Unidad III

Acceso a Internet.

Acceso a Internet vía Satélite

Se denomina así una conexión a Internet utilizando como medio de comunicación un satélite artificial. Los satélites pueden recibir y transmitir señales de radio, de televisión, de telefonía o cualquier otro tipo de datos. En principio, el satélite es un soporte tan válido para conectarse a Internet como cualquier otro ancho de banda: ADSL, cable, la red eléctrica (PLC) o la tecnología UMTS. 
El principio de funcionamiento es muy parecido a la emisión y recepción de las plataformas de televisión digitales: ambos utilizan el mismo estándar, el DVB (Digital Video Broadcasting), un protocolo que se usa para la transmisión desde satélites. El usuario que quiera tener una conexión a Internet por satélite deberá disponer de una antena parabólica, un descodificador, un módem para satélite y, por supuesto, darse de alta en un proveedor. La señal del satélite es captada por la antena, que la lleva hasta el descodificador y de éste pasa a través de un cable al módem del ordenador. 
      Sin embargo, hay una diferencia con respecto a la televisión por satélite: Internet es interactivo y no se trata sólo de recibir datos, sino también de que el usuario los envíe. Por eso, hay dos formas de tener conexión a Internet a través de un satélite: 
Acceso unidireccional: En este caso sólo se pueden recibir datos. El canal de entrega de contenidos (lo que se baja de la Red) se realiza vía satélite y el retorno (lo que subimos a la Red) a través de redes terrestres. Así, para enviar y recibir datos desde Internet se necesita además una conexión terrestre (telefónica, por cable.). 
Acceso bidireccional: El usuario deberá disponer de un módem capaz de recibir y enviar datos. El canal de entrega de contenidos y el canal de retorno se transmiten vía satélite.


Backbones ATM sobre enlaces de satélites

ATM es una de las tecnologías más apropiadas para transportar los nuevos servicios de banda ancha. Las cualidades que favorecen su empleo en redes de satélites son, su carácter asincrónico y su capacidad para soportar tasa de transmisión variable. Sin embargo, las altas tasas de error de los canales de comunicación vía satélite suponen un verdadero problema. Por ejemplo las recomendaciones para los enlaces por satélites establecen un VER de 10 a la menos siete el 95 por ciento del tiempo, mientras que para la fibra óptica es de 10 a la menos nueve el 99,9 por ciento del tiempo.
Otro problema son los errores de ráfaga, especialmente en la banda KA, puesto que las cabeceras ATM sólo dispone de información de comprobación de errores capaz de corregir errores de un único bit, no es posible luchar contra las ráfagas de errores. Este hecho aumenta la cantidad de celdas descartadas y afecta a las prestaciones de las capas de adaptación.
Se han propuestos cuatro especificaciones (SATATM, Satellite ATM) que facilitan el acceso y la interconexión tanto en redes de satélites fijas como móviles.
Estos estándares son los siguientes:
SATATM 1: Describe las redes de acceso fijas a través de satélite, estas redes se caracterizan por un número pequeño de terminales de bajo coste y un número reducido de pasarelas terrenas. Proporcionan una interfaz de 64 kbps.
SATATM 2: Se emplean en interconexiones fijas de alta velocidad a través de interfaces PNNI, B-ICI y P-UNI entre las estaciones terrenas y las redes ATM fijas.
SATATM 3: Describe el acceso ATM desde terminales móviles.
SATATM 4: Específica cómo debe realizarse la interconexión a alta velocidad entre redes fijas y móviles o entre dos redes móviles.


Unidad II

Enlace.

Característica del Enlace

Los enlaces entre estaciones terrenas y los satélites o entre satélites están constituidos por radiación electromagnética dirigida en forma de haces, similares en algunas de sus características a los enlaces entre estaciones ubicadas sobre la superficie terrestre.
Existen tres tipos de enlaces:
· Enlace de subida de las estaciones terrenas a los satélites
· Enlace de bajada de los satélites a las bases terrenas
· Enlace intersatelital 
Los enlaces de subida y de bajada consisten en portadoras de RF moduladas, mientras que los enlaces satelitales pueden ser tanto RF, como ópticas.
 Las portadoras son moduladas por señales de banda base por lo general cuando se trata de información para propósitos de comunicación. Las conexiones entre usuarios finales requieren de enlaces de bajada, enlaces de subida y posiblemente uno o varios enlaces satelitales.Para lograr que los enlaces por satélite cumplan con los requisitos de una determinada red de comunicación deben considerarse las características del equipo de las estaciones terrenas y los transpondedores de los satélites que forman parte de la misma, las del medio de propagación y los efectos de radiaciones no deseadas de origen externo. La banda de frecuencia en que opere una red determinada hace que algunos de los factores mencionados tengan una importancia menor o mayor en el diseño de los enlaces.
El diseño correcto de un enlace satelital asegura la recepción de una señal de buena calidad, evitando el desperdicio de recursos técnicos y económicos, y optimizando la capacidad del satélite y estaciones terrenas.

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.

Correctores de Error

Es opcional en esta capa, la encargada de realizar esta función es la capa de transporte , en una WAN es muy probable que la verificación, la realiza la capa de enlace
Para la Identificación de tramas puede usar distintas técnicas como:
· Contador de caracteres
· Caracteres de inicio y final con caracteres de relleno
· Secuencia de bits indicadora de inicio y final, con bits de relleno

La detección de errores la realiza mediante diversos tipos de códigos del que hay que resaltar:

· CRC (control de redundancia cíclica)
· Simple paridad
· Paridad cruzada (Paridad horizontal y vertical)
· Suma de verificación



Servicios Satélitales

Actualmente los sistemas satelitales ofrecen varios servicios entre ellos están los siguientes:
 1.- Televisión por Satélite.
2.- Radio Digital.
3.- Sistema de Posicionamiento Global.
4.- internet satelital

                                                            
Tv Digital

Es un método de transmisión televisiva consistente en retransmitir desde un satélite de comunicaciones una señal de televisión emitida desde un punto de la Tierra, de forma que ésta pueda llegar a otras partes del planeta. De esta forma es posible la difusión de señal televisiva a grandes extensiones de terreno, independiente de sus condiciones orográficas.
Transmisión de señales satelitales en formato digital. Los principales operadores a nivel mundial son Telmex, Sky, DirecTV, Telefónica y VTR. IRD Elemento necesario para convertir la señal digital procedente del satélite en una de naturaleza compatible con los receptores de TV analógica convencionales. Las funciones: 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 realizar inteligible la señal de vídeo y audio mediante el des enmascaramiento

Unidad I:

Característica de la comunicación por satélite.


Órbita

Órbita es la trayectoria que recorre un cuerpo en el espacio a causa de la acción gravitatoria que ejercen los astros. El científico alemán Johannes Kepler (15711630) fue quien analizó, por primera vez, las órbitas a partir de cálculos matemáticos. Kepler postuló que las órbitas de los planetas del  Sistema Solar son elípticas y destacó que el sol no es el centro de estas órbitas, sino uno de sus focos.


Satélites Geoestacionarios 
Los satélites geoestacionarios o satélites geosíncronos describen órbitas sobre el ecuador terrestre con la misma velocidad angular que la Tierra, es decir, permanecen inmóviles sobre un determinado punto sobre nuestro globo. Un solo satélite geoestacionario de gran altitud puede proporcionar comunicaciones confiables aproximadamente a un 40 % de la superficie terrestre. La velocidad orbital de los satélites geoestacionarios que circundan la Tierra es de aproximadamente 10 900 kilómetros por hora.


Bandas de Frecuencia 

Las bandas de frecuencia son intervalos de frecuencias del espectro electromagnético asignados a diferentes usos dentro de las radiocomunicaciones. Su uso está regulado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y puede variar según el lugar. El espacio asignado a las diferentes bandas abarca el espectro de radiofrecuencia y está dividido en sectores.


La Multiplexión 
En telecomunicación, la multiplexión es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión (permite varias comunicaciones de forma simultanea) usando un dispositivo llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como demultiplexión. Un concepto muy similar es el de control de acceso al medio.
Existen muchas estrategias de multiplexión según el protocolo de comunicación empleado, que puede combinarlas para alcanzar el uso más eficiente; los más utilizados son:
La multiplexión por división de tiempo o TDM síncrona (Time divisionmultiplexing );
La multiplexión estadística o TDM asíncrona o TDM estadística (técnica más avanzada que la anterior);
La multiplexión por división de frecuencia o FDM (Frequency-divisionmultiplexing) y su equivalente para medios ópticos, por división de longitud de onda o WDM (de Wavelength);

La multiplexión por división en código o CDM (Codedivisionmultiplexing).





Antenas
Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica 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 radioenlaces).


Las características de las antenas es que 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.



Acceso Múltiple
Múltiple acceso está definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite.
La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de un canal satelital (de voz, datos o vídeo). El concepto de múltiple acceso involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder. Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que incluyen señales de voz, datos o vídeo. Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:

Frecuency-división multipleaccess (FDMA)

El acceso múltiple por división de frecuencias. Este tipo de sistemas canalizan el transponedor usando múltiples portadoras, donde a cada portadora le asigna un par de frecuencias. El ancho de banda total utilizado dependerá del número total de portadoras. Existen dos variantes de esta técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (MultipleChannel Per Carrier).

Time-division multiple access (TDMA)

El Acceso múltiple por división de tiempo está caracterizado por el uso de ranuras de tiempo asignadas a cada portadora. Existen otras variantes a este método, el más conocido es DAMA (DemandAssignedMultiple Access), el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a la demanda del canal. Una de las ventajas del TDMA con respecto a los otros es que optimiza del ancho de banda.

Code-division multiple access (CDMA)


El Acceso múltiple por división de código mejor conocido como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica de modulación que convierten la señal en banda base en una señal modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce sobre una banda de magnitud más grande que la que normalmente se necesita para transmitir la señal en banda base por sí misma. Es una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro común de radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares. Esta técnica se aplica en comunicaciones vía satélite particularmente para transmisión de datos a bajas velocidades.