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[Enciclopedia Online Gratuita] Diccionario de Internet y Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC):

ıllı Satélite de comunicaciones wiki: info, historia y vídeos


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Satélite geosíncrono

El periodo orbital de los satélites depende de su distancia a la Tierra. Cuanto más cerca esté, más corto es el periodo. Los primeros satélites de comunicaciones tenían un periodo orbital que no coincidía con el de rotación de la Tierra sobre su eje, con lo que tenían un movimiento aparente en el cielo; esto hacía bastante difícil la orientación de las antenas, y cuando el satélite desaparecía en el horizonte la comunicación se interrumpía.


Existe una altura para la que el periodo orbital del satélite coincide precisamente con el de rotación de la Tierra. Esta altura es de treinta y cinco setenta y ocho mil seiscientos cuatro quilómetros. La órbita pertinente se conoce como el "Cinturón de Clarke", puesto que fue el conocido escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke el primero en sugerir esta idea en el año mil novecientos cuarenta y cinco. Vistos desde la Tierra, los satélites que viran en esta órbita semejan estar inmóviles en el cielo, con lo que se les llama satélites geoestacionarios. Esto tiene 2 ventajas esenciales para las comunicaciones: deja el empleo de antenas fijas, puesto que su orientación no cambia y asegura el contacto permanente con el satélite.


Los satélites comerciales marchan en 3 bandas de frecuencias, llamadas C, Ku y Ka. La enorme mayoría de emisiones de T.V. por satélite se efectúan en la banda Ku.

BandaFrecuencia ascendiente (GHz)Frecuencia descendente (GHz)ProblemasC5,925 - 6,4253,7 - 4,2Interferencia TerrestreKu14,0 - catorce con quinientos once - 12,2LluviaKa27,5 - treinta con quinientos diecisiete - 21,7Lluvia

No resulta conveniente poner muy próximos en la órbita geoestacionaria 2 satélites que funcionen en exactamente la misma banda de frecuencias, en tanto que pueden interferirse. En la banda C la distancia mínima es de 2 grados, en la Ku y la Ka, de un grado. Esto limita en la práctica el total de satélites que puede haber en toda la órbita geoestacionaria, o sea, ciento ochenta satélites en la banda C y trescientos sesenta en las bandas Ku y Ka. La distribución de bandas y espacio en la órbita geoestacionaria se efectúa a través de pactos internacionales.


La elevada direccionalidad de las altas frecuencias vuelve posible concentrar las emisiones por satélite a zonas geográficas muy específicas, hasta de unos pocos cientos y cientos de quilómetros. Esto deja eludir la recepción en zonas no deseadas y reducir la potencia de emisión precisa, o concentrar el haz para de esta forma acrecentar la potencia recibida por el receptor, reduciendo al tiempo el tamaño de la antena parabólica precisa. Por poner un ejemplo, el satélite Astra tiene una huella que se acerca bastante al continente europeo.




En la actualidad, esta clase de comunicación puede imaginarse tal y como si tuviéramos un enorme repetidor de microondas en el cielo. Está constituido por uno o bien más dispositivos receptor-transmisor, cada uno de ellos de los que escucha parte del fantasma, amplificando la señal de entrada y retransmitiendo a otra frecuencia para eludir los efectos de interferencia.


Cada una de las bandas usadas en los satélites se divide en canales. Para cada canal acostumbra a haber en el satélite un repetidor, llamado transponder o bien transpondedor, que se encarga de atrapar la señal ascendiente y retransmitirla nuevamente cara la tierra en la frecuencia que le toca.

El punto verde y el cobrizo están siempre y en todo momento online en una órbita geoestacionaria.

Cada canal puede tener un ancho de banda de veintisiete a setenta y dos MHz y puede usarse para mandar señales analógicas de vídeo y/o audio, o bien señales digitales que puedan corresponder a T.V. (normal o bien en alta definición), radio digital (calidad CD), conversaciones telefónicas digitalizadas, datos, etcétera La eficacia que se consigue acostumbra a ser de 1 bit/s por Hz; de este modo, por servirnos de un ejemplo, un canal de cincuenta MHz dejaría trasmitir un total de cincuenta Mbit/s de información.


Un satélite habitual divide su ancho de banda de quinientos MHz, en unos 12 receptores-transmisores de un ancho de banda de treinta y seis MHz cada uno de ellos. Cada par puede emplearse para codificar un flujo de información de quinientos Mbit/s, ochocientos canales de voz digitalizada de sesenta y cuatro kbit/s, o, otras combinaciones diferentes.


Para la transmisión de datos vía satélite se han creado estaciones de emisión-recepción de bajo costo, llamadas VSAT (Very Small Aperture Terminal). Una estación VSAT habitual tiene una antena de un metro de diámetro y un vatio de potencia. En general, las estaciones VSAT no tienen potencia suficiente para comunicarse entre sí a través del satélite (VSAT - satélite - VSAT), con lo que se acostumbra a emplear una estación en tierra llamada hub, que actúa como repetidor. Así, la comunicación ocurre con 2 saltos tierra-aire (VSAT- satélite - hub - satélite - VSAT). Un solo hub puede ofrecer servicio a múltiples comunicaciones VSAT.


En los primeros satélites, la división en canales era estática, apartando el ancho de banda en bandas de frecuencias fijas. En nuestros días el canal se aparta en el tiempo, primero en una estación, entonces otra, y de este modo consecutivamente. El sistema se llama multiplexión por división en el tiempo. Asimismo tenían un solo haz espacial que cubría todas y cada una de las estaciones terrestres. Con los desarrollos experimentados en microelectrónica, un satélite moderno tiene múltiples antenas y pares receptor-transmisor. Cada haz de información proveniente del satélite puede enfocarse sobre un área pequeñísima, de manera que pueden hacerse simultáneamente múltiples transmisiones cara o bien desde el satélite. A estas transmisiones se les llama 'traza de ondas dirigidas'.


Las comunicaciones vía satélite tienen ciertas peculiaridades singulares. Primeramente está el difiero que introduce la transmisión de la señal a tan largas distancias. Con treinta y seis cero km de altura orbital, la señal tiene que viajar por lo menos setenta y dos cero km, lo que supone un difiero de doscientos cuarenta milisegundos, solo en la transmisión; en la práctica el difiero es de doscientos cincuenta a trescientos milisegundos conforme la situación relativa del transmisor, el receptor y el satélite. En una comunicación VSAT-VSAT los tiempos se duplican, debido a la necesidad de pasar por el hub.A título comparativo en una comunicación terrestre por fibra óptica, a diez cero km de distancia, el difiero puede suponer cincuenta milisegundos (la velocidad de las ondas electromagnéticas en el aire o bien en el vacío es de unos trescientos cero km/s, al tiempo que en el vidrio o bien en el cobre es de unos doscientos cero). En ciertos casos estos retardos pueden suponer un serio inconveniente, o bien degradar de forma considerable el desempeño si el protocolo no está listo para esta clase de redes.


En cuanto a los fenómenos que complican las comunicaciones vía satélite, se deben incluir asimismo el movimiento aparente en 8 de los satélites de la órbita geoestacionaria debido a los balanceos de la Tierra en su rotación, los eclipses de Sol en los que la Luna impide que el satélite pueda cargar las baterías y los tránsitos solares, en los que el Sol interfiere las comunicaciones del satélite al encontrarse este entre el Sol y la Tierra.


Otra característica singular de los satélites es que sus emisiones son broadcast de forma natural. Tiene exactamente el mismo costo mandar una señal a una estación que mandarla a todas y cada una de las estaciones que se hallen en la huella del satélite. Para ciertas aplicaciones esto puede resultar bien interesante, al paso que para otras, donde la seguridad es esencial, es un inconveniente, en tanto que todas y cada una de las transmisiones deben ser cifradas. Cuando múltiples ordenadores se comunican por medio de un satélite (como en el caso de estaciones VSAT), los inconvenientes de utilización del canal común de comunicación que se presentan son afines a los de una red local.


El costo de una transmisión vía satélite es independiente de la distancia, siempre y cuando las 2 estaciones se hallen en la zona de cobertura del mismo satélite. Además de esto, no es preciso hacer infraestructuras terrestres, y el equipamiento preciso es parcialmente reducido, con lo que son singularmente convenientes para enlazar instalaciones temporales que tengan una movilidad relativa, o bien que se hallen en zonas donde la infraestructura de comunicaciones está poco desarrollada.


Recientemente se han puesto en marcha servicios de transmisión de datos vía satélite, basados en el sistema de transmisión de la T.V. digital, lo que deja hacer empleo de componentes estándar de bajo costo. Aparte de poder usarse de forma full-duplex como cualquier comunicación usual vía satélite, es posible efectuar una comunicación simple en la que los datos (vía satélite) solo se transmiten de la red al usuario, mas para el camino de vuelta o sea del usuario a la red, este usa telefonía (vía módem o bien RDSI). Así la comunicación red->usuario se efectúa a gran velocidad (típicamente cuatrocientos-quinientos kbit/s), con lo que se consigue una comunicación asimétrica. El usuario evita de esta forma instalar el costoso equipo transmisor de datos cara el satélite. Este servicio está operativo en Europa desde mil novecientos noventa y siete mediante los satélites Astra y Eutelsat, y es ofrecido por ciertos distribuidores de servicios de Internet. La instalación receptora es de bajo costo, existen tarjetas para computador que dejan enchufar de manera directa el cable de la antena, que puede ser exactamente la misma antena empleada para poder ver la TV vía satélite.


Como hemos dicho, los satélites con órbitas inferiores a treinta y seis cero km tienen un periodo de rotación inferior al de la Tierra, con lo que su situación relativa en el cielo cambia continuamente. La movilidad es tanto más veloz cuanto menor es su órbita. En mil novecientos noventa Motorola puso en marcha un proyecto consistente en poner en órbita un elevado número de satélites (sesenta y seis en suma). Estos satélites, conocidos como satélites Iridium se pondrían en conjuntos de once, en 6 órbitas circumpolares (siguiendo los meridianos) a setecientos cincuenta km de altura, repartidos de forma homogénea, a fin de formar una cuadrícula que cubriese toda la tierra. Cada satélite tendría el periodo orbital de noventa minutos, con lo que en un punto dado de la tierra, el satélite más próximo cambiaría cada 8 minutos.


Cada uno de los satélite emitiría múltiples haces diferentes (hasta un máximo de cuarenta y ocho), cubriendo toda la tierra con mil seiscientos veintiocho haces; cada uno de ellos de estos haces formaría una celda, y el satélite pertinente serviría para comunicar a los usuarios que se encontrasen bajo su huella. La comunicación usuario-satélite se haría en frecuencias de banda de dieciseis GHz, que deja el empleo de dispositivos portátiles. La comunicación entre los satélites en el espacio exterior se realizaría en la banda Ka.


En resumen, podemos ver este proyecto como una infraestructura GSM que cubre toda la Tierra y está "colgada" del cielo.


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