Diapositivo 1 - International Telecommunications Satellite

Programación
 Dia 1 - Princípios fundamentales de las comunicaciones




satelitales ( continuación )
Dia 2 - Directrices sobre la regulación de servicios por
satélite
Dia 3 - Planificación y evaluación del plan de la red
transmisión
Dia 4 - Instalación e mantenimiento de Vsat
Dia 5 - Adquisición de equipos Vsat y segmento espacial
1
Principios fundamentales










Nacimiento de las comunicaciones satélite
Desarrollo de las comunicaciones satélite
Componentes de comunicacion satélite
Tipos de órbitas
Posiciones orbitales y interferencias de radio
Tipo de antena y medidas de rendimiento
Componentes de RF
Medidas en Estaciones Terrestres
Tipos de Servicios
Tendencias y desarrollos tecnológicos
2
Tipo de antenas y mediciones de
performance
Servicio
 Tx e Rx (fija)
 Tx e Rx (transportables)
 Rx portable (Satellite News Gathering)
 Rx (TVRO - TeleVision Receive Only)
 Telemetría y recopilación de datos
3
Tipo de antenas y mediciones de
performance
Construcción y dibujo
 Antena de reflector único
 Paraboloide
 Paraboloide con “feed offset”
 Paraboloide con “multi feed offset”
 Antenas reflector doble
 Cassegrain
 Gregorian
4
Tipo de antenas y mediciones de
performance
5
Tipo de antenas y mediciones de
performance
Cassegrain
Reflector parabólico
Subreflector hyperbolico
Haz enfocado
Gregorian
Reflector parabólico
Subreflector eliptico
6
Antenas en el Standard Intelsat
Tipo
Diam.Reflector
Banda
EIRP (dBW)
G/T (dBK-1)
Std A
30 ( 15 revised )
C ( 6/4)
70-90
40,7
Std B
11-14
C
60-85
31,7
Std C
14-18
Ku(14/11)
72-87
39
Std D
5/11
C
53-57
22,7/31,7
Std E1
3,5
Ku
57-86
25
Std E2
5,5
Ku
55-83
29
Std E3
8-10
Ku
49-77
34
Std F1
4,5-5
C
63,91
22,7
Std F2
7,5-8
C
60-87
27
Std F3
9-10
C
59-86
29
Std Z small
6-8
C
49,3-51,7
24,5-26,9
Std Z large
11-13
C
46,3-48,7
31,7-33
Sdd Z tvro
4,5-5
C
(44)
22
(GHz)
7
Mediciones de rendimiento de antenas
Los operadores de satélites definen un conjunto de reglas para la
concesión y homologación de equipos dentro de su red. En el caso de
Intelsat hay “IESS - Intelsat earth station standards”, y el “SSOG Satellite services operations guide” (equivalente ESOG en Eutelsat) ,
que definen el tipo de pruebas que efectuarán para ser sometido a
aprobación técnica:
•
•
•
•
G / T Figura de mérito del sistema
Ganancia de transmisión y estabilidad “EIRP” (pire)
Contorno de aislamiento (polarizaciones ortogonales)
Patrón de transmisión y recepción del antena
8
G / T rendimiento 1
En comunicación por satélite el sistema de recepción trabaja
siempre con señales muy débiles, debido principalmente a tan
grande distancias pero la ganancia hacia el satélite de
comunicaciones deberá ser muy alta además el rendimiento
de los receptores que deberá ser muy bajo. Esta combinación
conocida como G / T - figura de mérito representa la relación
de ganancia de la antena versus la temperatura de ruido y es
directamente proporcional a la relación de potencia de
portadora versus la densidad ruido eléctrico (C/N0)
9
G / T rendimiento 2
Cómo alcanzar estos objetivos:
 Ajustar el ancho de banda del receptor IF (portadora y
laterales) con mínimo de ruido, mediante técnica de
ancho de banda de 3 dB del receptor ,
 Uso de sistemas de recepción con baja temperatura
de ruido o en caso de antenas de gran tamaño,
sumergir el amplificador receptor en nitrógeno o helio
liquido alcanzando temperaturas físicas de unos - 4 kº
correspondiente a -296 º C.
10
G / T rendimiento 3
La temperatura de ruido es un concepto útil en receptores de
comunicación, ya que proporciona una manera de determinar cuánto
ruido térmico es generado por los dispositivos activos y pasivos en
el sistema receptor. En microondas - HF y SHF - todos los objetos
con temperatura física Tp > 0ºK generan ruido eléctrico a la
frecuencia del receptor, cuyo valor es dada por:
Pn = K TnB en que
K - constante de Boltzman = 1,38x10-23 J / ºK
Tn - Temperatura de ruído de la fuente em ºK
B - Ancho de banda
11
G / T rendimiento 4
LNA
PR
D/C
GRF
GM
Si amplificador de bajo ruido
y "downcoverter" han sido
reemplazados por unidades
sin ruido, el sistema global es
equivalente a uno generador
de ruido de entrada TIN
+
TIN
IF amp
GIF
osc
GTot
o
PN
PN = K TSBGTot
TS
12
G / T rendimiento 5
Otra forma de calcular la potencia de ruido es cambiando la antena
por una fuente de ruido global en el receptor de entrada y obtener
varias etapas por GTot
y la relación C / N
C / N = PR . GTot / K.TS.B.GTot
en que PR Gtot representa la señal mas
lateral en la salida del receptor
o refiriéndose a la transmisión en que PR = PTx.GTx.GR.[λ/4πR]2
C / N = PTx.GTx.GR / K.TS.B .[ λ / 4πR]2
y finalmente
G/T
C / N = PTx.GTx /K.B . [λ/4πR]2 . GR / TS
13
Ganancia de la antena 1
1.
Mide la directividad de una antena, por ejemplo la
capacidad que tiene la antena para enfocar y
dirigir la energía en una dirección elegida.
2.
Definida como la relación entre la potencia radiada
por unidad de ángulo sólido (en una dirección
determinada) y la potencia radiada también por
unidad de ángulo sólido, por una antena
isotrópica, con la misma potencia de entrada
3.
Para esta determinación usamos el concepto de
fuente isotrópica, con capacidad de transmisión
PT (PIRE) y calculamos la densidad de potencia en
una superficie a una dada distancia.
14
Ganancia de la antena 2
Área A (m2) ( apertura )
Fuente isotrópica
EIRP = PT (W)
Distância R (m)
Fluxo = PT / 4πR2 W m-2
PR = F . A
El área efectiva de la antena isotrópica :
Aet = Aer = λ2 / 4π
Potencia recibida por la antena isotrópica :
PT
λ2
PRisotr =
x
4πR2
4π
Potencia recibida por la antena parabólica :
PT
PRparab =
x Ae
em que Ae = η x A
4πR2
PRparab
G=
4π
=
PRisotro
λ2
x Ae
15
Contorno de aislamiento
 Es bastante común una antena transmitir la misma
frecuencia en polarizaciones ortogonales, siendo
obligatorio la medición de su eficiencia en
crosspolarization, para reducir la mínima posibilidad
de interferencia.
 El propósito de la prueba del contorno de
aislamiento, es medir el rendimiento de la crosspol
de la estación "EUT - Earth Station under Test“ en la
zona de 0.5 dB y 1 dB de ancho de la antena.
 Como un ejemplo si muestra en la siguiente
diapositiva
16
Polarización ortogonales 1
17
Polarización ortogonales 2
18
Huella de antenas
19
Patrón de transmisión de antenas 1
Debido a la separación de arco real entre dos Satélites (2 º)
y el potencial de interferencia de lóbulos laterales que es
indeseable para el satélite en sí mismo sino también a las
estaciones de tierra, Intelsat y la ITU impusieron algunas
restricciones sobre la transmisión de patrón :
 La ITU define las normas para el desempeño de la característica
de la antena [contour G(θ)=32-25log(θ)]
 También la "ISO - International Satellite Organization" Intelsat a
través del "SSOG – Satellite System Operations Guide" impone
compatibilidad de antena en pruebas, es decir, ganancia de
transmision de tal manera que sus emisiones de lóbulos laterales
y "offaxis" (incluidos en la polarización ortogonal) sean limitados
en amplitud
20
Patrón de transmisión de antenas 2
21
Patrón de transmisión de antenas 3
22
Patrón de transmisión de antenas 4
23
Por qué polarización?
 Debido a la escasez de ancho de banda en los
transpondedores, la reutilización de frecuencias
puede ser una buena alternativa.
 Por lo tanto la reutilización de frecuencia es tener
la recepción y transmisión en la misma frecuencia
pero con polarización ortogonal.
 Polarización lineal necesita alineamiento absoluto,
comparado con la circular, pero hay algunos
problemas con la lluvia.
 Generalmente las frecuencias de transpondedor
están diseñadas para reducir la interferencia
24
Comportamiento de onda electromagnética
Polarización se refiere a la
orientación del vector campo
electromagnético como una
función del tiempo
25
Polarización lineal
26
Polarización circular
27
Creación de polarización circular
28
Reutilización de frecuencia de transpondedor
y polarización
29
Reutilización de frecuencia de transpondedor
y polarización ( banda Ka y “spots )
30
Principios fundamentales










Nacimiento de las comunicaciones satélite
Desarrollo de las comunicaciones satélite
Componentes de comunicación satélite
Tipos de órbitas
Posiciones orbitales y interferencias de radio
Tipo de antena y medidas de rendimiento
Componentes de RF
Medidas en Estaciones Terrestres
Tipos de Servicios
Tendencias y desarrollos tecnológicos
31
Equipamientos RF
Bajo esta designación nos reunimos los elementos de
ondas guiadas donde incluimos la LNA - amplificador
bajo ruido, la HPA - amplificador de alta potencia y los
traductores de RF (4 y 6 GHz) para VHF (70 o 140
MHz) a saber:
O
D
U
 BUC-”Block up converter”
 LNB(C) – “Low noise block” (converter)
 “Transceiver” - pareja receptor y transmisor - según el




tipo de estación puede instalarse al aire libre “ODU
(outdoor unit) o de interior “IDU (Indoor unit )”
Acopladores, combinadores, divisores, circuladores,
interruptor, división de alimentación de conmutación
Módem analógico y digital
Filtros, guía de ondas, coaxial etc
“Beacon receiver “
32
Equipamientos RF
tranceptor, filtros, guias onda y coaxial
tranceptor
33
Equipamientos RF
tranceptor - BUC
34
Equipamientos RF
tranceptor - BUC
35
Equipamientos RF
tranceptor - BUC (SSPA)
36
Equipamientos RF
tranceptor - BUC
Item
Especificação
Frecuencia IF
70 o 140 MHz
Ancho de banda IF
40 MHz minimo
Rango de frecuencia RF
C band ( Ku band )
Estabilidad frecuencia
+/- 2 x 10-8 por mês e 5x 10-8 por dia
(variaciones T de 0º to 45ºC )
Nível de salida
+10 dB to -20 dB en el nivel de saturación
SSPA
Ruído fase
IESS 308 INTELSAT
Respuesta de amplitud
± 0.5 dB at ±36 MHz.
paso de sintetizador de frecuencia
1 MHz
Stabilidad de ganancia
Mejor que ± 0.5 dB por dia em rangos de
temperatura de 25 C ± 10 C.
37
Equipamientos RF
tranceptor - LNB
38
Equipamientos RF
tranceptor - LNB
standard LNB
salida doble
Monobloco LNB
para satelite
espaciado +/- 6º
8 salida LNB
39
Equipamientos RF
tranceptor - LNB
Item
Especificacioness
banda de frecuencia de entrada
12,25 a12,75 GHz
entrada de guía de ondas
WR 75
Figura ruido ( T1 – 25 ºC )
0,8 dB tipo ( 1,3 dB mx )
banda de frecuencia de salida
950 a 1,450 MHz
ganancia de conversión
55 dB tipo
Potencia de salida compresión de 1dB 0 dBm minimo
Productos intermodulación (orden 3 )
31 dBc minimo
Estabilidad de temperatura frecuencia
local oscilator
11,2995 a 11,3005 GHz(11,300 +/- 500 KHz)
requisitos de alimentación
+ 12 a +24 Vdc
40
Equipamientos RF
tranceptor - LNA ( SSPA )
Un LNA con SSPA FET
normalmente utiliza 3 o
4
etapas
de
amplificador, siendo la
1º
etapa
termo
eléctricamente enfriado
a - 40ºC produciendo
un Ts de 55 a 88ºK
correspondiendo a un
ganancia total de 60 dB
41
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
 La conexión del transmisor a la antena debe introducir
baja atenuación. Para frecuencias hasta 2 GHz se utiliza
cable coaxial porque es barato y tiene buenas
características y para frecuencias por encima de 2 GHz
(o hasta 2 GHz pero con grande IFL) se utiliza la guía de
ondas (circular o rectangular) donde es muy baja la
atenuación por metro.
 Para largas distancias (> 20 m) la guía de onda son
presurizadas y las bridas deberán ser cuidadosamente
elegido y de acuerdo con las normas del IEC Internacional Electronics Comisión
42
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
 Mientras que un cable coaxial es una línea de
transmisión de banda ancha, la guía de onda puede
transmitir sólo una determinada frecuencia baja llamada
frecuencia de "corte", que es la frecuencia más baja que
puede transmitirse y depende de la forma de guía de
ondas y dimensiones.
 En el límite más alto, tenemos otras frecuencias que
tienen que ser alcanzado por la señal que se propaga a
lo largo de la guía de ondas. La transmisión se hace por
modos (TEmn o THmn) TE11 dominante para la guía de
onda circular y el TE10 y TE11 para la guía de onda
rectangular
43
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
Se muestran algunos ejemplos de modos de guía de onda
rectangular
44
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
Se muestran algunos ejemplos de modos de guía de onda
circular
45
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
Onda Tmn en un cable coaxial
46
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
Propagación TEM E en cabo coaxial
47
Equipamientos RF
(filtros, guías onda y coaxiais)
Propagación TEM H en cabo coaxial
48
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
 En una típica estación de terrestre podría haber más de
un amplificador de potencia conectado al puerto de
alimentación de la antena sirviendo una polarización
particular.
 En estas circunstancias, es necesario combinar la salida
de los amplificadores en una vía de señal solo para la
alimentación de la antena
 La salida del amplificador es generalmente en Guía de
onda y se conecta a través de uno o más de los
combinadores de RF
 Un combinador de RF puede ser uno de los tres tipos, a
saber, híbridos, circuladores y diplexores.
49
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
Entrada
Perdida hibrido
Salida 1
Salida de carga
Entrada 1
1,8 dB ( directo)
4,8 dB (cruzado)
66%
33%
Entrada 2
idem
33%
66%
50
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
51
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
 Acopladores
de RF son circuitos que muestran las
transmisiones RF combinando los señales de forma
asimétrica (acoplamiento). Hay tres tipos básicos de
dispositivos - unidireccional, bidireccional y doble direccional.
 Acopladores de RF unidireccionales son dispositivos de
cuatro puertos con una entrada principal y la línea de salida,
una línea de acoplados con una salida de acoplamiento y la
terminación en un cuarta puerto. La señal pasa de la entrada
a la salida se combina con la salida de acoplados, pero la
salida acoplada está aislada de la salida principal. Cualquier
potencia reflejada desde la salida de la línea principal está
acoplado a la terminación.
52
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
 Acopladores bidireccionales RF son similares a los
acopladores unidireccionales, pero no proporcionan la
terminación en el cuarto puerto. Línea principal de
alimentación se acopla a la salida hacia adelante de la
línea secundaria y la potencia reflejada está acoplado a
la salida reflejada. Para que el aislamiento a lograrse,
deben
obtenerse
salidas
acoplados
a
través
de
terminaciones igualadas en cada puerto.
53
Equipamientos RF
(acopladores, combinadores y divisores)
 Acopladores direccionales dual de RF son dispositivos de
cuatro puertos que constan de dos acopladores
unidireccionales. Que pueden conectarse espalda con
espalda en serie con la salida de la línea principal del
acoplador adelante conectado a la salida del acoplador de la
segunda, o integrado en un dispositivo con una sola línea
principal y dos líneas secundarias. Integración en un único
dispositivo proporciona varias ventajas, entre ellas un menor
dimensión o unidad más compacta. Además, porque hay sólo
una línea principal, se reduce la pérdida de inserción y se
consigue más fácilmente alto aislamiento .
54
Principios fundamentales










Nacimiento de las comunicaciones satélite
Desarrollo de las comunicaciones satélite
Componentes de comunicacion satélite
Tipos de órbitas
Posiciones orbitales y interferencias de radio
Tipo de antena y medidas de rendimiento
Componentes de RF
Medidas en Estaciones Terrestres
Tipos de Servicios
Tendencias y desarrollos tecnologicos
55
Medidas en Estaciones Terrestres
 Analizador de Espectro
 Medidor de Potência & sensor
 Analisador de datos ( ber test )
 Volt-ohmmeter
 …..
 dB, dBm, dBW
 PIRE (EIRP)
 C0+N0/C0
 ………….
56
Analizador de Espectro
 El método estándar para observar señales eléctricas es utilizar un
osciloscopio, a veces se denominan instrumentos de dominio de
tiempo.
 Pero el rendimiento de ciertos elementos como amplificadores,
osciladores, mezcladores, moduladores, filtros y otros requieren el
análisis de otras características - respuesta de frecuencia, distorsión
armónica, ruido intrínseco - y la información significativa no se
alcanza hasta que se obtengan sus respuestas en frecuencia.
 Instrumentos que muestran los niveles de una señal eléctrica en
función de las respectivas frecuencias son llamados analizador de
espectro y medidor de nivel selectivo.
57
Analizador de Espectro
58
Filtro resolución AE
59
Analizador de Espectro
Siendo básicamente un receptor con
capacidad de "scanning", integran un filtro
de sintonía variable (mezcladora) para
convertir la señal de entrada a varios IF,
tantos como los componentes de la señal
original, mostrarlos según filtros de banda
de resolución definidos y de manera a ser
posible visualizarlos.
Según la banda de RF que queremos
comprobar, existen tipos específicos de
analizador de espectros, por ejemplo,
DC - 8 GHz, 10 Hz - 6,2 GHz o
9 GHz - 20 GHz
60
Medidor de potencia
Una técnica común para la
medición de potencia en altas
frecuencias
es
emplear
un
elemento sensor que convierte la
energía de radiofrecuencia a DC o
siñal de baja - frecuencia. El
elemento sensor está diseñado a
menudo
para
formar
una
terminación
coincida
con
la
impedancia característica de la
línea de transmisión de entrada.
Se utilizan varios tipos de
elementos de detección.
61
Sensor de potencia 1
 Son los sensores que convierten las señales de RF y
microondas a voltajes analógicos. Hay tres tipos de sensores
utilizados, a termistor ( ya considerados como anticuados ),
termopares y diodos:
 Termopares funcionan porque la diferencia de temperatura
entre dos metales disímiles crea tensión en su empalme
caliente o frío. Los sensores absorben la señal de microondas
RF / y "calientan" el elemento de empalme, dan la correcta
potencia media (desde onda continua CW a señales complejos
de modulación digital). Normalmente tienen un rango dinámico
de sólo 50 dB, de - 30 dBm (1mW) a + 20 dBm (100 mW)
 Diodos convierten la energía de alta frecuencia a DC mediante
sus propiedades de rectificación de diodos, que provienen de su
sus características de tensión / corriente no lineales, com un
típico arranque cerca del nivel de ruido de - 70 dBm (0,1 µW) se
extiende hasta + 20 dBm..
62
Sensor de potencia 2
 Los sensores de diodo, crean una tensión continua (menos de 10 mV),
siendo típico el rango de 0,1 µW a 10 mW y frecuencia máxima de 18 GHz.
Su funcionamiento utiliza el principio del diodo de barrera Shottky para
detectar la señal de RF. Si la tensión RF es inferior a los 20 mV el diodo,
presenta a la salida el cuadrado de tensión de entrada, o sea es
proporcional a la potencia de RF de entrada. Para tensión RF de entrada
mayores la salida rectificada cambia gradualmente en el perfil de modo de
detección, o sea presenta linealidad. Los sensores de diodo tienen que ser
previamente calibrado con señales de RF muy precisos.
63
Analizador de datos
1. En comunicación digital, bit con errores pueden
generarse como consecuencia del ruido, “jitter” o
variaciones de nivel. Si se producen dichas
distorsiones, la información transmitida es recibida
en un estado deformado, lo que significa el
deterioro de la calidad de transmisión
2. La calidad de transmisión se mide por el grado de
variación de bits (tasa de error). Para medir con
exactitud la tasa de error, se transmite una
secuencia de bits simulando los datos reales a una
tasa igual a la tasa de transmisión......
64
Analizador de datos
3. Este patrón, llamado secuencia Pseudo - Random
(PRBS) de bits , se compara con el generado en el
receptor, y la relación de bits no coincidentes
detectados en el número total de bits se calcula como
la tasa de error de bit ( bit error rate)
4. La secuencia de bits pseudoaleatorios deberá cumplir
con las recomendaciones de ITU-T O.151 y O.152 para
asegurar la compatibilidad entre equipos. La longitud de
patrones de prueba se selecciona según la tasa de
transmisión del sistema sometido a prueba.
65
Unidades de medida
Definición de dB (decibel)
 Forma sencilla para representar la relación entre 2
variables expresadas en la misma unidad.
 Potencia de salída P0 y entrada Pi de uno amplificador, o
sea AdB = 10 log (Po/Pi).
 Se utiliza esta relación hace referencia a cantidades
estándar como por ejemplo... la potencia radiada por una
antena isotrópica, la potencia de 1 watt, o referencia a
potencia 1 mW y así los valores están expresados por :
 AdBW [ 10 log (P0/P1=1W) ]
 AdBi [ 10 log (P0/P1=Pisotrópica ) ]
 AdBm [10log ( P0/P1=1mW)]
66
Unidad de medida - dBW
CASO ESTUDIO
RS
+
+
RL
VS
VL
-
Podemos decir que
PL = PS. RL / RT
10 log 10 ( PL / PS ) = 10 log 10 ( RL / RT )
En que
RT = R L + R S
VL = VS. RL / (RL + RS)
PL = PS.RL / (RL+RS)
10 log 10 (PL) – 10 log 10 (PS ) =10 log 10 ( RL / RT )
O dividiendo a todos los miembros por 1W ( potencia en Watt )
10 log 10 (PL/1W) – 10 log 10 (PS/1W ) =10 log 10 ( RL / RT )
PL (dBW) – PS (dBW) =10 log 10 ( RL / RT )
67
Unidad de medida - dBm
EXPRESSANDO LA POTENCIA EN mW
RS
+
+
RL
VS
VL
-
Podemos decir que
PL = PS. RL / RT
10 log 10 ( PL / PS ) = 10 log 10 ( RL / RT )
En que
RT = R L + R S
VL = VS. RL / (RL + RS)
PL = PS.RL / (RL+RS)
10 log 10 (PL) – 10 log 10 (PS ) =10 log 10 ( RL / RT )
O dividiendo los miembros por 1mW ( potencia en mWatt )
10 log 10 (PL/1mW) – 10 log 10 (PS/1mW ) =10 log 10 ( RL / RT )
PL (dBm) – PS (dBm) =10 log 10 ( RL / RT )
68
Unidad de medida - dBr, dBm0,dBm0p
O sea
Designación
Referencia
Conversion
dBm
1 mW
dBm = dBW + 30
dbW
1W
dBW = dBm - 30
Asimismo expresamos una relación, pero que se hace referencia
a un punto determinado y en este caso la unidad será dBr.
Por ejemplo, si consideramos un nivel nominal de supervisión de
una portadora como 10 dBm, y en otro punto hemos medido
+8.7 dBm, podemos afirmar que en el punto de medición tendrá
-1,3 dBr.
Asimismo dBm0* es una abreviatura de la potencia en dBm
medida a un punto de nivel de transmisión cero.
* - algunos documentos internacionales utilizan dbm0 para significar la potencia
de ruido en dbm0p ( phsophometrically ponderada dbm0).En los EEUU no se utiliza
69
Unidad de medida - concepto general
 El concepto de decibel es extendido permitiendo la
relación de dos cantidades similares expresados en
unidades de decibel.
 Por ejemplo dos temperaturas T1 y T2 pueden ser
expresadas como 10 log10 (T1 / T2) y si la temperatura
T2 se refiere a 1ºK, la temperatura T1 en Kelvin
expresado en decibel daría como dBk (sea T1 = 290º k
puede expresarse por 10 log10(290 / 1) dBk o 24,64
dBk
 Otro ejemplo que ocurre ampliamente en la práctica es
referido a 1 Hertz de ancho de banda. Así, un ancho
de banda de 36 MHz, equivale a 10 log1036000000 =
75,56 dBHz.......
70
Unidad de medida - concepto general
 Unidades de decibel pueden agregarse directamente,
incluso si se utilizan diferentes unidades. Si una potencia
de 34 dBW es transmitida a través de un circuito que
tenga una pérdida de 20 dB, la potencia recibida PR = 34
dBW - 20 dB = 14 dBW
 A veces se relacionan con diferentes tipos de "ratio". Un
buen ejemplo es la relación G / T en un sistema receptor.
Expresado en decibel G / T dBK-1 = G dBi - T dBK
 O la relación EB / N0 llamado energía por bit / relación de
densidad espectral de ruido:.

Eb / N0 dB = C / N0 dB/Hz - 10 log 10 ( data rate ) dB/Hz , en que
Eb dBW/Hz - Energía por bit que refiere a la velocidad de datos
N0dB/Hz - Densidad espectral de ruido
CdbW
- Potencia de portadora
71
Unidad de medida - ejemplo
PIRE = HPA salida - perdida alimentación - pérdida de combinador + ganancia de antena
72
Principios fundamentales










Nacimiento de las comunicaciones satélite
Desarrollo de las comunicaciones satélite
Componentes de comunicacion satélite
Tipos de órbitas
Posiciones orbitales y interferencias de radio
Tipo de antena y medidas de rendimiento
Componentes de RF
Medidas en Estaciones Terrestres
Tipos de Servicios
Tendencias y desarrollos tecnologicos
73
Servicios
 Voz





“Backbone” de móvil, conexión de células
Líneas privadas
“Trunking” IP
SCPC
Banda ancha marítima
 Vídeo







IPTV ( corporate TV )
Multicast
Broadcast ( DVB-S)
SNG
Datos
Internet
B2B, B2C, C2C
74
Voz - Backbone red móvil
 Las
compañías de celulares están desarrollando
estrategias para ampliar el alcance de servicios móviles
para "islas" de población no fácilmente accesibles por la
infraestructura de red tradicional.
 El reto económico es particularmente evidente en llegar a
zonas remotas donde el bajo volumen de tráfico de usuario
requiere un control estricto de los costos operacionales y
de capitales, y de proporcionar conectividad desde las
torres de celular remoto hacia la red móvil.
 Esta red será flexible (aumento puntual de ancho, balance
de tráfico, emergencias) deberá minimizar los punto de
falla (en comparación con enlace terrestre) y minimizar el
costo-efectiva frente a la alternativa (por ejemplo fibra), etc.
75
Voz - Servicios móviles MSC-BSC
76
Voz - Servicios móviles BTS-BSC
77
Voz - Liñeas privadas 1
Estamos hablando sobre conexiones “PTP” dedicado al
suministro de comunicaciones a "Proveedores de
servicios",
corporaciones,
OI
Organizaciones
Internacionales , usuarios finales, es decir: :
 Conectividad “LAN - to – LAN” en site remotos
 Transferencia de datos
 Acceso de bases de datos remota
 Videoconferencia
 “Backup” (Disaster recovery)
 “CSS” - Customer service and support
 VoIP
78
Voz - Liñeas privadas 2
79
Voz- Trunking IP 1
Es un servicio "wholesale", end-to-end con el
objetivo de ampliar la infraestructura y recursos de
clientes. Por ejemplo, INTELSAT, proporciona a las
compañías de telecomunicaciones, ISPs y
proveedores de red corporativa acceso directo de
alta - velocidad a "backbone" de Internet, en las
áreas de servicios desafiantes, que necesitan de
datos de media y alta velocidad, con 2
alternativas.....
80
Voz - Trunking IP 2
1.
2.
“Shared access solutions” o de acceso compartido
con el DVB de bajo costo, es diseñado para bajas
tasas de datos, proporcionando a los clientes un
acceso a Internet con transporte adelante compartida
y retorno dedicado (usando “SCPC”). Compartiendo
el transporte hacia adelante, los clientes pueden
utilizar más eficazmente capacidad entre varias
ubicaciones manteniendo "CIR" en el transportador de
retorno
“Dedicated access solutions” o de acceso dedicado
para requerimientos de gran ancho de banda, se usa
una portadora dedicado hacia adelante y retorno, para
ofrecer acceso de alta velocidad a Internet servindo
los tipos de información comprometida; suporte a los
clientes que requieren conexiones hasta STM-1 (155
MBs) para uno o múltiples ubicaciones.
81
Voz - Trunking IP 3
82
Voz - SCPC 1
Como veremos más adelante con más detalle, sistemas
de acceso múltiple como "FDMA" porque utilizan más de
una portadora en el transponder, tienen potencial de
interferencia, y esto se ha minimizado mediante la
reducción de potencia salida, aunque no supera
completamente el problema. Esa dificultad - en acceso
con frecuencia compartida - fue limitada con la
implementación de un canal por portadora - SCPC - para
aplicaciones muy específicas, a saber: :


PA-pre assignement normalmente activada por voz permitiendo
que las señales digitales generalmente asociadas a
multiplicadores de canal, sea “DSI - Digital Speech Interpolation”,
“DCME - Digital Circuit multiplication equipment”, y
DA-demand assignement
tambien conocidos por “DAMA –
Demand assigned multiple access”
…../….
83
Voz - SCPC 2
 Topología de estrella o PTP, óptimo para los usuarios de patrones de
tráfico estático
 Alta flexibilidad permite crecer poco a poco la red del servicio de
proveedor / cliente y las inversiones pueden basarse en las demandas
/ compromisos del usuario.
 La alta eficiencia de las técnicas de modulación y compresión junto con
mecanismos de QoS proporciona una alta eficiencia / utilización de
segmento espacial.
 La reducida capacidad NMS puede ser compensada por un sistema
de informes externo sin consumir ancho de banda notable en el
satélite.
 Amplia gama de servicios, voz , video, Internet, GTW, “uplinks”,
difusión audio / vídeo
 Cada remoto tiene acceso al medio común – banda fija - pero sin
contención, es decir no hay que compartir lo ancho de banda (FA)
84
Voz - SCPC / DAMA
 Topología de estrella o malla, para aplicaciones de negocios




críticos en tiempo real, pero tiene que asegurarse de que la
aplicación permite al sistema DAMA "burst" (aumentar o
disminuir el ancho de banda)
Administración de red centralizada, pero un bajo costo de
terminales remotos pero un módem por canal
Una red muy flexible, que cumplirá los requisitos difíciles de
predecir de antemano (especialmente diversidad de tiempo y
geográfica) y tienen una demanda / necesidad de "bursting"
(velocidad de datos superior si disponible).
Amplia gama de servicios, voz , video, Internet.
El número de terminales remotos comparte la comunidad de
ancho de banda asignado total (inbound).
85
Voz - SCPC / DAMA genérico
86
Voz - SCPC / DAMA genérico
87
Voz - Banda ancha Marítima 1
 El mercado marítimo requiere conectividad de banda ancha
segura, robusta y ubicua, pero ahora las plataformas de
satélite ofrecen el rendimiento y la fiabilidad de las redes
VSAT basado en tierra, donde por ejemplo el producto
"Intelsat - SM Global Marítime" ofrece un servicio único
"always - on", verdadero acceso de banda ancha en todo el
mundo
 En términos generales - "always on" cobertura global de
acceso a banda ancha - puede ser concedidos con gestión
integrada (GNMS)* y conmutación automática de haz
(ABS)** a un costo efectivo
 INTELSAT ofrece servicios globales en IS-602, IS-707 y IS906, a través de hubs dedicados en Fuchsstadt y
telepuertos de Riverside
88
Voz - Banda ancha Maritima 2
89
Video - Multicast 1
 Multicadifusion permite que una fuente de comunicaciones –
gateway - envíe datos a múltiples destinos simultáneamente
mientras se transmite una sola copia de los datos a la red.
 La red entonces replica los datos y los reenvía a los destinatarios
como sea necesario. Multicast puede considerarse como parte de
un espectro de tres tipos de comunicaciones:
 Unicast - transmisión de datos desde una sola fuente a un único
destino (por ejemplo, descargar una página web desde un
servidor al navegador del usuario, o copiar un archivo desde un
servidor a otro).
 Multicast - transmisión de datos desde una sola origen a
múltiples destinos. Comunicaciones donde puede haber más de
una fuente (es decir, multipunto a multipunto). Las
videoconferencias proporcionan un ejemplo de este último.
 Broadcast - transmisión de datos desde una fuente única para
todos los receptores dentro de un dominio (por ejemplo una LAN,
o desde un satélite a todos los receptores dentro de su haz).
90
Video - Multicast 2
91
Video - DVB
 Estándar para “Digital Video Broadcasting” implica hoy varios
fabricantes y proveedores en un consorcio creado en 1993
 Se compone de 3 sub-standards según el medio de transmisión
principal en uso, es decir :



Satélite ( DVB-S modulación QPSK)
Terrestre (DVB-T modulación QAM) e
Cabo(DVB-C modulación OFDM)
 Utiliza MPEG 2 modificado (estándar de transmisión, sistemas de
modulación, corrección de errores, receptor / decodificador
integrado e sistema de información proprio) para codificar y
transportar datos.
 Asegura la distribución de HDTV (DTH-directo a casa con alta
definición) y todos los servicios interactivos de banda ancha.
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Video - DVB Link 1
93
Video - DVB Link 2
94
Datos - Conexión ultima milla
95
Datos - Conexión primera milla
“gateway”
96
Datos - conexiones de transito
97
Principios fundamentales










Nacimiento de las comunicaciones satélite
Desarrollo de las comunicaciones satélite
Componentes de comunicacion satélite
Tipos de órbitas
Posiciones orbitales y interferencias de radio
Tipo de antena y medidas de rendimiento
Componentes de RF
Medidas en Estaciones Terrestres
Tipos de Servicios
Tendencias y desarrollos tecnológicos
98
Tendencias banda C, banda Ka
99
Tendências banda Ka
[Satélite HOY 06/15/12] Vox Telecom ha recibido la primera transmisión
de Y1-B, en primer lugar de Sudáfrica por satélite en banda Ka, la
compañía anunció 14 de junio.
Vox Telecom planea usar el satélite
para llevar asequible y de alta velocidad de servicios de banda ancha a
zonas rurales y urbanas por el 1 de agosto. Vox Telecom lanzó el servicio
en mayo, en colaboración con Yahsat bajo el nombre de la marca
YahClick.
100
Tendências banda Ka
………. "Abrimos el haz puntual de residencia para las pruebas el lunes
y recibió una señal muy fuerte, con los haces puntuales que quedan
alrededor de Sudáfrica que vienen en línea muy pronto", dijo Vox
Telecom YahClick Gerente de Proyecto, Jacques Visser en un
comunicado. "Nuestro enfoque en este momento gira en torno a las
pruebas de la plataforma en el campo y para asegurar que nuestro
personal técnico y los revendedores están completamente capacitados y
listos para comenzar a instalar el producto, cuando el lanzamiento oficial
del producto el 1 de agosto."
101
Tendencias - servicios y tecnologias
Repetidores
Rádio
__________
Comunic.
Fijas
__________
Senãles
Teléfono
TV
50´s
Móbiles
______________
Barcos,
Aviones,
Vehiculos
espaciales.
Monitoreo
florestal. &
Marina.
Control vida
humana en
movimiento.
_____________
Broadcast
Recepción &
distribuición
datos.
Monitorización
clima.
GPS.
80’s
Com. Personales moviles
Voz, datos, video, imagen.
Anyone,Anytime,Anywhere
_______________________
Redeseño global satélite.
Mejorar G / T para miniaturizar
los terminales.
______________________
Mejorar EIRP sat &
complexidad antenas.
Procesadores de señal &
equipo conmutació mas
eficiente.
______________________
Comunicacin directa entre
satelites.
Exploración banda alta.
Miniaturización da la
electrónica
Uso de pequeños satélites
______________________
Especiallización en logares
inaccesibles, rutas pequeño
trafico.
Recopilación y difusion datos
00´s
Satélites de información vs
transmision.
_____________
Antenas reconfigurables.
Receptores multifrecuencia.
Conmutación en BB & RF.
Nuevas tecnicas de
modulación y acceso.
Satelites con sensores para
observación de la tierra
emerg. atmosfera, aguas,
monitoreo florestal.
______________________
Satélites orbita sincrona
N / S.
______________________
Mejora de deseño de
pequeños satelites
(mini, micro, nano, pico,
femto)
Constelaciones de sat.
para mejorar “sampling”
espacial y temporal
Constelaciones de
altimetria
20…’s
Año (década)
102
El presente futuro?
103
Tendencias servicios y tecnologias
 A medida que aumenta la demanda de comunicaciones de




la AAA, IP network - centrados en arquitecturas basadas en
lo que permite la fusión de tecnologías incluyendo, Internet
de banda ancha vídeo digital y comunicaciones móviles-es
la plataforma fundamental
Nuevos servicios móviles eg. aeronáutico, marítimo, trenes
rápidos y aplicaciones vehiculares..
Desarrollos en DVB-S / S2 / RCS-NG / SH.
Arquitecturas hibridas de sistemas satélite y terrestre para
aplicaciones móviles, logran una integración perfecta.
Próxima generación de sistemas de satélites de
observación, la tierra ( siguiente dispositiva)
104
Tendencias servicios y tecnologias
• Sensor óptico de alta resolución panchreomatic con
Sensorización
Ancho de barrido
Frecuencia de
observación
resolución de destino 1 m
• Sensor óptico multiespectral para detectar las áreas
inundadas.
• Radar de apertura sintétizada para la observación nocturna
y el clima
• Ancho de barrimento objectivo de 50 Km o más
(40-70 para temblores de tierra , 30-50 para vendavales
y inundaciones)
• 3 horas después del evento (el sensor óptico y el radar de
apertura sintétizado son implementados por lecturas de
diferentes satélites. Esta en estudio un sistema de 4 satélite
siendo 2 de radar e 2 optica
105
Tendencias servicios y tecnologias
106
Tendencias servicios y tecnologias
 [Satélite HOY 18/06/12] La Fuerza Aérea de EE.UU. ha
emitido una petición a la industria de los satélites para las
ideas sobre el desarrollo de la próxima generación de satélites
meteorológicos militares y cargas útiles de satélites de
sensores, el Departamento anunció 15 de junio. .. y ​que
sólo las ideas que presentan aceptables se le pedirá que haga
una oferta sobre el cumplimiento de los contratos. La solicitud
pide a las empresas a presentar sus ideas para un nuevo
satélite meteorológico y un sensor de libros blancos, debido a
más tardar el 01 de julio 2013.

107
Tendencias servicios y tecnologias

…. espera gastar $ 7 millones en las fases iniciales de
desarrollo para definir el satélite meteorológico propio, $ 6
millones a definir su sensor de microondas del medio
ambiente, y tanto como $ 14 millones para definir su electrooptical/infrared (EO / IR) del medio ambiente del sensor.

"La igualdad de oportunidades basada en el espacio /
tiempo sensores IR debe ser capaz de proporcionar imágenes
detalladas de las condiciones tales como la cubierta de nubes
y las capas, la temperatura cima de las nubes, la capa de
nieve y el hielo marino“.
108
Tendencias servicios y tecnologias
[Via Satélite 10/09/12] La convergencia sectorial de la FSS y de
MSS continúa
 No es que hace mucho tiempo los operadores FSS y MSS vivía en
mundos mucho separados y ambos estaban contentos con sus
papeles en el sistema de eco satélite. Sin embargo, durante el último
año, las cosas han comenzado a cambiar con operadores FSS (….)
en mercados importantes como las comunicaciones marítimas y
conectividad en vuelo.
 SES y Intelsat ahora enfocadas hacia el mercado de conectividad en
vuelo, y ambos operadores ven esto como una oportunidad de
crecimiento. La estrategia de Intelsat es particularmente interesante
y su anuncio es definitivamente una declaración de intenciones en
términos de la dirección de EpicNG pretende ir, y donde está dirigida
a nuevos negocios.
……..
109
Tendencias servicios y tecnologias
 Inmarsat va enderesar fuertemente las emisoras el año próximo
cuando su constelación de satélites Global Xpress, será en posción,
con el objetivo de hacer acuerdos con los organismos de radiodifusión
de noticias y otros para ayudar a los periodistas en los diferentes
eventos de cubierta de campo y noticias de última hora.
 Con conectividad marítima, en vuelo y con los mercados de petroleo y
gas probablemente mercados calientes para las comunicaciones
modernas y video, esto es una gran noticia para la industria de
satélites. Mientras que hay más oportunidades, hay más competencia.
110