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MODULO: EL SEGMENTO USUARIO |
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Este Módulo está orientado fundamentalmente al estudio de los tipos de redes que el usuario puede desarrollar utilizando los Satélites de Comunicaciones con especial dedicación a los Sistemas como GLOBALSTAR, ORBCOMM, TELEDESIC etc. cuyos principales objetivos son la telefonía móvil y más actualmente: Internet vía Satélite y generación de redes de banda ancha. La utilización de satélites para redes de comunicación de datos se presenta como una solución muy conveniente y en muchas ocasiones única si en el diseño de estas se introducen estaciones terrenas móviles alejadas de redes de cable, o simplemente separadas unas de otras por una gran distancia. En definitiva, podemos plantear una red o subred privada con independencia de la posición geográfica de los puntos fijados. Por ello, dada la gran flexibilidad de este tipo de redes existe un mercado creciente, por lo que es asignatura obligada a la hora del estudio de las comunicaciones de datos por satélite.
En este primer tema se pretende dar una visión global de cómo surge la necesidad, así como una serie de ventajas e inconvenientes, ejemplos actuales, etc. Posteriormente se tratará de dar una visión de lo que puede suponer el diseño de una red de estas características, en el que entran factores tales como elección de satélite, protocolos, tratamiento de la señal, seguridad, etc. Finalmente se explica un caso práctico de redes VSAT que utilizan el satélite HISPASAT. En el segundo bloque temático se pretende proporcionar al alumno una visión de la capacidad que aportan los satélites de comunicaciones para la comunicación de grandes cantidades de información, (banda ancha) y de la implementación en el Satélite de tecnologías como ATM, Frame-Relay y TCP/IP sobre Satélite, que normalmente se las asocia a comunicaciones terrestres. Se partirá del uso histórico del satélite como enlace troncal transoceánico, para pasar a describir usos de "tejado a tejado" como el acceso por satélite a Internet, redes corporativas de media y alta capacidad, para terminar con las nuevas tendencias para la ampliación de la capacidad de comunicaciones como es la migración a la banda Ka. Finalmente se hará una mención a las constelaciones de satélites LEO para comunicaciones en banda ancha.
E n tercer lugar se estudiarán las diversas opciones actuales de Redes de comunicación para el Servicio Móvil que utilizan como soporte satélites de comunicaciones. Se analizarán las estructuras de red diseñadas con satélites de órbita baja (LEO), intermedia (ICO) y órbita geosíncrona. Se hará especial énfasis en los sistemas IRIDIUM y THURAYA. Se pretende que el alumno conozca las características técnicas de dichos sistemas y sus posibilidades tecnológicas para prestar servicios de comunicaciones móviles, así como los condicionantes económicos de su utilización. E n el siguiente apartado se presentan los sistemas de comunicaciones vía satélite ORBCOMM y GLOBALSTAR: concepto, funcionamiento, capacidades y ejemplos prácticos. Se proporciona a los alumnos un ejemplo práctico de los conceptos mostrados durante el curso, con terminales propios de Orbcomm que demuestran las múltiples capacidades del sistema. F inalmente se realiza una descripción de los Sistemas de Comunicaciones de Datos para Posicionamiento. Estos sistemas están basados en la transmisión de determinados datos desde una constelación de satélites situados en órbitas MEO. A partir de estos datos, el usuario, determina su posición, e incluso velocidad, utilizando algoritmos de cálculo apropiados. Otra aplicación adicional de estos sistemas es poder ser utilizados como referencia de tiempos. El sistema más conocido y utilizado actualmente es el "Global Positioning System (GPS)" del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos. Una constelación similar posee la Federación Rusa, aunque ésta se encuentra actualmente en unas condiciones más degradas que la norteamericana. Europa esta actualmente embarcada en la realización de un proyecto análogo, pero bajo control civil, denominado Galileo. El mercado de estos sistemas ha sufrido una revolución en estos últimos años y sus aplicaciones no dejan de ampliarse desde temas más conocidos como navegación aérea, transporte marítimo y terrestre, hasta otros no tan conocidos como geodesia, sincronización de redes de comunicaciones. En definitiva, este cuarto bloque temático desarrolla los Sistemas de comunicaciones de datos para el posicionamiento: GPS y Glonass, Sistemas de augmentación y futuro. La parte práctica se ha dotado de 3 laboratorios. El primero tendrá lugar en las instalaciones de INDRA Espacio y consta de dos partes: en la primera se hará un breve resumen histórico de cómo se ha implementado la red de comunicaciones militares por satélite en España, incluyendo las características del segmento espacial existente y las tecnologías implementados en el segmento terreno. Se describirán las estaciones de control y los terminales remotos asociados clasificados capacidades de tráfico y requisitos operativos. Se identificarán los equipos que componen los terminales y sus características técnicas, se comparan con otras redes existentes para pasar a enumerar los requisitos necesarios para hacer las redes de comunicaciones por satélite interoperables entre sí. Finalmente se describirán las nuevas tendencias en la evolución de las redes de comunicaciones militares por satélite. En la segunda parte se implementa la vertiente práctica realizandose una descripción de un Terminal de comunicaciones Vía Satélite en banda X, así como los procedimientos de instalación y operación del mismo.
En la segunda práctica se van a realizar diversas medidas eléctricas sobre la maqueta de un equipo embarcado dentro de las instalaciones de ALCATEL Espacio. Las medidas serán realizadas con ayuda de bancos de prueba automáticos (tal y como se realizan en la fabricación de equipos embarcados comerciales) y también de forma manual. El alumno, realizando estas medidas, ocupa el lugar de las estaciones terrenas con las que los equipos de vuelo tendrán que trabajar durante su vida útil. Las practicas se realizaran sobre un transpondedor de TT&C en banda S.
Finalmente en el tercer laboratorio se realizará en el Centro de Control de Satélites de HISPASAT. Se desarrollará de forma práctica una prueba de Verificación sobre una estación Terrena, al menos parte de esa prueba se hará tanto desde el punto de vista del usuario como desde el de HISPASAT. Se analizarán ejemplos de Planes de medidas y pruebas, se estudiará en detalle la Estación de Referencia y posteriormente se configurará para las pruebas, realizándose por último una batería de pruebas sobre una estación terrena y el informe correspondiente. El objetivo es que el alumno participe en el proceso necesario para la aceptación de una Estación Terrena y se familiarice con el mismo, así como con la instrumentación y el método de realización de estas pruebas. | |
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El número de créditos de éste módulo es 3 incluyendo:
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TEMARIO |
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TEORIA |
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1. Redes de comunicación de datos.-Introducción y Generalidades. -Red básica VSAT -Caso práctico de montaje de una red VSAT. 2. Redes de banda ancha sobre Satélite.· Telepuertos: Enlaces troncales clásicos de telefonía y datos · Frame relay e IP sobre satélite · Redes ATM sobre satélite · Accesos a Internet y tráficos altamente desbalanceados · Utilización de la banda Ka. Problemática, disponibilidad de equipos y capacidad · Constelaciones de satélites para banda ancha: Ej. Teledesic . 3. Redes de comunicaciones personales. *Características generales del servicio móvil por satélite. Requerimientos de ancho de banda, potencias de transmisión y recepción. Ecos, retardo e inteligibilidad. Comparación con redes por fibra óptica. *Configuración de una red por satélite para el servicio móvil terrestre. Enlace satélite - Tierra. Terminales de usuario. Sistemas duales y triples. Gateway. Protocolos de conexión a otras redes terrestres. * Sistemas IRIDIUM y THURAYA. *Sistema GLOBALSTAR -Introducción -Decripción del Sistema -Segmento Espacial -Despliegue de la constalación Segmento Terreno -El servicio GLOBALSTAR -Terminales y equipos -Ejemplos prácticos 4. El Sistema Orbcomm. · Descripción del sistema: parámetros orbitales, configuración, justificación · Segmento espacial: número de satélites, funcionamiento, subsistemas · Segmento terreno: elementos del segmento terreno, funcionamiento · El servicio ORBCOMM: oferta ORBCOMM · Organización del servicio: estructura empresarial y operativa · El sistema DCAAS de compartición del espectro: descripción del sistema dinámico de compartición del espectro VHF · Aplicaciones de ORBCOMM: principales usos y aplicaciones de ORBCOMM · Ejemplos prácticos: transmisión y recepción de mensajes mediante comunicadores ORBCOMM 5. Sistema de comunicaciones de datos para posicionamiento. -Introducción: teoría, sistemas de referencia, constelaciones de satélites, mercado, usuarios. -Sistema GPS y GLONASS: estructura de señal, prestaciones, segmentos, receptores. -Sistemas de augmentación: ABAS (aéreos), GBAS (terrenos) y SBAS (espaciales). -Futuro: Segunda generación de Sistemas de Navegación y Posicionamiento por Satélite. Sistemas GPS-IIF, GLONASS-M, Galileo. |
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LABORATORIO: "Enlace Comunicacion voz y datos" |
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Establecimiento de un Enlace de Comunicaciones por Satélite de voz y datos |
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1. Características Técnicas-Introducción -Prestaciones generales 2. Descripción técnica -Configuración física -Configuraciones posibles -Interfaces externos del terminal -Descripción detallada de los subsistemas. 3. Teoría y práctica de operación del terminal -Subsistema de Antena -Subsistema de RF -Subsistema de Banda Base 4. Instalación y Preparación del terminal 5. Instrucciones de operación -Actividades iniciales -Operación del terminal -Resumen del proceso de puesta en marcha del terminal -Instrucciones para la operación del modem de datos -Intrucciones de operación del multiplexor -Instrucciones de operación del GPS |
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LABORATORIO: "Medidas de Radiofrecuencia en equipos embarcados" |
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1. Presentación del equipo. 2. Presentación del banco de medida. 3. Medida de la función TC (recepción de telecomandos): -Características RF (umbrales, enganche del PLL, …) -Calidad de la recepción (S/N, BW, …) 4. Medida de la función TM (transmisión de telemetrías): - Características RF (potencia, frecuencia, espúreos, …) -Calidad de la transmisión (Modulación, BW, …) 5. Medida de la función RG ("ranging" o medida de la distancia): -Características del canal (linealidad, BW, …) -Calibración de la función RG |
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LABORATORIO: "Medidas de verificación de una estación de tierra para el sistema HISPASAT " |
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1. Introducción al M.U.S.S.H. y Descripción de las Pruebas de Verificación de Estaciones Terrenas. 2. Presentación detallada de la Estación de Referencia para Pruebas del sistema HISPASAT. 3. Análisis de distintos Planes para Pruebas de Verificación de Estaciones. -Coordinación y planificación de las pruebas -Parámetros involucrados. 4. Preparación de las Pruebas.-Configuración de la estación de referencia y calibración de los parámetros de Tx y Rx. 5. Realización de pruebas.-Como operadores de la Estación bajo pruebas -Como operadores de la estación de Referencia. 6. Análisis de las pruebas y ejemplo de un informe. |
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Parte Teórica |
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Francisco J. Arques Orobón, EUITT Isaac Dominguez Santos, INSA Luis Chocano Cano, INECO Alvaro López, GLOBALCOM-INSA Miguel A. del Casar Tenorio, EUITT | |
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Laboratorio: Enlace voz-datos |
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Jose Gabriel Iglesias Samperio, INDRA Espacio José María Aramburu-Zabala Higuera, INDRA Espacio | |
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Laboratorio: Medidas RF en equipos embarcados |
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Salvador Martí Gombau, ALCATEL Espacio | |
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Laboratorio: Práctica HISPASAT |
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Antonio Dorrego Seara, HISPASAT Mymma F. Soto González,HISPASAT | |
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Parte Teórica |
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Laboratorio: Enlace voz-datos |
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Laboratorio: Medidas de radiofrecuencia de equipos embarcados |
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Laboratorio: Práctica HISPASAT |
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