Satelites Inteligentes

SISTEMAS FUTUROS. CAMINO DE LOS SATÉLITES INTELIGENTES.
1.1 INTRODUCCIÓN.
El concepto de un futuro sistema de comunicación móvil avanzado es el mostrado en la figura inferior. El sistema avanzado de comunicaciones móviles nos dará distintos tipos de servicios no sólo para la industria aeronáutica,barcos y vehículos de tierra, sino también para terminales portátiles de muy pequeña apertura(VSATs), y también para los peatones que lleven un terminal de mano. Además, los servicios de comunicaciones se expandirán no solo a voz y datos, sino también a imágenes, películas y videoconferencias.

Un terminal de mano será realizado con:
1. Innovaciones técnicas para obtener un mejor comportamiento y una mayor eficiencia de aparatos como antenas, amplificadores y componentes circuitales.
2.Mejoras en tecnologías de modulación y codificación para obtener una mejor calidad con una menor relación señal a ruido.
3. Uso de bandas de mayores frecuencias como la Ka y ondas milimétricas para conseguir suficiente ancho de banda y para realizar los componentes de menor tamaño.
4. Desarrollo de satélites grandes e inteligentes que tengan mayor poder de transmisión, mayores antenas a bordo yun mejor comportamiento.
El concepto de "satélite inteligente" será el más importante en los sistemas de comunicaciones móviles por satélite. Los futuros servicios avanzados serán realizados con "satélites inteligentes" que poseen funciones inteligentes como procesado de señal a bordo, interconexión de haz y pequeñas antenas de escaneado de haz. Estas funciones inteligentes permitirán terminalesde mano muy pequeños para establecer canales de comunicación con acceso directo a satélites sin una estación terrena que actúe como pasarela, lo que se conoce como "comunicación de un solo salto".
El tamaño de un terminal dependerá de los servicios, que cubrirán el rango desde transmisiones de poca velocidad hasta transmisión a altas tasas, como se ve en la tabla inferior
Servicio Tasa detransmisión Diámetro antena tierra Tipo estación terrena
Paging 20bps – 500bps 2cm De mano
Messages 200bps - 5kbps 2- 10 cm De mano
SCADA 200bps -5kps Sobre 10 cm De mano, portatil
Voz a baja velocidad Sobre 2.4 kbps Sobre 10 cm De mano
Fax Sobre 10 kbps 10 – 30 cm Movil, portatil
Voz a alta velocidad 10 – 30 kbps 10 – 30 cm Movil, portatil
Imagen (foto) 2 – 20 kbps 10 – 30 cm Movil, portatilImagen en movimiento comprimida 2 kbps – 300kbps Sobre 30 cm Portatil
Video conferencia 200 kbps – 1Mbps Sobre 30 cm Portatil
Red de Ordenadores 2kbps – 1Mbps Sobre 30 cm portatil

Si la calidad del canal de ascenso (S/N) es dado, entonces la apertura de la antena a bordo del satélite As está dada por la siguiente ecuación:

donde
(c/n) es la relación señal a ruido en el enlaceascendente;
d es la distancia entre el satélite y la estación terrena;
landa es la longitud de onda;
N es la densidad de potencia de ruido recibido en el
satélite;
L es la atenuación por lluvia, pérdidas de alimentación y
parámetros de ese tipo.
Ae, Ne es el área de apertura de la antena de la estación de
tierra y su eficiencia.
Es sabido que usando bandas de frecuencia más altas puede llevarnosa terminales más pequeños, porque la potencia recibida es proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia, suponiendo la misma potencia transmitida y el mismo tamaño de las antenas de las satélites. En consecuencia de la ecuación anterior sólo la relación (S/N) precisa en el enlace ascendente está siendo tomada en consideración, suponiendo que la relación (S/N) es obtenida en el enlacedescendente por la suficiente potencia de salida del transpondedor. La tabla inferior muestra los tamaños de las antenas a bordo del satélite, calculadas con la ecuación anterior en la banda Ka (30/20 GHz), para obtener servicios con velocidades de transmisión de 2.4, 24, y 300 Kbps. Sin embargo, estamos suponiendo que la eficiencia de una antena a bordo es del 35% y el margen de atenuación por lluvia es...