Satélite de comunicaciones

Los satélites de comunicaciones son un mediu pa emitir señales de radio y televisión dende unes zones de la Tierra hasta otres, yá que s'utilicen como enormes antenes suspendíes del cielu. Les frecuencies que remanen son alzaes, nel rangu de los GHz. La elevada direicionalidá de les antenes utilizaes dexa "allumar" zones concretes de la Tierra. El primer satélite de comunicaciones, el Telstar 1, púsose n'órbita'l 10 de xunetu en 1962, teniendo llugar la primer tresmisión de televisión vía satélite esi mesmu añu.

 Satélites geoestacionarios (GEO) 

El periodu orbital de los satélites depende de la so distancia a la Tierra. Cuanto más cerca tea, más curtiu ye'l periodu. Los primeros satélites de comunicaciones teníen un periodu orbital que nun coincidía col de rotación de la Tierra sobre la so exa, polo que teníen un movimientu aparente nel cielu; esto faía difícil la orientación de les antenes, y cuando'l satélite sumía nel horizonte la comunicación atayábase.

Esiste un altor pa la cual el periodu orbital del satélite coincide esautamente col de rotación de la Tierra. Esti altor ye de  quilómetros. La órbita correspondiente conozse como'l "cintu de Clarke", yá que foi'l famosu escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke el primeru en suxerir esta idea nel añu 1945. Vistos dende la Tierra, los satélites que xiren nesta órbita paecen tar inmóviles nel cielu, polo que se-yos llama satélites geoestacionarios. Esto tien dos ventayes importantes pa les comunicaciones: dexa l'usu d'antenes fixes, pos la so orientación nun camuda y asegura el contautu permanente col satélite.

Los satélites comerciales funcionen en tres bandes de frecuencies, llamaes C, Ku y Ka. La gran mayoría d'emisiones de televisión per satélite realizar na banda Ku.
 BandaFrecuencia ascendente (GHz) Frecuencia descendente (GHz) Problemes C 5,925 - 6,425 3,7 - 4,2 Interferencia Terrestre Ku 14,0 - 14,5 11,7 - 12,2 Agua Ka 27,5 - 30,5 17,7 - 21,7 Agua

Nun ye conveniente poner bien próximos na órbita geoestacionaria dos satélites que funcionen na mesma banda de frecuencies, yá que pueden interferise. Na banda C la distancia mínima ye de dos graos, na Ku y la Ka, d'un grau. Esto llinda na práctica'l númberu total de satélites que puede haber en tola órbita geoestacionaria, esto ye, 180 satélites na banda C y 360 nes bandes Ku y Ka. La distribución de bandes y espaciu na órbita geoestacionaria realizar por aciu alcuerdos internacionales.

La elevada direicionalidá de les altes frecuencies fai posible concentrar les emisiones per satélite a rexones xeográfiques bien concretes, hasta d'unos pocos cientos de quilómetros. Esto dexa evitar la receición en zones ensin deseyar y amenorgar la potencia d'emisión necesaria, o bien concentrar el fexe p'asina aumentar la potencia recibida pol receptor, amenorgando coles mesmes el tamañu de l'antena parabólica necesaria. Por casu, el satélite Astra tien una buelga que s'avera abondo al continente européu.

Na actualidá, esti tipu de comunicación puede imaxinase como si tuviéramos un enorme repetidor de microondes nel cielu. Ta constituyíu por unu o más dispositivos receptor-tresmisor, cada unu de los cualos escucha una parte del espectru, amplificando la señal d'entrada y retresmitiendo a otra frecuencia pa evitar los efeutos d'interferencia.

Caúna de les bandes utilizaes nos satélites estremar en canales. Pa cada canal suel haber nel satélite un repetidor, llamáu transponder o transpondedor, que s'ocupa de prindar la señal ascendente y retresmitila de nuevu escontra la tierra na frecuencia que-y correspuende.
Cada canal puede tener un anchu de banda de 27 a 72 MHz y puede utilizase pa unviar señales analóxiques de videu y/o audiu, o señales dixitales que puedan corresponder a televisión (normal o n'alta definición), radio dixital (calidá CD), conversaciones telefóniques dixitalizaes, datos, etc. La eficiencia que se llogra suel ser de 1 bit/s por Hz; asina, por casu, una canal de 50 MHz dexaría tresmitir un total de 50 Mbit/s d'información.

Un satélite típicu estrema'l so anchu de banda de 500 MHz, nunos dolce receptores-tresmisores d'un anchu de banda de 36 MHz cada unu. Cada par puede emplegase pa codificar un fluxu d'información de 500 Mbit/s, 800 canales de voz dixitalizada de 64 kbit/s, o bien, otres combinaciones distintes.

Pa la tresmisión de dato vía satélite creáronse estaciones d'emisión-receición de baxu costu, llamaes VSAT (Very Small Aperture Terminal). Una estación VSAT típica tien una antena d'un metro de diámetru y un vatiu de potencia. De normal, les estaciones VSAT nun tienen potencia abonda pa comunicase ente sigo al traviés del satélite (VSAT - satélite - VSAT), polo que se suel utilizar una estación en tierra llamada hub, qu'actúa como repetidor. D'esta forma, la comunicación asocede con dos saltos tierra-aire (VSAT- satélite - hub - satélite - VSAT). Un solu hub puede dar serviciu a múltiples comunicaciones VSAT.

Nos primeros satélites, la división en canales yera estática, dixebrando l'anchu de banda en bandes de frecuencies fixes. Na actualidá la canal dixebrar nel tiempu, primero nuna estación, depués otra, y asina socesivamente. El sistema denominar multiplexión por división nel tiempu. Tamién teníen un solu fexe espacial que cubría toles estaciones terrestres. Colos desarrollos esperimentaos en microelectrónica, un satélite modernu tien múltiples antenes y pares receptor-tresmisor. Cada fexe d'información proveniente del satélite puede enfocase sobre un área bien pequeña, de forma que pueden faese simultáneamente delles tresmisiones escontra o dende'l satélite. A estes tresmisiones llámase-yos 'traza d'ondes empobinaes'.

Les comunicaciones vía satélite tienen delles carauterístiques singulares. En primer llugar ta'l retardo qu'introduz la tresmisión de la señal a tan grandes distancies. Con  d'altor orbital, la señal hai de viaxar a lo menos , lo cual supón un retardo de 240 milisegundos, namái na tresmisión; na práctica'l retardo ye de 250 a 300 milisegundos según la posición relativa del emisor, el receptor y el satélite. Nuna comunicación VSAT-VSAT los tiempos dóblense, por cuenta de la necesidá de pasar pol hub. A títulu comparativu nuna comunicación terrestre por fibra óptica, a  de distancia, el retardo puede suponer 50 milisegundos (la velocidá de les ondes electromagnétiques nel aire o nel vacíu ye d'unos , ente que nel vidriu o nel cobre ye d'unos 200000). En dellos casos estos retardos pueden suponer un seriu inconveniente, o degradar de forma apreciable'l rendimientu si'l protocolo nun ta preparáu pa esti tipu de redes.

Tocantes a los fenómenos qu'enzanquen les comunicaciones vía satélite, haber d'incluyir tamién el movimientu aparente n'ocho de los satélites de la órbita geoestacionaria por cuenta de los valumbos de la Tierra na so rotación, los clises de Sol nos que la Lluna torga que'l satélite pueda cargar les bateríes y los tránsitos solares, nos que'l Sol interfier les comunicaciones del satélite al atopase ésti ente'l Sol y la Tierra.

Otra carauterística singular de los satélites ye que les sos emisiones son broadcast de manera natural. Tien el mesmu costu unviar una señal a una estación qu'unviala a toles estaciones que s'atopen dientro de la buelga del satélite. Pa delles aplicaciones esto puede resultar bien interesante, ente que para otres, onde la seguridá ye importante, ye un inconveniente, una y bones toles tresmisiones han de ser cifraes. Cuando dellos ordenadores comuníquense al traviés d'un satélite (como nel casu d'estaciones VSAT), los problemes d'usu de la canal común de comunicación que se presenten son similares a los d'una rede llocal.

El costu d'una tresmisión vía satélite ye independiente de la distancia, siempres que les dos estaciones atópense dientro de la zona de cobertoria del mesmu satélite. Amás, nun hai necesidá de faer infraestructures terrestres, y l'equipamientu necesariu ye relativamente amenorgáu, polo que son especialmente afechos pa enllazar instalaciones provisionales que tengan una movilidá relativa, o que s'atopen en zones onde la infraestructura de comunicaciones ta pocu desenvuelta.

Apocayá punxéronse en marcha servicio de tresmisión de dato vía satélite, basaos nel sistema de tresmisión de la televisión dixital, lo cual dexa faer usu de componentes estándar de baxu costu. Amás de poder utilizase de forma full-duplex como cualquier comunicación convencional vía satélite, ye posible realizar una comunicación simple na que los datos (vía satélite) namái se tresmiten de la rede al usuariu, pero pal camín de vuelta ye dicir del usuariu a la rede, ésti utiliza telefonía (vía módem o RDSI). D'esta forma la comunicación rede->usuariu realizar a alta velocidá (típicamente 400-500 kbit/s), colo que se llogra una comunicación asimétrica. L'usuariu evita asina instalar el costosu equipu tresmisor de datos escontra'l satélite. Esti serviciu ta operativu n'Europa dende 1997 al traviés de los satélites Astra y Eutelsat, y ye ufiertáu por dalgunos provisores de servicios d'Internet. La instalación receptora ye de baxu costu, esisten tarxetes pa PC que dexen enchufar directamente'l cable de l'antena, que puede ser la mesma antena utilizada pa ver la televisión vía satélite.

 Satélites d'órbita baxa (LEO) 
Como diximos, los satélites con órbites inferiores a  tienen un periodu de rotación inferior al de la Tierra, polo que la so posición relativa nel cielu camuda constantemente. La movilidá ye tantu más rápida cuanto menor ye la so órbita. En 1990 Motorola punxo en marcha un proyeutu consistente en poner n'órbita un gran númberu de satélites (66 en total). Estos satélites, conocíos como satélites Iridium asitiar en grupos d'once, en seis órbites circumpolares (siguiendo los meridianos) a 750km d'altor, partíos de forma homoxénea, con cuenta de constituyir una cuadrícula que cubriera tola tierra. Cada satélite tendría'l periodu orbital de 90 minutos, polo que nun puntu dau de la tierra, el satélite más próximu camudaría cada ocho minutos.

Cada unu de los satélite emitiría dellos fexes distintos (hasta un máximu de 48), cubriendo tola tierra con 1628 fexes; cada unu d'estos fexes constituyiría una celda, y el satélite correspondiente sirviría pa comunicar a los usuarios que s'atoparen so la so buelga. La comunicación usuariu-satélite facer en frecuencies de banda de 1.6GHz, que dexa l'usu de dispositivos portátiles. La comunicación ente los satélites nel espaciu esterior llevar a cabu na banda Ka.

En resume, podemos ver esti proyeutu como una infraestructura GSM que cubre tola Tierra y ta "colgada" del cielu.

 Operadores y satélites 
 SES
 Thales Alenia Space
  Astra
 Arsat
 Eutelsat
 Globalstar
 Hispasat
 Hylas
 Intelsat
 Inmarsat
 Iridium
 Satélite Simón Bolívar
 SatMex
 Telstar
 Flota de satélites de DirecTV.

Ver tamién 
 Satélite artificial
 Antena parabólica
 Internet per satélite
 DVB.
 VSAT

 Referencies 

 Enllaces esternos 

 Páxina principal fabricante equipos de comunicaciones embarcaos en satélites
 Árees de receición y frecuencies actualizaes de cutio.
 Curtia hestoria de satélites de comunicación  David J. Whalen
 NASA satélites de comunicación esperimentales
 Descripción del Syncom 2 
 Constelación de Satélites de Lloyd 

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