Por Rosalia Gonzalez

Una red Satelital como su nombre lo indica son redes que utilizan como medios de transmisión satélites artificiales localizados en órbita alrededor de la tierra. En este tipo de redes los enrutadores tienen una antena por medio de la cual pueden enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden también oír la transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite.
La tecnología de redes satelitales, representada por satélites poderosos y complejos y el perfeccionamiento de las estaciones terrenas están revolucionando el mundo. Así por ejemplo, la necesidad de interconectar terminales remotos con bases de datos centralizadas, de una manera veloz y eficiente, han conducido a una nueva tecnología conocida como 'Very Small Apertura Terminal (VSAT)".
Un satélite artificial puede ampliar las señales antes de devolverla, que los hace ver como una gran repetidora de señales en el cielo. El satélite contiene varios transponedores, cada uno de los cuales capta alguna porción del espectro, amplifica la señal de entrada y después la redifunde a otra frecuencia para evitar la interferencia con la señal de entrada. Los haces retransmitidos pueden ser amplios y cubrir una fracción substancial de la superficie de la tierra, o estrechos y cubrir un área de solo cientos de Kms. de diámetro

Un satélite de comunicaciones es, en esencia, un repetidor colocado en órbita: su comportamiento es similar al de un espejo que reflejase los datos que se le envían desde una estación terrestre hacia unos terminales instalados en el territorio al que el satélite da cobertura.

Un sistema de comunicaciones por satélite consta, por tanto, de dos tramos:

El segmento terrestre, que comprende la estación central (que cumple funciones de control, envío de datos y conexión con el resto de redes) más los terminales de usuario (básicamente antenas de mucha directividad).

El segmento espacial, el satélite propiamente dicho, a bordo del cual se encuentran los repetidores (conocidos como transpondedores).

Las ventajas indiscutibles del satélite son la inalterabilidad ante fronteras o barreras físicas y un alcance de prácticamente el 100% de la población del área cubierta por su haz, que puede dar sombra a continentes enteros.

 una órbita teóricamente circular a aproximadamente 35794 kilómetros sobre el nivel del mar véase movimiento circular aunque debido a las interferencias gravitatorias de la Luna y el Sol, fluctuaciones en el propio campo gravitatorio de la Tierra, el viento solar y otras perturbaciones es necesario realizar periódicas correcciones en las órbitas.

Esta órbita es idónea para los satélites de comunicaciones ya que permite cubrir aproximadamente la mitad del globo terráqueo con la ventaja de que las antenas receptoras no necesitan orientarse más que al instalarse al ocupar el satélite una posición fija en el cielo respecto de un observador sobre la superficie terrestre

Satélites geoestacionarios, de órbita media (MEO) y baja (LEO), y elíptica

Los modernos satélites de comunicación, que pueden recibir y retransmitir miles de señales digitales simultáneamente, se clasifican en función de la altura a la que orbitan y de la forma de esta órbita:

Satélites geoestacionarios

Su órbita está a una altura de 35.500 km. Han sido básicamente empleados en meteorología aunque hay proyectos que planean el lanzamiento de satélites geoestacionarios para ofrecer televisión digital y acceso de banda ancha. En este caso, una constelación de cuatro satélites de gran potencia, si bien muy caros y pesados, bastaría para ofrecer cobertura mundial.

Satélites de órbita media y baja (LEO y MEO)

Orbitan más próximos al suelo (entre 10.000 y 20.000 km los MEO y menos de 5.000 km los LEO) con el fin de minimizar la atenuación de la señal. Esto implica que la velocidad a la que viajan es alta (una órbita puede completarse en un tiempo que oscila entre noventa minutos y varias horas).

Estos tipos de satélite son más ligeros, especialmente cuando su función se limita a reflejar la señal hacia un centro terreno de enrutamiento y conmutación, minimizando así el equipo requerido a bordo. Para que no se interrumpa la comunicación, un satélite debe estar permanentemente en la línea de vista por lo que se necesitan constelaciones numerosas en que a intervalos fijos el control se asume por un nuevo satélite.

Satélites de órbita elíptica

Describen su órbita moviéndose más rápido en altitudes bajas (apogeo) que en los puntos de mayor distancia (perigeo). Son los menos utilizados para servicios comerciales y no parece que vayan a utilizarse en servicios de comunicaciones de banda ancha.

Pese a la existencia de proyectos que utilizan satélites geoestacionarios, son los satélites de órbita más cercana los que, en general, tienen mayor potencial para la oferta de servicios públicos de telecomunicación y, en particular, para proporcionar un acceso de banda ancha, por cuanto la altura del satélite determina la latencia y la atenuación de la señal. La latencia es el retraso entre transmisión y recepción, que de ser grande aumenta el tiempo real de interacción (a pesar del potencialmente alto ancho de banda); la atenuación se refiere al debilitamiento de la señal con la distancia y depende también de la potencia del transmisor y del tamaño de la antena receptora (parámetros directamente relacionados, a su vez y en ambos casos, con el precio del equipo).

Por Edgar Escobar

Un satélite de comunicaciones es, en esencia, un repetidor colocado en órbita: su comportamiento es similar al de un espejo que reflejase los datos que se le envían desde una estación terrestre hacia unos terminales instalados en el territorio al que el satélite da cobertura.

Un sistema de comunicaciones por satélite consta, por tanto, de dos tramos:

• El segmento terrestre, que comprende la estación central (que cumple funciones de control, envío de datos y conexión con el resto de redes) más los terminales de usuario (básicamente antenas de mucha directividad).
• El segmento espacial, el satélite propiamente dicho, a bordo del cual se encuentran los repetidores (conocidos como transpondedores).

Las ventajas indiscutibles del satélite son la inalterabilidad ante fronteras o barreras físicas y un alcance de prácticamente el 100% de la población del área cubierta por su haz, que puede dar cobertura a continentes enteros.

• Los Satélites geoestacionario:

Su órbita está a una altura de 35.500 km. Han sido básicamente empleados en meteorología aunque hay proyectos que planean el lanzamiento de satélites geoestacionarios para ofrecer televisión digital y acceso de banda ancha. En este caso, una constelación de cuatro satélites de gran potencia, si bien muy caros y pesados, bastaría para ofrecer cobertura mundial. 

Los satélites geoestacionarios proporcionan un panorama de observación muy grande permitiendo cubrir los sucesos relacionados con el tiempo. Esto es especialmente útil para observar tormentas locales severas y ciclones tropicales. Debido a que la órbita geoestacionaria debe estar en el mismo plano que el de rotación de la Tierra denominado plano ecuatorial, proporciona imágenes distorsionadas de las regiones polares con baja resolución espacial

Su función es la siguiente la Tierra envía una señal al satélite (por ejemplo, una emisión de televisión), que la amplifica y la reenvía hacia otro punto de la Tierra, es decir, hacia otros tele-espectadores. Así, varios miles de millones de seres humanos pueden mirar, con un desfase muy pequeño, la final de una copa del mundo de fútbol. Con los satélites, ya no hay problemas de relieve (las montañas) o de flujo de las informaciones (los cables submarinos) o de averías ligadas a la nieve, al viento, a los temblores de tierra… ¿Sus únicos fallos? Cuestan caro y la señal necesita tiempo para recorrer los 72.000 km correspondientes a la distancia de la Tierra-satélite ida y vuelta: aproximadamente 0,2 segundos…

¿Por qué no ponerlos más bajos? Se ha probado. Los primeros satélites de comunicación (Echo 1, creación de la Nasa, fue el pionero en 1960), se colocaron en órbita baja. Pero las comunicaciones se cortaban con regularidad, ya que los satélites, debido a su órbita, giraban varias veces al día alrededor de la Tierra. Por lo tanto, son las órbitas geosíncronas las que fueron utilizadas masivamente, ya que los satélites giran exactamente al mismo tiempo que la Tierra, haciendo permanente las comunicaciones…

Constelaciones de satélites se han creado verdaderas redes de satélites de comunicación: colaboran para atender al mayor número posible de personas y que forman entre ellos constelaciones, un tipo de telas de araña que permiten compensar con los unos lo que pierden los otros cuando pasan al otro lado de la Tierra.

Por Nelida Cuenca

Comunicación por satélite

El hombre se vale de su conocimiento para implementar nuevas formas de comunicación. El avance de la tecnología fomenta el crecimiento de la misma, mediante la creación  satélites que  son  repetidores que  colocado en órbita donde su comportamiento es similar al de un espejo que refleja  los datos que se le envían desde una estación terrestre hacia unos terminales instalados en el territorio al que el satélite da cobertura a un sistema de comunicaciones por satélite. Y este consta de partes, o  segmento terrestre, que comprende la estación central, que cumple funciones de control, envío de datos y conexión con el resto de redes; ahora bien,  más los terminales de usuario que son antenas de mucha directividad.

La parte espacial, el satélite propiamente dicho, a bordo del cual se encuentran los repetidores (conocidos como transpondedores es realiza trasferencias intermedias y las convierte en radio frecuencia para hacer enlace  de baja que interactúa  en un filtro BFT, que es el pase de banda, que realiza un proceso de discriminación de las señales el cual las convierte en ondas nítidas que han sido amplificadas. Por otra parte el IF es un convertidor IF a RF amplificador de alta potencia que proporcionan una sensibilidad de una entrada adecuada para la salida para la propagación de una señal de satélite esto con receptores de la estación terrestre influyen la BPF.

La tecnología satelital ha desarrollado sistemas en donde las computadoras personales se les pueden adaptar pequeñas antenas, las cuales-vía satélite-pueden recibir y transmitir todo el banco de información de datos de su compañía, sin importar el lugar en que se encuentren.

 Además  servicios como una plataforma de banda ancha capaz de brindar una gran variedad de servicios en línea y multimedios. Que  alcanzan hoy en día servicios tales como: Envió de mensajes electrónicos. Participación en videoconferencias. Transmisión de archivos. Recepción de páginas del www a altas velocidades. Telefonía satelital inalámbrica. Redes de datos y multiservicios. Redes móviles de comunicación Redes privadas nacionales e internacionales. Entre otros.

JULITZA NAVARRO

COMUNICACION VIA SATELITE

En la búsqueda por ampliar las comunicaciones y llegar a todos los rincones de la tierra ha llevado a los científicos a inventar medios cada vez más complejos para lograrlo. Los primeros satélites de comunicación funcionaban en modo pasivo; la capacidad de estos se veía seriamente limitada por la necesidad de utilizar emisoras muy potentes y enormes antenas. Actualmente se utilizan sistemas activos en los que cada satélite artificial lleva su propio equipo de recepción y emisión.

Un satélite artificial de comunicación; es un cuerpo lanzado desde la tierra, que  circula u orbita entorno a esta. Se utilizan para emitir señales de radio en zonas amplias o poco desarrolladas ya que pueden utilizarse como una enorme antena suspendida en el cielo. Consta de grandes paneles solares que recargan las baterías que les proporcionan la energía necesaria para la recepción y la transmisión.

El transponder del satélite este consiste básicamente en un amplificador de bajo ruido, un convertidor o traslator de frecuencia y por ultimo un amplificador de potencia. El inconveniente con el transponder surge cuando se utiliza la técnica de Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA), donde es usual que existan numerosas portadoras por transponder, lo cual si bien mejora la conectividad y el acceso múltiple, por otro lado tiene el inconveniente de que genera ruido de intermodulación en el amplificador del transponder, lo que obliga a que este trabaje en condiciones de bajo rendimiento de potencia (debe trabajar en una zona lineal).

Con el Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), en cada instante solo está presente una portadora, por lo que no existen problemas de intermodulación  y se puede hacer trabajar al amplificador del transponder en saturación, obteniéndose un máximo de rendimiento. El inconveniente de esta técnica de acceso es que requiere una temporización estricta y una gran capacidad de almacenamiento y procesamiento de la señal.

Otro elemento crítico son los amplificadores de bajo ruido (LNA) presentes tanto en el satélite (para el enlace ascendente) como en las estaciones terrenas (para el enlace descendente). La importancia de los mismos, radica en el hecho de que debido a las grandes distancias, las señales recibidas son muy débiles, por lo tanto es necesario que el primer elemento que entra en contacto con dichas señales posea un ruido interno mucho menor que la señal recibida para que no se degrade la calidad. En consecuencia, debido a las potencias extremadamente pequeñas de las señales recibidas, normalmente un LNA está físicamente situado en el punto de alimentación de la antena.

Otro de los temas desarrollados son las Orbitas de los Satélites, de acuerdo a ellas, teníamos los satélites orbitales o no sincronos que giran alrededor de la Tierra en un patrón elíptico o circular de baja altitud, y los satélites geoestacionarios o geosincronos que giran alrededor de la Tierra con un patrón circular, y una velocidad angular igual a la de la Tierra.

Los satélites geoestacionarios tienen la ventaja de permanecer fijos con respecto a un punto especifico de la Tierra, por lo tanto para comunicarse con ellos las antenas de las estaciones terrestres estarán estáticas, porque no necesitan seguir al satélite, en consecuencia podrán ser sencillas y económicas.

Otras de las ventajas en el caso de los satélites geoestacionarios de alta altitud es que pueden cubrir un área de la tierra mucho mayor que sus contrapartes orbitales de baja altitud, sin embargo estas altitudes superiores introducen tiempos de retardo de propagación más largos y además se requieren mayores potencias de transmisión como así también receptores más sensibles.

Cabe destacar que la tendencia en la evolución de los satélites de telecomunicaciones es hacia el uso de terminales de recepción pequeños y de bajo costo para poder permitir el acceso al sistema de una mayor cantidad de usuarios. Estos requerimientos se pueden llevar adelante mediante el uso de técnicas de procesamiento de señales que permitan la codificación y control de errores de los datos enviados por los usuarios, también mediante el empleo de antenas multihaz, con haces spot de gran ganancia.

Estas técnicas son usadas en los sistemas globales de comunicaciones por satélite, donde se ha preferido la utilización de conjuntos de satélites en órbitas bajas, en lugar de emplear satélites en órbitas geoestacionarias.