CSAT 1Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CURSO CURSO 20082008--20020099““Comunicaciones por SatComunicaciones por Satéélitelite””
Profesores: Ramón Martínez Rodríguez-Osorio (B-407)Miguel Calvo Ramón (C-412)
Fecha: Primer CuatrimestreHorario: Lunes de 12 a 14 h
Miércoles de 12 a 14 hAula: A-120E-mail: [email protected]
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• Objetivos del curso• Motivación• Perspectiva histórica• Descripción del sistema de comunicaciones por satélite• Servicios espaciales y frecuencias• Organizaciones y sistemas comerciales• Subsistemas y estructura básica de un satélite de
comunicaciones• Servicios y aplicaciones
• Organización del curso
ÍÍndicendice
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Objetivos del CursoObjetivos del Curso
• En conocimientos:– Conocer los diversos aspectos que deben considerarse en los
proyectos de sistemas de telecomunicación a través de satélites (radioenlaces espaciales)
– Conocer los subsistemas que integran los satélites de comunicaciones
– Conocer los segmentos espacial, terreno y de usuario de un sistema de comunicaciones por satélite
– Familiarizarse con las redes de satélite y comprender las necesidades y los retos futuros
• En competencias:– Desarrollar las capacidades de comunicación oral y escrita de
los alumnos– Familiarizarse con la lectura de artículos científicos y
tecnológicos
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¿¿Por quPor quéé el satel satéélite?lite?
• Coste independiente de la distancia• Capacidad de establecer enlaces multipunto
(Radiodifusión)• Ancho de banda considerable• Amplia cobertura geográfica• No le afectan las barreras naturales• Servicio de zonas rurales o poco pobladas• Alternativa como tecnología de acceso (bucle de
abonado)• Facilidad para establecer nuevos mercados• Posibilidad de ofrecer todo tipo de servicios
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• Hermann Noordung en 1929 (TheProblem of Space Flight, The RocketEngine)– Describe el concepto de órbita
geoestacionaria.
• Arthur C. Clarke en 1945 (Extraterrestrial Relays, WirelessWorld)
– Describe el uso de la órbita geoestacionaria para comunicaciones (actualmente la más usada por los satélites de comunicaciones)
– Describe la cobertura global usando 3 satélites a 120 grados (sistemas DRSS (USA) y DRS (ESA))
Origen de las Comunicaciones por SatOrigen de las Comunicaciones por Satéélitelite
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Origen de las Comunicaciones por SatOrigen de las Comunicaciones por Satéélitelite
Harold Rosen(1926-)
John Pierce(1910-2002)
Arthur C. Clarke(1917-2008)
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• 1957 - (4 de Octubre) SPUTNIK I (URSS) • 1958 - SCORE (Signal Communicating by Orbiting Relay
Equipment) (USA)– UL → 150 MHz– DL → 132 MHz (8 W, 35 días)
• 1960-1964 - ECHO (I, II) - Repetidores pasivos (D=30m)• 1962-1963 - TELSTAR (I, II) - Repetidor en tiempo real.
– UL → 6.38958 GHz– DL → 4.16972 GHz
• 1963-1964 - SYNCOM I, II, III - Geoestacionario• 1964 - INTELSAT I (Early Bird)
– UL → 6.3/6.4 GHz Europa/USA– DL → 4.08/4.16 GHz Europa/USA
Breve Historia (1)Breve Historia (1)
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Breve Historia (2)Breve Historia (2)
• 1964 - INTELSAT I (34 Kg, 50 MHz, 240 dúplex / 2 TV)• 1993 - INTELSAT VI (1800 Kg, 3360 MHz, 33000 dúplex + 2
TV)• 1965 - MOLNYA - 1 (Satélite de órbita elíptica de 12 horas
para transmisión de TV) URSS• 1971- Conferencia Administrativa Mundial de Radio-
comunicaciones para Telecomunicaciones Espaciales• 1971- Creación de INTERSPUTNIK (URSS y 9 signatarios)• 1972 - Política “cielos abiertos” FCC
– Propiedad privada de los satélites de comunicaciones• 1977 - Creación de EUTELSAT (lanzamiento ECS en 1983)• 1983 - Difusión directa TV • 1992 - Lanzamiento del primer HISPASAT (1A)• 2009 - Lanzamiento de Amazonas 2
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Sonido de la Radiobaliza
SputnikSputnik 1 (1957)1 (1957)
CSAT 10Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Echo I y II (1960 y 1964)Echo I y II (1960 y 1964)
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Terminal de tierra para EchoTerminal de tierra para Echo
Arno Penzias y Robert W. Wilson(1975)
• Holmdel horn antenna (Bell Labs)– Apertura de 36 m2
– Aluminio y acero
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TelstarTelstar I y II (1962I y II (1962--63)63)
Diámetro: 87 cm Peso en Órbita: 85 kg
CSAT 13Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
SyncomSyncom (1964)(1964)
CSAT 14Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
SyncomSyncom (1964)(1964)
Inauguración del Syncom: conversación telefónica entre J. F. Kennedy y el Primer Ministro Belewa de Nigeria.
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SyncomSyncom 3: im3: imáágenes de prueba (1964)genes de prueba (1964)
CSAT 16Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
SyncomSyncom 3: JJ OO 3: JJ OO TokyoTokyo 19641964
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IntelsatIntelsat I: I: EarlyEarly BirdBird (1964)(1964)
Diámetro: 0.71 m (2 ft. 4 in.) Altura: 0.59 m (1 ft. 11 in.) Peso en Órbita: 34 kg (76 lb)
CSAT 18Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
IntelsatIntelsat IV (1971)IV (1971)
Diámetro: 2.38 m (7 ft. 9 in.) Altura: 5.31 m (17 ft. 5 in.) Peso en Órbita: 595 kg (1313 lb)
CSAT 19Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
AnikAnik--C (1978)C (1978)
Diámetro: 2.16 mPeso en órbita: 562.5 kg
2.82
m
6.43
m
CSAT 20Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Sate lite I II III IV V VI
1er lanza. 1965 1967 1968 1971 1980 1986Dim. (m) d=0.71 d=1.42 d=1.42 d=2.38 env=15.27 d=3.6
h=0.59 h=0.67 h=1.98 h=7.01 h=6.71 h=11.7Peso (kg) 34 76 152 595 1020 1800Pot (eol) W. 46 85 125 569 1220 2100BW (tot) MHz 50 130 360 450 2250 3360#Circ.Telef. 240 240 1500 5000 24000 33000
INT ELSAT
EvoluciEvolucióón Satn Satéélites INTELSATlites INTELSAT
CSAT 21Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
EvoluciEvolucióón Satn Satéélites INTELSATlites INTELSAT
Fuente: J. Cuéllar, S. Landeros, R. Neri, Innovaciones Tecnológicas en Satélites y Estaciones Terrenas, Ciencia y Desarrollo, pp. 4-17, Mayo/Junio 2002, México.
CSAT 22Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
IntelsatIntelsat 901 (2001)901 (2001)
Peso en Órbita: 4723 kg
CSAT 23Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
UbicaciUbicacióón Satn Satéélites lites IntelsatIntelsat
CSAT 24Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
SmallSmall GEOsGEOs• Programa ARTES-11 de la ESA• 15 años• Carga útil de 300 kg y 3 KW• Hispasat AG-1
– 24 transpondedores Ku– 3 en banda Ka– REDSAT payload
• Industria española• Procesado a bordo• Haces reconfigurables (Ku, 36 MHz)
– Partners:• Hispasat• Thales Alenia Space (carga útil)• EADS-CASA (antenas)• OHB System AG• TESAT GmbH
CSAT 25Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Los orLos oríígenes en Espagenes en Españñaa• 1974: INTASAT
– Estudio de la ionosfera– Prisma dodecagonal (457 mm de
alto, 442 mm entre caras)– 25 kg– Sólo dos años de vida útil
• Comunicaciones– 136.710 MHz– PCM-PSK-PM– 27 canales analógicos, 8
digitales todo-nada (128 bit/s)– Potencia: 100 mW– 4 antenas telemedida RHCP en
“turnstile” (490 mm), 2 antenas del faro ionosférico (1880 mm)
CSAT 26Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Otros desarrollos espaOtros desarrollos españñolesoles
UPMSAT (1995)Carácter educativo y
científico
Minisat 01 (1997)Satélite de observación
Helios 1A (1995)Satélite de observación militar
CSAT 27Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
El satEl satéélite Amazonas (2004)lite Amazonas (2004)
CSAT 28Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
El satEl satéélite Amazonas (2004)lite Amazonas (2004)Cobertura Europa (Ku)
Cobertura América (C)
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ÚÚltimas noticiasltimas noticias
• “… la presentación del Plan Nacional de I+D+i 2008-2011 …, que España fabricará un satélite para la Observación de la Tierra para que esté en órbita a partir de 2010”
• … se invertirán 200 millones para que en 2010 esté en órbita el primer satélite español fabricado íntegramente en España. El proyecto creará600 empleos de alta cualificación
• “La principal novedad del proyecto reside en la dotación económica (200 millones de euros), ya que la construcción y los instrumentos económicos para su fabricación se acordaron a finales de 2005, tras dos años de trabajo entre el Centro de Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), dependientes de los Ministerios de Industria y Defensa respectivamente.”
El Gobierno garantiza el primer satélite español con 200 millones de inversión
Julio de 2007
CSAT 30Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
COMSAT (1963)COMSAT (1963)
CSAT 31Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Antenas en Tierra. VSAT Antenas en Tierra. VSAT
D~55 cmBanda KuG(12.6 GHz)=36.1 dBiPeso=2.15 kgF/D=0.58
D~180 cmBanda KuG~46 dBiPeso=9.6 kgF/D=0.42
CSAT 32Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Terminales BGAN (2005)Terminales BGAN (2005)
Thrane & ThraneEXPLORER 500(432/344 kbit/s)
1.28 kgBanda L (1.5-1.6 GHz)
CSAT 33Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Exploración e investigación espacial
• ESA (European Space Agency)• NASA (National Aeronautics and Space Administration)
– JPL (Jet Propulsion Laboratory)
• JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency)– Antes, NASDA (NAtional Space Development Agency)
• CNES (Centre Nationale d'Etudes Spatiales)• ISRO (Indian Space Research Organisation) • …
• INTA (Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial)
OrganizacionesOrganizaciones
CSAT 34Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Organismos reguladores
• ITU (International Telecommunications Union):– CCIR → ITU-R (Comité Consultivo Internacional de Radio)– CCITT → ITU-T (Comité Consultivo Internacional de Telefonía y
Telegrafía)• FCC (Organismo regulador de Telecomunicaciones en USA)• ETSI (Organismo regulador y de estandarización en Europa)
OrganizacionesOrganizaciones
CSAT 35Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Organizaciones internacionales• INTELSAT (INternational TELecommunications SATellite Consortium)
– FSS (Recientemente, adquirió PanAmSat)
• INMARSAT (INternational MARitime SATellite Organization)– Comunicaciones Móviles Marítimas
• EUTELSAT (EUropean TELecommunication SATellite Organization)– Comunicaciones Europeas
• ARABSAT, ASIASAT, AUSSAT
España• HISPASAT• HISDESAT
OrganizacionesOrganizaciones
CSAT 36Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Consorcios
• GLOBALSTAR• THURAYA• IRIDIUM• ORBCOMM• ELLIPSO• PENTRIAD (no operativa)
OperadoresOperadores
CSAT 37Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
DescripciDescripcióón del Sisteman del Sistema
• Satélite (en órbita geoestacionaria)– Repetidores transparentes
Antena Rx, receptor, conversor frecuencia, amplificador, antena Tx
– Repetidores regenerativos Procesado a bordo, demodulación y remodulación
• Estaciones terrenas de usuario– Sólo recepción (sistemas de difusión)– Sólo transmisión (sistemas de recogida de datos)– Estaciones de transmisión/recepción
• Estaciones de seguimiento y control
CSAT 38Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
SEGMENTO ESPACIAL
Enlaces entre satélites
Terminal de
usuario
Terminal de
usuario
SEGMENTO DE CONTROL
Estación de TTCEstación de
gestión de red
ULPIRE (tx)
DLG/T (rx)
Red terrestre Proveedor de
servicio
SEGMENTO TERRESTRE
Pasarela Hub/feeder
Estación de servicios
Estaciones de usuario
VSAT Terminal
Estación interfaz
Sistema de comunicacionesSistema de comunicaciones
CSAT 39Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Estaciones de controlEstaciones de control
ESOC Sala de control principal
(Darmstadt)
ESTRACK (Cebreros)
Photo: ESA
ESAC (Villafranca)
Photo: ESA
Photo: ESA
CSAT 40Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Aspectos de IngenierAspectos de Ingenierííaa
• Satélite:– Tamaño, peso– Tipo de órbita– Generación de energía– Fiabilidad, Flexibilidad
• Canal Radio:– Distancia ↔ Atenuación (~200 dB para GEO)– Ganancia y polarización de antenas– Eficiencia de transmisores/ Figura de ruido de los receptores
• Mapas de cobertura• Modulación:
– Analógica ↔ Digital– Esquemas eficientes en potencia: BW → Pot– Detección y corrección de errores (sistemas digitales)
• Multiplexado y Acceso Múltiple• Estaciones terrenas
– Economía / Complejidad
CSAT 41Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Servicios EspacialesServicios Espaciales
• Servicio Fijo (FSS)• Servicio Móvil (MSS)
– Marítimo, terrestre y aeronáutico• Servicio de Radiodifusión (BSS)
– Sonido e imagen• Servicio de Exploración de la Tierra (EES)
– Meteorología, Geodesia, Exploración de recursos• Servicio de Exploración del Espacio (SRS)• Servicio de Operación Espacial (SOS)• Servicio de Radiodeterminación (RNS)• Servicio de Radioaficionados (ASS)• Servicio entre Satélites (ISS)• Servicios de navegación (SNS, GNSS) • Otros: SFS, TSS, RIS
CSAT 42Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Ejemplos de servicios vs. frecuenciasEjemplos de servicios vs. frecuencias
• BSS (Broadcasting Satellite Services)– Hispasat, Astra para TV digital: banda Ku (14/12 GHz)
• MSS (Mobile Satellite Services)– Globalstar:
• Usuario-Satélite: UL (S, 1610-1626.5 MHz) y DL (L, 2483.5-2500 MHz)
• Gateway-Satélite: UL (C, 5091-5250 MHz) y DL (C, 6875-7055 MHz)
• EES (Earth Exploration Services)– Meteosat: 1.6 GHz– Metop-A: 137.1 MHz, 1.7 GHz (octubre de 2006)
CSAT 43Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Ejemplos de servicios vs. frecuenciasEjemplos de servicios vs. frecuencias
• ISS (Inter Satellite Services)– Banda Ka (30/20 GHz)
• Telemetría (SOS)– Primeros sistemas: Banda S (2 GHz)– Actualidad, también Banda Ku
• GNSS (Global Navigation Satellite System)– GPS: Banda L (1.6 GHz)– Galileo: Banda L (1.2, 1.5 GHz)
• Comunicaciones militares– Banda X (8/7 MHz)
CSAT 44Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Asignaciones de frecuenciaAsignaciones de frecuencia
CSAT 45Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Asignaciones de frecuenciaAsignaciones de frecuencia
Uso futuro
Uso futuro
BSS, ISS
BSS
Uso militar (excl.)
FSS
MSS, TT&C
MSS, GNSS
Militar, espacio prof.Meteo, mensajesEjemplos
92-95 GHz (UL)81-84 GHz (DL)
W
47.2-51.4 GHz (UL)37.5-40.5 GHz (DL)
Q/V
27.5-31 GHz (UL)17.7-21.2 GHz (DL)
20-30 GHzKa
10-14 GHzKu
7-8 GHzX
5.925-6.425 GHz (UL)3.7-4.2 GHz (DL)
4-6 GHzC
2-4 GHzS
1-2 GHzL
300-1000 MHzUHF30-300 MHzVHF
NotasBandaDenominación
CSAT 46Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• Sistema de comunicaciones (payload)– Antenas– Receptores y transmisores– Repetidos transparentes y/o regenerativos– Multiplexores– Equipo de conmutación– Procesado analógico y digital
• Plataforma– Determinación de posición y control orbital (estabilización)– Telemando, telecontrol y telemedida (TTC)– Propulsión– Eléctrico (Generación y almacenamiento de energía)– Control térmico
TranspondedorTranspondedor
Subsistemas del satSubsistemas del satéélitelite
CSAT 47Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Estructura cilEstructura cilííndricandrica
CSAT 48Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Estructura cEstructura cúúbica (bica (desplegabledesplegable))
CSAT 49Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Subsistemas de un satSubsistemas de un satéélitelite
CSAT 50Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
AplicacionesAplicaciones
CSAT 51Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
AplicacionesAplicaciones
CSAT 52Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
ImImáágenes por satgenes por satéélite (Teledeteccilite (Teledeteccióón)n)
Nueva OrleansAntes de Katrina
Nueva OrleansDespués de Katrina
CSAT 53Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
MeteorologMeteorologíía y Observacia y Observacióón de la Tierran de la Tierra
Meteosat
Cantidad de ozono (O3) en la atmósfera
Cantidad de dióxido de nitrógeno (NO2) en la atmósfera
Metop-A (instrumento GOME-2)
CSAT 54Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
ObservaciObservacióónn
CSAT 55Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Alta DefiniciAlta Definicióón por Satn por Satéélitelite
CSAT 56Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Servicios de rescate y emergenciaServicios de rescate y emergencia
CSAT 57Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
NavegaciNavegacióón por satn por satéélite (GNSS)lite (GNSS)
Galileo
30 satélites3 planos orbitalesi=56º, h=23222 km
GPS
24 satélites6 planos orbitalesi=55º, h=20200 km
CSAT 58Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Contenidos del CursoContenidos del CursoBloque 0. Introducción
0.1 Presentación de la asignatura0.2 El Sistema Espacial0.3 Perspectiva histórica. Servicios de comunicaciones por satélite
Bloque 1. Mecánica Orbital1.1 Introducción1.2 Características orbitales. Efemérides
1.2.1 Sistemas de coordenadas1.2.2 Leyes de Kepler1.2.3 Parámetros orbitales. Efemérides
1.3 Ángulos de apuntamiento y cobertura1.4 Órbitas empleadas en comunicaciones1.5 Perturbaciones orbitales1.6 Lanzamiento y puesta en órbita. Maniobras
Bloque 2. El segmento espacial2.1 El entorno espacial2.2 Subsistema de control orbital y posición2.3 Subsistema de energía2.4 Subsistema de control térmico2.5 Subsistema de telemando y telemetría (TTC)2.6 Subsistema de comunicaciones y antenas2.7 Efecto de los eclipses
2h
8h
4h
CSAT 59Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Contenidos del CursoContenidos del CursoBloque 3. Diseño de los enlaces satelitales ascendente y descendente
3.1 Caracterización del canal satélite3.1.1 Pérdidas en espacio libre. Ecuación de Friis3.1.2 Atenuación por lluvia y gases3.1.3 Otros efectos en la propagación
3.2 Balances de enlace3.2.1 Temperatura de ruido3.2.2 Amplificación no lineal. Intermodulación3.2.3 Objetivos de calidad y disponibilidad3.2.4 Enlace ascendente3.2.5 Enlace descendente
3.3 Ejemplos prácticos de satélites LEO y MEO3.4 Coordinación Bloque 4. Técnicas de comunicación
4.1 Comunicaciones analógicas4.1.1 Modulación FM4.1.2 Señales de audio y televisión4.1.3 Transmisión SCPC/FM y FDM-FM. Dispersión
4.2 Comunicaciones digitales4.2.1 Codificación de fuente (audio y vídeo). Esquemas de compresión4.2.2 Modulación4.2.3 Esquemas de recuperación de portadora y sincronismo
4.3 Codificación de canal4.3.1 Codificación de bloques4.3.2 Codificación convolucional. Algoritmo de Viterbi4.3.3 Esquemas avanzados: TCM, turbo códigos y LDPC
4.4 Técnicas de acceso múltiple4.4.1 FDMA, TDMA y CDMA por satélite4.4.2 Acceso aleatorio4.4.3 Acceso bajo demanda4.4.4 Sistemas multihaz. SDMA
10h
8h
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Contenidos del CursoContenidos del CursoBloque 5. El segmento terreno
5.1 Características generales y requisitos5.2 Módulos de transmisión y recepción5.3 Antenas5.4 Visita al centro de control de Cebreros/Villafranca del Castillo
Bloque 6. Redes de comunicaciones por satélite6.1 Introducción6.2 Aspectos de red (topologías, protocolos, modelos de tráfico, etc.)
6.2.1 Modelos de tráfico6.2.2 Topologías de red6.2.3 Protocolos: ATM e IP por satélite
6.3 Redes VSAT6.3.1 Equipamiento de tierra6.3.2 Dimensionado6.3.3 Ejemplos prácticos Bloque 7. Sistemas de comunicaciones por satélite
7.1 Sistemas de radiodifusión7.1.1 Televisión digital DBS7.1.2 Televisión digital DVB-S y DVB-S27.1.3 Radio digital
7.2 Redes personales. Comunicaciones móviles7.2.1 Sistemas de primera y segunda generación7.2.2 Sistemas NGEO. Orbcomm e Iridium7.2.3 Sistemas de tercera generación7.2.4 Terminales
7.3 Sistemas de radionavegación por satélite7.3.1 Fundamentos7.3.2 Los sistemas GPS y Glonass7.3.3 Los nuevos sistemas EGNOS y Galileo.
7.4 Seminario
10h
4h
6h
CSAT 61Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Planteamiento del cursoPlanteamiento del curso
• Las comunicaciones es una parte importante de una misión o proyecto espacial
• Metodología– Clases magistrales, demos y problemas– Aplicación a casos prácticos y reales– Asistencia a clase– La participación de los alumnos enriquece las sesiones– Seminario y visita
• Por favor, teléfonos móviles silenciados
CSAT 62Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Contenidos del cursoContenidos del curso
Introducción
Mecánica orbital
Segmento espacial
Enlaces
TécnicasSegmento Tierra
Redes
Sistemas
CSAT 63Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
VisitasVisitas
Cebreros SatelliteTracking Station
HispasatControl Station
Yebes (National) Observatory
50 km
CSAT 64Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
VisitasVisitasVisita a la Estación de la ESA en Cebreros (Ávila). Enero de 2007
Visita a la Estación de Control de Hispasat (Arganda). Enero de 2005
CSAT 65Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
OrganizaciOrganizacióón del Curson del Curso
CLASES TEÓRICAS Y PROBLEMASSEMINARIOS (1 ó 2)VISITAS (1 ó 2)
EJERCICIOSINDIVIDUALESENTREGA EN PAPEL Y FORMATO ADECUADOS
TRABAJO VOLUNTARIO SOBRE LA ASIGNATURA
SIMULACIÓN DE ALGUNA PARTE DEL SISTEMA (Matlab, C, Java)
EQUIPOS DE TRABAJO DE ≤ 3 ALUMNOS
PRESENTACIÓN (EN CLASE)
CARÁCTER TUTELADO
CSAT 66Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
¿¿CCóómo son los trabajos?mo son los trabajos?
• Temas:– Propuestos por el profesor– Propuestos por los alumnos
• Carácter tutelado– 1ª reunión: revisión de bibliografía y objetivos concretos del
trabajo (finales de octubre)– 2ª reunión: progreso del trabajo (antes de Navidad)– 3ª reunión: evaluación de objetivos y preparación de la
presentación (enero)
• Puede ser:– Simulación de alguna parte del sistema (p.e., receptor)– Desarrollo de aplicaciones (propagación, modulaciones, etc.)– Diseño– ¿Alguna propuesta?
CSAT 67Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Trabajo: COSAT (PropagaciTrabajo: COSAT (Propagacióón)n)
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Trabajo: Visibilidad de satTrabajo: Visibilidad de satééliteslites
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http://www.upm.es/biblioteca/recursos/electronicos/citabibliografia.html
CCóómo citar una bibliografmo citar una bibliografííaa
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EvaluaciEvaluacióónn
EVALUACIÓN
CONTROL EN DICIEMBRE (conceptos)
EXAMEN ORDINARIO EN FEBRERO (problema)
EJERCICIO
NOTA DEL TRABAJODesarrollo y planificaciónPresentaciónMemoria
Control diciembre;
15%Ejercicio; 10%
Trabajo; 50%Examen febrero; 25%
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CSAT. Curso 05CSAT. Curso 05--0606
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Notas
Histograma de calificaciones. CSAT 05-06. 38 alumnos
1
2
1
4 4
6
3
9
8Nota media: 7.4
Notas finalesSS: 1AP: 11NT: 20SB: 6
CSAT 72Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT. Curso 06CSAT. Curso 06--0707
Notas finalesSS: 1AP: 13NT: 22SB: 10MH: 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
1
2
3
4
5
6
7
8Histograma de calificaciones CSAT (2006/07)
Notas
48 alumnos Media: 7.58
CSAT 73Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
CSAT. Curso 07CSAT. Curso 07--0808
Notas finalesNP: 2AP: 4NT: 17SB: 6MH: 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
2
4
6
8
10
12
Notas
Histograma de calificaciones. CSAT 07-08. 30 alumnos
Nota media: 7.5
CSAT 74Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• Gérard Maral, Michel Bousquet, Satellite Communications Systems, 4ª ed., John Wiley & Sons, 2002.
• Timothy Pratt, Charles W. Bostian, Jeremy E. Allnutt, Satellite communications, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2003.
• Libro de texto: M. Calvo Ramón, A. García Pino, R. Martínez Rodríguez-Osorio, Comunicaciones por Satélite, Servicio de Publicaciones ETSIT-UPM, 2005.
• Notas del Curso: Colección de transparencias
• Material auxiliar: página web de la asignatura
BibliografBibliografíía Ba Báásicasica
http://www.gr.ssr.upm.es/docencia/grado/csat
CSAT 75Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• G. Maral, VSAT Networks, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2003.• B.G. Evans, Ed., Satellite communication systems, 3ª ed., Institution of
Electrical Engineers, 1999.• Wilbur L. Pritchard, Henri G. Suyderhoud, Robert A. Nelson, Satellite
communication systems engineering, 2ª ed., Prentice-Hall, 1993.• Bruce R. Elbert, The satellite communication applications handbook, 2ª
ed., Artech House, 2004.• M. Richharia, Mobile satellite communication: principles and trends,
Addison-Wesley, 2001. • Vijay K. Bhargava, Digital communications by satellite: modulation,
multiple access and coding, John Wiley & Sons, 1981.
BibliografBibliografíía complementariaa complementaria
CSAT 76Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
• Rodolfo Neri, Comunicaciones por Satélite, Thomson, 2003.• Z. Sun, Satellite Networking: Principles and Protocols, John Wiley & Sons,
2005.• T.T. Ha, Digital Satellite Communications, McGraw-Hill, 1990.• F. Ananasso, F. Vatalaro, Mobile and Personal Satellite Communications,
Springer Verlag, 1995.• D. Roddy, Satellite communications, 3ª ed., McGraw-Hill , 2001.• J. E. Kadish, Satellite Communications Fundamentals, Artech House, 2000.• ITU, Handbook on Satellite Communications, 3º ed., 2002.
BibliografBibliografíía complementariaa complementaria
CSAT 77Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
BibliografBibliografíía complementariaa complementaria
• Libros relacionados con la Ingeniería de Sistemas Espaciales y Análisis de Misión– James R. Wertz and Wiley J. Larson, eds., Space Mission
Analysis and Design, 3rd ed., Microcosm/Kluwer, 1999.– Peter Fortescue, John Stark, Graham Swinerd, eds.,
Spacecraft Systems Engineering, 3rd ed., Wiley, 2003.– A. K. Maini, V. Agrawal, Satellite Technology: Principles and
Applications, Wiley, 2006.
CSAT 78Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
BibliografBibliografíía. Revistasa. Revistas
• Via Satellite (http://www.viasatellite.com)• Acta Astronautica (Elsevier)• International Journal of Satellite Communications and
Networking (Wiley)• IEEE Transactions on Aerospace and Electronic
Systems (IEEE)• Recursos electrónicos:
– http://ieeexplore.ieee.org (acceso abierto desde PCs de la UPM o por VPN)
– http://www.esa.int: documentación de misiones y tecnologías, oportunidades para estudiantes
– http://www.nasa.gov: informes (http://trs-new.jpl.nasa.gov), monografías y libros (http://descanso.jpl.nasa.gov/index.cfm)
– …
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TutorTutorííasasE.T.S.I. TELECOMUNICACIÓN HORARIOS DE TUTORÍAS
DEPARTAMENTO: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones (SSR) AÑO ACADÉMICO: 2008-2009
Profesor: Ramón Martínez Rodríguez-Osorio
Asignatura(s): Comunicaciones por Satélite, Laboratorio de Señales y Comunicaciones
Lugar de la Tutoría: Despacho B-407 ó Laboratorio C-415
HORARIO
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
L
M X X
X X X
J P X
V
OBSERVACIONES:
Siempre, con cita previa
CSAT 80Comunicaciones por Satélite. Curso 2008-09. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
httphttp://://www.gr.ssr.upm.eswww.gr.ssr.upm.es/docencia/grado//docencia/grado/csatcsat
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Becas y Becas y PFCsPFCs
• Programa PRESTIGE de la ESA– PRrogram in Education for Space, Technology, Innovation and
knowledGE– http://www.esa.int/esaED/SEMBTFO4KKF_index_0.html– Fase 1: trabajo en Dpto. de la ETSIT-UPM (6 meses)– Fase 2: estancia en ESTEC (6 meses)– Remunerado
• Temas:– Payloads Analysis and simulations of next generation broadband
satellite multi-spot systems– New error correction coding schemes for the navigation message– Advanced Satellite Telecommunication Payloads
• Posibilidad de realizar PFC• Buen expediente• Plazo de presentación: 15 de octubre de 2008
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Becas y Becas y PFCsPFCs
• Cátedra ISDEFE– 6 ó 9 meses– Alumnos de 5º curso– Becas y prácticas en empresas remuneradas
• Temas:– Sistemas de comunicaciones por satélite para gestión del
tráfico aéreo– Desarrollo de estaciones terrenas basadas en software radio– Otros temas
• Posibilidad de hacer el PFC en SSR