Sistemas de comunicaciones Satelitales

Transcripción

1 Sistemas de comunicaciones Satelitales Tipos de satélites Existen 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 1

2 Tipos de órbitas De acuerdo a la ruta que sigue el satélite alrededor de la tierra, se definen distintas órbitas: Órbita alta (GEO): Tienen altitud de km y están ubicados sobre el Ecuador. Un solo satelite cubre 1/3 de la superficie terreste (Telecomunicaciones) Órbita media (MEO): Tienen altitud de a km, describen una órbita elíptica Órbita baja (LEO): Tienen altitud de 500 a km, el satélite viaja a gran velocidad, da una vuelta a la tierra en apróx 1 hora Tipos de órbitas Satélites de comunicaciones Están ubicados en las órbitas GEO Tienen una mayor cobertura (1/3) Tienen una vida útil de 10 a 15 años Las antenas que se utilizan deben estar fijas 2

3 Arquitectura de un Satélite Básicamente 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 Posicionamiento: Posición y Footprint 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 3

4 Frecuencia y beam Bandas de frecuencias: L: 1 Ghz Ku: 12 y 14 Ghz C: 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. Beams Por 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 cliente Sat: 801 at E Spot 4

5 Redes Satelitales Existen varias configuraciones de sistemas, entre ellas se pueden destacar: 1) Enlaces SCPC Tipos de sistemas 2) Enlaces VSAT topología Estrella 3) Enlaces PAMA/DAMA topología Malla 5

6 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 SCPC Están compuestos por: - Modem Satelital (por ej: SDM100 o 300) - IDU (InDoor Unit) - ODU (OutDoor Unit) - Antena parabólica (1,2 a 3,8 mts) 6

7 Ejemplo de enlace satelital Enlace punto a punto entre dos sitios del cliente Enlaces SCPC Enlaces SCPC Componentes de la cadena satelital Antena parabólica Feed (iluminador) ODU 7

8 Enlaces SCPC Componentes de la cadena satelital Feed Fija la polarización Tx Rx Corneta (horn) LNB Enlaces SCPC Componentes de la cadena satelital Antena Master Feed (iluminador) Guías de onda 8

9 Enlaces SCPC Componentes de la cadena satelital Guías de onda Guías de onda Enlaces SCPC Componentes de la cadena satelital Estación móvil ODU Feed (iluminador) 9

10 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. 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 10

11 Uso del AB Enlaces VSAT El tráfico se divide en dos, Inbound (utiliza TDMA) y Outbound (TDM) (referenciado al HUB) Configuración de red Tipos de señal 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 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. 11

12 Tipos de señal Enlaces VSAT El tráfico mixto es una combinación de mensajes cortos y grandes paquetes de datos. Enlaces VSAT Formato de Trama Outbound 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 12

13 Enlaces VSAT Formato de Trama Inbound 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 Managment de la red Enlaces VSAT La red esta controlado por el NCC (Network Control Center) ubicado en 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) Dicha BD tiene una tabla de ruteo, en la cual se establecen circuitos, entre los port de la terminal y el HUB Matriz de Crossconexiones Gestión NCC Base de Datos HUB 13

14 Enlaces VSAT Estación HUB Esta compuesta por muchos subsistemas, todos los sistemas son redundantes (excepto la antena) controlados por un switchover automático Enlaces VSAT Terminal 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 14

15 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 FDMA 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 15

16 Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama) PAMA Se asigna una frecuencia a cada estación No es necesario establecer un establecimiento de las conexiones Apto para alto tráfico y aplicaciones interactivas 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 16

17 Enlaces VSAT en Malla (Pama/Dama) Funcionamiento de la red 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 Enlaces VSAT Esquema de conexionado de la FiUBA FI.UBA L7 Equipo DAMA MUX COMSAT Wilde MUX LOOP físico PC 1 PC 2 17

18 Gracias por vuestra atención Fuentes de información