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Los sistemas satelitales dentro del modelo de comunicaciones móviles de tercera generación




Enviado por gvillalbos



    1. Resumen
    2. Sistemas en órbitas no
      geosincrónica
    3. Sistemas de
      órbita geosincrónica
    4. El modelo
      IMT2000
    5. Componente satelital del
      modelo UMTS/IMT2000 (S-UMTS)
    6. Limitaciones del componente
      satelital
    7. Conclusión

    Resumen

    En este documento se presenta la importancia de las
    tecnologías satelitales dentro de los sistemas de
    comunicaciones móviles de tercera generación como
    elementos fundamentales en la búsqueda de cobertura
    global. Se examinan los sistemas basados en orbita
    geosincrónica y no geosincrónica con el objetivo de
    establecer un diagnóstico comparativo que permita
    identificar las fortalezas y debilidades de estos respecto de los
    requerimientos del modelo IMT2000/UMTS. Finalmente se analizan
    las dificultades para incluir el componente satelital (S-UMTS)
    con total compatibilidad con el componente terreno
    (T-UMTS).

    Abstract

    In this document the satellite system importance is
    presented among third generation mobile communications systems as
    fundamental elements in the aim of a global coverage. The
    geosynchronous and non geosynchronous based systems are checked
    up to establish a comparative assessment to identify their skills
    and weakness regarded to IMT2000/UMTS model requirements. Finally
    difficulties related to satellite UMTS component (S-UMTS ) with
    total compatibility inclusion with terrestrial component (T-UMTS)
    are analyzed.

    INTRODUCCIÓN

    El concepto de
    tercera generación identifica a los sistemas de telecomunicaciones móviles que operan en
    bandas de frecuencias comunes en todos los países
    alrededor de 2GHz, permitiendo roaming internacional y ofreciendo
    servicios
    multimediales en tiempo real,
    incluidos el video de alta
    definición y soporte IP para el
    acceso a Internet y transferencia de
    datos bajo un
    modelo de asignación dinámica de ancho de banda de acuerdo a la
    aplicación, logrando velocidades de 154Kbps en alta
    movilidad, 384Kbps en espacios abiertos y más de 2Mbps
    para escasa movilidad en cualquier parte y a cualquier hora, a
    través de un mismo dispositivo móvil.

    De acuerdo a la definición anterior, estos
    sistemas requieren de cobertura global y esto a su vez,
    considerando solamente las tecnologías celulares,
    estaciones base en todos los rincones del mundo, lo cual es
    imposible técnica y económicamente, primero por las
    condiciones orográficas de algunas regiones y segundo,
    porque la expansión de las redes terrenas de
    comunicaciones móviles representan para los proveedores de
    servicios cuantiosas inversiones,
    representadas en nueva planeación, infraestructura y equipos. La
    dificultad de ampliar las zonas de cobertura para ofrecer los
    servicios con la misma calidad, pero a
    una mayor cantidad de usuarios con la misma infraestructura, es
    una característica inherente a estos sistemas que deriva
    principalmente de la frecuencia en que operan.

    Actualmente, la congestión existente en las
    frecuencias bajas del espectro, ha conducido a que los servicios
    de tercera generación sean ofrecidos en bandas de alta
    frecuencia, lo que se traduce en mayores perdidas por espacio
    libre y alta susceptibilidad al desvanecimiento por
    multitrayectos de la señal radioeléctrica. La
    tendencia es compensar estos efectos a través de
    múltiples celdas pequeñas entre 2 y 5 Km, lo cual
    no constituye un modelo atractivo técnicamente porque
    aumenta la complejidad del sistema de
    gestión
    de usuarios por la cantidad de hadovers que deben realizarse para
    un usuario desplazándose rápidamente y tampoco
    económicamente, pues la expansión solo es atractiva
    para regiones donde la densidad
    poblacional potencialmente demandante garantiza una tasa de
    retorno de la inversión dentro de periodos convenientes
    para el operador. Ampliar la red hacia regiones de poca
    densidad implica el aumento de las tarifas de servicio en
    zonas de alta densidad, lo que se traduce en disminución
    de la capacidad competitiva por precios en el
    escenario multioperador.

    Este tropiezo, dio origen en la década de los
    noventa a una generación de comunicaciones móviles
    a través de sistemas satelitales, explotando la capacidad
    de estos para ofrecer cobertura global, no obstante, la
    compatibilidad con los sistemas terrenos existentes en la
    época no se consideró, lo que produjo sistemas
    aislados incompatibles aún entre ellos, complicando
    aún más el escenario en cuanto a la cantidad de
    operadores en el mercado.

    Sistemas en
    órbitas no
    geosincrónica

    Los sistemas satelitales de orbitas bajas (Low Earth
    Orbit, LEO), es decir orbitando entre 700 y 1500
    Kilómetros de altura respecto de la superficie de la Tierra,
    fueron la primera opción en los sistemas de comunicaciones
    móviles por satélite, gracias a que la distancia
    entre los terminales y el satélite eran relativamente
    cortas y las comunicaciones requerían niveles de potencia de
    transmisión alcanzables a través de
    baterías, lo que permitía la movilidad de los
    terminales y además, el retado de la señal
    radioeléctrica en subir y bajar del satélite era
    imperceptible en los servicios de voz (0.02 seg). Sin embargo la
    baja altura de los satélites
    también representada un área de cobertura tal, que
    se requieren de varios de estos (constelaciones) para ofrecer
    cobertura global lo cuál elevaba en gran media la
    inversión inicial y dificultaba la recuperación del
    capital en
    periodos cortos.

    Uno de los aspectos de mayor complejidad en este tipo de
    sistemas es el movimiento de
    los satélites respecto de los usuarios en tierra. Las
    velocidades alcanzadas por cada satélite son muy elevadas,
    como en el caso de Iridium donde estos se desplazan a 27000 Km/h
    y en consecuencia, solo pueden ofrecer servicio a un usuario
    durante lapsos muy cortos (alrededor de10 minutos), luego debe
    hacerse un "handover" a otro satélite de la
    constelación para mantener el servicio. Aun cuando el
    usuario está estático debe realizarse esta
    operación, pues la constelación siempre esta en
    movimiento. Por otra parte, esta condición es una
    garantía de diversidad de espacio en la componente
    satelital, pues en determinadas regiones la constelación
    puede ofrecer hasta tres satélites visibles para el mismo
    usuario, no obstante la complejidad del diseño
    de la constelación y los procesos de
    "handover" entre satélites obligan a los terminales a
    tener una capacidad de procesamiento adicional. Esta
    situación se presenta en la figura 1.

    Para reducir la cantidad de satélites y con ello
    los costos del
    sistema se pensó en elevar la altura hasta la orbita media
    (Medium Earth Orbit, MEO), entre los 6000 y 10000
    kilómetros, teniendo en cuenta que entre los 1500 y 6000
    kilómetros se encuentra el primer cinturón de
    radiación
    de Van Allen, que puede ser altamente dañino para los
    satélites. Esta posición aunque aumentaba el
    retardo de la señal, lo mantenía dentro de
    márgenes tolerables y reducía el número de
    satélites en un factor de cinco.

    Figura 1: Diversidad de
    Satélites en Constelaciones de Orbitas no
    Geoestacionarias

    Dentro de esta clasificación de servicios
    móviles se incluyen los sistemas GlobalStart que utiliza
    una constelación de 48 satélites de órbita
    baja a una altura de 1414 kilómetros sobre la Tierra, con
    el énfasis en comunicaciones con áreas rurales. Usa
    la técnica de acceso CDMA y se propopuso el uso de
    sistemas duales (AMPS/Globalstar;

    GSM/Globalstar) con conmutación
    automática. No obstante los lanzamientos de los primeros
    satélites fueron fallidos y condujeron a la
    compañía a serios problemas
    económicos.

    Figura 2: Constelación del
    Sistema Ellipso

    Al igual que GlobalStar pueden citarse Iridium,
    Teledesic, SkyBridge, ICO y Ellipso que incorpora
    satélites en orbitas inclinadas como muestra la figura
    2,

    Sistemas de Orbita
    Geosincrónica

    Desde sus inicios, los usuarios de satélites de
    orbita geosincrónica (Geosynchronous Earth Orbit) han sido
    grandes operadores de telefonía y de distribución de televisión
    que requerían de servicios de transporte
    intercontinentales para conectarse con otras redes, no obstante
    la aparición de la fibra
    óptica, redujo considerablemente el tráfico
    potencial de telefonía y datos que se podía cursar
    a través de estos sistemas con los despliegues
    transnacionales alrededor y entre los continentes, cambiando las
    proyecciones de demanda para
    esta industria que
    debía enfrentar un competidor que golpeó
    fuertemente en sus inicios y obligó a explorar en nuevos
    nichos de mercado, dado que el transporte punto a punto estaba
    siendo invadido rápidamente por la fibra. Como resultado,
    las nuevas flotas debieron adaptarse para competir en escenarios
    diferentes, en la actualidad la industria satelital se ha
    concentrado en mercados muy
    cerca del usuario final a través de servicios como
    Directo Al Hogar (Direct To Home DTH) en sus
    presentaciones de Difusión de Video Digital
    (Digital Video Broadcasting DVB) y Difusión Digital de
    Multimedia por
    Satélite (Digital Multimedia Broadcast by
    Satellite)
    gracias a que las nuevas flotas cuentan con
    capacidades de procesamiento a bordo, haces direccionables y
    mayores potencias de transmisión que han permitido reducir
    considerablemente las instalaciones del usuario.

    Este avance en la manufactura de
    satélites GEO, llevó a diferentes empresas a pensar
    en ofrecer servicios de comunicaciones móviles soportadas
    en esta clase de
    aparatos que podían cubrir con un haz de 17.5 grados la
    tercera parte del globo terrestre excepto en latitudes muy
    superiores, cerca de los polos. Si embargo, el empleo de este
    tipo de satélites en sistemas móviles de
    comunicaciones se restringe en la medida que existe un retardo de
    propagación muy considerable (0.5  seg) debido a la distancia que
    debe recorrer la señal radioeléctrica (36000Km)
    teniendo presente que esta característica constituye un
    obstáculo para el funcionamiento de las comunicaciones de
    voz, multimediales interactivas y tareas de enrutamiento del
    protocolo
    TCP/IP.

    Pese al retardo de propagación, el cual puede ser
    enmascarado con tasas de velocidad de
    transmisión muy altas, los satélites también
    enfrentan perdidas de propagación considerables y deben
    compensarlas con complejas cargas de comunicaciones que incluyen
    amplificadores de muy alta potencia (HPAs) y antenas muy
    grandes que una vez extendidas exceden los 12 metros, como
    muestra la figura 3. En consecuencia son satélites muy
    pesados (entre 4 y 5 toneladas) cuyo período de
    fabricación es muy largo y su costo de
    lanzamiento muy elevado.

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    Figura 3: Satélite GEO de
    Thuraya Systems

    Dentro de esta categoría se destaca el sistema
    Thuraya que ofrece cobertura con una flota de tres
    satélites Geosincrónicos de muy alta potencia
    diseñados con capacidad de 13750 canales
    telefónicos para Europa,
    África central y del norte, Medio Oeste, Asia central y
    del Sur con servicios en donde las redes terrenas no pueden
    ofrecer servicios.

    EL MODELO
    IMT2000

    El ánimo de ITU (International Telecommunication
    Union) por realizar un esfuerzo entre gobiernos de todo el mundo
    para establecer los parámetros de referencia y armonizar
    el desarrollo de
    los futuros sistemas de telecomunicaciones, condujo en 1985 a la
    construcción del modelo FPLMTS (Future
    Public Land Mobile Telecommunication System), conocido
    actualmente como IMT2000 (International Mobile Telecommunications
    for the year 2000) el cual, es sinónimo de tercera
    generación, pues constituye un estándar
    internacional para el despliegue de estos sistemas.

    Además del modelo de ITU, existe una propuesta
    europea conocida como UMTS (Universal Mobile Telecommunication
    System) propuesto por ETSI y acogido por ITU como parte del
    estándar IMT2000, dejando entre ver que el actual modelo
    corresponde al trabajo
    logrado por los grupos de trabajo
    de radiocomunicaciones y telecomunicaciones de ITU, ITU-R y ITU-D
    respectivamente, además de las contribuciones hechas por
    otros organismos entre los cuales se pueden citar 3GPP (3G
    Partners Projects), IETF (Internet Engineering Task Force), ARIB
    y otros.

    Para la implementación de IMT2000, desde 1992 se
    han propuesto las bandas de frecuencias mostradas en la figura 4,
    donde se realiza una comparación con la situación
    de países como Estados Unidos de
    América
    que han hospedado otros servicios diferentes al estándar
    en cuestión dentro la banda propuesta.

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    Figura 4: Propuesta de ITU para las
    Bandas de Frecuencias de IMT2000

    Uno de los aspectos más destacables del
    estándar es la variedad de interfaces de radio (Radio
    Transmision Technology RTT) que han sido acogidas, la figura 5
    muestra cada una de estas tecnologías. Las diversidad
    obedece a que la tercera generación será alcanzada
    a través de evoluciones de los sistemas actuales de 2 y
    2.5G, donde cada una ha conservando las interfaces de radio de
    los antiguos estándares que alcanzaron mayor
    penetración en el mercado. Más adelante se
    verán la influencia de este hecho sobre los sistemas
    satelitales de comunicaciones
    móviles.

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    Figura 5: Interfaces de Radio de
    IMT2000

    COMPONENTE
    SATELITAL DEL MODELO UMTS/IMT2000 (S-UMTS)

    Ahora, a diferencia de la generación anterior de
    servicios móviles por satélite, como se
    comentó en la sección anterior, estos son
    reconocidos como parte integral de la red de comunicaciones en
    virtud de su capacidad de proveer amplia cobertura, facilitado el
    verdadero roaming global y la difusión de información. Por esta razón se ha
    considerado además del componente terreno (T-UMTS), la
    inclusión de otro componente basado en sistemas
    satelitales (S-UMTS), ambos compatibles entre ellos, como muestra
    la figura 6.

    Figura 6: Arquitectura de
    los Componentes Terrestre/Satelital del Modelo
    UMTS

    En un primer momento, los servicios ofrecidos por los
    sistemas satelitales, serán solamente un subconjunto del
    total ofrecidos por la red terrestre, debido a que hasta ahora se
    enfrenta la necesidad de incorporar los satélites al
    modelo de comunicaciones de tercera generación, por tanto
    este componente no tiene una reglamentación internacional
    que permita un rápido desarrollo, como si lo tiene el
    componente terrestre, el cual fue el primero en desarrollarse y
    cuenta con estandarización internacional. La tendencia
    para superar este contratiempo es desarrollar interfaces de radio
    lo más compatibles con el componente terreno para
    aplicarlas al componente satelital, aprovechando además el
    hecho de tener adyacentes las bandas para S-UMTS y T- UMTS, por
    lo menos en Europa, como muestra la figura 8, y con ello evitar
    los terminales duales que son desfavorables en tamaño y
    costo.

    Figura 7: Asignación de
    Frecuencias para UMTS Terrestre y Satelital en
    Europa

    La componente satelital puede verse como un elemento
    complementario de la red terrestre, el cual permite ofrecer
    servicios en regiones donde no existe cobertura terrestre o no es
    rentable hacerlo. En este caso la componente satelital esta en
    capacidad de ofrecer los mismos servicios que su homologa
    terrestre, pero, por otro lado puede verse como un elemento
    cooperativo adicional, el cual esta centrado en los servicios de
    difusión de multimedia y no en servicios interactivos
    donde se considera la componente terrestre es más
    efectiva. Desde esta perspectiva se exige una mayor
    interoperabilidad pues se trata de una interacción constante entre el usuario, su
    estación base y el satélite, de manera que la
    expansión de la red a través de los
    satélites no es el punto fundamental.

    De acuerdo a la perspectiva cooperativa
    comentada anteriormente, existen diferentes escenarios donde la
    presencia de los satélites adquiere una necesidad
    fundamental, en el primero de ellos, mostrado en la figura 9, el
    componente S-UMTS se emplea para difusión de diferentes
    servicios de entretenimiento, control de
    flotas, información general, noticias y
    estado del
    tiempo, como un servicio paralelo al ofrecido por la red
    terrestre. Este tipo de arquitecturas ha dado lugar a sistemas
    como Difusión Digital de Multimedia por Satélite
    (Satelllite Digital Multimedia Broadcast S-DMB) que están
    orientados al mercado punto-multipunto dentro del esquema de
    tercera generación a través de sistemas GEO de alta
    potencia que emplean un canal de difusión para un gran
    número de usuarios.

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    Figura 8: Escenario de Difusión
    de Información

    Es probable también la necesidad de
    distribución asimétrica de datos, donde el canal
    hacia delante que requiere de mayor tráfico, es cursado a
    través de un canal del satélite, entre tanto el
    tráfico hacia atrás es cursado por la red terrena
    de UMTS, como muestra la figura 10. Esta arquitectura permite
    mejor utilización de los recursos de radio
    del componente terreno en caso de no ser suficientes cuando
    existe alta demanda.

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    Figura 9: Escenario Híbrido
    para Servicios Asimétricos

    Otra tarea importante que ha sido otorgada a los
    satélites es la interconexión del núcleo de
    red del sistema, para esto el satélite conecta estaciones
    base que se encuentran muy dispersas simulando un canal de
    transmisión físico sobre el cual se cursa
    tráfico de usuarios y señalización como
    muestra la figura 11.

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    Figura 10: Interconexión del
    Núcleo de la red UMTS

    El canal de retorno del terminal móvil
    directamente al satélite se considera exclusivamente sino
    existe cobertura del componente terreno, esto es entonces, una
    perspectiva de complemento geográfico, donde el terminal
    debería transmitir con mayor potencia de la habitual para
    lograr una comunicación exitosa con la infraestructura
    en el espacio, lo que representa menor duración de las
    baterías, por esta razón se considera fundamental
    el desarrollo de tecnologías en la interfaz de radio que
    favorezcan el consumo de
    potencia del terminal y mantengan la tasa de transmisión
    en rangos aceptables.

    El diseño de S-UMTS puede incorporar diferentes
    tipos de constelaciones de satélites LEO, MEO e incluso
    GEO de acuerdo a los requerimientos de los servicios. Por
    ejemplo, los servicios de alta velocidad se adaptan mejor a
    equipos de poca movilidad y antenas activas altamente directivas,
    para lo cual los sistemas geoestacionarios son las soluciones
    más atractivas, entre tanto, los servicios de tasas de
    transmisión inferiores son asociados a terminales
    móviles con restricciones de potencia de
    transmisión y desplazamientos rápidos, para lo
    cuál requieren de soluciones en orbitas no
    geoestacionarias. Por esta razón las interfaces de radio
    deben ser independientes de la orbita del satélite para
    hacerlo tan flexibles como sea posible y puedan constituirse como
    un estándar internacional.

    Las interfaces de radio para la componente satelital del
    modelo, se presentan en la siguiente tabla.

    Propuesta

    Descripción

    Fuente

    Sat-CDMA

    49 satélites en 7 planos
    orbitales a 2000 Km.

    South Korea TTA

    SW-CDMA

    Satellite Wideband
    CDMA

    ARIB de
    Japón

    Horizons

    Horizons Satellite
    System

    Inmarsat

    ICO

    10 Satélites MEO en dos
    planes orbitales a 10390 Km.

    ICO Global
    Communication

    Tabla 1: Propuestas de Interfaces de
    Radio para el Componente Satelital

    LIMITACIONES DEL
    COMPONENTE SATELITAL

    Características del Medio de
    Propagación

    Las inclemencias del medio de propagación con la
    señal radioeléctrica hacia o desde el
    satélite, afectan en mayor proporción a los
    sistemas GEO que a los LEO debido a la diferencia de distancias
    entre los terminales y los satélites en ambas orbitas. Por
    esta razón las comunicaciones móviles exigen la
    condición de línea de vista para mantener
    velocidades adecuadas, en este caso, el multitrayecto no puede
    usarse como mecanismo para ofrecer servicio en interiores
    teniendo en cuenta que estas componentes no podrían tener
    la potencia suficiente, aún usando receptores tipo Rake y
    amplificadores de alta potencia así como antenas de gran
    ganancia en el satélite.

    Efecto Dopler

    La velocidad de los satélites en orbitas bajas
    respecto de las antenas en tierra, involucra el efecto dopler, el
    cual consiste en un aumento o disminución de la frecuencia
    recibida respecto de la transmitida por efecto del desplazamiento
    entre receptor y transmisor. No obstante este hecho puede
    corregirse en el segmento terreno debido a que la posición
    y velocidad de cada satélite es bien conocida, luego puede
    predecirse con alguna capacidad de procesamiento añadida a
    los equipos del usuario o bien por un mecanismo de
    exploración alrededor de la frecuencia estimada antes de
    establecer la
    comunicación. Debe aclararse que este fenómeno
    no afecta a los satélites en órbita
    geosincrónica debido a que estos permanecen aparentemente
    estáticos para las antenas dispuestas en
    tierra.

    Diversidad de Satélites.

    La diversidad de satélites, es la facultad
    ofrecida exclusivamente por los sistemas de orbitas no
    geosincrónicas para permitir que un usuario pueda "ver"
    varios satélites en un mismo momento. Esta
    condición reduce las posibilidades de bloqueo de la
    señal, pues permite el cambio de
    satélite a conveniencia del usuario e incluso
    podría aumentar la capacidad si establece
    comunicación con varios de ellos.

    La probabilidad de
    bloqueo se relaciona directamente con el ángulo de
    elevación y con la cantidad de satélites visibles,
    al respecto la ventaja es de los sistemas no
    Geosincrónicos pues las constelaciones están
    diseñadas para ofrecer, dependiendo de la posición
    del usuario entre uno y tres satélites, mientras que los
    GEO, por su condición de amplia cobertura un usuario solo
    puede "ver" un satélite siempre.

    Control de Potencia

    Esta capacidad ha sido considerada principalmente para
    los sistemas S-WCDMA, en los cuales el control de potencia es
    necesario para no desperdiciar potencia valiosa en el lado del
    usuario y para proteger la capacidad del sistema. Esta es una
    gran ventaja, más notable para las constelaciones LEO,
    ateniendo a que la condiciones de desvanecimiento y perdidas de
    propagación son variables,
    tanto por el moviendo del usuario como del satélite.
    Dentro de este contexto se tienen lazos abiertos y cerrados de
    control, no obstante los retardos de propagación hacen que
    estos sean menos dinámicos y su respuesta más lenta
    que en los sistemas del componente terrestre.

    Canales Piloto

    Los canales piloto son muy útiles tanto en el
    enlace de subida como de bajada. En el primer caso se requiere
    para mitigar el efecto Dopler a través del seguimiento de
    este canal por parte de los terminales y con ello favorecer las
    comunicaciones, por otra parte este canal puede usarse para
    realizar detección coherente, ajustar los niveles de
    potencia para el canal de retorno (control de lazo abierto) y
    además, si se incluyen símbolos piloto multiplexados en el
    dominio del
    tiempo (time-domain multiplexing of pilot symbols TDMP) en
    intervalos preasignados, podría soportar el control de
    antenas adaptativas. En el segundo caso, los canales piloto en el
    canal de subida, están relacionados con información
    de señalización.

    Modulaciones Digitales

    Los avances en los esquemas de modulación
    ha permitido enviar varios bits de información por cada
    hertz de ancho de banda disponible, es decir, han aumentado la
    eficiencia
    espectral, la cual se expresa como la relación existente
    entre la capacidad del canal y el ancho de banda, en unidades de
    bit/hertz. No obstante la complejidad del esquema de
    modulación se puede aumentar tanto como la potencia y
    medio de transmisión permita una detección exitosa
    en el receptor, dado que durante el trayecto y por las
    alinealidades de los amplificadores de potencia estos estados de
    amplitud y/o fase de la portadora que identifican combinaciones
    de bits de la información, sufren distorsiones que
    aumentan la probabilidad de confundirlos con otros estados o de
    no detectarlos. El efecto de aumentar la eficiencia espectral de
    las modulaciones en sistemas satelitales puede verse en la figura
    12.

    Figura 11: Distorsión del
    esquema de modulación 64QAM

    Los sistemas satelitales deben enfrentar esta dificultad
    que cobra mayor importancia para los sistemas
    Geosincrónicos por la mayor hostilidad del medio de
    transmisión, no obstane para la tercera generación
    se proponen esquemas que no necesariamente son nuevos para la
    industria satelital como son QPSK, BPSK y
    dual-BPSK para la interfaz de radio S-WCDMA.

    Asignación de Recursos

    El establecimiento de estrategias para
    asignar recursos del espectro radioeléctrico bajo la
    consigna de efectivo uso del espectro, pone en discusión
    tres consideraciones diferentes para asignar frecuencias a los
    canales de bajada desde el satélite. El primero de ellos
    es evitar el reuso de frecuencias entre satélites muy
    próximos usando sistemas combinados de FDMA, lo que
    disminuye en gran medida la probabilidad de interferencia entre
    satélites a costa de un ancho de banda subutilizado. La
    siguiente propuesta es un completo reuso de frecuencias dentro de
    todos los haces del satélite sin aplicar diversidad de
    satélites de manera permanente, lo cual aumenta la
    eficiencia en el uso del ancho de banda pero incrementa la
    probabilidad de interferencia incluso entre haces del mismo
    satélite sino se adoptan transmisiones ortogonales. La
    tercera propuesta consiste en un completo reuso de frecuencia
    entre haces del satélite con diversidad permanente de
    satélites, lo cual es una ampliación de la anterior
    propuesta.

    Para cada una de las orbitas donde se encuentre el
    sistema de satélites, cada una de las propuestas puede o
    no presentar ventajas de acuerdo a los servicios requeridos. Lo
    que queda claro después de esta discusión es la
    complejidad del diseño de la estrategia de
    asignación de recursos radioeléctricos al los
    cuales están enfrentados los desarrolladores de los
    estándares de la componente satelital de UMTS

    CONCLUSION

    Los sistemas satelitales son tanto para la tercera
    generación como para las próximas, elementos
    fundamentales para efectos de ofrecer un complemento de cobertura
    donde las redes terrenas no ofrecen servicio, no obstante en este
    campo la industria satelital enfrenta un lento desarrollo debido
    a que los estándares internacionales no están
    definidos al detalle como en el caso del componente terreno y
    además porque no quedó un buen sabor después
    de los despliegues hechos para ofrecer servicios móviles
    por satélite, por parte de GlobalStart e Iridium
    considerados hoy como fracasos comerciales. Por otra parte la
    posibilidad de satélites a diferentes alturas que ofrecen
    ventajas y desventajas inevadibles e inherentes a su constitución, desvían las decisiones
    hacia consideraciones económicas más que a
    consideraciones técnicas,
    pues esta dicho que cada servicio requiere de condiciones que
    solo ofrece determinada orbita y que si el análisis de costo definen otra
    elección, solo queda mitigar sus efectos adversos hasta el
    punto donde sea rentable para el operador hacerlo.

    REFERENCIAS

    [1] "Wide-band CDMA for the UMTS/IMT2000 Satellite
    Componet"; IEEE transactions on Vehicular Technology, Vol. 52 No.
    2. March 2002

    [2] N. Chuberre y otros.. "Satellite Digital Multimedia
    Broadcasting for 3G and Beyond 3G Systems" ALCATEL
    Space.

    [3] N. Lugil, L. Philips y otros. "CDMAx: A 3G Baseband
    Solution with S-UMTS and Navigation Capabilities" SIRUS
    COMMUNICATIONS

    [4] B.G. Evans y otros. "Satellie-UMTS IP-Based Network
    (SATIN)" Universidad de
    Surrey.

    [5] MOHAMED IBNKAHLA. "High-Speed Satellite Mobile
    Communications: Technologies and Challenges" IEEE

    [6] Quintero Florez, Victor "Sistemas Celulares"
    Presentación en Universidad del Cauca. 2004

    [7] R J Finean y A El-Hoiydi. "SATELLITE UMTS NETWORK
    ARCHITECTURE". BT Laboratories. Suiza

    [8] P. I. Philippopoulos y otros, "The Role of S-UMTS in
    Future 3G Markets". Universidad de Bolonia

    [9] www.globalstart.com

    [10] www.teledesic.com

    [11] www.orbcomm.com

    [12] www.thuraya.com

    Samir Medina Perlaza

    Gustavo Villalobos Caviedes

    Universidad del Cauca

    Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones

    Departamento de Telecomunicaciones

    Popayán, agosto de 2004

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