lunes, 9 de julio de 2012

Globalstar y Iridium


      GlobalStar

      La constelación del sistema GlobalStar formada por 48 satélites de órbita baja (LEO) proporcionarán servicios de comunicaciones móviles con servicios de voz y datos, radiomensajería y radiodeterminación cubriendo alrededor del 98% de la población.

      GlobalStar enruta una llamada de un usuario del sistema hasta uno de los 48 satélites, volviéndola a bajar a la estación terrena de acceso a la Red Pública conmutada a través de la cual llega al abonado al que se está llamando. Si la llamada se hace a otro usuario del sistema GlobalStar, la llamada continuaría a través de otra estación en tierra que actúa esta vez de puerta desde la Red Pública conmutada al satélite, y regresa a tierra desde éste al receptor móvil al que iba dirigida la llamada.

      GlobalStar dará su servicio a través de una red mundial de proveedores locales de telecomunicaciones. En éstos se incluyen por ejemplo las francesas France Telecom (cuarto operador mundial) y Alcatel (mayor empresa mundial de manufacturas de equipos de comunicación a distancia).

      Iridium

  Es un sistema de comunicaciones móviles vía satélite basado en satélites de órbita baja (LEO), apoyado por la empresa de telecomunicaciones Motorola.

      Utiliza la estructura de red celular cuyas estaciones base se encuentran en el espacio en forma de 66 satélites en órbita (aunque inicialmente se pensó en un sistema con 77 satélites -de ahí su nombre: Iridium, elemento atómico con 77 electrones en su corteza), estando 11 satélites en cada uno de los planos separados 420 millas náuticas sobre la superficie terrestre.

  Su principal característica es que extiende la red de comunicaciones móviles GSM, ofreciendo servicios de voz y datos de carácter personal y con cobertura mundial. Además también están disponibles servicios de radiomensajería o fax.

                

television digital



IRD

      El IRD es el elemento necesario para convertir la señal digital procedente del satélite en una de naturaleza compatible con los receptores de TV analógica convencionales.
      Las funciones del IRD son recuperar y corregir los errores procedentes de la antena receptora, controlar el acceso del usuario a programas y servicios en función de un sistema de claves que permite la decodificación de la señal, y realizar inteligible la señal de vídeo y audio mediante el desenmascaramiento (descrambling).
      Para ello dispone de un demodulador QPSK (única parte con componentes analógicos del sistema), un decodificador de Viterbi, corrección de errores Reed-Salomon, un demultiplexor para separar los diferentes canales, un decodificador de vídeo y audio MPEG-2, conversores D/A, modulador PAL, interfaces con tarjetas inteligentes y otros periféricos, todo ello gobernado por una CPU.

Acceso condicional


      El área de acceso condicional comprende distintos aspectos:
   
       -El algoritmo de cifrado del programa o servicio específico.
      - El algoritmo de aleatorización del flujo de datos.
    -El Sistema de Gestión de Abonado (SMS), con todos los datos del abonado respecto a un  determinado programa o servicio.
      -El Sistema de Autorización de Abonado (SAS), que codifica y suministra los códigos clave para hacer posible la decodificación de la señal.
      -Estas tareas se hayan dispersas entre el centro emisor (cifrado), un sistema distribuido (bases de datos, sistema de gestión y autentificación), y la residencia del abonado (módulo de acceso condicional del IRD).
      -De todos estos subsistemas, la norma DVB tan sólo estandariza el mecanismo de aleatorización del flujo de datos (Algoritmo de Aleatorización Común), e incluye la posibilidad de incorporar un Interfaz Común en el IRD para la coexistencia de distintos esquemas de acceso condicional.
     -El resto de los componentes se consideran como productos comerciales a ofrecer en un entorno de competencia.
   -El proceso de acceso condicional es el siguiente: un abonado contrata un cierto servicio, la petición de alta se envía a través del canal de retorno (vía RTC) al proveedor del servicio. Dicho proveedor utiliza el SMS para dar de alta al abonado y tarificar la suscripción. El SAS proporciona nuevos datos a la trama MPEG para permitir el acceso al servicio en cuestión. El abonado debe disponer de una tarjeta inteligente donde se encuentra la verificación de la clave de acceso enviada por el sistema. De esta forma se hace posible la decodificación condicional de la señal.
      
El DVB contempla dos estrategias diferentes para el acceso condicional:
      Multicrypt: Consiste en utilizar el estándar de Interfaz Común en el IRD, de forma que se puedan usar simultáneamente varias tarjetas inteligentes. El usuario puede, entonces, acceder a todos los servicios condicionales, siempre que disponga de la tarjeta del proveedor correspondiente y el sistema sea compatible.

      El IRD se separa en dos bloques: el bloque encargado de las funciones comunes de recepción y demultiplexado; y el que se encarga de las funciones exclusivas de cada sistema de acceso condicional, incluido en un módulo enchufable externo. Ambos están interconectados mediante un bus PCMCIA. El módulo externo puede desarrollarse a un coste que no suponga excesivas inversiones para el usuario, de forma que pueda abonarse a una nueva plataforma sin cambiar el IRD.
     
 Es un sistema que no requiere acuerdos entre operadores, a menos que el IRD esté subvencionado por uno de ellos.
     
 Simulcrypt: No estandariza cómo debe ser la conexión de los módulos de acceso condicional dentro del IRD. Esta solución supone que un operador suministra al usuario un IRD en el que incluye su propio sistema de acceso condicional. Al tratarse de una plataforma propietaria se establecen acuerdos entre los diferentes sistemas de acceso condicional de forma que es posible usar un número limitado de tarjetas con accesos condicionales válidos en esa plataforma. Esta sería la versión "débil" del Simulcrypt.
   
   Otra posibilidad sería que el acuerdo entre los distintos proveedores se realice en cuanto a contenidos, usando el mismo tipo de acceso condicional (misma tarjeta). Esta sería la versión "fuerte".
      El modelo llamado de "interfaz común controlado" supondría favorecer la aparición del Interfaz Común, aunque durante un tiempo prudencial el acceso condicional sólo fuera posible a través de la tarjeta del proveedor que ha hecho la inversión.
   
   La tarjeta inteligente, habitualmente del tipo PCMCIA, procesa el flujo MPEG-2 de transporte antes de ser demultiplexado. Si hay varias tarjetas insertadas, pasa secuencialmente por todas ellas hasta que alguna es capaz de extraer la información de descifrado. Entonces esta tarjeta toma el control de las operaciones de desenmascaramiento.
    
  La tarjeta debe tener una serie de funcionalidades que faciliten su operación, como configuración remota, acceso al canal de retorno interactivo, mecanismos de pago por el servicio, iniciación automática de llamada, número de identificación personal, y campos configurables, como región de acceso, idioma, tipo de abonado, etc.

Aplicaciones de redes Vsat


      Hasta el año 1995 las aplicaciones de las redes VSAT pueden resumirse en aplicaciones según el ámbito:


Civiles o Unidireccionales:

Transmisión de datos de la Bolsa de Valores
Difusión de noticias.
Educación a distancia
Hilo musical.
Transmisión de datos de una red de comercios.

Bidireccionales
Tele enseñanza.
Videoconferencia de baja calidad.
E-mail.
Servicios de emergencia.
Comunicaciones de voz.
•Telemetría y tele control de procesos.
•Consulta de Base de Datos


Accesos multiples


Las estaciones VSAT se comunican a través del satélite utilizando portadoras moduladas. Según sea la configuración de la red y el número de portadoras, el transpondedor podrá manejar distintos tipos y cantidades de portadoras simultáneamente.  De ahí la necesidad de usar protocolos de acceso al medio para garantizar el uso ordenado y eficiente del ancho de banda de transmisión disponible.  Distinguiremos tres protocolos, cuyo funcionamiento se explica a continuación:


           Acceso múltiple por división en frecuencia (FDMA):
El ancho de banda disponible se divide en sub-bandas, cada una de las cuales es usada por una portadora.

 Acceso múltiple por división en tiempo (TDMA):
Cada portadora hace uso de todo el ancho de banda del transponedor durante el espacio temporal que le corresponda.  Así, fragmentos de las señales correspondientes a las distintas portadoras se van transmitiendo de modo secuencial.

Acceso múltiple por división en frecuencia (FDMA):
El ancho de banda disponible se divide en sub-bandas, cada una de las cuales es     usada por una portadora.

 Acceso múltiple por división en tiempo (TDMA):
Cada portadora hace uso de todo el ancho de banda del transponedor durante el espacio temporal que le corresponda.  Así, fragmentos de las señales correspondientes a las distintas portadoras se van transmitiendo de modo secuencial.

Redes Vsat


Vsat “very small aperture terminal” Terminal de apertura muy pequeña que brinda servicios fijos por satélite(geoestacionario), utilizada para la comunicación de datos interactivos y por lotes en diversos protocolos.
Una estación VSAT está compuesta por dos elementos:

Unidad Exterior (Outdoor Unit), que es el interfaz entre satélite y VSAT.
Unidad Interior (Indoor Unit), que es el interfaz entre el VSAT y el terminal de usuario o LAN. 

La unidad exterior



Básicamente la Unidad Exterior se compone de los siguientes elementos:
Antena.
Sistemas electrónicos.
Amplificador de transmisión.
Receptor de bajo ruido.
Sintetizador de frecuencia.
Osciladores para variar la frecuencia.
Duplexor.
Amplificador de potencia.
Los parámetros utilizados para evaluar la Unidad Exterior:
La finura espectral del transmisor y del receptor para el ajuste de la portadora en transmisión y para sintonizar adecuadamente la portadora en recepción.
PIRE que condiciona la frecuencia del enlace de subida.
El PIRE depende de:
Ganancia de antena.
Potencia de salida.
Figura de mérito G/T, que condiciona la frecuencia del enlace de bajada.
El ratio G/T depende de:
Ganancia de la antena.
Temperatura de ruido del receptor.
El diagrama de radiación de la antena, ya que los amplitud de los lóbulos secundarios (principalmente de los laterales) condiciona los niveles de interferencia recibida y producida.
Temperatura ambiental de operación.
Otros factores ambientales como humedad...

La unidad interior



Los parámetros necesarios para especificar al Unidad Interior son:
Número de puertos.
Tipo de los puertos:
Mecánicos.
Eléctricos.
Funcionales.
Procedurales.
Velocidad de los puertos. Es la máxima velocidad (bps) del flujo de datos entre el terminal de usuario y la unidad interior de VSAT en un puerto dado.


Telefonia movil por satelite


Establecer un sistema de cobertura global no es, una tarea fácil. Así pues, dependiendo del modo de funcionamiento que elija, el utilizador puede hacer las llamadas por satélite; por GSM (cuando disponible) o dejar el aparato escoger la mejor solución. Cuando hace una llamada con base en la red por satélite, el móvil contacta con el artefacto espacial más próximo que orienta la llamada, en función del caso, directa o indirectamente por intermedio de uno o más satélites de la misma constelación, para un Gateway (estación de rastreo) en el suelo. El Gateway se encarga de inserirla en la red por cables convencionales.

Los teléfonos satelitales están diseñados para comunicarse en áreas remotas, donde la infraestructura de telecomunicaciones es limitada o inexistente. Ejemplos de ello son montañas, zonas de recreación alejadas, vuelos interoceanicos, mar abierto, casas de descanso, etc. Asimismo son de gran ayuda en situaciones de desastre donde la infraestructura de comunicaciones convencionales han sufrido daños. En casos como los terremotos de Chile 2010 fueron de particular utilidad y se recibieron donaciones de ayuda por parte de organismos como la OEA y empresas privadas.

Los teléfonos satelitales generalmente se entregan con una numeración que incluye un código de país especial. Por ejemplo, los teléfonos satelitales de Inmarsat cuentan con el código +870, mientras que los teléfonos satelitales Iridium cuentan con el código +8816.
 Algunos sistemas de telefonía satelital cuentan con códigos de país de acuerdo a la estación terrena que utilicen, como en el caso de Globalstar y Thuraya.

El teléfono satelital más reciente es el IsatPhone Pro de Inmarsat el cual comenzó su servicio global en junio del 2010. Incopora un GPS, una batería de Ion-Litio de hasta 100 horas en espera, servicios Bluetooth y es el teléfono satelital más robusto contando un grado de protección IP 54.