sistemas avanzados de transmision ii

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    SISTEMAS AVANZADOS DE TRANSMISIN II

    FASE UNO DEL TRABAJO COLABORATIVO

    JHON HENRY CAMACHO RODRGUEZ, Cod: 79966031

    ELIECER CIFUENTES FLREZ Cod: 15987682

    LISSET YANETH SILVA Cod:

    ARNOLL ADRIAN VALBUENA Cod:

    TUTOR:NANCY AMPARO GUACA

    GRUPO 208002_2

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

    Septiembre de 2015

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    INTRODUCCIN

    El desarrollo del presente trabajo permite conocer las generalidades de los enlacessatelitales, enfatizando sobre su importancia y el estado del arte frente a este sistemade enlace. Se mencionan las diferentes aplicaciones de los enlaces satelitales en elmbito empresarial, comercial y domestico.

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    IMPORTANCIA DE LAS REDES SATELITALES EL MBITO DE LAS

    COMUNICACIONES Y SU ESTADO DEL ARTE

    Las redes satelitales resultan de vital importancia en el proceso de alcanzar cobertura

    de las comunicaciones a nivel global, por cuanto es precisamente a travs de este tipo

    de redes que las naciones en el mundo han alcanzado cobertura en la reas

    geogrficas ms apartadas de la metrpolis y en las carreteras interdepartamentales

    o/y interestatales.

    Comercialmente se conocen mltiples aplicaciones de los enlaces satelitales, el ms

    comn est relacionado la transmisin de televisin. Empresas como DIRECTV,

    TELEFNICA actualmente comercializan el servicio de televisin a los usuarios

    efectuando la instalacin de una antena parablica de menor tamao y mediante un

    modem efectan la conexin a los televisores.

    En el marco de las redes satelitales se conocen varias configuraciones de enlaces

    satelitales entre las cuales esta:

    Enlaces SCPC

    Enlaces VSAT

    Los enlaces SCPC (Single Channel Per Carrier) son enlaces punto a punto que tienen

    una frecuencia fija tanto de transmisin como de recepcin para la empresa que presta

    el servicio.

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    Este tipo de enlace tiene un rango de trfico de datos que va desde los 64Kbps hasta

    los 10 Mbps, resultando muy til en los enlaces punto a punto que requiera un cliente

    entre dos sitios distantes.

    Los enlaces VSAT (Very Small Aperture Terminals) se caracterizan por ser de un punto

    hacia mltiples puntos. Est integrada por varias terminales con antenas de poco

    tamao y por tener un HUB central que se encarga de controlar el uso de la red por

    parte de las terminales

    Esquema tpico de un enlace VSAT

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    Este tipo de enlaces es ideal para empresas de organizacin centralizada, sin embargo

    las conexiones entre los terminales tienen un retardo debido al doble salto satelital que

    debe efectuar el enlace.

    En la ciudad de Mxico desde el ao 2012 se vienen haciendo propuesta de proyectosde enlaces satelital que prevn el aumento de la velocidad de transferencia de

    informacin; esto con el propsito de mejorar la conectividad y comunicaciones en las

    reas rurales. El proyecto contempla la implementacin del enlace mediante la

    frecuencia satelital BANDA K.

    En Colombia particularmente existe el documento CONPES No. 3579 que trata sobre

    los lineamientos para implementar el proyecto satelital de comunicaciones en

    Colombia, en donde se revelan datos impactante sobre la cobertura actual decomunicaciones en Colombia entre otros.

    Fuente: Consultora Revisin Integral de las Telecomunicaciones Sociales en Colombia - Evaluacin del Plan Nacional de ServicioUniversal 1.999-2.009

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    De igual manera se menciona la proyeccin de demanda del servicio de canales

    satelitales en Amrica Latina as:

    Fuente: Ministerio de Comunicaciones

    A continuacin se muestra la oferta y demanda de canales satelitales en Colombia as:

    Fuente: Ministerio de Comunicaciones

    El objetivo general del documento CONPES estable el aseguramiento de la

    disponibilidad de capacidad satelital para proveer conectividad a los sitios apartados.

    Tambin establece la fabricacin, lanzamiento, puesta en rbita y operacin de un

    satlite de comunicaciones propio de Colombia designando al ministerio de las TIC

    para esta tarea. Consecuentemente se establece que el Ministerio de Defensa ser elencargado de establecer el terreno para la Estacin de control en tierra, la

    infraestructura y su eventual respaldo.

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    A continuacin se presenta una cronologa sobre el desarrollo de las comunicaciones

    satelitales as:

    RED SATELITAL.

    Son redes satelitales aquellas que utilizan como medio de transmisin satlitesartificiales localizados en rbita alrededor de la tierra.

    Elementos De Las Redes Satelitales.

    Transponders

    Es un dispositivo que realiza la funcin de recepcin y transmisin. Las sealesrecibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitarinterferencias les cambia la frecuencia.

    Estaciones terrenas

    Las estaciones terrenas controlan la recepcin con el satlite y desde el satlite, regulala interconexin entre terminales, administra los canales de salida, codifica los datos ycontrola la velocidad de transferencia.

    Consta de 3 componentes:

    1945 - Arthur CClarke. Publica un

    articulo titulado:"retransmisiones

    extraterrestres"

    1957 - RUSIA lanza ypone en orbita el

    primer satelite"SPUTNIK I".

    EEUU pone en orbita el

    satelite "EXPLORER I"

    1958 - EEUU pone enorbita el satelite SCORE,

    dedicado a lascomunicaciones.

    seguidamente lanz elsatelite ECHO

    1962 - EEUU lanza elsatelite TELSTAR

    permitiendo las primerascomunicaicones en vivo.

    1965 - EEUU orbit elsatelite INTELSAT 1 para

    comunicaiconescomerciales.

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    Estacin receptora: Recibe toda la informacin generada en la estacintransmisora y retransmitida por el satlite.

    Antena: Debe captar la radiacin del satlite y concentrarla en un foco dondeest ubicado el alimentador. Una antena de calidad debe ignorar lasinterferencias y los ruidos en la mayor medida posible.

    Estos satlites estn equipados con antenas receptoras y con antenas transmisoras.

    Estacin emisora: Est compuesta por el transmisor y la antena de emisin.

    La potencia emitida es alta para que la seal del satlite sea buena. Esta seal debeser captada por la antena receptora. Para cubrir el trayecto ascendente enva lainformacin al satlite con la modulacin y portadora adecuada.

    Como medio de transmisin fsico se utilizan medios no guiados, principalmente elaire. Se utilizan seales de microondas para la transmisin por satlite, estas sonunidireccionales, sensibles a la atenuacin 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.

    Caractersticas De Las Redes Satelitales

    Las transmisiones son realizadas a altas velocidades en Giga Hertz. Son muy costosas, por lo que su uso se ve limitado a grandes empresas y

    pases. Rompen las distancias y el tiempo

    BANDAS DE FRECUENCIAS Y RBITAS

    Las bandas de frecuencias habituales que se utilizan para las comunicaciones porsatlite son las bandas de microondas, desde 1 a 40 GHz. Su denominacin se da as:

    Aproximadamente tres cuartas partes del costo de un satliteest asociado a sulanzamiento y a su mantenimiento en rbita. Una vez que el combustible para mantener

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    la posicin del satlite (correcciones de rbita) se agota, se acaba su vida til y seconvierte en chatarra espacial o cae de nuevo a la Tierra, desintegrndose.

    La mecnica orbital, aplicada a los satlites artificiales, est basada en la mecnicaceleste, una rama de la fsica clsica, que comenz con dos gigantes de la fsica:

    Kepler y Newton durante el siglo XVII. Lagrange, Laplace, Gauss, Hamilton y muchosotros, tambin contribuyeron al refinamiento matemtico de la teora, empezando conlas nociones bsicas de la gravitacin universal, las leyes de Newton del movimiento ylos principios de conservacin de la energa.

    TIPOS DE RBITAS

    Existen varios tipos de rbitas de los satlites artificiales, que se clasifican de acuerdo asu distancia de la Tierra (geosncrona, geostacionaria, de baja altura, demediaalturay excntricas), su plano orbital con respecto al Ecuador (ecuatorial, inclinada y

    polar), la trayectoria orbital de (circular y elptica).

    rbita Geosincrona: Es una rbita circular con un periodo de un da sideral. Paratener este periodo la rbita debe tener un radio de 42.164,2 km (desde el centro de laTierra). rbita Geoestacionaria (GEO): Este tipo de rbita posee las mismaspropiedades que la geosncrona, pero debe tener una inclinacin de cero gradosrespecto al ecuador y viajar en la misma direccin en la cual rota la Tierra. Un satlitegeoestacionario aparenta estar en la misma posicin relativa respecto a algn puntosobre la superficie de la Tierra, lo que lo hace muy atractivo para las comunicaciones agran distancia.rbita de Baja Altura (LEO):Estas rbitas se encuentran en el rango

    de 640 km a 1.600 km entre la regin de densidad atmosfrica constante y la regin delos cinturones de Van Allen. Los satlites LEO son muy usados en sistemas decomunicaciones mviles.

    En estas rbitas las transmisiones tienen un retardo mnimo, por lo que se utilizan paralas telecomunicaciones. Precisamente por ese uso que se les da hoy en da, existesaturacin de satlites y por ende gran cantidad de chatarra o basura espacial.

    rbitas de Media Altura (MEO): Son las que van desde 9.600 km hasta la altura delos satlites geosncronos. Los satlites de rbita media son muy usados tambin enlas comunicaciones mviles.Una caracterstica importante de este tipo de rbita es que

    los satlites no se mantienen en una posicin fija respecto a la Tierra, por lo que no sonmuy utilizadas.

    rbita Ecuatorial: En este tipo de rbita la trayectoria del satlite sigue un planoparalelo al ecuador, tiene una inclinacin de cero grados. El ngulo entre el planoorbital y el ecuador se denomina inclinacin de la rbita.

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    rbitas Inclinadas: En este curso la trayectoria del satlite sigue un plano con uncierto ngulo de inclinacin respecto al ecuador.

    rbitas Polares:En esta rbita el satlite sigue un plano paralelo al eje de rotacin dela Tierra pasando sobre los polos norte o sur y perpendicular al ecuador.

    rbitas circulares:Se dice que un satlite posee una rbita circular si su movimientoalrededor de la Tierra es precisamente unatrayectoria circular. Este tipo de rbita es laque usan los satlites geosncronos.

    rbitas elpticas (Monlniya):Se dice que un satlite posee una rbita elptica si sumovimiento alrededor de la Tierra es precisamente una trayectoria elptica. Este tipo derbita posee un perigeo (distancia mnima) y un apogeo (distancia mxima). En lasrbitas elpticas la velocidad vara, siendo mayor en el perigeo y menor en el apogeo.Las rbitas elpticas pueden descansar en cualquier plano que pase por el centro de la

    Tierra.En definitiva, los satlites de comunicaciones constituyen un medio, maduro y fiable,imprescindible para alcanzar aquellos puntos de la superficie terrestre de difcil acceso,para cubrir grandes distancias y para la difusin de informacin, de cualquier tipo, a unamplio conjunto de receptores, con gran capacidad y a un costo relativamente bajo.

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    Parte 2:

    DISEO DE SOLUCIN ACORDE AL REQUERIMIENTO PLANTEADO

    Se requiere dar una solucin integral al servicio de telecomunicaciones, el objetivo esdisear un enlace satelital entre la sede de Leticia y la sede Jos Acevedo y Gmez de laUNAD en la ciudad de Bogot.

    Se desea prestar los servicios de telefona, datos, para la sede del Valle de Guamez,implementando una red del tipo MPLS (MultiProtocol Label Switching.

    Justificacin tecnolgica de la solucin propuesta, donde se especifica las tecnologasdisponibles y cul se selecciona para el diseo del requerimiento.

    Seleccin del satlite de acuerdo con la ubicacin de los puntos por enlazar

    Teniendo en cuenta que se requiere enlazar los puntos ubicados en la ciudad de

    Bogot D.C. y Leticia (amazonas) respectivamente, se procede a establecer la

    ubicacin por coordenadas mediante la herramienta: google earthas:

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    El trazado mediante Google Earth permite establecer la distancia entre los puntos por

    enlazar as:

    De acuerdo a la cobertura de los satlites disponibles, se puede establecer que la

    huella del satlite AMAZONAS 3 es el ms apropiado para efectuar el enlace por

    cuanto tiene cobertura en los dos puntos por enlazar.

    Mapa de cobertura del satlite AMAZONAS 3:

    Se puede establecer que el valor de PIRE para la zona geogrfica de colombia en la

    banda Ku es de 49 dBw.

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    Eleccin de la banda para el proyecto

    De acuerdo a la eleccin del satlite AMAZONAS 3 y la cobertura que este ofrece se

    establece que la banda a utilizar en el proyecto es la Ku as:

    Banda Ku.

    Posicin orbital: 61 grados al oeste Rango de frecuencias: en recepcin 11.7-12.7 GHz

    o en transmisin 14-17.8 GHz. Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayora de los

    obstculos y transportan una gran cantidad de datos.

    Esquema de solucin, se realiza un diagrama del diseo propuesto

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    Diseo, se especifica topologa a implementar, disponibilidad, confiabilidad, seguridadentre otros. Determinar los equipos requeridos para implementar el enlace, clculos,direccionamiento, costos, entre otros.

    La topologa a implementar es: ENLACE PUNTO A PUNTO de la siguiente manera:

    La Disponibilidad, confiabilidad y seguridad del enlace est determinado por el tipo de

    respaldo de energa que se tenga en la estacin terrena, el tipo de modulacin de los

    datos y la encriptacin de los mismos, por este motivo se establecer un nivel TIER 3

    de disponibilidad en la estacin terrena.

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    Los equipos requeridos para establecer el enlace son los siguientes:

    Componentes de la cadena satelital

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    Clculos Direccionamiento

    La antena en la ciudad de BOGOTtendra los siguientes parmetros:

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    La antena en la ciudad de LETICIAtendra los siguientes parmetros:

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    CONCLUSIONES

    El sistema de comunicacin por satlites ha sido uno de los grandes inventos del siglo

    XX, permitindonos a los seres humanos propagar informacin con una mnima perdidade est, en tiempo real a grandes velocidades y a mayores distancias, ya que lacobertura es amplia y muy segura, por lo tanto la capacidad de trasmitir la informacina grandes distancias no es pobre, permitiendo la disponibilidad de proveer a cualquierpersona a nivel mundial del servicio que se le quiera prestar (televisin, radio, telfono).

    Un sistema de comunicacin satelital es muy til para el desarrollo de un pas, ya queesto (dependiendo del tipo de satlite), le permite a un pas desarrollar su capacidad

    tecnolgica a plenitud, permitindole obtener nuevos hallazgos en materia energa yminas (hidrocarburos), explotando aun mas las riquezas del pas que aplique este tipode tecnologa, el uso de sistemas satelitales permite a un pas prevenir a su poblacinde desastres ecolgicos gracias a los satlites meteorolgicos que estudian loscambios climticos en la corteza terrestre.

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    REFERENCIAS

    Angulo, J. L. (31 de enero de 2011). Perturbaciones satelitales. Recuperado el 10 deseptiembre de 2015, de http://perturbacionessatelitales.blogspot.com.co/

    BOQUERA, M. C. (2005). COMUNICACIONES PTICAS, Conceptos esenciales y resolucinde ejercicios.Madrid: Ediciones Diaz de Santos S.A.

    Galicia, I. M. (s.f.). Universidad veracruzana.Recuperado el 10 de Septiembre de 2015, dehttp://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30992/1/MoraGalicia.pdf

    learning, G. C. (1999). Gale virtual reference library. Recuperado el 27 de Agosto de 2015, deComunicaciones por satelite:http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE|CX4059900042&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=b58e7e1cbd05eca4cabe9df56aa9834a

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