1 INTRODUCCIÓN A principios de 1960, la American Telephone and Telegraph Company (AT&T) publicó estudios, indicando que unos cuantos satélites poderosos, de diseño avanzado, podian soportar mas tráfico que toda la red AT&T de larga distancia. El costo de estos satélites fue estimado en solo una fracción del costo de las facilidades de microondas terrestres equivalentes. Desafortunadamente, debido a que AT&T era un proveedor de servicios, los reglamentos del gobierno le impedían desarrollar los sistemas de satélites. Corporaciones más pequeñas y menos lucrativas pudieron desarrollar los sistemas de satélites y AT&T continuó invirtiendo billones de dólares cada año en los sistemas de microondas terrestres convencionales. Debido a esto los desarrollos iniciales en la tecnología de satélites tardaron en surgir. principiosdiseñoredcostomicroondasservicios gobierno A través de los años, los precios de la mayoría de los bienes y servicios han aumentado sustancialmente; sin embargo, los servicios de comunicación, por satélite, se han vuelto mas accesibles cada año. En la mayoría de los casos, los sistemas de satélites ofrecen mas flexibilidad que los cables submarinos, cables subterráneos escondidos, radio de microondas en línea de vista, radio de dispersión troposférica, o sistemas de fibra óptica. preciosbienescomunicaciónfibra óptica Esencialmente, un satélite es un repetidor de radio en el cielo (transponder). Un sistema de satélite consiste de un transponder, una estación basada en tierra, para controlar el funcionamiento y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción de tráfico de comunicaciones, a través del sistema de satélite. Las transmisiones de satélites se catalogan como bus o carga útil. La de bus incluye mecanismos de control que apoyan la operación de carga útil. La de carga útil es la información del usuario que será transportada a través del sistema. Aunque en los últimos años los nuevos servicios de datos y radioemisión de televisión son mas y más demandados, la transmisión de las señales de teléfono de voz convencional (en forma analógica o digital). sistemauna redcomunicacionesbus controlinformacióndatostelevisión teléfono Comunicaciones por satélite

2 Órbitas GEO Geostationary Earth Orbit km MEO Medium Earth Orbit km LEO Low Earth Orbit < 2000km Cobertura Haz Global Haz puntual Haz perfilado

3 Altitud (Km.)Giros/Día Velocidad giratoria de los satélites

4 GEO Describe el uso de la órbita geoestacionaria para comunicaciones (actualmente la más usada por los satélites de comunicaciones). Describe la cobertura global usando 3 satélites a 120 grados Arthur C. Clarke en 1945, (Extraterrestrial Relays, Wireless World)

5 Sol Tierra Conjunción Eclipse Eclipse y Conjunción Eclipse 72 minutos como máximo, 44 noches *2 Conjunción 10 a 20 minutos, 5 a 10 días * 2, Do = 21 de Marzo o 23 de Sep.

6 21 de Junio 21 de Diciembre Eclipse alrededor de los días 21 de Marzo y 22 de Septiembre Eclipse

7 Eclipse Lunar Luna Satélite Tierra Por la mañana hasta 20 minutos

8 DíaDuración de eclipse (minutos) 26 de Febrero10 20 de Marzo70 11 de Abril17 31 de Agosto14 21 de Septiembre70 15 de Octubre10 Eclipse

9 Telstar ( )

10 Intelsat VII

11   R R  6375 km h  km  (teórica)  81,5 º  (práctica)  81,5 º -2 * θ LP Cobertura GEO   8,5 o Distancia mínima = Km. Distancia máxima  Km.

12 Cobertura de ARABSAT 2D

13 ARABSAT

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15 IS – Spot Beams

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17 Cobertura satélite Amazonas

18 ASTRA 1H

19 ASTRA 1H

20 ASTRA 1H

21 Arquitecturas de Transpondedores

22 Subsistema de Comunicaciones (Arquitectura)

23

24 Perfil de potencia

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29 Balance de enlace Uplink (enlace ascendente) 6 GHz P tx = 45 dBm G antT = 55 dB PIRE = 100 dBm Lp = 199 dB La = 3 dB (por la lluvia) G antrR = 39 dB P rx = = - 63 dBm Anchura de banda = 15,5 dB (MHz) NF = 8 dB SNR = ( ,5 + 8) = -63 – (- 90,5) = 27,5 dB

30 Balance de enlace Downlink (enlace descendente) 4 GHz P tx = 38 dBm G antT = 35,5 dB PIRE = 73,5 dBm L p = 195 dB L a = 3 dB (por la lluvia) G antrR = 59 dB P rx = 73, = - 65,5 dBm Anchura de banda = 15,5 dB (MHz) NF = 6 dB SNR = - 65,5 - ( ,5 + 6) = -65,5 – (- 92,5) = 27 dB

31 TV Directo (12 GHz, 27 MHz) P tx = 43 dBm G antT = 46,5 dB PIRE = 89,5 dBm L p = 205 dB L a = 3 dB (por la lluvia) G antrR = 36,5 dB P rx = 89, ,5 = - 82 dBm Anchura de banda = 14,5 dB (MHz) NF = 3 dB SNR = ( ,5 + 3) = - 82 – (- 96,5) = 14,5 dB Balance de enlace

32 El régimen de símbolo Tasa binaria de símbolo Tasa binaria de bits Tasa binaria útil de bits

33 Balance de enlace (downlink) k = 0,5 - 0,6 d m = (3,59* ,15*10 7 ) m d Km = (3,59* ,15*10 4 ) Km

34 DVB-S (Digital Video Broadcasting by Satellite )

35 Transmisor de DVB-S

36 El estándar para la transmisión de televisión digital por satélite es, sin duda, el más ampliamente utilizado y, probablemente, su éxito, ha sido el detonante de la progresiva implantación del resto de sistemas DVB. Actualmente está siendo utilizado por proveedores de servicios en todos los continentes. En Europa es el único sistema de televisión digital por satélite implantado.DVB Podemos considerar que el sistema DVB-S parte de la trama de transporte proporcionada por el MPEG-2, introduciendo distintas capas de protección a la señal para adecuarla a las características del canal por el que debe transmitirse. Las etapas sucesivas en las que se introducen nuevas características a la trama de transporte se resumen a continuación:MPEG-2 a) Inversión de los bits de sincronismo en uno de cada ocho paquetes de la trama de transporte. Cada paquete de la trama de transporte es de 188 bytes, lo que significa que se la inversión de signo en los bits de sincronismo se repite cada 1504 bytes. b) Inserción de un código aleatorio a la trama resultante. La adición de éste código pretende garantizar que las características estadísticas de los datos sean prácticamente aleatorias. La aleatorización se obtiene realizando una suma OR exclusiva entre la secuencia de datos y una secuencia obtenida mediante un generador por registros de desplazamiento. La secuencia aleatoria se reinicialaza cada 8 paquetes de la trama de transporte. DVB-S

37 c) Adición de un código de detección y corrección de errores de Reed- Solomon. Este código se denomina código externo y es común en todos los estándares del DVB. Introduce 8 bytes de redundancia para cada paquete de 188 bytes.DVB d) Aplicación de un entrelazado convolucional (Fourney) cuyo objetivo es dispersar las ráfagas de errores de canal. De este modo, si se produce una ráfaga de errores, debida a un desvanecimiento del canal, los errores afectarán a paquetes distintos y, probablemente, podrán eliminarse usando las propiedades correctoras de los códigos interno y externo. e) Inserción de un segundo código protector de errores. Este código recibe el nombre de código interno y es de naturaleza convolucional. El grado de redundancia que introduce éste código no está fijado de antemano y puede configurarlo el proveedor del servicio para adaptarse a las características del sistema que desee utilizar (potencia de transmisión, tamaño de las antenas transmisoras y receptoras, tasa de datos disponible, etc.). f) Modulación de la portadora mediante QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).QPSK DVB-S

38 Receptor de DVB-S

39 En el receptor deben realizarse las operaciones inversas para tener acceso a la trama de transporte que soporta la información de los programas de televisión en formato MPEG-2. El estándar DVB-S proporciona suficiente flexibilidad como para que el operador del servicio pueda decidir el contenido de los programas de televisión que proporciona. Por tanto, es posible que se transmitan señales con definición mejorada, de alta definición o de definición convencional. En función de las características del enlace puede seleccionarse el código de protección de errores interno. En transmisiones con un ancho de banda de 36 MHz es habitual utilizar códigos internos 3/4 (3 bytes de datos, 1 de redundancia), con lo que se consiguen tasas de datos de unos 39 Mbps.MPEG-2televisión ancho de banda Receptor de DVB-S