COMUNICACIÓN SATELITAL

1. COMUNICACIÓN SATELITAL Por: Eduardo Guerrero Sánchez 26 Agosto del 2013

2. Qué es un satélite ?Natural- artificial • Los satélites artificiales son aquellos objetos puestos en órbita mediante la intervención humana, creados por el hombre; es un vehículo que puede o no contener tripulación, el cual es colocado en órbita alrededor de un astro, con el objetivo de adquirir información de éste y transmitirla • 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.

3. ELEMENTOS DE LAS REDES SATELITALES • Estaciones terrenas (Estación receptora, Antena, Estación emisora) • Transponders • Usuarios

4. CLASIFICACION DE LAS TRANSMISIONES SATELITALES • Las transmisiones de satélite se clasifican 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. • En el caso de radiodifusión directa de televisión vía satélite el servicio que se da es de tipo unidireccional por lo que normalmente se requiere una estación transmisora única, que emite los programas hacia el satélite, y varias estaciones terrenas de recepción solamente, que toman las señales provenientes del satélite. • Existen otros tipos de servicios que son bidireccionales donde las estaciones terrenas son de transmisión y de recepción.

5. MODELOS DE ENLACE DEL SISTEMA SATELITAL  • Un sistema satelital consiste de tres secciones básicas: una subida, un transponder satelital y una bajada • Modelo de subida.- El principal componente es el transmisor de estación terrena;consiste de un modulador de IF, un convertidor de microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y algún medio para limitar la banda del último espectro de salida (por ejemplo, un filtro pasa-bandas de salida). El modulador de IF se convierte la IF convierte las señales de banda base de entrada a una frecuencia intermedia modulada en FM, en PSK o en QAM. El convertidor (mezclador y filtro pasa-bandas) convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada. El HPA proporciona una sensibilidad de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la señal al transponder del satélite.

6. Modelo de enlace satelital Transponder .- Un típico transponder satelital consta de un dispositivo para limitar la banda de entrada (BPF), un amplificador de bajo ruido de entrada (LNA), un traslador de frecuencias, un amplificador de potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida. Este transponder es un repetidor de RF a RF.

7. Modelo de enlace satelital • Modelo de bajada .- Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, un LNA y un convertidor de RF a IF. Nuevamente, el BPF limita la potencia del ruido de entrada al LNA. El LNA es un dispositivo altamente sensible, con poco ruido.El convertidor de RF a IF es una combinación de filtro mezclador /pasa-bandas que convierte la señal de RF recibida a una frecuencia de IF.

8. SATÉLITES ORBITALES - Llamados no síncronos, giran alrededor de la Tierra en un patrón elíptico o circular de baja altitud. Si el satélite está girando en la misma dirección que la rotación de la Tierra la órbita se llama órbita progrado. Si el satélite está girando en la dirección opuesta a la rotación de la Tierra, o en la misma dirección, pero a una velocidad angular menor a la de la Tierra, la órbita se llama órbita retrograda. • Los satélites no síncronos esta alejándose continuamente o cayendo a tierra y no permanecen estacionarios en relación a ningún punto en particular de la Tierra. • Desventaja de : necesidad de equipo complicado y costoso para rastreo en las estaciones terrestres. Cada estación terrestre debe localizar el satélite conforme está disponible en cada órbita y después unir sus antenas al satélite y localizarlo cuando pasa por arriba. • Ventaja: Los motores de propulsión no se requieren a bordo .

9. SATÉLITES GEOESTACIONARIOS • Los satélites geoestacionarios o geosíncronos son satélites que giran en un patrón circular, con una velocidad angular igual a la de la Tierra. Por lo tanto permanecen en una posición fija con respecto a un punto específico en la Tierra. Una ventaja obvia es que están disponibles para todas las estaciones de la Tierra, dentro de su sombra, el 100% de las veces. • Una desventaja es que a bordo, requieren de dispositivos de propulsión sofisticados y pesados para mantenerlos fijos en una órbita. El tiempo de órbita de un satélite geosíncrono es de 24 h, igual que la Tierra. • Un satélite para estar en este tipo de órbitas debe ser posicionado a 13.937,5 Kms.de altura

10. Trayectos de un satélite • Cuando el satélite gira en una órbita arriba del Ecuador, se llama órbita ecuatorial. • Cuando el satélite gira en una órbita que lo lleva arriba de los polos norte y sur, se llama órbita polar. • Cualquier otro trayecto orbital se llama órbita inclinada

11. CLASIFICACIONES DE LOS SATELITES Hay dos clasificaciones principales para los satélites de comunicaciones: hiladores (spinners) y satélites estabilizadores de tres ejes. • Los satélites spinners, utilizan el movimiento angular de su cuerpo giratorio para proporcionar una estabilidad de giro. • Con un estabilizador de tres ejes, el cuerpo permanece fijo en relación a la superficie de la Tierra, mientras que el subsistema interno proporciona una estabilización de giro.

12. La separación espacial requerida Depende de las siguientes variables: • Ancho de haz y radiación del lóbulo lateral de la estación terrena y antenas del satélite. • Frecuencia de la portadora de RF. • Técnica de codificación o de modulación usada. • Límites aceptables de interferencia. • Potencia de la portadora de transmisión. Generalmente se requieren 3 a 6º de separación espacial dependiendo de las variables establecidas anteriormente.

13. Transmisión satelital • La transmisión desde tierra se hace en frecuencias elevadas en la gama de las microondas estas se enfocan a satélites geoestacionarios mediante antenas direccionales como puede ser las parabólicas . Luego el satélite que es en esencia un transmisor y un receptor (Tranceptor) retransmite esa señal en una frecuencia diferente con sus parabólicas hacia una zona de la tierra donde la misma puede ser recepcionada por antenas satelitales hogareñas o grandes parabólicas que poseen los canales de cable para así distribuirla a sus abonados .Por lo general este tipo de transmisión(TV) se hace en forma codificada .Esta es a grandes rasgos la forma en que se realiza una transmisión y recepción satelital

14. Transmisión satelital para la transmisión de datos – red satelital • Se han creado estaciones de tecnología de emisión-recepción de bajo coste llamadas VSAT (Very Small Aperture Terminal). • Una estación VSAT típica tiene una antena de un metro de diámetro y un vatio de potencia. • Normalmente las estaciones VSAT no tienen potencia suficiente para comunicarse entre sí a través del satélite (VSAT - satélite - VSAT), por lo que se suele utilizar una estación en tierra llamada hub que actúa como repetidor. • Así, la comunicación ocurre con dos saltos tierra-aire (VSAT- satélite - hub - satélite - VSAT). Un solo hub puede dar servicio a múltiples comunicaciones VSAT.

15. COMUNICACIÓN POR SATÉLITE - VENTAJAS          El costo de un satélite es independiente a la distancia que vayan a cubrir.          La comunicación entre dos estaciones terrestres no necesita de un gran número de repetidoras puesto que solo se utiliza un satélite.          Las poblaciones pueden ser cubiertas con una sola señal de satélite, sin tener que preocuparse en gran medida del problema de los obstáculos.          Grandes cantidades de ancho de bandas están disponibles en los circuitos satelitales generando mayores velocidades en la transmisión de voz, data y vídeo sin hacer uso de un costoso enlace telefónico. Desventajas: • El retardo entre el UPLINK y el DOWNLINK está alrededor de un cuarto de segundo, o de medio segundo para una señal de eco. •    La absorción por la lluvia es proporcional a la frecuencia de la onda. • Conexiones satelitales multiplexadas imponen un retardo que afectan las comunicaciones de voz, por lo cual son generalmente evitadas.

16. Internet Satelital • Se utiliza generalmente cuando se desea conectar a Internet, sitios remotos a los cuales no es posible llegar mediante un enlace terrestre o cuando esto representa un alto costo. • El servicio satelital se ofrece a velocidades de transmisión desde los 128 Kbps hasta los 2,048 Kbps, y utiliza el satélite que sea más conveniente para su aplicación. • Esta solución puede ser implementada rápidamente, además de que elimina los problemas asociados con el proveedor de servicios que tenga su red congestionada y/o sobresaturado su backbone de Internet. • Se puede aumentar la capacidad del enlace con solo un pequeño cambio en la configuración de los equipos en menos de 30 minutos, lo cual le permite tener la tranquilidad de que, a medida que su negocio crezca, su enlace a Internet también podrá crecer

17. ESTACIONES TERRENAS

18. INMARSAT • International MaritimeSatelliteOrganization, es la Organización Internacional de Telecomunicaciones Marítimas Satelitales, compuesta por Estados Miembros y desde Abril/1999 por empresas privadas, es de carácter cooperativo, con alrededor de 79 países miembros y más de 160 países son solamente usuarios del sistema satelital en las áreas marítima, aeronáutica y móviles terrestres, todos los países pueden adherirse, Ecuador es solamente usuario de INMARSAT. • Cuenta con una constelación de 11 satélites Geoestacionarios con lo cual tiene una cobertura de casi todo el planeta, exceptuando los polos Norte y Sur

19. Comunicaciones vía satélite en el Ecuador • Las telecomunicaciones por satélite se caracterizan por poseer grandes operadores, como (Intelsat, Inmarsat, Eutelsat y otros). Actualmente se ha impuesto la tecnología digital en los sistemas de telecomunicaciones por satélite. • Se ha desarrollo notablemente los sistemas de radiocomunicación por satélite para radiodifusión digital directa de TV y audio, comunicaciones móviles de banda estrecha, y novedosos proyectos de comunicaciones fijas de banda ancha, utilizando tanto satélites geoestacionarios como no-geoestacionarios. • Los organismos regulatorios internacionales están buscando un estándar que permita el uso de los terminales de comunicaciones móviles por satélite en cualquier lugar del mundo. Su objetivo es el establecimiento de comunicaciones móviles mediante satélites en órbita entre estaciones terrenas fijas y estaciones terrenas móviles.

20. Las Comunicaciones de hoy están normalizadas por varias instituciones a nivel mundial de entre ellas tenemos: • ANSI - Instituto Americano de Estándares Nacionales. • UIT- Unión Internacional de Telecomunicaciones (engloba UIT-T y UIT-R). • ISO – Organización Internacional de Estándares. • IEEE – Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. • ETSI - Instituto Europeo de Estándares en Telecomunicaciones. • IETF - Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet. Las telecomunicaciones y la comunicación satelital como requieren de una legislación y de normativas que le permitan desarrollarse, a fin de conseguir una óptima prestación de servicios, garantizando una disponibilidad en los sistemas y redes involucradas.

21. Reglamento para Prestación de Servicios Finales de Telecomunicaciones por Satélite. • LEY ESPECIAL DE TELECOMUNICACIONES Y SU REFORMA. • LEY DE RADIODIFUSIÓN Y TELEVISIÓN • REGLAMENTO GENERAL A LA LEY ESPECIAL DE TELECOMUNICACIONES REFORMADA. • NORMA PARA EL REGISTRO DE PROVISIÓN DE CAPACIDAD SATELITAL. • REGLAMENTO PARA LA EXPLOTACIÓN DE LOS SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES FIJO Y MÓVIL POR SATÉLITE NO GEOESTACIONARIO QUE SE PRESTAN DIRECTAMENTE A USUARIOS FINALES A TRAVÉS DE SISTEMAS GLOBALES • REGLAMENTO PARA LA PROVISIÓN DE SEGMENTO ESPACIAL DE SISTEMAS DE SATÉLITES GEOESTACIONARIOS PARA LOS SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN SONORA Y DE TELEVISIÓN QUE OPERAN EN LAS BANDAS DE RADIODIFUSIÓN SATELITAL. • REGLAMENTO PARA PRESTACIÓN DE SERVICIOS FINALES DE TELECOMUNICACIONES POR SATÉLITE.

22. Empresas que brindan servicio satelital en el Ecuador • COMSATEL (Fuerzas Armadas y Seguridad, Gestión de Riesgos, Gobierno, Petroleo y Gas, Minería, Eléctrico, Maritimo, Turismo, Salud, entre otras.) • Sistemas y Telecomunicaciones Satelitales Sistelsat S.A. • Embrands - SONDA, SONARES, RADAR, BOYAS SATELITALES MARINAS, EPIR, SART, TELEFONOS SATELITALES (VOZ/DATA) INMARSAT & IRIDIUM, TARJETAS Y TIEMPO AIRE IRIDIUM E INMARSAT PRE Y POST PAGO. • EcuastreamlinkCommunications. • PROASETEL • RAPTORMOBILE SERVICIOS SATELITALES CIA. LTDA • EcuatronixCia.Ltda. • EDICIONES NACIONALES UNIDAS EDINUN CIA. LTDA. • DESCASERV ECUADOR S.A. • DirecTV • Claro Conecel con su servicio de Televisión Satelital. • CNT TV satelital

23. POSIBILIDADES DE UTILIZAR ESTOS ENLACES POR USUARIOS • TV SATELITAL.- De los 3,3 millones de hogares que existen en el país, compuesto por más de 14 millones de personas, hay alrededor de 650 mil hogares con el servicio a enero de este año. Estos representan un 20% de penetración, por lo tanto hay un 80%  restante que no tiene televisión suscrita. Esto significa que  hay un mercado importante al que se puede aportar tanto en cobertura, entretenimiento y servicio. • Gps, teléfonos celulares, mapas, clima, etc. • Llamadas, costoso al momento

24. NEE-01 PEGASO • El 25 de Abril de 2013 a las 23h13m00s hora local, Ecuador lanzó al espacio su primer satélite, el NEE-01 PEGASO, su primera transmisión de video fue captada por la estación terrena HERMES-A el 5 de Mayo de 2013 • En Mayo 23, 2013 a las 00h38m17s el NEE-01 PEGASO fue impactado en órbita por partículas desprendidas por el objeto SCC-15890. • El NEE-01 sobrevivió la colisión y sigue en órbita, sin embargo entró en giro incontrolado debido al evento. • Debido a este giro, su antena no puede apuntar correcta y establemente hacia la estación terrena y aunque sigue transmitiendo y funcionando, su señal no puede ser decodificada. La Agencia Espacial Civil Ecuatoriana trabaja sin descanso para estabilizar al NEE-01 y recuperar el uso de su señal. • El NEE-01 PEGASO transmitió durante 7 días su señal al mundo viaEarthCam, millones pudieron apreciar la tierra vista desde el espacio en tiempo real, muchos por primera vez, los archivos de esos 7 días de transmisión.

25. MUCHAS GRACIAS