiento de los
dispositivos finales para las comunicaciones satelitales
TELEFONO SATELITAL
Es un tipo detelfono mvilque se conecta directamente a unsatlite
de telecomunicaciones. Proveen, en general, una funcionalidad
similar a la de un telfono mvil terrestre con servicios de voz,SMSy
conexin a internet de banda ancha (2.4 - 9.6 kbps) . Dependiendo de
la arquitectura de la red satelital pueden contar con coberturas
globales comoInmarsat,IridiumyGlobalstaro coberturas regionales
comoThurayayTerrestar.Los telfonos satelitales tienen un tamao
comparable al de los dispositivos mviles de losaos 1990, equipados
generalmente con una antena plegable que debe extenderse hacia el
cielo antes de iniciar la llamada. Los telfonos satelitales estn
diseados para comunicarse en reas remotas, donde la infraestructura
de telecomunicaciones es limitada o inexistenteLos telfonos
satelitales generalmente se entregan con una numeracin que incluye
un cdigo de pas especial. DECODIFICADOR
Equipo que permite la recepcin de canales de tv y emisoras de
radio emitidos desde un satlite, para su funcionamiento requiere de
una antena parablica dirigida al satlite del que se quiera recibir
la seal
17. Cmo funcionan las comunicaciones satelitalesLos satlites de
comunicaciones, dependiendo de su funcin, puedenser
bidireccionales, o limitarse a retransmitir las seales recibidas.
As, las seales de telefona o tetecomunicacin, precisan tener
caminos de ida y vuelta para que los interlocutores puedan
comunicarse en ambos sentidos. Este sistema necesita habitualmente
de estaciones terrestres para procesar tantoel haz ascendente
comoel descendente;son las encargadas de recogery reenviar las
seales procedentes de los centros de telecomunicaciones que enlazan
con los usuarios.
18. En que bandas de frecuencias trabajan los satlites?
Fig 4. Tabla de casificacion de bandas satelitales
19. Que servicios brindan las comunicaciones satelitales?
servicios fijos por satlite servicios mviles por satlite
servicios de radiodifusin por satlite servicios de georreferencia
por satlite servicios de exploracin terrestre por satlite
20. Describa cmo funcionan los servicios fijos por satlite?
Fig 5. Servicios Fijos
El servicio fijo por satlite usa la gama de frecuencias de 3.4 a
14.8 GHz (principalmente en las llamadas bandas C y Ku),El origen
de una comunicacin telefnica internacional puede ser una terminal
telefnica fija o mvil de una red terrenal del servicio pblico
telefnico conmutado, o una terminal mvil de una red de servicio
mvil de telefona por satlite.Lo que primero pasa es que la seal de
voz de la comunicacin llega a un nodo de servicio internacional
para ser encaminada por un enlace satelital. Actualmente en la
mayora de los casos las seales se digitalizan, se dividen en
fracciones y se combinan en un flujo de capacidad adecuada al
trfico troncal total que es transportado por cada ruta, para que en
el otro extremo del enlace internacional se invierta el proceso
hasta la terminal telefnica de destino, en una fraccin de segundo
tan pequea como sea posible.
Cuando el enlace internacional se realiza por satlite, la
estacin terrena en cada extremo es propiedad de un operador
autorizado del sistema de cobertura global Intelsat. En cada
extremo, la organizacin operadora por satlite correspondiente es
responsable de la conexin de la estacin terrena con la red terrenal
y del medio circuito entre la estacin del SFS (servicio fijo por
satlite) y el satlite, constituido por el enlace ascendente de
trfico de salida y el enlace descendente de trfico de entrada.
21. Describa como funcionan los servicios mviles por
satlite?
Fig 6. Servicios mviles satelitales
Los sistemas mviles operan generalmente en frecuencias
relativamente bajas, como la banda L.En el caso de una red pblica
de telefona mvil del SMS (servicio mvil por satlite) las terminales
mviles no transmiten hacia y reciben de una estacin terrenal, sino
hacia y de un satlite, ya que ste no proporciona como en el caso
anterior solo un posible enlace de trfico troncal complementario de
la red terrenal, sino que forma parte esencial del
servicio.Ejemplos de estas redes internacionales son las que
prestan los servicios de telefona del sistema Inmarsat y las de los
nuevos sistemas de satlites de rbitas medias y bajas de cobertura
global como Globalstar, ICO e Iridium. Algunos sistemas operan con
terminales tanto para embarcaciones, como para transportes
terrestres, aeronaves y estaciones personales porttiles.Esta red
requiere indispensablemente conectarse a la terrenal del servicio
pblico telefnico dentro de cada pas, por medio de una o ms
estaciones terrenas denominadas estaciones de entrada, de acceso,
enrutadoras o pasarela (gateway en ingls) para cursar el trfico de
entrada y salida. Para que se establesca la comunicacin es
necesario que haya lnea de vista (sin obstrucciones) entre el mvil
que inicia la llamada y el espacio celestial.
22. Describa cmo funcionan los servicios de radio difusin por
satlite?
Este servicio es adoptado por las empresas comerciales de
televisin. Estas operan mediante el uso de redes punto a
multipunto, en las cuales sus repetidoras reciben los programas en
estaciones terrenas y los retransmiten al pblico dentro de la zona
de servicio en las frecuencias de radiodifusin terrenal que
previamente les han sido designadas.
Las estaciones repetidoras terrenales tambin pueden incluir su
propia programacin local dentro de la programacin que estn
recibiendo del sitio de origen. Por ejemplo, si un hay un evento
especial como programa deportivo, noticias, etc. que est
realizndose en una ciudad donde se encuentra la estacin terrena
transmisora de la programacin regular, es posible establecer un
enlace temporal al centro de programacin para el procesamiento que
se requiera, y de este punto enviarlo hacia la red satelital.
23. Describa cmo funcionan los servicios de georreferencia por
satlite?
Este es considerado un servicio brindado por un sistema de
navegacin de satlites, ms no de comunicaciones. Su funcionamiento
se basa en la transmisin de datos desde diversos satlites hasta los
terminales receptores de los usuarios, de forma similar a la
transmisin de datos de punto a multipunto usada en los servicios de
radiodifusin por satlite.
El procesamiento de las seales en cada receptor permite separar
las seales provenientes de los distintos satlites (cuatro satlites
como mnimo) en el nmero de canales que pueda manejar cada terminal
receptora. Cada terminal calcula su posicin geogrfica (por un mtodo
similar al que usan los distancimetros electrnicos) a partir de los
datos recibidos, los cuales le permiten establecer la posicin
orbital y distancia de cada uno de los satlites disponibles en cada
momento. Mientras ms canales tenga el dispositivo receptor, se
enlazar con ms satlites y por tanto tendr una mejor precisin.
La constelacin GPS consiste de 24 satlites en seis planos
orbitales a 55 de inclinacin. La altitud prevista de los satlites
es de 20.200 km con un perodo de circunvolucin de 12 horas.
24. Describa cmo funcionan los servicios de exploracin terrestre
por satlite?
Los servicios brindados por los satlites de exploracin terrestre
o tambin conocidos como satlites de SET, son servicios de
radiocomunicaciones proporcionados por satlites artificiales que se
encuentran en determinada orbita en el espacio y desde donde; envan
mediante el uso de sensores, una serie de datos que contribuyen al
control y monitoreo de variables ambientales; adems de permitirnos
observar y explorara diversas localidades del globo terrestre, con
la finalidad de proporcionar datos cientficos que contribuyen a la
investigacin o simplemente por cuestiones de aplicaciones de
telemetra.
Enlaces de comunicacin: Enlaces usados para Tele medida y la
obtencin de datos cientficos Enlace de retorno: vehculo espacial a
tierra (puede realizarse mediante retransmisiones). Enlace
descendente o Directo a la Tierra (DTE): Conexin directa del
vehculo espacial a tierraEnlaces usados para el control desde la
estacin terrena por l que se envan instrucciones con informacin
sobre el instante y la forma en que deben ejecutarse. Enlace de
ida: Enva informacin al vehculo espacial desde tierra (puede
realizarse mediante retransmisiones) Enlace ascendente o Directo
desde la Tierra (DFE): Conexin directa tierra-vehculo espacial.Los
satlites de retransmisin de datos (DRS) proporcionan una plataforma
de retransmisin ubicada en el espacio.Sensores: la informacin sobre
las caractersticas de la Tierra y sus fenmenos naturales, incluidos
datos relativos al estado del medio ambiente, se obtiene por medio
de sensores activos o de sensores pasivos a bordo de satlites de la
Tierra.Al mencionar que la informacin se obtiene mediante el uso de
sensores pasivos o activos. Nos referimos a que los primeros son
instrumentos de medida, empleados en el servicio de exploracin de
la Tierra por satlite (SETS) o en el servicio de investigacin
espacial (SIE), mediante los cuales se obtiene informacin por
recepcin de ondas radioelctricas de origen natural. Los segundos,
utilizados en el servicio de exploracin de la Tierra por satlite
(SETS) o en el servicio de investigacin espacial (SIE), mediante
los cuales se obtiene informacin por emisin y recepcin de ondas
electromagnticas.Finalmente Los satlites de observacin de la
tierra, se dividen, segn su rbita, en satlites de rbita baja (LEO)
y satlites de rbita geoestacionaria (GEO).
25. Que requisitos esenciales se necesitan para levantar un
enlace por satlite?
Debe considerarse las caractersticas de las unidades de equipo
para las estaciones terrenas y los transpondedores que forman parte
de la misma, las del medio de propagacin, y los efectos de
radiaciones no deseadas de origen externo.
La seal emitida por la estacin transmisora debe llegar a la
receptora con la potencia suficiente para garantizar la calidad
esperada de la comunicacin.
Para asegurar la continuidad de las comunicaciones deben
compensarse tambin, en la medida que sea posible y de costo
razonable, los factores que afectan en forma transitoria los
enlaces, los cuales tienen un efecto de magnitud variable
26. Explique la relacin potencia ruido de los enlaces
satelitales
La seal emitida por la estacin transmisora debe llegar a la
receptora con la potencia suficiente para garantizar la calidad
esperada de la comunicacin, a pesar de las prdidas y el ruido
introducidos en su propagacin y recepcin, de tal forma que en el
punto de destino la relacin de la potencia de la portadora al ruido
acumulado, C/N, tenga el valor requerido para la red considerada.
Para obtener la relacin necesaria de C/N deben tomarse en cuenta
los factores significativos que afectan a sus dos componentes en el
punto de destino, tanto en forma permanente como transitoria.27.
Que tipos de perdidas sufren los enlaces satelitales,
prdidas por divergencia debida a las distintas altitudes de los
satlites. Perdidas por ABSORCIN Perdidas por REFRACCIN Y CENTELLEO
Perdidas por ATENUACIN DE LLUVIA Perdida por OBSTCULOS Perdidas por
VARIACIONES ADICIONALES DE POTENCIA28. en q medida afecta y como se
corrigen las perdidas por absorcin?
La parte baja de la atmsfera produce absorcin de las ondas de
radio, la cual depende de parmetros que pueden ser fijos, como la
frecuencia de la portadora, el ngulo de elevacin de la antena y la
altura de cada estacin terrena sobre el nivel del mar, y variables,
como la densidad del vapor contenido en el aire y la temperatura al
nivel del terreno. El factor ms inestable es la densidad del vapor,
que puede tener fluctuaciones de efecto considerable.En las bandas
de frecuencia alrededor de 22.2 y de 57 MHz ocurren las primeras
resonancias del vapor de agua y del oxgeno, respectivamente, en las
que la absorcin atmosfrica puede ser muy alta, por lo que no se
usan para enlaces ascendentes o descendentes, pero pueden emplearse
para enlaces entre satlites.Las prdidas por esta causa son muy
bajas a los ngulos ms usuales de elevacin de la trayectoria de un
enlace, a los cuales pueden ignorarse a frecuencias hasta de 10 GHz
y alcanzan menos de 0.5 dB hasta 15 GHz. Este es el caso en los
sistemas de rbitas bajas (por la gama de frecuencias en que
operan), y en la mayora de los sistemas geoestacionarios
nacionales, en que los ngulos de elevacin son mayores de 20, salvo
en los de pases muy cercanos a los polos. 29. en q medida afecta y
como se corrigen las perdidas por refraccin o centelleo?La variacin
de la densidad de la atmsfera con la altura y sus variaciones por
discontinuidades y turbulencias producen refraccin de las ondas,
con el resultado de que la trayectoria de propagacin se desva
levemente en su recorrido, produciendo mltiples trayectorias que
llegan a un punto de recepcin con diferencias menores en la
longitud del trayecto y en la fase. Como resultado de la suma
vectorial de las ondas recibidas de distintas trayectorias puede
producirse refuerzo o cancelacin parcial de la seal en forma de
desvanecimientos o fluctuaciones rpidas conocidas como
centelleo.Este efecto depende de diversos parmetros. Es mayor en
las frecuencias altas y en ngulos de elevacin bajos. Tambin es
mayor en las regiones tropicales, en verano y en tiempo nublado. En
frecuencias alrededor de 11 GHz, puede haber variaciones de la
amplitud de la seal de 0.3 dB el 1% del tiempo y en 20 GHz las
variaciones cresta a cresta son generalmente menores de 1 dB para
ngulos de elevacin superiores a 10. A ngulos menores de 5, puede
haber desvanecimientos de varios dB, pero generalmente su duracin
es de solo pocos segundos.La ionosfera, que consiste de capas
inestables de partculas ionizadas, principalmente a ms de 100 km de
altura, produce tambin un efecto de centelleo que vara
considerablemente con la fase del ciclo de las manchas solares, con
la hora del da y con otros factores. En este caso, el mayor efecto
se produce en bandas muy bajas, con menor intensidad entre 1 y 6
GHz y excepcionalmente a mayores. Tanto el centelleo troposfrico
como el ionosfrico tienen en comn su bajo valor durante la mayor
parte del tiempo en los ngulos de elevacin ms comunes, y duraciones
muy cortas en las ocasiones en que alcanzan mayor intensidad. Por
tanto, es usual que en condiciones de cielo despejado los enlaces
queden protegidos para este propsito a las frecuencias altas con
los mrgenes de potencia reservados para las condiciones de lluvia.
Asimismo, para condiciones de precipitacin de lluvia, tanto el
efecto de centelleo como otros en la atmsfera normalmente estn
incluidos en la informacin que sirve como base para el clculo de
las atenuaciones correspondientes.
30. en q medida afecta y como se corrigen las perdidas por
atenuacin o lluvia?
La degradacin ocasional ms importante de la relacin C/N se debe
a la prdida de potencia originada por la lluvia. Las atenuaciones
por lluvia a las frecuencias altas obviamente son funcin de su
intensidad, crecen en forma muy rpida con la frecuencia hasta 50
GHz y son mayores a ngulos bajos de elevacin de las antenas de las
estaciones terrenas.La lluvia produce, adems de la atenuacin de la
seal til, otros dos efectos de deterioro en los enlaces: aumenta la
llamada temperatura de ruido de las antenas receptoras, y hace
girar en cierta medida la polarizacin de las ondas, cuya
consecuencia ms notable es la interferencia en la polarizacin
cruzadaPor su importancia se han hecho multitud de estudios tericos
y mediciones de campo y de laboratorio, habindose tambin
desarrollado diversos modelos generales empricos para predecir sus
efectos en un ao medio. Estn bien establecidos los fundamentos
fsicos de la atenuacin especfica por esta causa, pero las
estadsticas que se requieren de mediciones de precipitacin son
todava insuficientes en gran parte del mundo para asegurar una alta
fiabilidad de cualquiera de los modelos.
31. en q medida afecta y como se corrigen las perdidas por
variacin de potencia?
La variacin de los parmetros de propagacin de los satlites y de
las estaciones terrenas, as como el desajuste de los dispositivos
mecnicos en stas, produce variaciones en las caractersticas de sus
enlaces.La oscilacin del apuntamiento de un satlite, incluso dentro
de los lmites de sus especificaciones, produce una variacin de la
ganancia de sus antenas respecto de posiciones geogrficas fijas que
puede ser de consideracin en la periferia de la cobertura.Desajuste
de la polarizacin lineal de una estacin terrena fuera de la
tolerancia en sus especificaciones produce interferencia adicional
que se presenta como ruido en los enlaces de las redes que operen
en la polarizacin contraria.La oscilacin del apuntamiento, al
llegar al extremo de su tolerancia en el cual aumenta la ganancia
de las antenas de un satlite en la periferia de la zona de
servicio, aumenta lo que se denomina intermodulacin, que representa
ruido adicional en los transpondedores que operan con
multiportadoras cerca de los lmites de potencia mxima posible, o
puede causar la saturacin de un transpondedor que opere con una
sola portadora cerca de saturacin.Por esa razn, si se asigna una
parte importante de la capacidad de un transpondedor a estaciones
que operen en un extremo o fuera de su rea de cobertura, y el
gradiente de la ganancia de las antenas del satlite es alto en esa
direccin, debe asegurarse un margen de proteccin adecuado, para
evitar alguno de los efectos indeseables mencionados, ya que estarn
expuestas permanentemente a la oscilacin del apuntamiento.
Bibliografa:[1] Jorge Moscoso. Comunicaciones satelitales. 2009.
Recopilado el 11-05-2015. Disponible en lnea:
[http://www.monografias.com/trabajos12/comsat/comsat.shtml]
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[3] Sara Andrea Castaeda. Comunicacin satelital. 2008.
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