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Sistema de comunicación satelital

 

Básicamente un sistema satelital es un sistema repetidor. La capacidad de recibir y retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado transpondedor, cada uno de los cuales escuchan una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia para evitar la interferencia de señales.

 

Un sistema satelital consiste en un cierto número de transpondedores además de una estación terrena maestra para controlar su operación, y una red de estaciones terrenas de usuarios, cada uno de los cuales posee facilidad de transmisión y recepción.

 

 

El control se realiza generalmente con dos estaciones terrenas especiales que se encargan de la telemetría, el rastreo y la provisión de los comandos para activar los servicios del satélite. Un vínculo satelital consta de:

 

• Un enlace tierra-satélite o enlace ascendente (uplink)

• Un enlace satélite-tierra o enlace descendente (downlink)

 

El satélite permanece en órbita por el equilibrio entre la fuerza centrifuga y la atracción gravitatoria. Si se ubica el satélite a una altura de 35860 Km sobre el plano del Ecuador, estos giran en torno a la tierra a una velocidad de 11070 Km/hr, con un periodo de 24 hrs. Esto hace que permanezca estacionario frente a un punto terrestre, de allí su nombre de satélite geoestacionario. De este modo las antenas terrestres pueden permanecer orientadas en una posición relativamente estable en un sector orbital.

 

Los sistemas satelitales constan de las siguientes partes:

 

• Transpondedores

• Estaciones terrenas

 

El transpondedor es un dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias les cambia la frecuencia. Las estaciones terrenas controlan la recepción con/desde el satélite, regula la interconexión entre terminales, administra los canales de salida, codifica los datos y controla la velocidad de transferencia.

 

Consta de 3 componentes:

 

Estación receptora: Recibe toda la información generada en la estación transmisora y retransmitida por el satélite.

Antena: Debe captar la radiación del satélite y concentrarla en un foco donde está ubicado el alimentador.

 

Una antena de calidad debe ignorar las interferencias y los ruidos en la mayor medida posible. Estos satélites están equipados con antenas receptoras y con antenas transmisoras. Por medio de ajustes en los patrones de radiación de las antenas pueden generarse cubrimientos globales (Intelsat), cubrimiento a solo un país (satélites domésticos), o conmutar entre una gran variedad de direcciones.

 

La potencia emitida es alta para que la señal del satélite sea buena. Esta señal debe ser captada por la antena receptora. Para cubrir el trayecto ascendente envía la información al satélite con la modulación y portadora adecuada.

 

• Estación emisora: Esta compuesta por el transmisor y la antena de emisión.

 

Como medio de transmisión físico se utilizan medios no guiados, principalmente el aire. Se utilizan señales de microondas para la transmisión por satélite, estas son unidireccionales, sensibles a la atenuación producida por la lluvia, pueden ser de baja o de alta frecuencia y se ubican en el orden de los 100 MHz hasta los 10 GHz.

 

Bandas de frecuencias utilizadas

 

Se han dispuesto, mundialmente, varias bandas de frecuencia para su uso comercial por satélite. La más común de estas consta de una banda central de 500 MHz centrada en 6 GHz en el enlace hacia arriba (hacia el satélite) y centrada en 4 GHz en el enlace hacia abajo (hacia la Tierra).

 

La banda de 500 MHz, en cada una de las frecuencias, esta normalmente dividida en 12 bandas, servidas por cada transpondedor, de 36 MHz de ancho de banda cada una, mas 2 MHz a ambos extremos para protección (el espaciamiento entre las bandas es el responsable del ancho de banda en exceso). Cada banda de transpondedor esta, a su vez, dividida en un cierto número de canales de frecuencia, dependiendo del tipo de aplicación o de la señal que sé este transmitiendo.


Las bandas de frecuencia usadas son:

 

• C: uplink 5,925-6,425 GHz, downlink 3,7-4,2 GHz

• Ku: uplink 14-14,5 GHz, downlink 11,7-12,2 GHz

• Ka: uplink 19,7 GHz, downlink 31Ghz

 

Las bandas inferiores se encuentran superpobladas. No así las bandas superiores.

 

En la banda Ku los satélites pueden espaciarse a i grado. Pero estas ondas tienen un inconveniente, la lluvia, ya que el agua es un gran absorbente de estas microondas tan cortas.

 

Métodos de múltiple acceso

 

Múltiple acceso está definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrenas puede simultáneamente usar un transpondedor del satélite.

 

La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de un canal (de voz, datos o video). El concepto de múltiple acceso involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transpondedor. Estas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que incluyen señales de voz, datos o video.

 

Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:

 

• FDMA : acceso múltiple por división de frecuencia.

• TDMA : acceso múltiple por división de tiempo.

• DAMA : acceso múltiple por división de demanda (versión de TDMA)

• CDMA : acceso múltiple por división de código.

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