Sistema de comunicación vía satélite, que permite la
transmisión de información sonora (voz) utilizando el
auricular del equipo o un teléfono auxiliar conectado al
mismo, datos y transmisión de textos ya sea por
conexión a un fax o directamente a una computadora
(portátil o estación fija de trabajo), esta transmisión es
de manera simultanea.
El principal proveedor es Globalstar que es un sistema
de comunicación satelital, utilizado principalmente en
telefonía inalámbrica, basado en la interconexión de
puntos distantes en la superficie terrestre. La tecnología
de codificación utilizada es la conocida como CDMA
(Code Division Multiple Access), con la que se accede a
una mayor eficiencia del sistema.
Dentro del sistema Globalstar se
encuentran distintos niveles de transición
de cada señal enviada:
Señal Enviada por
el Usuario
Recepción Satelital
Señal Enviada por el Satélite Globalstar
Recepción de la Base
Terrena (Gateway)
Esquema base de una comunicación Satelital
En esa acción, la señal proveniente del celular
viaja a través del aire en una dirección aleatoria
en el espacio. El satélite de órbita baja (LEO)
espera su tiempo de recepción de dicha señal,
manteniéndose dentro de su órbita alrededor de
la tierra. Una vez que el satélite ha recibido la
señal, ésta es procesada, encriptada y
codificada para su posterior envío hacia la base
terrena (Gateway), más cercana al punto de
destino final.
Los enlaces de información del
sistema Globalstar se divide en:
Enlace satélite : La señal desde (hacia) el
teléfono es recibida (y retransmitida) por el
satélite LEO.
Enlace gateway : La señal desde (hacia) el
satélite es recibida (y retransmitida) por la
estación terrena.
Característica del sistema de
Globalstar
Satélites
La constelación Globalstar, está compuesta por
52 satélites móviles, de los cuales 48 son
satélites principales y se encuentran a 1414 Km
de la tierra (LEO: Low Earth Orbiting), en órbita
circular y distribuidos a en 8 planos inclinados a
52º con respecto al Ecuador. Los 4 satélites
restantes se colocan en órbitas intermedias, en
reserva de los satélites principales.
Ventajas
Todas las ventajas de la
órbita baja: terminales de
tamaño similar a los terminales
celulares de primera
generación y servicio sin
ningún retraso de la voz
(fenómeno característico de
eco generado por los satélites
geoestacionarios).
Una cobertura completa y
permanente del planeta
entre los 70º y –70º de
latitud.
Un servicio satelital
redundante para cada
terminal: los satélites
Globalstar se cruzan por
encima de los usuarios.
De esta forma cada
terminal, tiene un acceso
simultaneo a 4 satélites
esto permite evitar los
cortes de comunicación
cuando un obstáculo
surge entre el usuario y
un satélite en particular.
Recepción en bases terrenas.
La recepción de las señales de RF enviadas desde los satélites a la
tierra son recibidas por las gateways, o puertas de enlace en la
recepción de aquéllas. En general, las gateways son una parte
fundamental en el segmento terreno del sistema Globalstar, ya que
cuentan, dentro la configuración recepción, con un Centro de
Control de Operaciones Terreno (GOCCs), un Centro de Control de
Operaciones Satelital (SOCCs), además de la Red de Datos
Globalstar (GDN). Las gateways consisten en tres o cuatro grandes
antenas; una base de administración de switches y un control de
operación remoto. Debido a que el hardware complejo y los
switches utilizados están en tierra, es fácil para Globalstar
mantener el sistema en un estándar alto, según se los requieran los
satélites en órbita. Las gateways poseen un servicio de integración
con la telefonía regional y local, tanto en redes alámbricas como
inalámbricas.
Centros de Control de Operaciones Terrestres (GOCC)
Los Centros de Control de Operaciones Terrestres (GOCC) son
responsables de planificar y controlar el uso de satélites por las
terminales de puestos de entrada y la coordinación de esta
utilización con el Centro de Control de Operaciones Satelitales
(SOCC). Los centros GOCC planifican las programaciones de
comunicaciones de los puestos de entrada y controlan la asignación
de recursos satelitales a cada puesto de entrada.
Centros de Control de Operaciones Satelitales (SOCC)
Los centros de control de operaciones satelitales (SOCC)
administran la constelación de satélites Globalstar. El centro SOCC
rastrea los satélites, controla sus órbitas y proporciona servicios de
telemetría y comando (T&C) a la constelación. Los satélites
Globalstar transmiten continuamente al vehículo espacial datos de
telemetría que proporcionan informes de salud y estado de a bordo
correspondientes al satélite. El centro SOCC controla también las
actividades de lanzamiento y puesta en servicio del satélite. Las
instalaciones SOCC y GOCC permanecen en constante contacto
por medio de la Red de Datos Globalstar.
Red de Datos
Globalstar (GDN)
La GDN es la red de
conexión que
proporciona facilidades
de intercomunicación de
área amplia a los puestos
de entrada, los Centros
de Control de
Operaciones Terrestres y
los Centros de Control de
Operaciones Satelitales.
Visualización de un Gateway clásica
Transmisión
Las frecuencias del sistema Globalstar son las
siguientes:
Enlaces de servicio:
Terminal a satélite de 1610 a 1626,5 [MHz] (banda L).
Satélite a terminal de 2483,5 a 2500 [MHz] (banda S).
Enlace de conexión:
Gateway a satélite 5091 a 5250[MHz] (banda C).
Satélite a Gateway 6875 a 7055[MHz] (banda C).
El protocolo CDMA.
Existen varios protocolos de control de acceso al medio
que son utilizados en la actualidad, tanto para
aprovechar el espectro de frecuencias como para la
inserción de bits de sincronismo y de chequeo de
errores en las señales. Los protocolos más usados en
telefonía digital inalámbrica son:
TDMA
: Time Divison Multiple Access
FDMA
: Frecuency Division Multiple Access
CDMA
: Code Division Multiple Access
El protocolo CDMA es el utilizado por el sistema
Globalstar (en realidad, DS-CDMA), debido a una
notable de funcionalidad que se detallará a continuación
¿Por qué es elegido DS-CDMA?
¿El protocolo FDMA otorga a cada usuario un canal de frecuencia para la
comunicación mientras dure. En el caso de los canales satelitales pueden
estar permanentemente asignados. Este esquema tiene la ventaja de ser
relativamente fácil de implementar y sencillo de administrar cuando el
número de usuarios es bajo. Como desventaja, el sistema debe contar con
la implementación necesaria para aprovechar al máximo el canal de
frecuencias asignado; es poco eficiente cuando el número de usuarios es
elevado y no se adapta muy bien a la transmisión de datos, por lo que no
es muy usado.
Con el protocolo TDMA, cada usuario tiene asignado un canal durante una
ranura de tiempo sobre un rango de frecuencia. Puede que se utilice la
banda de frecuencias completa para la transmisión o, simplemente, un
rango de frecuencias dentro de la banda. Esta técnica involucra a una señal
ruidosa debida a la conmutación para el uso del canal. Además, requiere de
una sincronización en la recepción para la recuperación de la información
deseada.
El caso de CDMA es distinto, pues cada usuario tiene
todo el ancho de banda de frecuencias asignado para la
comunicación durante todo el tiempo que ésta dure,
pero su comunicación se realiza utilizando un código
que es único. Dicha codificación es digital, utilizando con
ello, técnicas de radio de espectro amplio (RF). Es por
ello que CDMA es la tecnología digital inalámbrica más
utilizada, puesto que la utilización del ancho que los bits
de datos entran al circuito receptor y mantenedor, son
utilizados para alimentar alternadamente el filtro
pasabajos superior e inferior, manteniendo su valor
durante dos intervalos de señalización. Con esto se
evitan las transiciones de fase de 180º.
Compromisos en la
modificación.
Las ventajas del protocolo de acceso multiple (DS-CDMA, Direct
Sequence CDMA) son diversas. Optimiza bastante el espectro de
frecuencias en la transmisión montando información de diversos
usuarios en un mismo ancho de banda y tiempo.
La proposición de un cambio tecnológico en el sistema Globalstar
radica en utilizar una mezcla entre los protocolos TDMA y CDMA, lo
que significa la generación de un protocolo basado por ellos. El
sistema que se propone utilizar es FH-CDMA (Frecuency de banda
en la comunicación es altamente eficiente, permitiendo una mejor
calidad en voz, llegando a ser muy similar a la transmitida en línea
alámbrica. Además, filtra los ruidos de fondo cruces de llamadas, e
interferencia por interrupciones o por flujo de señales de ocupado
que congestionan el sistema, mejorando en forma considerable la
privacidad y calidad de la llamada generada.
Costo de la red satelital
El costo inicial proyectado de la instalación de
los 48 satélites más las 100 estaciones terrenas
(proyecto original), alcanzaba la suma de 2,2
billones de dólares estimados. En marzo del
presente año, tras los cambios en la red
instalada, y dado los problemas presentados
durante la puesta en marcha de este servicio, se
tienen en funcionamiento 52 satélites orbitando
más 11 estaciones terrenas, con un costo
acumulado cercano a los 3,3 billones de
dólares.
Costo del servicio
Plan
Los costos del servicio
incluyen básicamente el de
contratar el plan,
incluyendo los equipos, y
el del minuto cursado en
llamadas. El costo del
equipo se encuentra
alrededor de los
US$1.500, mientras que a
continuación se muestran
los costos del servicio en
Estados Unidos:
Costo Min. Valor
en Us$ gratis min.
extra
Beyond 24.95 0
1.69
Zero
Beyond 89.95
50
50
Beyond 149.95 100
100
1.49
1.39
Descripción general de una
llamada telefónica Globalstar
El cliente usa el modo Globalstar para efectuarcar
una llamada vía satélite a uno o más puestos de
entrada.
El puesto de entrada encamina la llamada a la red
telefónica existente, en el caso abajo indicado, la
red telefónica móvil terrestre pública (PLMN).
La red PLMN encamina la llamada al receptor de
destino. ¡Se completa la llamada!
La duración de la llamada, el servicio usado y el
área de servicio, se informan al proveedor de
servicios para facturación.
Diferencias entre una llamada
satelital y una celular
Un cliente llama desde Rusia a su amigo en San Francisco por su
teléfono satelital Globalstar. Su señal la maneja el satélite que pasa.
El satélite retransmite la llamada a un puesto de entrada de su huella de
cobertura.
El puesto de entrada convierte la señal para que funcione con la red
PSTN local y transfiere la llamada. Según la distancia entre los usuarios
de la llamada, una llamada satelital Globalstar puede pasar por varios
puestos de entrada y redes PSTN antes de localizar el teléfono receptor.
La red PSTN usa la información de encaminamiento de la llamada para
conectarse a otro puesto de entrada que conoce la ubicación del teléfono
receptor.
El puesto de entrada ubicado más cerca del teléfono receptor convierte
la señal al formato Globalstar y la envía por enlace ascendente a un
satélite. Este puesto de entrada sabe que el teléfono receptor está en su
área de contacto, puesto que un satélite anterior retransmitió al puesto
de entrada el mensaje de registro de encendido de ese teléfono. Esta
información se almacenó en el registro de puntos de usuarios itinerantes
(VLR) del puesto de entrada.
La llamada se retransmite al teléfono receptor y se completa el enlace de
la llamada.
Servicio a usuarios itinerantes
(Roaming)
El sistema Globalstar soporta teléfonos basados
en las normas ANSI-41 y GSM por la interfaz de
transmisión Globalstar (GAI) común. La interfaz
GAI permite que un usuario ANSI-41 opere
como itinerante en un área servida por GSM o
viceversa. El puesto de entrada Globalstar
proporciona la capacidad ANSI-41 y funciona
con un centro de conmutación de teléfonos
móviles GSM (MSC) para obtener capacidad
GSM. Cada puesto de entrada que sirve un área
gobernada por la norma GSM contiene un MSC
de GSM.
Aunque cada puesto de entrada incluye
las capacidades ANSI-41 y GSM, cada
tipo de teléfono soporta sólo una de estas
normas. Cuando un cliente de teléfono
GSM de modo dual actúa como itinerante
en América del Norte, su teléfono operará
en modo Globalstar. Cuando el puesto de
entrada reciba la señal del satélite, la
encaminará al centro MSC GSM para
procesamiento. El teléfono continuará
operando con protocolos GSM.
De la misma manera, si un cliente con
teléfono trimodal ANSI-41 viaja por
Europa, el teléfono operará en modo
Globalstar con protocolos ANSI-41.
APLICACIONES
Aguilera Rojo Sergio Alejandro
Alejo Rodríguez Arturo
Gómez Bañuelos Juan Paulo
Nuno Alvarez José Feliciano
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