REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUC. UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE LOS LLANOS
NÚCLEO VALLE DE LA PASCUA ESTADO GUÁRICO
PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN INFORMATICA
ELECTIVA III COMUNICACION VIA SATELITE
SECCION 01 NOCHE TRAYECTO III TRIMESTRE III
CARACTERÍSTICAS DEL ENLACE:
Retardo
Control de Errores
PROFESOR INTEGRANTES
Jose Pedrique Diaz Erix 24.174.392
Nunes Antonio 20.399.258
Belisario Abraham 19.702.730
Peñas Hennymar 19.111.593
Godoy Xavier 21.097.984
VALLE DE LA PASCUA OCTUBRE 2013
Satélite Miranda
(VRSS-1)
Especificaciones
Objetivos
Otros Objetivos del Satélite Miranda
• Disponer de datos e imágenes satelitales como fuente fundamental y oportuna de información espacial para el sector gubernamental.
• Promover el fortalecimiento de las instituciones vinculadas a los temas de observación de la Tierra y que se apoyan en la Geomántica como una disciplina que provee los medios para la captura, tratamiento, análisis, interpretación, difusión y almacenamiento de información geográfica.
• Fomentar la investigación y el desarrollo de capacidades, con miras a optimizar el uso de las imágenes y otros datos fundamentales para el estudio, seguimiento y planificación del territorio; así como el apoyo a los planes nacionales en materia de prevención de desastres.
• Articular los diferentes proyectos relacionados con el libre acceso a datos satelitales que se vienen adelantando por en varias instituciones del país.
Gestión Ambiental
El Satélite Miranda será la plataforma de apoyo para la gestión y toma de decisiones relacionadas con la conservación, defensa, protección y mejora ambiental, dado que sus instrumentos registrarán datos útiles para la investigación, comprensión y seguimiento de los recursos naturales y demás componentes ambientales. Los datos generados mediante el satélite Miranda, coadyuvarán al fortalecimiento de los sistemas de gestión ambiental existentes en el país.
Sistemas Productivos
Es posible implantar metodologías y programas para el seguimiento de los cultivos, en aspectos como vigorosidad, humedad y estado fenológico de la vegetación, también es posible estimar la productividad de las áreas agrícolas y definir las mejores técnicas para el uso adecuado de las mismas; también, implica la aplicación de manejos en forma diferencial, de acuerdo a las condiciones de cada unidad agrícola.
Salud
la generación y uso de variables ambientales registradas en sus sensores, tales como: humedad del aire, focos de calor y tipo de cobertura vegetal, las cuales servirán como insumo para modelar el desplazamiento de vectores de enfermedades, descubrir los patrones de desplazamiento de enfermedades o los factores del entorno que favorecen su propagación. Permitirá mejorar las políticas públicas en materia de salud, especialmente en las zonas más remotas del país.Si bien es reciente la realización de estudios epidemiológicos mediante sensores remotos, su uso se ha difundido ampliamente debido a la facilidad para adquirir datos, su cubrimiento y sobre todo para monitorear áreas específicas de forma periódica y sistemática.
Planificación
El desarrollo del país se construye en base a una apropiada política de planificación de sus recursos a través de la gestión pública, en este sentido, la utilización de los datos del satélite permitirá la planificación de los nuevos desarrollos de centros poblados. Disponer de imágenes satelitales propias permitirá al país una mejor gestión gubernamental a nivel de municipios, alcaldías e inclusive a nivel de consejos comunales, este ultimo como el nivel más detallado de la gestión territorial. Por otra parte permitirá implantar metodologías para optimizar la gestión del catastro, sea este urbano o agrícola, mejorando de forma significativa la gestión regional.
Gestión de Riesgos
El satélite VENESAT-1
(Simón Bolívar)
Es el primer satélite artificial propiedad del Estado venezolano lanzado desde China el día 29 de octubre de 2008. Es administrado por el Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y Tecnología a través de la Agencia Bolivariana para Actividades Espaciales (ABAE) de Venezuela para el uso pacífico del espacio exterior. Se encuentra ubicado a una altura de 35.784,04 km de la superficie de la Tierra en la órbita geoestacionaria de Clarke.
Historia
El satélite Simón Bolívar nace como parte del proyecto VENESAT-1 impulsado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología a mediados de 2004. Ese mismo año se iniciaron conversaciones con la Agencia Espacial Federal Rusa; en principio se trató de concretar el convenio con Rusia, pero ante la negativa de ésta a la propuesta venezolana de transferencia tecnológica, que incluía la formación de técnicos especializados en el manejo del proyecto Satélite Simón Bolívar, Venezuela decide abandonar el acuerdo con Rusia. Luego, en octubre de 2004, el Estado venezolano decide iniciar conversaciones con China, que aceptó la propuesta. De esta forma, técnicos venezolanos serían capacitados en tecnología satelital, desarrollo del software y formación técnica para el manejo del satélite desde tierra. De cara al futuro el gobierno venezolano espera producir tecnología satelital encaminada a lanzar satélites desde suelo venezolano, con tecnología propia. El proyecto fue aprobado y el satélite fue fabricado y puesto en órbita por la Administración Nacional China del Espacio por un valor superior a los 400 millones de dólares, según las especificaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Se espera que con la puesta en órbita del satélite, Venezuela obtenga mayor independencia tecnológica y de transmisión de datos.
Objetivos
Especificación
Inversión de 406 millones de dólares estadounidenses. Diseñado y construido en la República Popular China por la China Aerospace Science and Technology Corporation. Está basado en la plataforma DFH-4, que es la más moderna de China. Porta 12 transpondedores de banda G (IEEE C), 2 de banda (IEEE Ka) y 14 de banda J (IEEE Ku). Posee transmisores de gran potencia y un sistema de transmisión directa (DBS o Direct Broadcasting System), que permiten que la información sea recibida sin necesidad de una estación de retransmisión terrestre.,8 lo que permite recibir las señales con antenas de 45 cm de diámetro, similares a la empleada en el sistema privado DirecTV. Vida útil aproximada de 15 años. Sistema mediano con una carga útil de 28 transponedores. Peso aproximado de 5.100 kg. 3,6 m de altura, 2,6 en su lado superior y 2,1 m en su lado inferior. Los brazos o paneles solares miden 31 m, cada uno de 15,5 m de largo. Satélite de tipo geoestacionario de una órbita fija e irradiadora de luz, para un rango superior de área. Gira en una órbita a una altura de 35.786,04 km aproximadamente de la Tierra. Instalación en tierra
•Una Estación Terrena de Control principal ubicada en la Base Aérea Capitán Manuel Ríos, en la localidad de El Sombrero, Municipio Julián Mellado, Estado Guárico en el centro deVenezuela. Estación Terrena de Control principal, en el Estado Guárico, en el centro de Venezuela, Sede de la ABAE.
•Un Telepuerto ubicado también en El Sombrero, Municipio Julián Mellado, Estado Guárico.
•Una segunda Estación de Respaldo ubicada en Fuerte Militar Manikuyá, Luepa, Municipio Gran Sabana, Estado Bolívar, al sureste deVenezuela.
Lanzamiento
Fue lanzado el 29 de octubre, diecisiete minutos luego de las 12 del mediodía, hora de Venezuela. El lanzamiento se llevó a cabo desde el Centro de Satélites de Xichang, ubicado en el suroeste de la República Popular China. Un cohete Larga Marcha 3B impulsó al satélite cerca de su órbita final, a 36.500 km de altura. Desde el lanzamiento hasta su colocación y orientación final en esta órbita pasan entre seis y diez días.
Base Militar Manuel Rios
La Base Aérea Militar Capitán Manuel Ríos (Baemari) igualmente conocida como Base Aeroespacial Capitán Manuel Ríos; ubicada en el Municipio Autónomo Julián Mellado, del Estado Guárico. Es sede de la base satelital que administra el satélite Simón Bolívar, de fabricación China. Ostenta en la actualidad 3.3 km (2.1 millas), sin embargo se dispondra de una ampliación de la pista de aterrizaje hasta los 3.5 km. Está proyectada como base satelital, un centro del telepuerto de comunicaciones y alberga a un escuadrón de 12 aviones Sukoi de fabricación rusa. La Base Aérea de El Sombrero es la que cuenta con mayor seguridad en la actualidad y posee una ubicación estratégica en el centro del país. Además de esto la base alberga al Grupo 10, un sistema de defensa aérea y una moderna torre de control. Su nombre recae sobre el piloto Manuel Simón Ríos Hernández oriundo de Altagracia de Orituco; quién realiza el primer vuelo solo, sobre la pista de Campo de Aviación de Maracay, el día 14 de Abril de 1921, y es el primer venezolano que realiza esta hazaña, surcando en un frágil Caudron G.3 los cielos de la Patria.
CARACTERÍSTICAS DE LAS COMUNICACIONES POR SATÉLITE
Un satélite puede definirse como un repetidor de radio en el cielo (transponder), un sistema satelital consiste de un transponder, una estación basada en tierra, para controlar su funcionamiento, y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción del trafico de comunicaciones, a través del sistema de satélite. Las transmisiones de satélite se catalogan como bus o carga útil. La de bus incluye mecanismos de control que apoyan la operación de carga útil. La de carga útil es la información del usuario que será transportada a través del sistema.
SATÉLITES GEOESTACIONARIOS
Los satélites geoestacionarios o geosincronos son satélites que giran en un patrón circular, con una velocidad angular igual a la de la Tierra. Por lo tanto permanecen en una posición fija con respecto a un punto específico en la Tierra. Una ventaja obvia es que están disponibles para todas las estaciones de la Tierra, dentro de su sombra, el 100% de las veces. La sombra de un satélite incluye a todas las estaciones de la Tierra que tienen un camino visible a él y están dentro del patrón de radiación de las antenas del satélite. Una desventaja obvia es que a bordo, requieren de dispositivos de propulsión sofisticados y pesados para mantenerlos fijos en una órbita. El tiempo de órbita de un satélite geoesincrono es de 24 h, igual que la Tierra.
SATÉLITES NO GEOESTACIONARIOS
Los satélites no geoestacionarios giran alrededor de la Tierra en un patrón elíptico o circular de baja altitud. Si el satélite está girando en la misma dirección de la rotación de la Tierra y a una velocidad angular superior que la de la Tierra, la órbita se llama órbita progrado. Si el satélite está girando en la dirección opuesta a la rotación de la Tierra o en la misma dirección, pero a una velocidad angular menor a la de la Tierra, la órbita se llama órbita retrograda.
Consecuentemente, los satélites no síncronos están alejándose continuamente o cayendo a Tierra, y no permanecen estacionarios en relación a ningún punto particular de la Tierra. Por lo tanto los satélites no síncronos se tienen que usar cuando están disponibles, lo cual puede ser un corto periodo de tiempo, como 15 minutos por órbita. Otra desventaja de los satélites orbitales es la necesidad de usar un equipo costoso y complicado para rastreo en las estaciones terrestres. Cada estación terrestre debe localizar el satélite conforme está disponible en cada órbita, y después unir su antena al satélite y localizarlo cuando pasa por arriba. Una gran ventaja de los satélites orbitales es que los motores de propulsión no se requieren a bordo de los satélites para mantenerlos en sus órbitas respectivas.
Órbita
En física, una órbita es la trayectoria que describe un objeto físico alrededor de otro mientras está bajo la influencia de una fuerza central, como la fuerza gravitatoria.
TIPOS DE ÓRBITAS
Los expertos en satélites utilizan cuatro términos básicos para describir las diversas altitudes, que son los que son : GEO, MEO, LEO y HALE .
Geo
Abreviatura de Órbita Terrestre Geosíncrona. Los satélites GEO orbitan a 35848 kilómetros sobre el ecuador terrestre. A esta altitud, el periodo de rotación del satélite es exactamente 24 horas y, por lo tanto, parece estar siempre sobre el mismo lugar de la superficie del planeta. La mayoría de los satélites actuales son GEO, así como los futuros sistemas Spaceway, de Hughes, y Cyberstar, de Loral. Esta órbita se conoce como órbita de Clarke, en honor al escritor Arthur C. Clarke, que escribió por primera vez en 1945 acerca de esta posibilidad. Los GEO precisan menos satélites para cubrir la totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo adolecen de un retraso (latencia) de 0.24 segundos, debido a la distancia que debe recorrer la señal desde la tierra al satélite y del satélite a la tierra. Así mismo, los GEO necesitan obtener unas posiciones orbitales específicas alrededor del ecuador para mantenerse lo suficientemente alejados unos de otros (unos 1600 kilómetros o dos grados). La ITU y la FCC (en los Estados Unidos) administran estas posiciones.
Meo
Los satélites de órbita terrestre media se encuentran a una altura de entre 10075 y 20150 kilómetros. A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la superficie no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial, pero la latencia se reduce substancialmente. En la actualidad no existen muchos satélites MEO, y se utilizan para posicionamiento.
Leo
Las órbitas terrestres de baja altura prometen un ancho de banda extraordinario y una latencia reducida. Existen planes para lanzar enjambres de cientos de satélites que abarcarán todo el planeta. Los LEO orbitan generalmente por debajo de los 5035 kilómetros, y la mayoría de ellos se encuentran mucho más abajo, entre los 600 y los 1600 kilómetros. A tan baja altura, la latencia adquiere valores casi despreciables de unas pocas centésimas de segundo. Tres tipos de LEO manejan diferentes cantidades de ancho de banda. Los LEO pequeños están destinados a aplicaciones de bajo ancho de banda (de decenas a centenares de Kbps), como los buscapersonas, e incluyen a sistemas como OrbComm. Los grandes LEO pueden manejar buscapersonas, servicios de telefonía móvil y algo de transmisión de datos (de cientos a miles de Kbps). Los LEO de banda ancha (también denominados megaLEO) operan en la franja de los Mbps y entre ellos se encuentran Teledesic, Celestri y SkyBridg.
Hale
Las plataformas de gran altitud y resistencia son básicamente aeroplanos alimentados por energía solar o más ligeros que el aire, que se sostienen inmóviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos 21 kilómetros de altura. No se habla mucho de ellos y en la actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de investigación. Un ejemplo de HALE que utiliza globos estacionarios es Skystation.
BANDAS DE FRECUENCIAS
Las longitudes de onda diferentes poseen propiedades diferentes. Las longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar obstáculos. Las grandes longitudes de onda pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), más fácilmente pueden detenerse las ondas. Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de gigahertzios), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado "rain fade". Para superar este fenómeno se necesita bastante más potencia, lo que implica transmisores más potentes o antenas más enfocadas, que provocan que el precio del satélite aumente. La ventaja de las frecuencias elevadas (las bandas Ku y Ka) es que permiten a los transmisores enviar más información por segundo. Esto es debido a que la información se deposita generalmente en cierta parte de la onda: la cresta, el valle, el principio o el fin. El compromiso de las altas frecuencias es que pueden transportar más información, pero necesitan más potencia para evitar los bloqueos, mayores antenas y equipos más caros.
Antena
Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa. Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radio enlaces). También es una antena la que está integrada en la computadora portátil para conectarse a las redes. Las características de las antenas dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.
CARACTERÍSTICAS DEL ENLACE: RETARDO
Los enlaces por satélite tienen un promedio de RTT de alrededor de 520ms hasta el primer salto. TCP utiliza el mecanismo de comienzo lento al inicio de la conexión para encontrar los parámetros de TCP/IP apropiados para la misma. El tiempo perdido en la etapa de comienzo lento es proporcional al RTT, y para los enlaces por satélite significa que TCP se encuentra en el modo de comienzo lento por más tiempo de lo que debiera. Esto disminuye drásticamente el rendimiento de las conexiones TCP de corta duración. Esto puede verse cuando al descargar un sitio web pequeño sorprendentemente toma mucho tiempo, mientras que cuando se transfiere un archivo grande se obtienen velocidades de datos aceptables luego de un rato. Además cuando se pierden paquetes, TCP entra en la fase de control de congestión y, debido al alto RTT permanece en esta fase por largo tiempo, reduciendo así el rendimiento de las conexiones TCP, sean de larga o corta duración. La cantidad de datos en tránsito en un enlace en un momento dado es el producto del ancho de banda por el RTT. Debido a la gran latencia del enlace satelital, este producto es grande. TCP/IP le permite a los hosts remotos enviar cierta cantidad de datos previamente sin esperar la confirmación (acknowledgment). Normalmente en una conexión TCP/IP se requiere una confirmación (ACK) para cada transmisión. Sin embargo el host remoto siempre puede enviar cierta cantidad de datos sin confirmación, lo que es importante para lograr una buena tasa de transferencia en conexiones con productos anchos de banda-retardo de propagación elevados. Esta cantidad de datos es denominada tamaño de la ventana TCP. En las implementaciones TCP/IP modernas el tamaño de la ventana generalmente es de 64KB. En las redes satelitales, el valor del producto ancho de banda-retardo es importante. Para utilizar el enlace en toda su capacidad, el tamaño de la ventana de la conexión debe ser igual al producto del ancho de banda/retardo. Si el tamaño de ventana máximo permitido es de 64KB, teóricamente el máximo rendimiento que se puede conseguir vía satélite es (tamaño de la ventana) / RTT, o 64KB / 520 ms. Esto da una tasa de transferencia de datos máxima de 123kB/s, correspondiente a 984 kbps, aunque la capacidad del enlace sea mucho mayor. Cada encabezado de segmento TCP contiene un campo llamado ventana anunciada, que especifica cuantos bytes de datos adicionales está preparado para aceptar el receptor. La ventana anunciada es el tamaño actual de la memoria de almacenamiento intermedio del receptor. El emisor no está autorizado a enviar más bytes que la ventana anunciada. Para maximizar el rendimiento, las memorias de almacenamiento intermedio del emisor y el receptor deben ser al menos iguales al producto ancho de banda-retardo. El tamaño de la memoria de almacenamiento intermedio en la mayoría de las implementaciones modernas de TCP/IP tiene un valor máximo de 64KB. Para soslayar el problema de versiones de TCP/IP que no exceden el tamaño de la ventana de 64KB, se puede utilizar una técnica conocida como suplantación de confirmación (TCP acknowledgment spoofing).
CARACTERÍSTICAS DE LA VARIACIÓN DEL RETARDO: CONTROL DE ERRORES
En las implementaciones de TCP/IP más viejas, siempre se consideraba que la pérdida de paquetes era causada por la congestión (en lugar de errores de enlace). Cuando esto sucede TCP adopta una defensiva contra la congestión, requiriendo tres confirmaciones duplicadas (ACK), o ejecutando un inicio lento (slow start) en el caso de que el tiempo de espera haya expirado. Debido al alto valor de RTT, una vez que esta fase de control de la congestión ha comenzado, toma un largo rato para que el enlace satelital TCP/IP vuelva al nivel de rendimiento anterior. Por consiguiente, los errores en un enlace satelital tienen un efecto más serio en las prestaciones de TCP que sobre los enlaces de latencia baja. Para solucionar esta limitación, se han desarrollado mecanismos como la Confirmación Selectiva (SACK por su sigla en inglés). SACK especifica exactamente aquellos paquetes que se han recibido permitiendo que el emisor retransmita solamente aquellos segmentos que se perdieron debido a errores de enlace. El artículo sobre detalles de implementación de TCP/IP en Windows 2000 afirma: "Windows 2000 introduce soporte para una importante característica de desempeño conocida como Confirmación Selectiva (SACK). SACK es especialmente importante para conexiones que utilizan ventanas TCP de gran tamaño." SACK ha sido una característica estándar desde hace algún tiempo en Linux y BSD. Asegúrese de que tanto su enrutador Internet como el ISP del sitio remoto soporten SACK.
que bien
ResponderEliminarraç
ResponderEliminar